CN115869123A - 一种医用控温仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗设备的领域，尤其是涉及一种医用控温仪,其包括控温仪本体、温度控制装置和治疗装置，所述控温仪本体为壳体结构，所述温度控制装置安装在控温仪本体内部，所述治疗装置与控温仪本体连接并作用于患者身体上；所述温度控制装置包括半导体制冷片、安装在半导体制冷片冷端的制冷循环系统以及安装在半导体制冷片热端的散热循环系统，所述制冷循环系统与治疗装置连接，并用于控制治疗装置的温度。本申请具有改善现有控温仪采用压缩机制冷噪声大和降温效率低的效果,同时满足升温的功能。

Description

一种医用控温仪

技术领域

本申请涉及医疗设备的领域，尤其是涉及一种医用控温仪。

背景技术

医用控温仪，即亚低温治疗仪，帮助患者将体温维持在亚低温治疗温度范围内，以便患者接受亚低温治疗。亚低温治疗是一种以物理方法将患者的体温降低到预期水平而达到治疗疾病目的的方法。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。

目前，亚低温治疗仪主要由两部分组成：制冷系统和冷却循环系统。制冷系统由如下各部件组成：压缩机、冷凝器和散热风扇、干燥过滤器、毛细管、蒸发管；蒸发管环绕于水箱外壁上并焊接。制冷系统在治疗仪中起制造冷源的作用，将水箱内的循环冷却水降温。水泵给冷却水循环提供动力，冷却水在冰毯/帽内腔流过，给冰毯/帽表面降温，患者躺在冰毯/帽上，起到给患者降温的目的。

传统的亚低温治疗仪因采用压缩机致冷，机器噪声较大，外形尺寸及质量大，结构复杂，且不能满足升温效果。

发明内容

为了改善现有控温仪采用压缩机制冷噪声大和不能满足升温的问题，本申请提供一种医用控温仪。

本申请提供的一种医用控温仪，采用如下的技术方案：

一种医用控温仪，包括控温仪本体、温度控制装置和治疗装置，所述控温仪本体为壳体结构，所述温度控制装置安装在控温仪本体内部，所述治疗装置与控温仪本体连接并作用于患者身体上；所述温度控制装置包括半导体制冷片、安装在半导体制冷片冷端的制冷循环系统以及安装在半导体制冷片热端的散热循环系统，所述控温仪本体内部设置有储水箱，所述制冷循环系统和散热循环系统均与储水箱连接，所述制冷循环系统与治疗装置连接，并用于控制治疗装置的温度。

通过采用上述技术方案，控温仪在使用过程中，半导体制冷片的制冷端面能够呈低温的状态，通过制冷循环系统，可以将半导体制冷片产生的温度传递到治疗装置上，半导体制冷片在制冷过程中，其制热端面逐渐散发热量，散热循环系统能够及时将热量排散掉，避免半导体制冷片的制热端面温度逐渐升高，造成半导体制冷片损坏，在制冷的过程中，半导体制冷片仅需控制电源的输入即可产生低温的状态，在降温的过程中，不会发生噪声，并且在通电后，半导体制冷片的制冷端面就能产生低温，响应速度快，并且通过制冷循环系统可以将低温传递到治疗装置上，另外，采用半导体制冷片用在医用控温仪上，还可以通过改变半导体制冷片上电源输入的正负极，就能实现升温的效果。

可选的，所述制冷循环系统包括制冷板、制冷水箱和制冷泵，所述制冷板为内部中空结构，并且制冷板贴合在半导体制冷片的冷端面上，在控温仪本体上设置有进水接头和回水接头，所述进水接头与制冷板端部通过设置的进水管路连接，所述回水接头与制冷板端部通过设置的回水管路连接，所述制冷泵和储水箱连接在进水管路上，所述治疗装置能够连接在进水接头和回水接头上。

