专利名称：婴儿保温器辐射加热头的制作方法
技术领域：
本发明与辐射加热器有关，更具体而言是与用作妇产医院和新生儿护理设备的婴儿保温开放式护理床上的提供温度调节用的红外辐射加热头有关(虽然不仅限于红外式辐射加热头)。
为使热和/或光从一辐射源传导至需要热或光的场所，通常是在邻近辐射源处采用一反射器。与一辐射加热器连用的反射器形状其截面通常呈抛物线形，热源放置在反射器的焦点处从而能使反射出的射线形成平行射线，这样从辐射源至目标区间的热量的空间分布是均匀的。为防止使用者与辐射加热器接触，加热器和反射器均装在一护罩单元内。
许多先有的婴儿保温器使用辐射加热器护罩单元(或加热头单元)，它由金属制造以耐高温。采用辐射加热器以使婴儿保温的先有技术的婴儿保温器的例子已在Hill-Rom公司的5,162,038号美国专利、BOC集团公司的4,809,677号美国专利和Ohmeda Inc的5,376,761号美国专利中公布。用于婴儿保温器的先有加热器单元做得较大从而能散逸更多的热量，在其上表面通常有孔或通路以排出加热头单元内的被加热空气，这些孔可使热空气从单元内部流至单元护罩外部，这样会使加热头的外表面的温度升高，从而进一步增加了加热器单元用金属来构造的必要性，散逸的热量损失降低了加热器的能量利用效率。婴儿保温器的加热器单元能用价格较低的材料制造，诸如用可用注模工艺生产的塑料制造会很有利。
因而本发明的一个目的是生产一种至少能克服上述缺点的辐射加热头或至少能向公众提供一种有益的选择。
因此从一方面的特点来看，本发明由一辐射加热器组成，该加热器包括
曲面反射装置，它包含一内反射表面、一外表面和一敞开侧；一设置在所述曲面反射装置的所述外表面邻近位置处的外罩装置。在所述外罩装置与所述曲面反射装置之间形成有封闭空间，所述外罩有一朝向所述曲面反射装置的内表面；位于所述内反射表面邻近处的辐射能源装置；位于所述外罩装置与所述曲面反射装置之间的热屏蔽装置，所述热屏蔽装置偏离所述曲面反射装置而把所述封闭空间分隔成若干袋形隔热区域，在这些区域内充以滞止气流。
从本发明另一方面的特点来看，由本发明所构成的婴儿保温器包含有基座装置；支撑柱装置，其下端装在所述基座装置上；婴儿支承装置，它与所述支撑柱相连接并距所述下端有一预定距离；和一如上节中提到的辐射加热器，它与所述支撑柱相连接，它与所述下端间的距离大于所述的预定距离，它的敞开侧朝向所述婴儿支承装置。
本发明是由上述特点和以下给出实例反映的设计构思所构成。
现参阅附图对本发明的一最佳实施例进行描述。
图1是一按本发明构造的具有一辐射加热头的婴儿保温器的透视图；图2是按本发明制造的用于图1所示辐射加热头中的一反射器的琉线图型等轴视图；图3是用于图1所示辐射加热头中的一辐射加热头外罩的流线图型等轴视图；图4是图1所示辐射加热头的一横截面视图。
参照附图，图1示出了通常用标号1表示的一婴儿保温开放式护理床(保温器)，它可用来做为产科医院和新生儿护理所用的设备从而医务人员能够照顾婴儿使之处在一所希望的温度条件下。保温器1有一褥垫2，褥垫2供婴儿躺卧并由一可调节台3支承，该调节台3与一大体上竖直的模块化支撑柱4相连。一保温器的加热头单元5也与模块化支撑柱4相连，该单元5按本发明的一最佳形式构成，它具有一朝向褥垫2的敞开区域6。模块化支撑柱4的基底部与一基座单元7相连，该单元具有大体上呈U形的支座件8和9，8、9可枢轴地绕单元7转动且由单元7处伸出。脚轮10，11，12(第四个脚轮在图中未示出)设置于U形支座件8和9上每一支腿的末端部。保温器1的高度(及相应的褥垫2的高度)可以通过使U形支座件以它与基座单元7的连接部为枢轴进行转动来得以调节。
参阅图4，保温器加热头单元5具有一分层结构，其上有一外罩22，它最好是由一具有良好隔热性能和热折射性能的硬塑料诸如由Bayer塑料公司所售的商标为APEC的塑料(也可参阅图3)通过注模而制成。一辐射能(量)源，最好是一加热件20，它位于加热头5中，该加热件20最好是一个由TruHeat制造的直径为8mm的棒状红外加热件，它沿保温器加热头5的长度方向延伸。加热件20最好包括一金属材料的外管，该材料可以是比如说商标为INCOLOY或INCANEL的材料，在外管内装纳有同轴的加热电阻丝，电阻丝由氧化镁所包围除了加热器端部和敞开区域6之外，反射器21大体上围绕件20设置，这样由加热件20所产生热以辐射能形式从敞开区域6传出或与反射器21发生作用后再传出(看图2)。反射器最好选用一具有较高热反射性能的材料，诸如抛光过的铝。
