專利名稱：一種換熱系統(tǒng)及使用該換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱量交換系統(tǒng)，特別涉及應(yīng)用于醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域的換熱系統(tǒng)；本實用新型還涉及使用上述換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀。
背景技術(shù)：
根據(jù)醫(yī)學(xué)界利用亞低溫治療腦外傷、腦保護(hù)及高熱不退病癥的原理，亞低溫治療儀通過控制治療毯/帽中流動水的溫度和流量，提供相對恒定的溫度作用于人體表面，通過毯/帽對患者體表進(jìn)行物理降溫。其作用為降低損傷區(qū)周圍腦組織血流量，降低腦的代謝活動，降低顱內(nèi)壓，降低腦氧耗量，減少腦組織乳酸堆積，保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞，促進(jìn)神經(jīng)功能的盡快恢復(fù)。并可減少手術(shù)后高熱的發(fā)生，可對各種類型的頑固性高熱進(jìn)行物理降溫，從而達(dá)到降低死亡率，提高恢復(fù)良好率，增加手術(shù)病人安全度的目的。同時利用上述治療儀還可以為需要升高體溫的患者進(jìn)行治療。目前亞低溫治療儀中治療毯/帽中流動水的溫度的變化是依靠位于一水箱中的流動有制冷介質(zhì)的盤管(一般為銅質(zhì))或者是電熱絲通電來使水箱中的水溫發(fā)生變化(簡稱換熱系統(tǒng))；由于盤管或者電熱絲長期浸泡在水箱中，盤管會生銹、電熱絲會結(jié)水垢，銹蝕物或水垢會隨著水的循環(huán)流到到整個水循環(huán)系統(tǒng)的各個部件中，這將會導(dǎo)致整個水循環(huán)系統(tǒng)管道變窄，影響水溫控制，更嚴(yán)重的情況是發(fā)生管道堵塞，整個儀器無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，通過電加熱絲來升高水溫，不易精確控制加熱，有發(fā)生漏電事故的可能性，而且功率消耗大。
實用新型內(nèi)容本實用新型的一個目的在于提供一種既不會產(chǎn)生銹蝕物又不會產(chǎn)生水垢的換熱系統(tǒng)。
本實用新型的另一個目的在于提供一種利用上述換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀。
本實用新型的目的是通過如下方案實現(xiàn)的一種換熱系統(tǒng)，包括水箱、盤管、循環(huán)水系統(tǒng)；在所述水箱中裝有水，在水箱上設(shè)有循環(huán)水的進(jìn)出口；在所述盤管中流動有制冷介質(zhì)，其特征在于，所述盤管纏繞在所述水箱壁的外側(cè)。
所述盤管與所述水箱壁外側(cè)形成的間隙填充有導(dǎo)熱材料。
所述盤管只纏繞在所述水箱的下半部。
在所述水箱內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)水裝置。
所述盤管可以向水箱傳熱，也可以吸收水箱的熱量，即所述盤管與水箱之間可進(jìn)行雙向傳熱。
在所述循環(huán)水系統(tǒng)中的所述循環(huán)水泵的后面，接有一個三通閥，在所述三通閥的一個端口連接一條管道直接通入所述水箱。
一種亞低溫治療儀，包括一換熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述換熱系統(tǒng)，包括水箱、盤管；在所述水箱中裝有水，在水箱上設(shè)有循環(huán)水的進(jìn)出口；在所述盤管中流動有制冷介質(zhì)，其特征在于，所述盤管纏繞在所述水箱壁的外側(cè)。
