CN113631204A - 用于换热器的冷却单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于换热器、优选地用于集成在氧合器中的换热器的冷却单元,其用于对在体外血液循环系统中被引导的血液调温,所述冷却单元具有:储存液体的储存容器;包含反应剂的反应容器,所述反应剂能够与液体结合引发吸热反应;产生在储存容器和反应容器之间的流体通道的功能装置;以及至少局部地在反应容器内部延伸的流体管路,所述流体管路具有输入管路和输出管路,所述输入管路和输出管路分别流体密封地与换热器能的软管管路系统连接或被连接,并且所述输入管路和输出管路与换热器的软管管路系统一起构成流体循环系统的至少一部分。本发明的特征在于,设置具有溢流口的补偿容器,液体从储存容器在储存容器和反应容器之间产生流体通道之后流入到所述补偿容器中,溢流口是至反应容器的流体连接装置,被储存的液体的一部分通过所述流体连接装置到达反应容器中以引发与反应剂的吸热反应,流体管路与补偿容器流体地连接,被储存的液体的剩余部分从储存容器到达所述补偿容器中,并且沿着流体管路布置流体泵,借助于所述流体泵使液体从补偿容器到达至少局部地在反应容器内部延伸的流体管路中。

Description

用于换热器的冷却单元
技术领域
本发明涉及一种用于换热器、优选地集成在氧合器中的换热器的冷却单元,其用于对在体外血液循环系统中被引导的血液调温,所述冷却单元具有:储存液体的储存容器;包含反应剂的反应容器,所述反应剂能够与液体结合引发吸热反应;产生在储存容器和反应容器之间的流体通道的功能装置;以及至少局部地在反应容器内部延伸的流体管路,所述流体管路具有输入管路和输出管路,所述输入管路和输出管路分别流体密封地与换热器的软管管路系统能连接或被连接,并且所述输入管路和输出管路与换热器的软管管路系统一起构成流体循环系统的至少一部分。
背景技术
公知的是通过热耦合技术上利用在放热或吸热的化学反应中释放的热量或冷量。对于释放冷量的吸热反应的情况实现多种应用情况,所述应用情况还被简短地描述。
在心脏外科或重症监护的框架内,特别是为了治疗急性心脏病和/或肺衰竭而使用心肺机,通过所述心肺机能够在有限的时间内替代心脏的泵功能以及肺功能。血液在此经过呈软管系统形式的体外血液循环系统离开身体,所述血液借助于作为心肺机的一部分的氧合器被富集氧气并且又导回到身体中。氧合器在此承担肺的功能并且不是仅仅将生命必需的氧气输送到血液,而是同时去除通过代谢过程产生的二氧化碳(CO2)。
大部分现今使用的氧合器附加地具有换热器,借助于所述换热器可以将流过的血液加热然而特别是冷却。由此在心脏上的手术通常在低温条件下进行,也就是说,血液或多或少强度地被冷却,因为身体温度的降低减缓了细胞的代谢活动并且提高相关的组织和器官的缺血耐受性。
所谓的低温装置用作冷源,通常冷却为冷却液的水在所述低温装置中被产生并且被使用用于将流过氧合器的血液通过换热器冷却、即有针对性地吸收所述血液的热能。商业通用的低温装置是大型构造的并且重量重的、大多数支承在滚轮上的操作单元,所述操作单元的加热和冷却设备被供应电网电流并且由此不适用于野外应用。
现代的低温装置基于紧凑的结构方式以及很大程度上自主的电流供应和冷却水供应实现不取决于电流供应和水供应的便携式应用。这种低温装置设置用于集成在氧合器中的换热器的液体密封的接口,从而所述低温装置可以模块化地或集成地被装入氧合器中。
在这种很大程度上自动工作的、现代的低温装置的情况中,冷却原理基于主要在硝酸铵、硝酸钙铵或尿素和水之间的吸热化学反应。通常尿素作为化学成分使用在冷包中,以便产生快速的冷却效应。冷包通常由两个分开的区域构成,其中,尿素位于一个区域中,水位于另一个区域中。如果移除分隔板,则尿素溶解在水中。因为尿素的晶格能量大于水化能量,所以溶解过程从周围环境吸收能量并且冷却所述周围环境,参见RobertT.Sataloff:Sataloffs Comprehensive Textbook of Otolaryngology.JaypeeBrothers,2016,ISBN 978-93-5152745-9,第412页。
