CN114893759B - 基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具 - Google Patents

基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种医用灯具，具体地说，涉及基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具。其包括灯具本体，灯具本体的顶部设有散热框架，所述散热框架包括底架，所述底架包括外环和内环，外环与内环为同心设置，且外环位于内环内。本发明中外环至热量输出槽处气体的流动使该处与其周围空气形成流速差，由于手术室的温度往往比较低，因此进入的空气为低温空气，从而实现在热量排出的同时，吸收周围环境中的低温空气，进而解决了长时间的手术下，仅将热气吹出无法快速降温以及无法利用外界环境中低温空气的问题。

Description

基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具
技术领域
本发明涉及一种医用灯具，具体地说，涉及基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具。
背景技术
医用灯具通常采用无影灯，无影灯用来照明手术部位，以最佳地观察处于切口和体腔中不同深度的小的、对比度低的物体，由于施手术者的头、手和器械均可能对手术部位造成干扰阴影，因而手术无影灯就应设计得能尽量消除阴影。
虽然现有的无影灯能够降低灯头发出的热量，但在长时间的手术下，灯头长时间工作需要保证其外部环境的温度，而一般的手术室内的环境温度也很低，可是针对无影灯的散热并不能对环境中的低温空气进行利用。
发明内容
本发明的目的在于提供基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，以解决上述背景技术中提出无影灯的散热并不能对环境中的低温空气进行利用的问题。
为实现上述目的，提供了基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，包括灯具本体，灯具本体的顶部设有散热框架，所述散热框架至少包括：
底架，所述底架包括外环和内环，外环与内环为同心设置，且外环位于内环内；
顶板，所述顶板的圆心处开设有热量输出槽，且顶板与内环之间呈环形设有多个导流板，另外，外环的内部设有风力输出组件，风力输出组件用于产生向上的风力作用，并通过风力作用形成向上气流。
作为本技术方案的进一步改进，所述风力输出组件包括扇叶，扇叶的底部安装有电机，电机的外围固定连接有安装架，安装架与外环通过螺栓连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述热量输出槽的内部以及相邻两个导流板的外侧均设有滤网，以对相邻两个导流板之间进入和热量输出槽内吹出的空气进行过滤。
作为本技术方案的进一步改进，所述导流板内开设有储液槽，储液槽内填充有液体。
作为本技术方案的进一步改进，所述导流板的两侧均开设有多个导流槽，且储液槽开设在导流板除去导流槽的部分。
作为本技术方案的进一步改进，所述储液槽内沿长度方向上设置有多个冷凝管。
作为本技术方案的进一步改进，所述储液槽内沿长度方向上设置有多个加热管，且导流板的内侧安装有温度监测器，温度监测器用于实时监测灯具本体环境中的温度，并通过控制冷凝管和加热管工作使灯具本体环境中的温度恒定。
作为本技术方案的进一步改进，所述温度监测器内含有恒定控制单元，所述恒定控制单元包括控制温度设定模块、温度数据接收模块、控制信号发出模块，其中：
控制温度设定模块用于设定灯具本体环境中所恒定的温度值；
温度数据接收模块用于接收温度监测器监测的温度数据；
控制信号发出模块用于对冷凝管和加热管发出控制信号。
作为本技术方案的进一步改进，所述顶板的顶部圆心处安装有热量吸收罩，热量吸收罩内开设有中空腔体，且热量吸收罩中空腔体内设有多个冷凝管，热量吸收罩的顶部呈环形设有多个导流管，导流管与热量吸收罩内部连通，以将吹出的空气导入至导流板外围。
作为本技术方案的进一步改进，所述导流板内的储液槽与热量吸收罩的中空腔体通过开设的连通槽连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具中，外环至热量输出槽处气体的流动使该处与其周围空气形成流速差，由于手术室的温度往往比较低，因此进入的空气为低温空气，从而实现在热量排出的同时，吸收周围环境中的低温空气，进而解决了长时间的手术下，仅将热气吹出无法快速降温以及无法利用外界环境中低温空气的问题。