由于本實用新型將所述盤管設(shè)置于所述水箱之外，避免了盤管生銹產(chǎn)生的銹蝕物污染整個循環(huán)水系統(tǒng)，避免了水循環(huán)系統(tǒng)各部件被堵塞的危險，有利于精確控制水溫。另外通過在盤管與水箱的間隙間加入導(dǎo)熱材料，只在水箱下半部纏繞盤管，設(shè)置導(dǎo)水裝置都是為了提高換熱系統(tǒng)的熱交換效率；同時只在水箱下半部纏繞盤管還有防止水路冰堵，損壞設(shè)備。利用上述換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀能夠精確控制水溫，且由于所述盤管可以向水箱傳熱，也可以吸收水箱的熱量，使得亞低溫治療儀能夠在十分安全的情況下進(jìn)行升溫治療，而且功率消耗顯著降低。


圖1為整個換熱系統(tǒng)的示意圖；
圖2為換熱系統(tǒng)的局部示意圖一；圖3為換熱系統(tǒng)的局部示意圖二；圖4為本實用新型實施例二所述換熱系統(tǒng)的局部示意圖；圖5為本實用新型實施例三所述換熱系統(tǒng)的局部示意圖；圖6為本實用新型實施例四所述換熱系統(tǒng)的局部示意圖；具體實施方式
本實用新型以使用技術(shù)方案中所述換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀為例，進(jìn)一步說明本技術(shù)方案的特性。
實施例一一種亞低溫治療儀，包括一換熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。如圖1-4所示，所述換熱系統(tǒng)，包括水箱1、盤管2；在所述水箱中裝有水3，在水箱上設(shè)有循環(huán)水的進(jìn)出口4，5；所述水箱出口5通過管道與循環(huán)水泵6的進(jìn)口相連，所述循環(huán)水泵6的出口通過管道與治療毯或帽7的進(jìn)口相連，所述治療毯或帽7的出口通過管道與所述所述水箱進(jìn)口4相連，構(gòu)成一封閉的循環(huán)水系統(tǒng)。所述盤管2通過管路與節(jié)流裝置、壓縮機(jī)、另一熱交換器、換向裝置組成一制冷制熱循環(huán)系統(tǒng)；在所述制冷制熱循環(huán)系統(tǒng)中流動有制冷介質(zhì)。所述盤管2緊貼所述水箱外壁纏繞在所述水箱1的外側(cè)，所述盤管2可以向所述水箱1傳熱，也可以吸收所述水箱1的熱量，即所述盤管與水箱之間可進(jìn)行雙向傳熱。所述控制系統(tǒng)控制所有通過電能或電信號控制的設(shè)備。
為了便于生產(chǎn)和加工，所述水箱1優(yōu)選一體成型的圓柱體；由于所述盤管2為圓柱形，但所述盤管2纏繞在所述水箱1的外側(cè)，會形成一些間隙，為了增強(qiáng)換熱效率、充分導(dǎo)熱，在所述盤管2與所述水箱壁外側(cè)形成的間隙填充有導(dǎo)熱材料8，所述導(dǎo)熱材料可以為錫或者銅或鋁等熱的良導(dǎo)體。
因為在所述循環(huán)水泵6開起來后，所述水箱1中的水位將會下降，如果將整個水箱的外壁從上到下都纏繞所述盤管，那么在制冷時會出現(xiàn)所述水箱1上部過冷結(jié)冰，引起水路冰堵?lián)p壞設(shè)備，降低換熱效率；在制熱時沒有換熱對象，造成浪費(fèi)，甚至引起水溫不易控制。因此所述盤管2優(yōu)選只纏繞在所述水箱1的下半部，如圖2所示。
由于水箱箱體在與所述盤管換熱后，將最先將傳遞給靠近水箱內(nèi)壁面的水，眾所周知，水為不良導(dǎo)體，在沒有擾動的條件下，傳熱緩慢，使得所述水箱中部水域和靠近水箱壁面附近水域的溫差較大，不利于應(yīng)用于治療病患。為了進(jìn)一步增強(qiáng)整個換熱系統(tǒng)的換熱效率，促進(jìn)水溫均勻，易控制，快速達(dá)到設(shè)定的溫度。如圖3所示，在所述水箱1內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)水裝置9；所述導(dǎo)水裝置9包括固定于所述水箱1底部的具有一定高度的圓柱91，一位于所述水箱1中上部的傘狀物92；所述傘狀物最大外輪廓在所述水箱底部的投影落在所述圓柱與所述水箱內(nèi)壁形成的環(huán)狀區(qū)域。所述圓柱91將所述水箱1中的水分成兩部分，一部分為所述圓柱91內(nèi)的水，另一部分為圓柱91與所述水箱1內(nèi)壁形成的環(huán)狀水域。所述水箱1的出水口位于所述圓柱91所形成的范圍內(nèi)。由于環(huán)狀水域內(nèi)的水靠近水箱內(nèi)壁面，水溫較低，從所述水箱進(jìn)水口流進(jìn)來的溫度較高的水通過傘狀物92后會引起所述環(huán)狀水域的水?dāng)_動，與溫度較低的水混合后進(jìn)入所述圓柱91內(nèi)通過所述出口5流出水箱1。
