专利名称：一种换热系统及使用该换热系统的亚低温治疗仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热量交换系统，特别涉及应用于医学仪器领域的换热系统；本实用新型还涉及使用上述换热系统的亚低温治疗仪。
背景技术：
根据医学界利用亚低温治疗脑外伤、脑保护及高热不退病症的原理，亚低温治疗仪通过控制治疗毯/帽中流动水的温度和流量，提供相对恒定的温度作用于人体表面，通过毯/帽对患者体表进行物理降温。其作用为降低损伤区周围脑组织血流量，降低脑的代谢活动，降低颅内压，降低脑氧耗量，减少脑组织乳酸堆积，保护神经细胞，促进神经功能的尽快恢复。并可减少手术后高热的发生，可对各种类型的顽固性高热进行物理降温，从而达到降低死亡率，提高恢复良好率，增加手术病人安全度的目的。同时利用上述治疗仪还可以为需要升高体温的患者进行治疗。目前亚低温治疗仪中治疗毯/帽中流动水的温度的变化是依靠位于一水箱中的流动有制冷介质的盘管(一般为铜质)或者是电热丝通电来使水箱中的水温发生变化(简称换热系统)；由于盘管或者电热丝长期浸泡在水箱中，盘管会生锈、电热丝会结水垢，锈蚀物或水垢会随着水的循环流到到整个水循环系统的各个部件中，这将会导致整个水循环系统管道变窄，影响水温控制，更严重的情况是发生管道堵塞，整个仪器无法正常运转。另外，通过电加热丝来升高水温，不易精确控制加热，有发生漏电事故的可能性，而且功率消耗大。
实用新型内容本实用新型的一个目的在于提供一种既不会产生锈蚀物又不会产生水垢的换热系统。
本实用新型的另一个目的在于提供一种利用上述换热系统的亚低温治疗仪。
本实用新型的目的是通过如下方案实现的一种换热系统，包括水箱、盘管、循环水系统；在所述水箱中装有水，在水箱上设有循环水的进出口；在所述盘管中流动有制冷介质，其特征在于，所述盘管缠绕在所述水箱壁的外侧。
所述盘管与所述水箱壁外侧形成的间隙填充有导热材料。
所述盘管只缠绕在所述水箱的下半部。
在所述水箱内设置有一导水装置。
所述盘管可以向水箱传热，也可以吸收水箱的热量，即所述盘管与水箱之间可进行双向传热。
在所述循环水系统中的所述循环水泵的后面，接有一个三通阀，在所述三通阀的一个端口连接一条管道直接通入所述水箱。
一种亚低温治疗仪，包括一换热系统和控制系统，所述换热系统，包括水箱、盘管；在所述水箱中装有水，在水箱上设有循环水的进出口；在所述盘管中流动有制冷介质，其特征在于，所述盘管缠绕在所述水箱壁的外侧。
由于本实用新型将所述盘管设置于所述水箱之外，避免了盘管生锈产生的锈蚀物污染整个循环水系统，避免了水循环系统各部件被堵塞的危险，有利于精确控制水温。另外通过在盘管与水箱的间隙间加入导热材料，只在水箱下半部缠绕盘管，设置导水装置都是为了提高换热系统的热交换效率；同时只在水箱下半部缠绕盘管还有防止水路冰堵，损坏设备。利用上述换热系统的亚低温治疗仪能够精确控制水温，且由于所述盘管可以向水箱传热，也可以吸收水箱的热量，使得亚低温治疗仪能够在十分安全的情况下进行升温治疗，而且功率消耗显著降低。
图1为整个换热系统的示意图；
图2为换热系统的局部示意图一；图3为换热系统的局部示意图二；图4为本实用新型实施例二所述换热系统的局部示意图；图5为本实用新型实施例三所述换热系统的局部示意图；图6为本实用新型实施例四所述换热系统的局部示意图；具体实施方式
本实用新型以使用技术方案中所述换热系统的亚低温治疗仪为例，进一步说明本技术方案的特性。