2、该基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具中，通过低温空气吸收灯具本体内热气的热量，而后吸收热量的低温空气以及热气被风力作用后由热量输出槽吹出，从而达到在周围环境中空气温度较高的情况下提高散热框架散热效率的目的。
3、该基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具中，空气通过导流槽进入回流腔，并经过相应的导流槽和回流腔后，防可进入到导流板的内侧，从而延缓热气进入到内侧的时间，保证储液槽内的水能够吸收更多的热量，从而进一步提高对导流板外侧空气降温的质量。
4、该基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具中，吸收罩对吹出的空气行降温处理，然后再由导流管导入至导流板外围，以保证吹出的空气也为低温气体，同时低温气体再经过导流板后由被降温，通过排出和进入进行循环降温，从而大大提高了对空气的降温效率。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
图2为本发明实施例1的散热框架结构爆炸图；
图3为本发明实施例1的风力输出组件结构示意图；
图4为本发明实施例1的未开设储液槽的导流板顶面结构示意图；
图5为本发明实施例2的滤网结构示意图；
图6为本发明实施例3的开设储液槽的导流板结构示意图；
图7为本发明实施例3的开设储液槽的导流板顶面结构示意图；
图8为本发明实施例4的开设导流槽的导流板顶面结构示意图；
图9为本发明实施例4的结构底板示意图；
图10为本发明实施例4的底板和隔板结构示意图；
图11为本发明实施例5的开设导流槽的导流板结构剖视图其一；
图12为本发明实施例6的开设导流槽的导流板结构剖视图其二；
图13为本发明实施例7的热量吸收罩结构示意图；
图14为本发明实施例7的热量吸收罩侧面结构示意图；
图15为本发明实施例8的环境自适应单元的模块流程框图。
图中各个标号意义为：
100、灯具本体；
200、散热框架；
210、底架；211、外环；212、内环；
220、风力输出组件；221、扇叶；222、电机；223、安装架；
230、导流板；231、储液槽；232、导流槽；233、底板；2331、隔板；234、冷凝管；235、加热管；236、温度监测器；
240、顶板；241、热量输出槽；
250、滤网；
300、热量吸收罩；310、导流管；320、连通槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
请参阅图1所示，本实施例目的在于，提供了基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，包括灯具本体100，灯具本体100采用无影灯，无影灯由单个或多个灯头组成，在使用时系定在悬臂上，能做垂直或循环移动，悬臂通常连接在固定的结合器上，并能围着结合器旋转，另外结合器可安装在天花板或墙壁上的固定点上，也可安装在天花板的轨道上，灯具本体100的顶部设有散热框架200，请参阅图2所示，散热框架200至少包括：
底架210，底架210包括外环211和内环212，外环211与内环212为同心设置，且外环211位于内环212内，内环212与灯具本体100的外沿插接配合，从而将整个散热框架200安装在灯具本体100的顶部；
顶板240，顶板240的圆心处开设有热量输出槽241，且顶板240与内环212之间对应热量输出槽241外围的位置呈环形设有多个导流板230，在散热框架200安装时，导流板230的外端与内环212和顶板240通过螺栓连接，导流板230的内端与外环211和顶板240通过螺栓连接，从而将外环211、内环212、导流板230以及顶板240连接成一体结构，另外，外环211的内部设有风力输出组件220，风力输出组件220用于产生向上的风力作用，并通过风力作用形成向上气流，具体的，请参阅图3所示：
风力输出组件220包括扇叶221，扇叶221的底部安装有电机222，电机222的外围固定连接有安装架223，安装架223与外环211通过螺栓连接，工作时，首先将电机222接通电源，使其输出轴带动扇叶221转动，从而产生一个向上的风力作用，通过风力作用形成的气流带动灯具本体100的灯头工作产生的热气上移，并由热量输出槽241排出，同时，请参阅图4，外环211至热量输出槽241处气体的流动使该处与其周围空气形成流速差，然后流速差形成的压力作用使散热框架200周围的空气通过相邻两个导流板230之间的导流空腔进入至灯具本体100内，由于手术室的温度往往比较低，因此进入的空气为低温空气，从而实现在热量排出的同时，吸收周围环境中的低温空气，进而解决了长时间的手术下，仅将热气吹出无法快速降温以及无法利用外界环境中低温空气的问题。