實施例二如圖4所示，所述水箱中也設(shè)置有一導(dǎo)水裝置9，與實施例一唯一不同的是，由所述傘狀物92的外邊沿豎直向所述水箱1的底部延伸，但離底部還保留一定距離，這種方式會使溫度較低的水與溫度較高的水混合更加均勻，有利于精確控制流向所述治療毯或帽7水溫。圖中箭頭表示水流方向。
實施例三如圖5所示，與第二實施例的區(qū)別在于，所述水箱導(dǎo)水裝置9的所述傘狀物92的頂部不是尖頂，而是一個凹槽，所述凹槽的截面可呈V字或U字形。這樣從所述治療毯或帽7中回來的水將在注滿凹槽后通過溢流的方式更加均勻的流向水箱下部；可以使得溫度較低的水與溫度較高的水混合更加均勻。
實施例四如圖6所示，本實施例與上述幾個實施例最大的區(qū)別在于，在所述循環(huán)水泵6的后面，接有一個可控三通閥10，在所述可控三通閥10的一個端口連接一條管道直接通入所述水箱1。所述可控三通閥10能夠使從所述循環(huán)水泵6出來的水只能直接流入水箱或者只能通過所述治療毯或帽7后回到水箱。當(dāng)然，所述可控三通閥10，可以用一普通三通閥和一位于直接通入所述水箱1的管道上的一電磁閥替代。
本實施例這樣設(shè)置的目的在于，由于亞低溫治療儀一般使用在醫(yī)院，主要用于救護(hù)腦外傷、腦保護(hù)及高熱不退病癥的危重病人；如果等到病人來了再開機(jī)運(yùn)行的話，可能會造成不可挽回的影響，因此一般都是一直開機(jī)(只對水箱中的水降溫，不形成一個有所述治療毯或帽7參與的循環(huán))或者只要醫(yī)生一上班就開機(jī)運(yùn)行。這樣，由于水為不良導(dǎo)體，在沒有擾動的條件下，傳熱緩慢，會使得所述水箱中部水域和靠近水箱壁面附近水域的溫差較大，甚至在水箱壁上出現(xiàn)冰凍。加上該管道后，可以讓水箱中的水形成一個內(nèi)循環(huán)，可以加速換熱，不會出現(xiàn)冷熱不均甚至出現(xiàn)冰凍的現(xiàn)象；有需要是就進(jìn)行相關(guān)切換保證使用的需要。
當(dāng)然，在實際中，在水箱中加入導(dǎo)水裝置，不以盤管纏繞在所述水箱外壁側(cè)換熱為前提。
另外，在所述水箱接近水箱上蓋的水箱壁上，可以設(shè)置一個自動溢出裝置，所述自動溢出裝置通過一管道排出到亞低溫治療儀外；防止水箱中的水過滿溢出到亞低溫治療儀中，引起不安全因素。
由于本實用新型將所述盤管設(shè)置于所述水箱之外，避免了盤管生銹產(chǎn)生的銹蝕物污染整個循環(huán)水系統(tǒng)，避免了水循環(huán)系統(tǒng)各部件被堵塞的危險，有利于精確控制水溫。另外通過在盤管與水箱的間隙間加入導(dǎo)熱材料，只在水箱下半部纏繞盤管，設(shè)置導(dǎo)水裝置都是為了提高換熱系統(tǒng)的熱交換效率；實驗表明，利用導(dǎo)水裝置與不利用導(dǎo)水裝置相比降溫或升溫速度有1-2倍的差距。同時只在水箱下半部纏繞盤管還有防止水路冰堵，損壞設(shè)備。利用上述換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀能夠精確控制水溫，且由于所述盤管可以向水箱傳熱，也可以吸收水箱的熱量，使得亞低溫治療儀能夠在十分安全的情況下進(jìn)行升溫治療，而且功率消耗顯著降低，實驗表明，利用盤管向水箱傳熱消耗的功率僅為利用電熱絲加熱所消耗功率的1/5。
