专利名称：冷冻综合治疗仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种疾病治疗仪器，尤其是一种冷冻综合治疗仪。
背景技术：
目前，眼科类白内障摘除手术和视网膜、青光眼、网膜炎症的治疗，或者皮肤类如外科肿瘤、海绵状血管瘤、软组织瘤、小面积皮肤赘生物等症状的切除以及浅表脓肿引流手术中，一般是采用超声乳化、激光乳化摘除术和常规外科疗法，手术后有一定的负作用。有许多医院还在用手术钳固定钻石刀片或一小节剃须刀片进行眼科手术。采用固体二氧化碳(干冰)治疗器和用液体或气体制冷源的医疗器械作冷冻摘除术的，由于需要笨重的气罐，又要求在短时间里集中使用，故受到地区限制，使用不便。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述医疗手术范围内给医生与患者带来诸多不便的缺陷，提供一种低电压、小电流，可迅速达到-40℃低温，且能任意调控恒温，性能稳定，使用简便，操作容易，通用性强，应用范围大的热电冷冻综合治疗仪。
为了达到上述目的，采取由手柄中的第一、二级热电制冷器，主机箱内的介质冷热交换热电制冷器、调速水泵和程控器同步工作，各部份热电制冷器在整流电源程控器的作用下，产生明显的制冷效应。第二级热电制冷器的热端通过T型级间冷芯把热量传导到由四个电堆组成的第一级热电制冷器的冷端，其热端再把热量从两个小水箱里的冷却水带走，冷却水经调速水泵的作用产生一定的水压和流量，流经介质冷热交换器中的又一组热电制冷器冷端降温后返回蓄水箱。如此循环，使手柄的冷头迅速冷却，达到-40℃以下的低温。本实用新型的本质在于通过多级热电制冷器的递增散热机制，使冷头温度与环境温度产生86℃左右的温差，有足够大的产冷量，足够低的温度，适用范围扩大，并且由于运用传感元件、程控电路和各级热电制冷器与调速水泵、散热器风机同步工作，使所需温度范围的调控更加简便、自如。
本实用新型由手柄及主机箱两大部份组成，设置在手柄内的冷板夹头的底面与第二级热电制冷器的冷端紧贴，第二级热电制冷器的热端与T形级间冷芯的顶面紧贴；T形级间冷芯的两个扁平面又与第一级的四个热电制冷器紧靠粘合；第一级热电制冷器的热端再与两个小水箱分别粘紧成为一体；手柄中的第一、二级热电制冷器、主机箱中的介质冷热交换器和调速水泵由热敏传感器、温度选择电位器、差值比较放大器、触发器、整流电源程控器等电子电路通过电缆连接，同步控制其工况功率及冷却水温度、流量。手柄中热电制冷器，可以采用三级或多级宝塔形热电制冷器。主机箱整体结构可做成便携式，或固定式面板操作台。
由于本实用新型采用的是一种纯固化体器件，无污染、无振动，加上体积小、重量轻、耗电少、结构牢靠、性能稳定、能长时间运行，且使用简便，操作容易，通用性强，治疗成本低，应用范围广，特别适合临床眼科手术和皮肤外科手术以及其它冷冻疗法。成为医学领域较理想的新型医疗器械。
图1是本实用新型冷冻综合治疗仪立体剖视结构图。
图2是本实用新型采用固定式面板操作台外观示意图。
图3是本实用新型正面剖视结构图。
图4是本实用新型手柄剖视结构图。
图5是本实用新型电气控制工作原理图。
图6是本实用新型电气控制系统方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型冷冻综合治疗仪的结构如图1、图3、图4所示。由主机箱和手柄两大部分组成。主机箱由控制面板1，电气装置5，蓄水箱7，调速水泵11，介质冷热交换器12等部分组成。控制面板1的面上有调温给定值选择旋钮2，连接手柄的冷却水进出口插孔3和连接手柄内第一级热电制冷器23和第二级热电制冷器20的电源插座4；另外还有温度显示器和其它功能指示器。上有进水口14的蓄水箱7设在治疗仪中部，外包一层绝缘隔热层6，调速水泵11设有出水口10接小水箱24，介质冷热交换器12由轴流风机、铝制散热器、铝制致冷板、两个热电制冷器组成，设冷却水进水口8，冷却水出水口9；热电制冷器采用127对制冷元件，其两个电堆，结构尺寸为40×40×4mm，致冷板先用φ6铜管弯成“弓”形后用纯铝浇铸而成；当两个热电制冷器串联连接在整流电源上，热端贴在铝制散热器上，从冷端到热端产生热量迁移，后由轴流风机强迫通风散热出去；冷端则紧靠致冷板，把流经通道里的水迅速降温。在治疗仪一角设置的贮物箱13为方便存放操作手柄和各种待更换的不同规格、不同手术用的针杆冷头。本实用新型的主机箱可以采用便携式，如图1；也可以采用固定式面板操作台15型式，如图2。