实施例2
为了对吹出的气体已经进入的气体进行过滤，本实施例与实施例1不同的是，请参阅图5所示，其中：
热量输出槽241的内部以及相邻两个导流板230的外侧均设有滤网250，以对相邻两个导流板230之间进入和热量输出槽241内吹出的空气进行过滤，从而实现空气的净化，提高手术室的环境质量。
实施例3
为了在周围环境中空气温度较高的情况下提高散热框架200的散热效率，本实施例在实施例1的基础上机械能改进，请参阅图6所示，其中：
导流板230内开设有储液槽231，储液槽231内填充有液体液体包括冷却液、水，优选采用水，其获取方便、成本低，工作时，请参阅图7所示，通过储液槽231内填充的水吸收经过导流板230外侧空气的热量，以使进入到灯具本体100内的气体为低温空气，然后再通过低温空气吸收灯具本体100内热气的热量，而后吸收热量的低温空气以及热气被风力作用后由热量输出槽241吹出，从而达到在周围环境中空气温度较高的情况下提高散热框架200散热效率的目的。
实施例4
为了，提高储液槽231对导流板230外侧空气降温的质量，本实施例在实施例3的基础上对导流板230进行改进，请参阅图8所示，其中：
导流板230的两侧均开设有多个导流槽232，且储液槽231开设在导流板230除去导流槽232的部分，在使用时，导流板230外侧的部分空气进入至导流槽232内，而导流槽232采用“U”形的设计，从而使进入其内部的空气进行一次回流，然后经过多个导流槽232的回流，以对空气中的热量进行多次吸收，从而提高对导流板230外侧空气降温的质量。
另外，还可以在相邻两个导流板230之间安装底板233，请参阅图9所示(虚线部分为底板233)，底板233的顶部设有多个隔板2331，相邻两个隔板2331之间形成回流腔，请参阅图10所示，隔板2331设置在导流槽232“U”形的开口处，此外，底板233的外沿贴合外侧隔板2331底部的外沿，从而使灯具本体100内的大部分热气由导流板230外侧向上流动，然后进入到外侧的导流槽232内，再通过导流槽232进入回流腔，并经过相应的导流槽232和回流腔后，防可进入到导流板230的内侧，从而延缓热气进入到内侧的时间，保证储液槽231内的水能够吸收更多的热量，从而进一步提高对导流板230外侧空气降温的质量。
此外，导流板230采用石墨烯结构，石墨烯结构热量传递有三种方式：
其一、热传导：指温度不同的物体各部分间或温度不同的两物体间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象；
其二、热对流：依靠流体的流动，把热量由一处传递到另一处的现象；
其三、热辐射：依靠物体表面对外发射可见和不可见的射线(电磁波)传递热量；
从而适应不同发光原理的灯具本体100进行使用。
实施例5
为了实现储液槽231内的水能够持续吸收外界热量，本实施例与实施例4不同的是，请参阅图11所示，其中：
储液槽231内沿长度方向上设置有多个冷凝管234，使用时，冷凝管234对储液槽231内的水进行持续降温，从而保证其内部的水能够持续吸收外界的热量，以提高热量的吸收效率。
实施例6
为了保证灯具本体100工作环境中温度处于恒定状态，本实施例在实施例5的基础上增加加热管235，请参阅图12所示，其中：
储液槽231内沿长度方向上设置有多个加热管235，且导流板230的内侧安装有温度监测器236，温度监测器236用于实时监测灯具本体100环境中的温度，并通过控制冷凝管234和加热管235工作使灯具本体100环境中的温度恒定，具体的：
温度监测器236内含有恒定控制单元，恒定控制单元包括控制温度设定模块、温度数据接收模块、控制信号发出模块，其中：
控制温度设定模块用于设定灯具本体100环境中所恒定的温度值(优选设定在20-30℃)；
温度数据接收模块用于接收温度监测器236监测的温度数据；
控制信号发出模块用于对冷凝管234和加热管235发出控制信号，温度监测器236监测的温度数据高于控制温度设定模块设定的温度值时，则控制冷凝管234工作，加热管235关闭，反之，低于控制温度设定模块设定的温度值时，则控制加热管235工作，冷凝管234关闭。
实施例7
为了对吹出的空气进行降温，本实施例与实施例3不同的是，请参阅图13所示，其中：