出版物US 2014/0371552 A1公开了一种血糖测量装置,所述血糖测量装置能够非穿过式地安置在病人的皮肤表面上并且包括冷却装置、温度测量装置以及红外辐射探测器。为了测量血糖,皮肤表面借助于冷却装置而下降到预给定的温度并且测量由皮肤表面发射的或吸收的红外辐射。冷却装置由两个流体密封地封闭的并且直接彼此相邻的腔构成,其中一个腔以尿素填充并且另一个腔以水填充。将两个腔流体密封地分隔开的分隔壁可以借助于施加弹簧力的刺杆被局部地打孔,从而水流入到尿素的腔中,由此引发从周围环境吸收热能的吸热反应,所述吸热反应能预给定地冷却待测量的皮肤表面。
用于基于化学反应调温的装置及其作为用于换热器的调温单元的应用在出版物DE 10 2017 211 671 A1中被描述。所述公知的装置使用以颗粒的尿素部分填充的容器,在该容器中置入具有能变形的容器壁的以水填充的第二容器。为了冷却,水从第二容器流入到第一容器中并且在产生正反应焓的情况下与尿素反应,所述反应焓能够通过热耦合在技术上被利用。
发明内容
本发明的任务在于,提出一种用于换热器、优选地集成在氧合器中的换热器的冷却单元,所述冷却单元用于对在体外血液循环系统中被引导的血液调温,所述冷却单元具有:储存液体的储存容器;包含反应剂的反应容器,所述反应剂能够与液体结合引发吸热反应;产生在储存容器和反应容器之间的流体通道的功能装置;以及至少局部地在反应容器内部延伸的流体管路,所述流体管路具有输入管路和输出管路,所述输入管路和输出管路分别流体密封地与换热器的软管管路系统能连接或被连接,并且所述输入管路和输出管路与换热器的软管管路系统一起构成流体循环系统的至少一部分,所述冷却单元尽可能紧凑地轻量地并且自动工作地构造,以便实现手动便携式的应用。冷却单元应该能够以尽可能简单的和成本低廉的方式实现,并且实现至少模块化地构造的部件构造为一次性产品或作为所谓的用后即丢产品的可能性。能由装置释放的热量或冷量应该在尽可能短的时间内被提供,以便由此产生尽可能大的冷却功率或加热功率。
本发明的解决方案所提出的任务在权利要求1中被给出。以有利的方式构造根据解决方案的冷却单元的特征可以由从属权利要求以及另外的说明的内容特别是参考绘图示出的实施例获知。
根据解决方案的根据权利要求1的前序部分所述的特征冷却单元的特征在于,设置具有溢流口的补偿容器,液体从储存容器在储存容器和反应容器之间产生流体通道之后流入到所述补偿容器中。流体通道借助于功能装置建立,所述功能装置能够将储存容器局部地打孔或打开。溢流口是至反应容器的流体连接装置,被储存的液体的一部分、优选地主要部分通过所述流体连接装置到达反应容器中以引发与优选地呈颗粒的尿素形式的反应剂的吸热反应。流体管路与补偿容器流体地连接,被储存的液体的剩余部分从储存容器到达所述补偿容器中。被储存的液体的剩余部分理解为下述液体部分,所述液体部分通过溢流口相对于补偿容器的容积的布置几何结构不流出到反应容器中。为了防止通过溢流口到达反应容器中的液体会流回到补偿容器中,沿着溢流口的流体连接装置优选地布置止回阀或回流阀。此外沿着至少局部地在反应容器的内部延伸的流体管路布置位于反应容器外部的流体泵,借助于所述流体泵将液体从补偿容器抽吸到至少局部地在反应容器内部延伸的流体管路中。
至少局部地在反应容器内部延伸的流体管路还流体密封地向外延伸通过限定反应容器的边界的反应容器壁并且构成流体管路区段,所述流体管路区段还称为输出管路并且以柔性的软管管路的形式构造。在内部延伸的流体管路出于至周围的在反应容器内部的介质尽可能最优地热传导的原因而至少区段地由金属、优选地由铝制成。为了确保在流体管路和存在于反应容器内部的液体之间尽可能大面积的热传导接触面,流体管路在反应容器内部的管路路径选择为尽可能长的。为此,在反应容器内部延伸的流体管路至少区段地优选地螺旋地或螺旋形地构造。
流体泵沿着向外从反应容器导出的输出管路布置并且优选地以滚子泵的形式构造,通过所述滚子泵借助于从外部作用于软管管路的蠕动的压力施加将液体流这样压入到流体管路中,从而位于补偿容器内部的液体被抽吸通过流体管路。替换地,流体泵沿着在反应容器外部被引导的流体管路区段布置在前述的螺旋地或螺旋形地构造的流体管路区段上游。
可选地,沿着从反应容器导出的输出管路安置优选地呈细菌过滤器形式的过滤单元,通过所述过滤单元避免通过例如呈军团菌形式的病菌污染氧合器中的换热器。
流体管路的输出管路还优选地通过能松开地液体密封的耦合装置与软管管路系统的入口连接,所述软管管路系统与集成在氧合器内部的换热器热耦合。