手柄的结构如图4所示冷头16为手术用的针杆冷头，把它插入手柄27头部的铝制冷板夹头18压紧后，用绝热密封套圈17、压紧弹簧片19再把冷头进一步固定，便于手术操作。第二级热电制冷器20用11对制冷元件，结构尺寸为15×10×4mm，把它紧靠贴在冷夹头18和铝制T形级间冷芯21之间。第一级热电制冷器23采用4个电堆串并联式，每个为17对制冷元件，结构尺寸为15×15×3.3mm；T形级间冷芯21既是第二级热电制冷器20的热端，又是第一级热电制冷器23的冷端；最后由第一级热电制冷器23的热端通过两个铝制小水箱24中钻孔通道的循环冷却水把热量带到介质冷热交换器12进行降温后流至蓄水箱7，蓄水箱的容积为25L。在手柄、冷头、热电制冷器及小水箱间均有隔热层22。
图5是冷冻综合治疗仪的电气控制工作原理图。其工作原理过程如下当温度选择电位器旋钮2旋至调温给定值后，蓄水箱7里面的热敏传感元件得到冷却水温度信息和选择电位器的差值电动势一并反馈给信号放大器、比较放大器再到整流电源程控器中，通过功率放大器、触发器、断水超温保护器，自动调节各级电热制冷器的工况和调速水泵的功率，使冷头稳定在某一所需的温度值上。
从程控器供给直流电源给第一级热电制冷器23和第二级热电制冷器20以及介质冷热交换器中的另一组热电制冷器12；由于第二级热电制冷器热端紧贴在第一级热电制冷器的冷端上，帮助第二级散热，第一级热电制冷器的热端则通过内部钻孔形成冷却水通道的小水箱把热量带到介质冷热交换器中降温冷却，于是在冷头上迅速获得-40℃下以低温。
本实用新型的结构实施效果，经初步测试在室温30℃，相对湿度70％，冷却水温20℃时第一级测试电压4V，电流17A，温差54.3℃，T形级间冷芯温度-29.3℃；第二级测试电压5.5V，电流17A，温差85.8℃，冷板夹头温度-62.5℃。
显而易见，即使冷头与空气的对流热交换有部分温度损失，也可使冷头温度达到-40℃左右，仍能满足临床冷冻摘除术和低温治疗应用范围的要求。
图6是本治疗仪的电气控制系统方框图。为了使冷头低温保持在工作需要的设定值上，从蓄水箱循环冷却水中的热敏传感探头、温度选择电位器得到温差电动势经电压放大后，接入由惠斯登电桥、比较放大器、功率放大器、μJT触发器、断水超温保护器、SCR控制器整流电源、译码/驱动电路、液晶显示器等组成的控制电路中，同步调整控制手柄的第一、二级热电制冷器和主机箱中介质冷热交换器里的热电制冷器的电流与调速水泵的功率，调节冷却水的温度和水压及流量，以达到冷头恒温自动控制的目的。
本实用新型冷冻综合治疗仪如果在冷头和刀头上的规格、材料上进一步加以改进，操作技术进一步提高，其应用范围可扩大到耳鼻喉科、其它腔体手术以及皮肤外科手术中。它是一种医疗临床使用和适应生物、畜牧及医院病理科进行实验的、可迅速达到-40℃低温且能任意调控恒温的治疗仪。使用治疗前不用麻醉，治疗后不用包扎，也不用换药，对身体无损伤，无副作用，无疤痕，避免患者的病变现象发生。治疗成本低。
权利要求1.一种冷冻综合治疗仪，由手柄、主机箱两部份组成，其特征在于①设置在手柄(27)内的冷板夹头(18)的底面与第二级热电制冷器(20)的冷端紧贴，第二级热电制冷器(20)的热端与T形级间冷芯(21)的顶面紧贴；T形级间冷芯(21)的两个扁平面又与第一级的四个热电制冷器(23)紧靠粘合；第一级热电制冷器(23)的热端再与两个小水箱(24)分别粘紧成为一体；②手柄(27)中的第一、二级热电制冷器、主机箱中的介质冷热交换器(12)和调速水泵(11)由热敏传感器、温度选择电位器、差值比较放大器、触发器、整流电源程控器等电子电路通过电缆连接，同步控制其工况功率及冷却水温度、流量。
2.根据权利要求1所述的冷冻治疗仪，其特征在于手柄中热电制冷器(20)、(23)，可以采用三级或多级宝塔形热电制冷器。
3.根据权利要求1所述的冷冻治疗仪，其特征在于主机箱整体结构可做成便携式，或固定式面板操作台。
专利摘要本实用新型提供了一种冷冻综合治疗仪，由手柄及主机箱两大部分组成，设置在手柄内的冷板夹头的底面与第二级热电制冷器的冷端紧贴，第二级热电制冷器的热端与T形级间冷芯的顶面紧贴；T形级间冷芯的两个扁平面又与第一级的四个热电制冷器紧靠粘合；第一级热电制冷器的热端再与两个小水箱分别粘紧成为一体；热电制冷器、介质冷热交换器和调速水泵等电子电路通过电缆连接，同步控制其工况功率及冷却水温度、流量。本实用新型无污染、无振动，加上体积小、重量轻、耗电少、性能稳定、能长时间运行，且使用简便，通用性强，治疗成本低，应用范围广，特别适合临床眼科手术和皮肤外科手术以及其它冷冻疗法。成为医学领域较理想的新型医疗器械。
文档编号A61B18/00GK2647257SQ0323730
公开日2004年10月13日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年9月5日
发明者张伟彪 申请人:张伟彪