在反射器21和外罩22之间是一充气空间23，它最好可通过利用隔板27和28分隔成3个袋状隔热区域24，25，26。应当注意到尽管图4中仅示出了两个隔板，但在反射器21和外罩22之间可只有一个隔板，此时也可分隔出袋状隔热区域；同样也可有两个以上的隔板。隔板27和28最好由薄而易弯曲的隔热材料，诸如商标为NOMEX的材料制成，此种NOMEX材料是一种aramid纸。每一隔板27和28最好选用矩形薄片材料，并将此薄片弯成与反射器相同的形状。可以发现，为了确保隔板从反器一端延伸至另一端，并在两者间保持一偏离距离，隔板28的横截面的长度应比反射器21略大。为了在两隔板27，28以及隔板27和外罩22之间获得间隔距离或偏离距离，两隔板27，28横截面的长度也具有上述关系。每一加热头中零件之间的间隔距离可以确保穿过加热头9的热传导通道具有较高的热阻。
从敞开区域6中射出的绝大部分辐射能是利用反射器21朝向开口区域6反射，但有些热能会由反射器传导从而造成反射器升温以使热能被再次辐射，传导和对流。为使通过加热头5传递的热量最小，上述充有滞止气体，如空气的袋状隔热区24，25和26可以作为较好的隔热器以防止热传导和热对流。另外，隔板27，28和外罩22的隔热性能可以确保外罩22外部的温度明显小于件20的表面温度，从而减少医务人员被烫伤的危险。
为了确保在外罩，隔板27，28和反射器21之间保持上述间隔距离，外罩22的内表面29设置有突起的间隔装置，最好是突出间隔垫，比如说30，31，32，33，这些间隔装置沿内表面29的圆周在方向设置，也可沿外罩22内表面28长度方向设置另外的间隔垫。每一间隔垫(在设置两个隔板的情况下)在距内表面29的不同距离处具有两个支承表面。参阅间隔垫30，基底部36具有一第一支承表面34，该表面距内表面29比如说为7mm。从第一支承表面34伸出的是由两部分组成的间隔垫30的第二延伸部37，37具有一第二支承表面35，该表面距内表面29比如说14mm。最好，每一突出的间隔装置是刀状突起物，该突起物比如说可有1mm或2mm宽。可以替代突出间隔垫30，31，32的突出间隔垫33设置有两个从第一支承表面34伸出的延伸部37从而提供两个靠很近的第二支承表面35。
可以发现，隔板28可在距反射器21一预定距离处(比如说7mm)由与隔板28贴靠的且处于隔板28长度及圆周方向上预定位置的每一第二支承表面所支承。另外，隔板27与隔板28保持一定间隔距离，比如说7mm。隔板27设置有小定位孔或槽，这样突出间隔垫的第二延伸部37就可以穿过槽使第一支承表面34在槽周围的区域支撑住隔板27。若空间23中设置有两块以上的隔板，为每一隔板均设置有按一适当距离相互间隔开的支承表面。当在充气空间23中仅设置一隔板时，每一突出间隔垫的支承表面34可用来使隔板在空间23中定位。
所述的加热头结构可与先有技术中加热头的结构不同，因为本发明试图在头中集留或封闭住一定量的空气，而先有技术中的加热头是试图尽快地将热空气转移排出。我们发现，通过收集存留一定量的空气，我们可以增加加热头的隔热效果并减小整个单元的外表面温度，从而减少使用此保温器的医务人员或其他使用者受烫伤的危险。
由一些模块化部件构成的一控制装置13位于模块化支撑柱4中，该控制装置13通过利用一市电接插件(未示出)供电，并且从与保温器相关的各传感器中接收输入数据，然后通过一系列输出信号控制保温器的各种功能。控制装置，比如说，可以包括配置有相应逻辑硬件，模拟一数字转换件和存储器的微处理器。存储于与微处理器相连的存储器中的软件程序可利用微处理器得以执行从而完成保温器所要求的输入/输出功能。有一个与控制装置13相连的传感器是温度传感器(比如说一热敏电阻)，它与婴儿的身体相连从而产生一个指示婴儿体温的信号并传给控制装置13。在上述软件程序执行过程中，可产生一个用来控制保温器加热头5中加热件20所处状态的输出信号。举个例子，如果检测发现婴儿体温比预定值或由人输入到控制装置13上微处理器所执行的软件程序中的希望值低，那么微处理器就会向加热件或给加热件控制电路发出一个信号，要求加热器接通或增大其能量输出。当发现婴儿体温达到预定值或人工输入的所希望的温度值时，微处理器发出信号从而使加热件20断电或减小加热件的输出能量。