通过采用上述技术方案，在工作过程中，半导体制冷片的制冷端面可以持续对制冷板进行降温，从而控制制冷板内部水的温度，降低温度后的水，在制冷泵的作用下可以输入到治疗装置上，并且使降温后的冷水可以循环的在进水管路和回水管路中流动，从而使低温水可以持续的输入到治疗装置上供患者使用。

可选的，所述制冷板端部设置有进水口和出水口，所述进水口与进水管路连接，所述出水口与回水管路连接，所述制冷板内部设置有呈蛇形分布的流道，所述流道的两端对应连通进水口和出水口。

通过采用上述技术方案，在进行降温时，流入到制冷板内部的水能够沿着蛇形流道进行流动，从而能够增加水在制冷板内部流动的时间，使半导体制冷片可以充分的对制冷板内部的水进行降温。

可选的，所述半导体制冷片设置有多个，多个制冷片的冷端面排列固定在制冷板的板面上。

通过采用上述技术方案，设置的多个半导体制冷片，可以在同等时间下，快速降低制冷板内部水的温度，提高了制冷效率。

可选的，所述散热循环系统包括散热板，所述散热板的板面固定在多个制冷片的热端面上，所述散热板远离半导体制冷片的表面上固定连接有多个散热片。

通过采用上述技术方案，在半导体制冷片降温的过程中，半导体制冷片热端面发出的高温可以通过散热板和散热片及时的排出，避免半导体制冷片上产生的高温不能排出，降低制冷的效果，并且也防止持续的高温状态烧坏半导体制冷片。

可选的，所述散热循环系统还包括散热泵和散热管路，所述散热管路的两端连接到散热板的两端，所述散热板为内部中空结构，并且所述储水箱和散热泵连接到散热管路上。

通过采用上述技术方案，在对半导体制冷片制热端面进行降温的过程中，并且在散热板和散热片进行散热的基础上，流动的水可以加快对散热板降温的速度。

可选的，所述散热管路上连接有冷凝器，并且在冷凝器上安装有多个散热风扇。

通过采用上述技术方案，在散热管路上设置的冷凝器，使流经散热管路上的水进行进一步的降温，从而达到逐级降温的目的，在冷凝器上安装的散热风扇，可以将冷风吹向冷凝器，加快冷凝器对散热管路内部流动水降温的速度。

可选的，所述半导体制冷片上连接有控制输入电流大小的电位器。

通过采用上述技术方案，设置的电位器可以改变半导体制冷片上电流输入的大小，通过控制改变电流的大小，可以控制半导体制冷片的冷端面所能降温的温度，从而控制内部的水温。

可选的，所述温度控制装置还包括安装在治疗组件上用于监控实时温度的温度传感器。

通过采用上述技术方案，设置的温度传感器能够实时检测治疗装置上的温度，使治疗装置能够达到患者所需要的温度，并且方便温度控制装置进行调节，以便治疗装置可以达到设定要求的温度。

可选的，所述储水箱包括连接在制冷循环系统上的制冷水箱和连接在散热循环系统上的散热水箱，所述制冷水箱上连接有进水管和出水管，所述进水管和出水管的另外一端均连接在进水管路上，所述进水管和进水管路连接的位置处连接有控制进水管通断的电磁三通阀，所述出水管上连接有电磁单向阀。

通过采用上述技术方案，设置的电磁三通阀可以使进水管路上流动的水既可以流入到制冷水箱中，还可以继续沿着进水管路流动，设置的电磁单向阀能够使出水管内的水仅实现单向流动，当需要进行制冷时，电磁三通阀和电磁单向阀打开，并且制冷泵启动，使制冷水箱内部的水可以先充满进水管路、回水管路、制冷板和治疗装置中，当充满完成后，在电磁三通阀的作用下，进水管被关闭，制冷水箱内部的水不再流入到进水管路中，使进水管路、回水管路、制冷板和治疗装置中的水可以进行循环的降温，减少了半导体制冷片需要降温的水量，并且避免半导体制冷片降温后的冷水在流入到制冷水箱中，另外能够避免需要对制冷水箱中的全部水进行降温。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请采用半导体制冷片的方式进行制冷，相比对现有压缩机方式的制冷，半导体制冷片制冷的方式可以有效降低噪音的产生，并且在短时间内的制冷效率大大提高；在患者使用控温仪的过程中，可以通过温度控制装置实现患者所需要的温度；