与换热器热耦合的软管管路系统的液体出口优选地通过能松开地液体密封的耦合装置与流体管路的输入管路连接,所述输入管路通到补偿容器中。由此,补偿容器、流体管路以及换热器的软管管路系统也构成自身闭合的流体循环系统,液体沿着所述流体循环系统循环流动,该液体用作换热器的传热液体。用作传热液体的液体部分恰好来自于在储存容器内部被储存的液体,该液体在借助于还要详细描述的功能装置相应地局部地打孔或打开储存容器之后流入到补偿容器中。
由于在补偿容器内部的仅仅受限的、小于储存容器容积的接收容积,大部分的液体部分通过溢流口沿着流体连接装置流入到反应容器中,优选地呈颗粒的尿素形式的反应剂储存在反应容器中。替换的反应剂同样也是适合的,所述替换的反应剂与液体、优选地水在产生吸热化学反应的情况下从周围环境吸收热能。
储存在储存容器内部的液体量这样被测量,从而通过溢流口和流体连接装置流出到反应容器中的液体部分为至少70%,而液体的剩余部分被留在补偿容器内部,所述剩余部分如前所述地用作用于与根据解决方案构造的冷却单元流体地连接的换热器的传热液体。由或从补偿容器经过流体连接装置流出到反应容器中的液体的量分配能够特别是通过管路高度预给定,流体连接装置以所述管路高度伸入到补偿容器中。
为了由于其他在反应容器内部形成的压力增高不阻碍反应容器的填充或液体通过流体连接装置从补偿容器到反应容器的流出过程,反应容器设置在邻近补偿容器的上部区域中至周围环境中的至少一个通风开口。通风开口优选地具有疏水性的滤芯,通过所述滤芯可以防止由冷却单元倾翻或运动导致的不受控的液体溢出。
此外为了支持液体和颗粒的反应剂之间的化学吸热反应并且使其均匀化而在反应容器内部布置搅拌装置,所述搅拌装置能够通过例如呈齿轮传动装置形式的机械接口借助布置在反应容器外部的驱动马达来驱动。为了确保液体部分不能从反应容器回到补偿容器中,因为由此污染位于补偿容器内部的液体,沿着流体连接装置布置止回阀。
为了尽可能容易地并且无误地操作根据解决方案构造的冷却单元,储存容器优选地以液体袋的形式构造。液体袋也出于机械保护的原因位于第一保护罩内部,所述储存容器竖直地布置在围绕至少一个补偿容器的第二保护罩上方。包含反应容器的第三保护罩竖直地布置在围绕补偿容器的第二保护罩下方。可选地,第二保护罩和第三保护罩可以一体地构造。在第一保护罩和第二保护罩之间附加地布置间隔保持件,所述间隔保持件确保在包含在第一保护罩中的储存容器和优选地固定地安置在补偿容器上或内部的功能装置之间的预给定的竖直的间距。
功能装置以尖角物体的形式构造并且优选地竖直地布置在储存容器下方。
使储存容器竖直地相对于补偿容器竖直地隔开间距的、防止储存容器与尖角的功能装置之间直接接触的间隔保持件优选地这样支承在第一保护罩和第二保护罩之间,从而能够间隔保持件例如通过手动地被拉出而侧向地从堆叠体分离。在移除间隔保持件之后,储存容器由于其重量和重力紧接着竖直地向下落并且与尖角的功能装置接触,由此储存容器机械地局部地被打孔或打开,从而储存在储存容器中的液体完全流入到补偿容器中。与储存容器的竖直下降或落下并且与此相关地填充补偿容器和反应容器同时地,流体泵以及驱动马达也为了激活在反应容器内部的搅拌装置而处于运行中。
围绕储存容器的第一保护罩以及竖直地布置在下方的第二保护罩这样关于其竖直地直接朝向彼此的侧这样构造,以使得在移除间隔保持件之后这两个保护罩机械地明确地例如以环绕的榫槽连接的方式在形成固定的机械接合连接的情况下被导入到彼此中。
根据解决方案的冷却单元用于迅速地并且高效地提供在最短时间内大的冷却功率,所述冷却功率在流体泵以及也驱动马达的未开始运行时而不需要另外要求的电流供应。由于仅仅有限的能量需求,所要求的电能可以在电池的框架内被提供。
根据解决方案的冷却单元的一个优选的构型这样设置模块化的结构,从而电子部件、例如流体泵和驱动马达连同为此所需的控制单元和电源安装在模块化地构造的同一个壳体中。包含储存容器的第一保护罩、间隔保持件、包含补偿容器的第二保护罩以及包含反应容器的第三保护罩分别构造为竖直地能上下堆叠的模块单元并且能够以一次性产品的形式在使用之后被清除。优选地实现,至少一个储存容器和反应容器由基于塑料的轻质包装材料、例如紧密冲压的聚苯乙烯制成,所述轻质包装材料可以被输送到材料回收装置。为了确保反应容器是液体密封的,反应容器的与液体接触的内壁设置有液体密封的涂层。此外这样选择涂层材料,以使得所述涂层材料相对于形成的液体-反应剂-混合物和由此产生的化学产品是化学惰性的。