顶板240的顶部圆心处安装有热量吸收罩300，热量吸收罩300内开设有中空腔体，且热量吸收罩300中空腔体内设有多个冷凝管234，热量吸收罩300的顶部呈环形设有多个导流管310，导流管310与热量吸收罩300内部连通，以将吹出的空气导入至导流板230外围，此外，请参阅图14所示，导流板230内的储液槽231与热量吸收罩300的中空腔体通过开设的连通槽320连通，然后中空腔体与储液槽231内均填充有水，这样在工作时，冷凝管234可以同时对储液槽231和中空腔体内的水进行降温，当吹出的空气进入热量吸收罩300后，首先进行降温处理，然后再由导流管310导入至导流板230外围，以保证吹出的空气也为低温气体，同时低温气体再经过导流板230后由被降温，通过排出和进入进行循环降温，从而大大提高了对空气的降温效率。
实施例8
为了适应工作环境对灯具本体100的光亮强度进行调节，以降低损耗，请参阅图15所示，灯具本体100内设置环境自适应单元，环境自适应单元包括环境亮度监测模块和光强调节模块，首先环境亮度监测模块对环境中的光照强度进行计算，然后通过光强调节模块对灯具本体100光亮强度进行调节，以保证环境中的光照强度维持在预设亮度下，具体光照强度进行计算公式如下：
I＝Nhv/At；
其中，I为光照强度；v为灯具本体100所处环境下的光频；杽为灯具本体100照射区域面积；N为时间间隔t内照射到杽内的光子总数。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，包括灯具本体(100)，其特征在于：灯具本体(100)的顶部设有散热框架(200)，所述散热框架(200)至少包括：
底架(210)，所述底架(210)包括外环(211)和内环(212)，外环(211)与内环(212)为同心设置，且外环(211)位于内环(212)内；
顶板(240)，所述顶板(240)的圆心处开设有热量输出槽(241)，且顶板(240)与内环(212)之间呈环形设有多个导流板(230)，另外，外环(211)的内部设有风力输出组件(220)，风力输出组件(220)用于产生向上的风力作用，并通过风力作用形成向上气流；
所述导流板(230)内开设有储液槽(231)，储液槽(231)内填充有液体；
所述导流板(230)的两侧均开设有多个导流槽(232)，且储液槽(231)开设在导流板(230)除去导流槽(232)的部分；
所述储液槽(231)内沿长度方向上设置有多个冷凝管(234)；
所述储液槽(231)内沿长度方向上设置有多个加热管(235)，且导流板(230)的内侧安装有温度监测器(236)，温度监测器(236)用于实时监测灯具本体(100)环境中的温度，并通过控制冷凝管(234)和加热管(235)工作使灯具本体(100)环境中的温度恒定；
所述顶板(240)的顶部圆心处安装有热量吸收罩(300)，热量吸收罩(300)内开设有中空腔体，且热量吸收罩(300)中空腔体内设有多个冷凝管(234)，热量吸收罩(300)的顶部呈环形设有多个导流管(310)，导流管(310)与热量吸收罩(300)内部连通，以将吹出的空气导入至导流板(230)外围。
2.根据权利要求1所述的基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，其特征在于：所述风力输出组件(220)包括扇叶(221)，扇叶(221)的底部安装有电机(222)，电机(222)的外围固定连接有安装架(223)，安装架(223)与外环(211)通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，其特征在于：所述热量输出槽(241)的内部以及相邻两个导流板(230)的外侧均设有滤网(250)，以对相邻两个导流板(230)之间进入和热量输出槽(241)内吹出的空气进行过滤。
4.根据权利要求1所述的基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，其特征在于：所述温度监测器(236)内含有恒定控制单元，所述恒定控制单元包括控制温度设定模块、温度数据接收模块、控制信号发出模块，其中：
控制温度设定模块用于设定灯具本体(100)环境中所恒定的温度值；
温度数据接收模块用于接收温度监测器(236)监测的温度数据；
控制信号发出模块用于对冷凝管(234)和加热管(235)发出控制信号。
5.根据权利要求1所述的基于框架结构成型具有低温散热的医用灯具，其特征在于：所述导流板(230)内的储液槽(231)与热量吸收罩(300)的中空腔体通过开设的连通槽(320)连通。
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