2.在半导体制冷片上设置的电位器，可以改变半导体制冷片上电流输入的大小，通过控制改变电流的大小，可以控制半导体制冷片的冷端面所能降温的温度，从而控制内部的水温；

3.当需要进行制冷时，电磁三通阀和电磁单向阀打开，制冷泵使制冷水箱内部的水可以先充满进水管路、回水管路、制冷板和治疗装置中，当充满完成后，在电磁三通阀的作用下，进水管道被关闭，制冷水箱内部的水不再流入到进水管路中，使进水管路、回水管路、制冷板和治疗装置中的水可以进行循环的降温，减少了半导体制冷片需要降温的水量，并且避免半导体制冷片降温后的冷水在流入到制冷水箱中，另外能够避免需要对制冷水箱中的全部水进行降温。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例体现控温仪本体内部结构的示意图；

图3是本申请实施例体现医用控温仪的原理图；

图4是本申请实施例体现制冷板和散热板的示意图；

图5是本申请实施例体现制冷板内部流道的示意图；

图6是本申请实施例一的结构原理图。

附图标记说明：1、控温仪本体；11、进水接头；12、回水接头；2、温度控制装置；21、半导体制冷片；22、制冷循环系统；221、制冷板；2211、进水口；2212、出水口；2213、流道；222、进水管路；223、回水管路；224、制冷水箱；2241、进水管；2242、出水管；225、制冷泵；226、电磁三通阀；227、电磁单向阀；23、散热循环系统；231、散热板；232、散热片；233、散热管路；234、冷凝器；235、散热水箱；236、散热泵；237、散热风扇；3、过滤器。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种医用控温仪。

实施例1

参照图1和图2，一种医用控温仪包括控温仪本体1，控温仪本体1为竖直设置在地面上且内部中空的壳体结构，在控温仪本体1的下表面安装有多个万向轮，方便工作人员移动医用控温仪；在控温仪本体1内部安装有自动调节温度高低的温度控制装置2，在控温仪本体1外部设置有治疗装置，治疗装置包括治疗毯和治疗帽，温度控制装置2能够与治疗毯或者治疗帽连接，在使用时，患者可以躺在治疗毯上，并佩戴好治疗帽，通过温度控制装置2来自动调节治疗毯和治疗帽的温度，从而使患者的体温可以达到设定的温度，便于患者身体恢复。

在本申请实施例中，控温仪本体1上安装有两个进水接头11和两个回水接头12，两个进水接头11和两个回水接头12形成两组进水回水管道，每组进水回水管道包括一个进水接头11和一个回水接头12，每组进水回水管道对应治疗毯或者治疗帽，在治疗毯和治疗帽上连接有对应的管道，方便与进水接头11和回水接头12连接，当温度控制装置2调节好水温后，通过进水接头11将水输入到治疗毯或者治疗帽中，在治疗毯或者治疗帽中循环流动后，最后通过回水接头12再流回到温度控制装置2中循环往复。