实施例一一种亚低温治疗仪，包括一换热系统和控制系统。如图1-4所示，所述换热系统，包括水箱1、盘管2；在所述水箱中装有水3，在水箱上设有循环水的进出口4，5；所述水箱出口5通过管道与循环水泵6的进口相连，所述循环水泵6的出口通过管道与治疗毯或帽7的进口相连，所述治疗毯或帽7的出口通过管道与所述所述水箱进口4相连，构成一封闭的循环水系统。所述盘管2通过管路与节流装置、压缩机、另一热交换器、换向装置组成一制冷制热循环系统；在所述制冷制热循环系统中流动有制冷介质。所述盘管2紧贴所述水箱外壁缠绕在所述水箱1的外侧，所述盘管2可以向所述水箱1传热，也可以吸收所述水箱1的热量，即所述盘管与水箱之间可进行双向传热。所述控制系统控制所有通过电能或电信号控制的设备。
为了便于生产和加工，所述水箱1优选一体成型的圆柱体；由于所述盘管2为圆柱形，但所述盘管2缠绕在所述水箱1的外侧，会形成一些间隙，为了增强换热效率、充分导热，在所述盘管2与所述水箱壁外侧形成的间隙填充有导热材料8，所述导热材料可以为锡或者铜或铝等热的良导体。
因为在所述循环水泵6开起来后，所述水箱1中的水位将会下降，如果将整个水箱的外壁从上到下都缠绕所述盘管，那么在制冷时会出现所述水箱1上部过冷结冰，引起水路冰堵损坏设备，降低换热效率；在制热时没有换热对象，造成浪费，甚至引起水温不易控制。因此所述盘管2优选只缠绕在所述水箱1的下半部，如图2所示。
由于水箱箱体在与所述盘管换热后，将最先将传递给靠近水箱内壁面的水，众所周知，水为不良导体，在没有扰动的条件下，传热缓慢，使得所述水箱中部水域和靠近水箱壁面附近水域的温差较大，不利于应用于治疗病患。为了进一步增强整个换热系统的换热效率，促进水温均匀，易控制，快速达到设定的温度。如图3所示，在所述水箱1内设置有一导水装置9；所述导水装置9包括固定于所述水箱1底部的具有一定高度的圆柱91，一位于所述水箱1中上部的伞状物92；所述伞状物最大外轮廓在所述水箱底部的投影落在所述圆柱与所述水箱内壁形成的环状区域。所述圆柱91将所述水箱1中的水分成两部分，一部分为所述圆柱91内的水，另一部分为圆柱91与所述水箱1内壁形成的环状水域。所述水箱1的出水口位于所述圆柱91所形成的范围内。由于环状水域内的水靠近水箱内壁面，水温较低，从所述水箱进水口流进来的温度较高的水通过伞状物92后会引起所述环状水域的水扰动，与温度较低的水混合后进入所述圆柱91内通过所述出口5流出水箱1。
实施例二如图4所示，所述水箱中也设置有一导水装置9，与实施例一唯一不同的是，由所述伞状物92的外边沿竖直向所述水箱1的底部延伸，但离底部还保留一定距离，这种方式会使温度较低的水与温度较高的水混合更加均匀，有利于精确控制流向所述治疗毯或帽7水温。图中箭头表示水流方向。
实施例三如图5所示，与第二实施例的区别在于，所述水箱导水装置9的所述伞状物92的顶部不是尖顶，而是一个凹槽，所述凹槽的截面可呈V字或U字形。这样从所述治疗毯或帽7中回来的水将在注满凹槽后通过溢流的方式更加均匀的流向水箱下部；可以使得温度较低的水与温度较高的水混合更加均匀。
实施例四如图6所示，本实施例与上述几个实施例最大的区别在于，在所述循环水泵6的后面，接有一个可控三通阀10，在所述可控三通阀10的一个端口连接一条管道直接通入所述水箱1。所述可控三通阀10能够使从所述循环水泵6出来的水只能直接流入水箱或者只能通过所述治疗毯或帽7后回到水箱。当然，所述可控三通阀10，可以用一普通三通阀和一位于直接通入所述水箱1的管道上的一电磁阀替代。
本实施例这样设置的目的在于，由于亚低温治疗仪一般使用在医院，主要用于救护脑外伤、脑保护及高热不退病症的危重病人；如果等到病人来了再开机运行的话，可能会造成不可挽回的影响，因此一般都是一直开机(只对水箱中的水降温，不形成一个有所述治疗毯或帽7参与的循环)或者只要医生一上班就开机运行。这样，由于水为不良导体，在没有扰动的条件下，传热缓慢，会使得所述水箱中部水域和靠近水箱壁面附近水域的温差较大，甚至在水箱壁上出现冰冻。加上该管道后，可以让水箱中的水形成一个内循环，可以加速换热，不会出现冷热不均甚至出现冰冻的现象；有需要是就进行相关切换保证使用的需要。
当然，在实际中，在水箱中加入导水装置，不以盘管缠绕在所述水箱外壁侧换热为前提。