出于耐用性和经济的清除的原因,此外有利地在反应容器内部设置胶合剂,所述胶合剂在与液体和/或形成的液体/反应剂-混合物的反应中触发形成明胶的过程,从而在使用冷却单元之后可以由于在容器内部凝胶化的质量而将其作为家庭垃圾从反应容器清除并且由此不导致费事地清除。优选地,与胶合剂的化学反应应该相对于液体和反应剂之间的吸热反应时间延迟地进行,从而确保液体和反应剂之间完全的反应。为此实现胶合剂以液体可溶的材料封装并且储存在反应容器内或者通过安置在反应容器中的添加机构时间延迟地输入到反应容器内。在水作为液体的情况中,优选地黄原胶适合作为胶合剂。
冷却单元可以原则上与用于任何应用的换热器流体地连接和被使用。可以考虑呈冷却面或冷却垫、同样例如冷却容器或冷却桶形式的换热器,以仅仅列举一些应用情况。冷却单元适合作为用于换热器的冷源,所述冷源集成在固定的或便携式的冷却设备中。
附图说明
下面在不限制总发明构思的情况下借助实施例参考附图示例性地描述本发明。附图中:
图1示出根据解决方案构造的、在激活冷却功能之前的阶段中的、用于对集成在氧合器中的换热器调温的冷却单元的示意图,
图2示出在激活冷却功能之后的冷却单元的示意图,和
图3示出根据解决方案的冷却单元的替换的构型。
具体实施方式
图1以示意图示出根据解决方案构造的冷却单元K用于提供经冷却的传热液体以运行换热器W,所述换热器优选地是氧合器O的部分。
冷却单元K具有基本上四个模块M1至M4,其中至少模块M1-M3能够根据积木原理竖直地上下叠置地组装。模块M1具有用于优选地呈水形式的液体的储存容器1。优选地,储存容器1由以水填充的塑料袋或塑料罐构成,所述储存容器为了被保护并且为了与位于所述储存容器下方的模块M2机械接合而由第一保护罩2至少部分地包围。
第二模块M2竖直地布置在第一模块M1下方,所述第二模块包括补偿容器3,呈竖直地向上逐渐变成尖角的物体、例如针、刺杆等形式的功能装置4固定地布置在所述补偿容器中。补偿容器3由第二保护罩5包围。具有流体连接装置7的溢流口6竖直地从下方伸入到补偿容器3内部,所述流体连接装置竖直地从上方通到第三模块M3的反应容器8中,所述反应容器由第三保护罩9包围。流体连接装置7构造为在两侧敞开的管路并且具有止回阀10,所述止回阀阻止液体从反应容器8一侧进入到补偿容器3。反应剂11以的颗粒形式储存在反应容器8中,所述反应剂优选地由颗粒的尿素构成。
此外,流体管路12通到补偿容器3的底部区域中,所述流体管路在反应容器11内部优选地在形成螺旋管路13的情况下继续延伸,以便实现在反应容器8内部尽可能大的流体管路表面。流体管路12流体密封地向外被引导通过第三保护罩9并且还用作冷却单元K的输出管路14。在反应容器9内部延伸的流体管路12和特别是位于那里的螺旋管路13由非常好地导热的材料、优选地金属制成,而流体管路沿着输出管路14由导热差的并且弹性的材料、例如塑料构成。
沿着输出管路14置入优选地呈细菌过滤器形式的过滤单元15。沿着输出管路14在过滤单元15下游布置优选地呈滚子泵形式的流体泵16。能松开的液体密封的、用于与属于换热器W的软管管路系统18流体密封地连接的耦合装置17位于流体泵16下游。
软管管路系统18以相同的方式通过能松开地液体密封的耦合装置17‘与用作在冷却单元K的补偿容器3中的输入管路19的流体管路连接。
第三模块M3还具有搅拌工具20,所述搅拌工具通过能松开的传动单元21与驱动马达22耦合。驱动马达22、流体泵16以及电子控制单元23与用于运行驱动马达22和流体泵15的电源24组合地构成第四模块M4,所述第四模块未进一步示出的第四保护罩包围。
第一模块和第二模块M1,M2竖直地通过间隔保持件25竖直地隔开间距,从而呈竖直地向上逐渐变成尖角的物体形式的功能装置4未与包含在第一模块M1内部的储存容器1接触。间隔保持件25在第一模块和第二模块M1,M2之间滑动地被支承并且优选地借助于未示出的卡锁机构被保护以免不受控地侧向地滑出。
为了激活冷却单元K,间隔保持件25侧向地从竖直的模块复合体M1,M2被移除,例如通过侧向地手动地拉出,参见箭头标记P。
图2示出在将间隔保持件25从模块化的堆叠复合体侧向地移除之后的状态。作为缺少的间隔保持件25的结果,储存容器1连同第一保护罩2竖直地向下落,由此向上逐渐变成尖角的功能装置4对储存容器1局部地打孔。为了确保第一模块M1到第二模块M2上或中的下落过程和接合过程已确定的方式进行,第一保护罩和第二保护罩2,5在其分别竖直地朝向彼此的侧上具有侧向地环绕的接合轮廓F。