参照图1、图3和图6，温度控制装置2包括半导体制冷片21、制冷循环系统22、散热循环系统23和储水箱，半导体制冷片21设置有多个，并且多个半导体制冷片21安装在控温仪本体1内部，本申请实施例中，半导体制冷片21的型号为：TEC1-12708，最大输入电流为：8A,半导体制冷片21一面为制冷端面，另外一面为制热端面，并且半导体制冷片21上设置有电源输入线和电源输出线，电源输入线和电源输出线对应连接到电源的正极和负极，在使用半导体制冷片21时，可以通过改变电源输入线和电源输出线连接的正极和负极，让半导体制冷片21的制冷端面变为制热端面，制热端面变为制冷端面，因此，本申请实施例中的控温仪，可以在特定的情况下，通过改变半导体制冷片21的电极方向，使控温仪达到升温的效果；本申请实施例中设置的多个半导体制冷片21并联连接，并连接在电源电路上，多个半导体制冷片21的冷端面或者热端面均朝向同一侧，在电源电路上连接有同时控制多个半导体制冷片21的PLC控制器，通过设置的PLC控制器控制多个半导体制冷片21的通断，当半导体制冷片21通电后，半导体制冷片21的冷端面温度降低，半导体制冷片21的热端面温度升高；本申请实施例中，制冷循环系统22设置有两组，两组制冷循环系统22对应治疗毯和者治疗帽；储水箱包括制冷水箱224和散热水箱235，制冷水箱224对应连接在制冷循环系统22上，散热水箱235对应连接在散热循环系统23上。

参照图2、图3和图4，制冷循环系统22包括设置在多个半导体制冷片21冷端面上的制冷板221，制冷板221为内部中空的长条形结构，多个半导体制冷片21沿制冷板221的长度方向均匀布设，并且多个半导体制冷片21的冷端面粘接固定在制冷板221的一侧板面上；在制冷板221的同一端连接有进水管路222和回水管路223，进水管路222的另外一端连接在进水接头11上，回水管路223的另外一端连接在回水接头12上；制冷循环系统22还包括依次连接在进水管路222上的制冷泵225，制冷水箱224连接在进水管路222上，制冷泵225与PLC控制器电连接，制冷循环系统22工作时，在制冷泵225的作用下，制冷水箱224内部的水可以流入到进水管路222、回水管路223和制冷板221中，并且当治疗毯或者治疗帽连接到控温仪本体1上后，制冷水箱224内的水可以流入到治疗毯或者治疗帽中，当半导体制冷片21通电后，其冷端面的温度迅速降低，并且将温度传递到制冷板221上，从而使制冷板221内部水的温度进行降低，降温后的冷水在制冷泵225的作用下，可以流入到治疗毯或者治疗帽中，最终作用到患者身体上；在制冷板221上设置的多个半导体制冷片21，可以在同等时间下，快速降低制冷板221内部水的温度，提高了制冷效率。

参照图2、图3和图5，进一步的，在制冷板221的外部包裹有保温棉，当半导体制冷片21对制冷板221进行降温后，设置的保温棉可以防止制冷板221的温度流失，使制冷板221可以对其内部的水进行持续降温；在制冷板221的其中一端开设有与制冷板221内部连通的进水口2211和出水口2212，进水管路222远离进水接头11的端部与进水口2211连接，回水管路223远离回水接头12的端部与出水口2212连接，在制冷板221内部设置有呈蛇形的流道2213，流道2213的两端对应连接到进水口2211和出水口2212上，在进行降温时，流入到制冷板221内部的水能够沿着蛇形流道2213进行流动，从而能够增加水在制冷板221内部流动的时间，使制冷板221内部水的温度快速降低。

参照图2、图3和图6，在制冷水箱224上连接有进水管2241和出水管2242，进水管2241和出水管2242远离制冷水箱224的一端均连接在进水管路222上，在进水管路222内部水的流动方向上，进水管路222先和进水管2241连接，再和出水管2242连接，在进水管路222和进水管2241连接的位置处连接有电磁三通阀226，能够控制进水管路222的水是否流向制冷水箱224，并且在出水管2242上连接有电磁单向阀227，使出水管2242内部的水仅能从制冷水箱224流向进水管路222上，电磁三通阀226和电磁单向阀227均以电连接的形式与PLC控制器连接，当需要进行制冷时，通过PLC控制器控制电磁三通阀226和电磁单向阀227打开，并且制冷泵225启动，使制冷水箱224内部的水可以先充满进水管路222、回水管路223、制冷板221、治疗毯或者治疗帽中，当充满完成后，在电磁三通阀226的作用下，进水管2241被关闭，制冷水箱224内部的水不再流入到进水管路222中，使进水管路222、回水管路223、制冷板221、治疗毯和治疗帽中的水可以进行循环的降温，减少了半导体制冷片21需要降温的水量，并且避免通过半导体制冷片21降温后的冷水在流入到制冷水箱224中，使降温后的冷水温度再次升高，另外能够避免需要对制冷水箱224中全部水进行降温。