另外，在所述水箱接近水箱上盖的水箱壁上，可以设置一个自动溢出装置，所述自动溢出装置通过一管道排出到亚低温治疗仪外；防止水箱中的水过满溢出到亚低温治疗仪中，引起不安全因素。
由于本实用新型将所述盘管设置于所述水箱之外，避免了盘管生锈产生的锈蚀物污染整个循环水系统，避免了水循环系统各部件被堵塞的危险，有利于精确控制水温。另外通过在盘管与水箱的间隙间加入导热材料，只在水箱下半部缠绕盘管，设置导水装置都是为了提高换热系统的热交换效率；实验表明，利用导水装置与不利用导水装置相比降温或升温速度有1-2倍的差距。同时只在水箱下半部缠绕盘管还有防止水路冰堵，损坏设备。利用上述换热系统的亚低温治疗仪能够精确控制水温，且由于所述盘管可以向水箱传热，也可以吸收水箱的热量，使得亚低温治疗仪能够在十分安全的情况下进行升温治疗，而且功率消耗显著降低，实验表明，利用盘管向水箱传热消耗的功率仅为利用电热丝加热所消耗功率的1/5。
以上本实用新型通过以所述换热器在亚低温治疗一上的应用为例说明了本实用新型的技术方案，但这不能用来限定本实用新型的保护范围；如所述水箱中的导热介质可以是其他流体等。所以本技术领域的普通技术人员根据本实用新型作出的显而易见的非实质性的改变或改进均应落于本实用新型权利要求的保护范围。
权利要求1.一种换热系统，包括水箱、盘管、循环水系统；在所述水箱中装有水，在水箱上设有循环水的进出口；在所述盘管中流动有制冷介质，其特征在于，所述盘管缠绕在所述水箱壁的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种换热系统，其特征在于，所述盘管与所述水箱壁外侧形成的间隙填充有导热材料。
3.根据权利要求1所述的一种换热系统，其特征在于，所述盘管只缠绕在所述水箱的下半部。
4.根据权利要求1所述的一种换热系统，其特征在于，所述盘管与水箱之间进行双向传热。
5.根据权利要求1所述的一种换热系统，其特征在于，在所述水箱内设置有一导水装置。
6.根据权利要求5所述的一种换热系统，其特征在于，所述导水装置包括固定于所述水箱底部的具有一定高度的圆柱，一位于所述水箱中上部的伞状物；所述伞状物最大外轮廓在所述水箱底部的投影落在所述圆柱与所述水箱内壁形成的环状区域。
7.根据权利要求6所述的一种换热系统，其特征在于，所述伞状物的最大外轮廓沿竖直方向向所述水箱的底部延伸，与水箱底部保留距离。
8.根据权利要求6所述的一种换热系统，其特征在于，所述伞状物的顶部是一个凹槽。
9.根据权利要求1-8中任意一个所述的一种换热系统，其特征在于，在所述循环水系统中的所述循环水泵的后面，接有一个三通阀，在所述三通阀的一个端口连接一条管道直接通入所述水箱。
10.根据权利要求1-8中任意一个所述的一种换热系统，其特征在于，在所述水箱接近水箱上盖的水箱壁上设有一自动溢出装置。
11.一种利用权利要求1-8所述的换热系统的亚低温治疗仪，还包括控制系统。
专利摘要本实用新型涉及一种热量交换系统，特别涉及应用于医学仪器领域的换热系统；本实用新型还涉及使用上述换热系统的亚低温治疗仪。一种换热系统，包括水箱、盘管、循环水系统；在所述水箱中装有水，在水箱上设有循环水的进出口；在所述盘管中流动有制冷介质，其特征在于，所述盘管缠绕在所述水箱壁的外侧。所述盘管与所述水箱壁外侧形成的间隙填充有导热材料。所述盘管只缠绕在所述水箱的下半部。在所述水箱内设置有一导水装置。由于本实用新型将所述盘管设置于所述水箱之外，避免了盘管生锈产生的锈蚀物污染整个循环水系统，避免了水循环系统各部件被堵塞的危险，有利于精确控制水温。
文档编号A61F7/00GK2881505SQ20062005604
公开日2007年3月21日 申请日期2006年3月8日 优先权日2006年3月8日
发明者张辉 申请人:珠海黑马医学仪器有限公司