由于机械地引发对储存容器1的打孔而使储存容器1的全部液体含量流入到补偿容器3中。被储存在储存容器1中的液体量的大约80%经过溢流口6和流体连接装置7流入到反应容器8中并且与反应剂11引发吸热化学反应,由此在反应容器8内部进行冷却。液体的剩余部分26保留在补偿容器3内部并且用作传热液体用于运行换热器W。与移除间隔保持件25并且由此由重力引起对储存容器1打孔同时,借助于电子控制单元23不仅激活流体泵16而且激活驱动马达22,所述驱动马达通过传动单元21驱动搅拌工具20。作为抽吸泵工作的流体泵16通过流体管路12抽吸作为剩余部分26位于补偿容器3内部的液体,该液体基于在反应区域8内部的冷却被冷却。为了优化从在流体管路12内部被引导的液体至通过吸热反应冷却的液体/反应剂-混合物上的导热,而确保在流体管路12和存在于反应容器8内部的液体/反应剂-混合物之间尽可能大的热传导接触面。为此,流体管路12在反应容器8内部的管路路径至少区段地螺旋地或螺旋形地构造。
被冷却的液体经过输出管路14通过过滤单元15泵送到换热器W中。在从换热器W排出之后流出的传热液体经过输入管路19回到补偿容器3中,液体为了其被冷却从所述补偿容器又经过流体管路12被抽吸到反应容器8的区域中。
以有利的方式,第一模块、第二模块和第三模块M1,M2,M3构造为一次性产品,而包含电子部件的第四模块M4可以任意经常地被重新使用。过滤单元15优选地是第三模块M3的集成的组成部分并且由此同样是一次性产品的部分。出于重量原因和成本原因,模块M1,M2和M3由基于塑料的轻质包装材料制成,所述模块还可以被输送材料回收装置。此外,补偿容器3和反应容器8、即模块2和3在内壁上设置有液体密封的涂层。
在图3中与图2中的视图相比示出用于构造在直接竖直地安置的模块M1,M2和M3的状态中的冷却单元的一个另外的优选的实施方式。所有与已述部件相同的部件设有已引入的附图标记。
与图2中的视图不同地,流体管路12直接在其与补偿容器3的液体接头下游向外被引导、即在反应容器8外部被引导,沿着流体管路12在那里置入流体泵16并且所述流体泵将液体从补偿容器3抽吸到流体管路12中。流体管路12在布置在反应容器8外部的流体泵16下游又被引导到反应容器8中,流体管路12在所述反应容器内部螺旋地成型,以便形成尽可能大的热传导接触面并且确保高效地冷却在流体管路12内部被引导的液体。
沿着向反应容器8外部引导的输出管路14布置过滤单元15,所述过滤单元作为例如呈军团菌过滤器形式的细菌过滤器确保对经冷却的液体的无菌处理,以便以所述方式不污染在氧合器内部的换热器W。
此外,反应容器8在上部区域中设置具有疏水性的过滤器的通风单元27,所述通风单元确保完全地并且快速地填充反应容器8并且阻止液体向外不受控地泄漏。
在结束冷却过程之后,储存在反应容器8中的胶合剂28、优选地黄原胶确保将液体-反应剂-混合物凝胶化,从而能够例如在家庭垃圾的范畴内容易地清洁模块1,2和3。胶合剂27为此以液体可溶的材料封装,所述液体可溶的材料在液体内部的一定的停留时间之后完全溶解并且将胶合剂在反应容器内部释放。
附图标记列表
1 储存容器
2 第一保护罩
3 补偿容器
4 功能装置
5 第二保护罩
6 溢流口
7 流体连接装置
8 反应容器
9 第三保护罩
10 止回阀
11 反应剂
12 流体管路
13 螺旋管路
14 输出管路
15 过滤单元
16 流体泵
17,17’ 能松开地液体密封的耦合装置
18 软管管路系统
19 输入管路
20 搅拌工具
21 传动单元
22 驱动马达
23 电子控制单元
24 电源,电池
25 间隔保持件
26 液体的剩余部分
27 通风单元
28 胶合剂
W 换热器
O 氧合器
M1,M2,M3,M4 模块
P 箭头方向
K 冷却单元
F 接合轮廓。

Claims (17)

1.一种用于换热器、优选地集成在氧合器(O)中的换热器(W)的冷却单元,其用于对在体外血液循环系统中被引导的血液调温,所述冷却单元具有:
-储存液体的储存容器(1),
-包含反应剂(11)的反应容器(8),所述反应剂能够与所述液体结合引发吸热反应,
-产生在所述储存容器(1)和所述反应容器(8)之间的流体通道的功能装置(4),以及