进一步的，在治疗毯或者治疗帽中设置有温度传感器，温度传感器与PLC控制器连接，设置的温度传感器能够实时检测治疗毯或者治疗帽所达到的温度，方便工作人员进行调节，当达到设定的温度后，半导体制冷片21不在进行制冷，当温度升高后，半导体制冷片21再次对制冷板221内部的水进行降温，使治疗毯和治疗帽可以维持在恒定的温度，以便患者进行治疗；在半导体制冷片21上连接有电位器，电位器与PLC控制器连接，设置的电位器可以改变半导体制冷片21上电流输入的大小，通过控制改变电流的大小，可以控制半导体制冷片21的冷端面所能降温的温度，从而控制内部的水温。

参照图2、图4和图6，散热循环系统23包括安装在多个半导体制冷片21热端面上的散热板231，散热板231与制冷板221为大小相同的长条形结构，并且散热板231的一侧板面粘接固定在多个半导体制冷片21上，在每个半导体制冷片21与散热板231之间均涂抹有导热硅脂，使半导体制冷片21热端面发出的温度可以通过导热硅脂更好的传递到散热板231上，在散热板231远离半导体制冷片21的表面上固定连接有多个散热片232，散热片232垂直于散热板231，并且多个散热片232沿散热板231的长度方向均匀分布，散热板231吸收的热量可以通过散热片232及时的散出，从而可以降低半导体制冷片21热端面的温度，使半导体制冷片21冷端面可以更好的制冷降温。

散热板231为内部中空结构，并且在散热板231两端连接有互通的散热管路233，散热循环系统23还包括依次连接在散热管路233上的冷凝器234和散热泵236，散热水箱235连接在散热管路233上且位于冷凝器234和散热泵236之间，散热泵236与PLC控制器连接，在散热泵236的作用下，散热水箱235内部的低温水可以被抽入到散热板231中，加快对散热板231进行降温，并且可以使散热水箱235中的水在散热板231和散热管路233中循环流动；散热水箱235开设有加水口和排水口，在使用控温仪时，工作人员提前朝散热水箱235中加入含有冷媒介质的水，使散热水箱235中的水可以更好的对散热板231进行降温，当散热水箱235中的水长时间使用后，可以通过排水口排出，并加入新的液体，以便达到更好的降温效果；在冷凝器234上穿设的散热管路233呈蛇形布设，并且布设在冷凝器234上的散热管路233为铜材质制成的，使散热板231输送到冷凝器234上的热水可以通过冷凝器234进行快速的降温，在冷凝器234一侧安装固定有多个散热风扇237，散热风扇237能够持续的朝冷凝器234进行吹风，能够大大加快散热的效率。

参照图2、图4和图6，进一步的，散热管路233和进水管路222上分别连接有过滤器3，在进行降温和散热的过程中，过滤器3可以对内部流动的水进行过滤，避免水中的水垢堵塞散热管路233、进水管路222、制冷板221和散热板231；本申请实施例中，制冷水箱224和散热水箱235为同一个水箱，在使用前，工作人员朝水箱中加入定量的水，在制冷过程中，制冷泵225先从水箱内抽水，使制冷板221、进水管路222、回水管路223、治疗毯和治疗帽中充满，然后在散热的过程中，水箱内部的水充当散热降温的目的。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，在制冷板221的两侧面对称设置有多个半导体制冷片21，多个半导体制冷片21的制冷端面均与制冷板221粘接固定，并且在制冷板221的两侧对称设置有两组散热循环系统23，两组散热循环系统23可以对制冷板221两侧的半导体制冷片21进行降温，通过在制冷板221两侧对称设置的多个半导体制冷片21，可以加快对制冷板221进行降温的效率。