以上本實用新型通過以所述換熱器在亞低溫治療一上的應(yīng)用為例說明了本實用新型的技術(shù)方案，但這不能用來限定本實用新型的保護(hù)范圍；如所述水箱中的導(dǎo)熱介質(zhì)可以是其他流體等。所以本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本實用新型作出的顯而易見的非實質(zhì)性的改變或改進(jìn)均應(yīng)落于本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種換熱系統(tǒng)，包括水箱、盤管、循環(huán)水系統(tǒng)；在所述水箱中裝有水，在水箱上設(shè)有循環(huán)水的進(jìn)出口；在所述盤管中流動有制冷介質(zhì)，其特征在于，所述盤管纏繞在所述水箱壁的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述盤管與所述水箱壁外側(cè)形成的間隙填充有導(dǎo)熱材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述盤管只纏繞在所述水箱的下半部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述盤管與水箱之間進(jìn)行雙向傳熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述水箱內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)水裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)水裝置包括固定于所述水箱底部的具有一定高度的圓柱，一位于所述水箱中上部的傘狀物；所述傘狀物最大外輪廓在所述水箱底部的投影落在所述圓柱與所述水箱內(nèi)壁形成的環(huán)狀區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述傘狀物的最大外輪廓沿豎直方向向所述水箱的底部延伸，與水箱底部保留距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述傘狀物的頂部是一個凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一個所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述循環(huán)水系統(tǒng)中的所述循環(huán)水泵的后面，接有一個三通閥，在所述三通閥的一個端口連接一條管道直接通入所述水箱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一個所述的一種換熱系統(tǒng)，其特征在于，在所述水箱接近水箱上蓋的水箱壁上設(shè)有一自動溢出裝置。
11.一種利用權(quán)利要求1-8所述的換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀，還包括控制系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及一種熱量交換系統(tǒng)，特別涉及應(yīng)用于醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域的換熱系統(tǒng)；本實用新型還涉及使用上述換熱系統(tǒng)的亞低溫治療儀。一種換熱系統(tǒng)，包括水箱、盤管、循環(huán)水系統(tǒng)；在所述水箱中裝有水，在水箱上設(shè)有循環(huán)水的進(jìn)出口；在所述盤管中流動有制冷介質(zhì)，其特征在于，所述盤管纏繞在所述水箱壁的外側(cè)。所述盤管與所述水箱壁外側(cè)形成的間隙填充有導(dǎo)熱材料。所述盤管只纏繞在所述水箱的下半部。在所述水箱內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)水裝置。由于本實用新型將所述盤管設(shè)置于所述水箱之外，避免了盤管生銹產(chǎn)生的銹蝕物污染整個循環(huán)水系統(tǒng)，避免了水循環(huán)系統(tǒng)各部件被堵塞的危險，有利于精確控制水溫。
文檔編號A61F7/00GK2881505SQ20062005604
公開日2007年3月21日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者張輝 申請人:珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司