-至少局部地在所述反应容器(8)内部延伸的流体管路(12),所述流体管路具有输入管路和输出管路(14,19),所述输入管路和输出管路分别流体密封地与所述换热器(W)的软管管路系统(18)能连接或被连接,并且所述输入管路和输出管路与所述换热器(W)的软管管路系统(18)一起构成流体循环系统的至少一部分,
其特征在于,设置具有溢流口(6)的补偿容器(3),所述液体从所述储存容器(1)在储存容器(1)和反应容器(8)之间产生流体通道之后流入到所述补偿容器中,
所述溢流口(6)是至所述反应容器(8)的流体连接装置(7),被储存的液体的一部分通过所述流体连接装置到达所述反应容器(8)中以引发与所述反应剂(11)的吸热反应,
所述流体管路(12)与所述补偿容器(3)流体地连接,被储存的液体的剩余部分(26)从所述储存容器(1)到达所述补偿容器中,并且
沿着所述流体管路(12)布置流体泵(16),借助于所述流体泵使液体从所述补偿容器(3)到达至少局部地在所述反应容器(8)内部延伸的流体管路(12)中。
2.根据权利要求1所述的冷却单元,其特征在于,沿着所述溢流口(6)的流体连接装置(7)布置止回阀(10),所述止回阀阻止液体从所述反应容器(8)回流到所述补偿容器(3)中。
3.根据权利要求1或2所述的冷却单元,其特征在于,所述流体泵(16)以抽吸单元的形式构造,所述流体泵沿着所述流体管路(12)布置在所述补偿容器和反应容器(3,8)外部。
4.根据权利要求1或2所述的冷却单元,其特征在于,所述流体泵(16)构造为滚子泵。
5.根据权利要求1至4中任一项的冷却单元,其特征在于,所述流体管路(12)在所述反应容器(8)内部延伸的区域的下游设置输出管路(14),并且
沿着在所述反应容器的外部延伸的输出管路(14)布置过滤单元(15)。
6.根据权利要求5所述的冷却单元,其特征在于,所述过滤单元(15)是细菌过滤器、特别是军团菌过滤器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却单元,其特征在于,所述流体管路(12)的输入管路(19)通到所述补偿容器(3)中,并且
所述流体循环系统由所述补偿容器(3)、所述流体管路(12)以及所述换热器(W)的软管管路系统构成,所述液体的剩余部分(26)作为所述换热器(W)的传热液体循环流过所述流体循环系统。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷却单元,其特征在于,所述储存容器(1)竖直地布置在所述补偿容器(3)上方,
所述功能装置(4)以尖角物体的形式构造,所述功能装置竖直地布置在所述储存容器(1)下方,
在所述储存容器(1)和所述补偿容器(3)之间布置间隔保持件(25),所述间隔保持件将所述储存容器(1)竖直地以一定间距保持在所述功能装置(4)上方,并且
所述储存容器(1)在移除所述间隔保持件(25)之后重力驱动地与所述功能装置(4)接触,所述功能装置因此机械地局部地穿过所述储存容器(1),从而储存在所述储存容器(1)中的液体完全流入到所述补偿容器(3)中。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却单元,其特征在于,所述功能装置(4)固定地布置在所述补偿容器(3)上。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却单元,其特征在于,在所述反应容器(8)内部布置一搅拌装置(20),所述搅拌装置能够通过机械接口借助布置在所述反应容器(8)外部的驱动马达(22)来驱动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的冷却单元,其特征在于,至少所述储存容器(1)、所述功能装置(4)和所述反应容器(8)构造为一次性产品。