本申请实施例一种医用控温仪的实施原理为：在需要对治疗毯或者治疗帽进行降温时，工作人员控制启动半导体制冷片21、制冷泵225和散热泵236，使制冷循环系统22可以将低温水持续的输入到治疗毯或者治疗帽中，散热循环系统23可以将半导体制冷片21热端面产生的热量及时的排出，从而使半导体制冷片21能够进行持续的降温，在进行降温的过程中，可以通过改变半导体制冷片21输入电流的大小来控制所需要的制冷温度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种医用控温仪，其特征在于：包括控温仪本体(1)、温度控制装置(2)和治疗装置，所述控温仪本体(1)为壳体结构，所述温度控制装置(2)安装在控温仪本体(1)内部，所述治疗装置与温度控制装置(2)连接并作用于患者身体上；所述温度控制装置(2)包括半导体制冷片(21)、安装在半导体制冷片(21)冷端的制冷循环系统(22)以及安装在半导体制冷片(21)热端的散热循环系统(23)，所述控温仪本体(1)内部设置有储水箱，所述制冷循环系统(22)和散热循环系统(23)均与储水箱连接，所述制冷循环系统(22)与治疗装置连接，并用于控制治疗装置的温度。

2.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述制冷循环系统(22)包括制冷板(221)和制冷泵(225)，所述制冷板(221)为内部中空结构，并且制冷板(221)贴合在半导体制冷片(21)的冷端面上，在控温仪本体(1)上设置有进水接头(11)和回水接头(12)，所述进水接头(11)与制冷板(221)端部通过设置的进水管路(222)连接，所述回水接头(12)与制冷板(221)端部通过设置的回水管路(223)连接，所述制冷泵(225)和储水箱连接在进水管路(222)上，所述治疗装置能够连接在进水接头(11)和回水接头(12)上。

3.根据权利要求2所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述制冷板(221)端部设置有进水口(2211)和出水口(2212)，所述进水口(2211)与进水管路(222)连接，所述出水口(2212)与回水管路(223)连接，所述制冷板(221)内部设置有呈蛇形分布的流道(2213)，所述流道(2213)的两端对应连通进水口(2211)和出水口(2212)。

4.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述半导体制冷片(21)设置有多个，多个半导体制冷片(21)的冷端面排列固定在制冷板(221)的板面上。

5.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述散热循环系统(23)包括散热板(231)，所述散热板(231)的板面固定在多个半导体制冷片(21)的热端面上，所述散热板(231)远离半导体制冷片(21)的表面上固定连接有多个散热片(232)。

6.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述散热循环系统(23)还包括散热泵(236)和散热管路(233)，所述散热管路(233)的两端连接到散热板(231)的两端，所述散热板(231)为内部中空结构，并且所述储水箱和散热泵(236)连接到散热管路(233)上。

7.根据权利要求6所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述散热管路(233)上连接有冷凝器(234)，并且在冷凝器(234)上安装有多个散热风扇(237)。

8.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述半导体制冷片(21)上连接有控制输入电流大小的电位器。

9.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述温度控制装置(2)还包括安装在治疗装置上用于监控实时温度的温度传感器。

10.根据权利要求1所述的一种医用控温仪，其特征在于：所述储水箱包括连接在制冷循环系统(22)上的制冷水箱(224)和连接在散热循环系统(23)上的散热水箱(235)，所述制冷水箱(224)上连接有进水管(2241)和出水管(2242)，所述进水管(2241)和出水管(2242)的另外一端均连接在进水管路(222)上，所述进水管(2241)和进水管路(222)连接的位置处连接有控制进水管(2241)通断的电磁三通阀(226)，所述出水管(2242)上连接有电磁单向阀(227)。

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