因此，本发明提供了一个效率增加的带有辐射能源的加热头，其特征在于加热件20所产生的能量不会因加热头的吸收作用及其向周围环境的散热作用而被浪费，所产生的能量被强制沿一所希望的方向传递，这样能量就能被有效地利用。由于在加热头中留存有空气，与其它类型的加热头相比，朝医务人员敞露的罩的温度可得以减小。与现有的加热头相比，可以预料为在褥垫上达到同样的能量水平，按本发明所构成的加热头因其效率已提高故可采用一能量低得多的加热件。另外，前述分层或“夹层”结构可使加热头总体积减小，从而节约了材料和成本。
权利要求
1.一辐射加热器包括有曲面反射装置，它包含一内反射表面、一外表面和一敞开侧；一设置在所述曲面反射装置的所述外表面邻近位置处的外罩装置。在所述外罩装置与所述曲面反射装置之间形成有封闭空间，所述外罩有一朝向所述曲面反射装置的内表面；位于所述内反射表面邻近处的辐射能量源装置；位于所述外罩装置与所述曲面反射装置之间的热屏蔽装置(或隔热装置)，所述热屏蔽装置偏离所述曲面反射装置而把所述封闭空间分隔成若干袋形隔热区域，在这些区域内充以滞止气流。
2.一按权利要求1的辐射加热器，其特征在于在上述外罩装置的上述内表面上设置有一组伸入上述封闭空间内的突出的间隔装置，所述突出间隔装置设置在上述外罩的上述内表面的上方并作为上述热屏蔽装置的支撑以确保上述热屏蔽装置与上述曲面反射装置之间的上述偏离(或偏距)保持不变，从而对由上述辐射能源辐射出的能量形成一高热阻通路，这样热量不会穿过上述曲面反射装置的上述敞开侧而散发出去。
3.一按权利要求1的辐射加热器，其特征在于上述热屏蔽装置至少包含两个隔板，第一隔板设置在上述反射器与上述外罩装置之间，第二隔板设置在上述第一隔板和上述反射器之间。
4.一按权利要求3的辐射加热器，其特征在于上述第一隔板上设有一组相互以一定间距分布并与上述一组突出间隔装置相对齐的孔，以及每一上述突出间隔装置包含一由两部分组成的间隔凸起部，每一上述突出间隔装置的第一部分从上述外罩装置的上述内表面处延伸并至少提供一个供上述第一隔板抵靠的第一支承表面；和上述突出间隔装置的第二部分延伸超过所述第一支承表面，上述间隔装置的所述第二部分用来穿过设置在上述第一隔板内的上述孔并至少提供一供上述第二隔板装置抵靠的第二支承表面。
5.一婴儿保温器包括有基座装置；支撑柱装置，其下端装在所述基座装置上；婴儿支承装置，它与所述支撑柱相连接并距所述下端有一预定距离；和一如权利要求1的辐射加热器，它与所述支撑柱相连接，它与所述下端的距离大于所述的预定距离，它的敞开侧朝向所述婴儿支承装置。
6.一按权利要求5的婴儿保温器，其特征在于在上述外罩装置的上述内表面上设置有一组伸入上述封闭空间内的突出的间隔装置，所述突出间隔装置设置在上述外罩的上述内表面的的上方并作为上述热屏蔽装置的支撑，以确保上述热屏蔽装置与上述曲面反射装置之间的上述偏距保持不变，从而对由上述辐射能源辐射出的能量形成一高热阻通路，这样热量不会穿过上述曲面反射装置的上述敞开侧而散发出去。
7.一按权利要求5或6的婴儿保温器，其特征在于；上述热屏蔽装置包含至少一个隔板，所述至少一个隔板的第一个设置在上述反射器与上述外罩装置之间，和一第二隔板设置在上述第一隔板与上述反射器之间。
8.一按权利要求7的婴儿保温器，其特征在于上述第一隔板上设有一组相互以一定间距分布并与上述一组突出的间距装置相对齐的孔，以及每一上述突出间距装置包含一由两部分组成的间隔凸起部，每一上述突出间隔装置的第一部分从上述外罩装置的上述内表面处延伸并至少提供一个供上述第一隔板抵靠的第一支承表面；和上述突出间隔装置的第二部分延伸超过所述第一支承表面，上述间隔装置的所述第二部分用来穿过设置在上述第一隔板内的上述孔并至少提供一供上述第二隔板装置抵靠的第二支承表面。
全文摘要
一用于婴儿保温开放式护理床的红外辐射加热器，加热器包括有一置于一形状相类似的护罩内的曲面反射器。在反射器与罩之间至少有一用隔热材料制成的隔板，隔板把护罩内腔分隔成许多存有隔热气体的间隔腔。为确保热量不穿过加热头传导出去，一些间隔装置从护罩向内突出以支持隔板，使其保持在所需位置，从而在加热头各部件间保持有隔热的空气间隔腔。
文档编号F24C7/04GK1144136SQ9611019
公开日1997年3月5日 申请日期1996年7月12日 优先权日1995年7月14日
发明者克里斯托弗·彼德·哈钦森, 里查德·杰弗里·坦普勒, 戴维·杰姆斯·基利 申请人:菲什尔·派克尔公司