12.根据权利要求5,10和11所述的冷却单元,其特征在于,所述过滤单元(15)和所述搅拌装置(20)是所述一次性产品的部分,并且所述驱动马达(22)和所述流体泵(16)与电源(24)以及电子控制装置(23)连接并且构造为用于机械地适配所述一次性产品的模块化单元。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的冷却单元,其特征在于,所述换热器(W)集成在固定的或便携式的冷却设备中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的冷却单元,其特征在于,在所述反应容器(8)内部储存有胶合剂,所述胶合剂在与进入到所述反应容器(8)中的液体接触时能够使该液体凝胶化。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的冷却单元,其特征在于,至少所述储存容器(1)和所述反应容器(8)由基于塑料的轻质包装材料制成。
16.根据权利要求15所述的冷却单元,其特征在于,至少反应容器的与所述液体接触的内壁设置有液体密封的涂层。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的冷却单元,其特征在于,所述反应容器(8)设置通风单元。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11293237A (ja) * 1998-04-06 1999-10-26 Masao Umemoto 冷凍源装置
US20140371552A1 (en) * 2008-04-11 2014-12-18 Glucovista, Inc. Measurement Apparatuses and Methods Using a Combined Substance Cooling Device
WO2015086147A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-18 Resuscitec Gmbh Kühleinheit für einen wärmetauscher zur temperierung von in einem extrakorporalen blutkreislauf geführtem blut
DE102017211671A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Resuscitec Gmbh Vorrichtung zum Temperieren auf Basis einer chemischen Reaktion sowie Verwendung als Temperiereinheit für einen Wärmetauscher

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2390418B (en) 2002-03-27 2005-10-12 Dyson Ltd Refrigerating apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11293237A (ja) * 1998-04-06 1999-10-26 Masao Umemoto 冷凍源装置
US20140371552A1 (en) * 2008-04-11 2014-12-18 Glucovista, Inc. Measurement Apparatuses and Methods Using a Combined Substance Cooling Device
WO2015086147A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-18 Resuscitec Gmbh Kühleinheit für einen wärmetauscher zur temperierung von in einem extrakorporalen blutkreislauf geführtem blut
DE102017211671A1 (de) * 2017-07-07 2019-01-10 Resuscitec Gmbh Vorrichtung zum Temperieren auf Basis einer chemischen Reaktion sowie Verwendung als Temperiereinheit für einen Wärmetauscher

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