DE102021005829A1

DE102021005829A1 - Kühlvorrichtung für ein medizinisches Behandlungsgerät

Info

Publication number: DE102021005829A1
Application number: DE102021005829.1A
Authority: DE
Inventors: Heiko Giebler; Nektarios PANAGIAS; Patrick Fernes
Original assignee: Xenios AG
Current assignee: Xenios AG
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2041-11-25
Also published as: DE102021005829B4; WO2023094481A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Kühlvorrichtungen für medizinische Behandlungsgeräte sowie entsprechende medizinische Behandlungsgeräte, insbesondere extrakorporale Kreislaufunterstützungsvorrichtungen umfassend eine solche Kühlvorrichtung. Entsprechend wird eine Kühlvorrichtung (10) für ein medizinisches Behandlungsgerät (100) vorgeschlagen, welche ein Gehäuse (12) mit einem Lufteinlass (16), einem Luftauslass (18) und einem von einer Gehäusewand (13) definierten Gehäuseinneren (14) umfasst. Weiterhin ist ein im Gehäuseinneren (14) angeordneter Luftkanal (20) vorgesehen, wobei eine Wand (22) des Luftkanals (20) einen durchgehenden inneren Hohlraum (24) definiert, welcher fluidisch mit dem Lufteinlass (16) und dem Luftauslass (18) verbunden ist. Der innere Hohlraum (24), der Lufteinlass (16) und der Luftauslass (18) sind durch den Luftkanal (20) hermetisch zum Gehäuseinneren (14) abgedichtet. Der Luftkanal (20) weist mindestens einen Lüfter (26) auf, welcher im inneren Hohlraum (24) angeordnet und zum Bereitstellen eines Luftstroms (28) vom Lufteinlass (16) zum Luftauslass (18) eingerichtet ist. Weiterhin umfasst die Kühlvorrichtung (10) mindestens einen Lüfter (30), welcher im Gehäuseinneren (14) angeordnet und zum Bereitstellen eines den Luftkanal (20) zumindest teilweise umströmenden Luftstroms (32) eingerichtet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft Kühlvorrichtungen für medizinische Behandlungsgeräte sowie entsprechende medizinische Behandlungsgeräte, insbesondere extrakorporale Kreislaufunterstützungsvorrichtungen umfassend eine solche Kühlvorrichtung.
Stand der Technik
Medizinische Behandlungsgeräte, wie beispielsweise extrakorporale Kreislaufunterstützungsvorrichtungen oder Blutbehandlungsvorrichtungen, benötigen eine genaue Steuerung bzw. Regelung, um eine für einen Patienten erforderliche und an die pathophysiologischen Gegebenheiten angepasste Therapie bereitzustellen. So sind für extrakorporale Kreislaufunterstützungssysteme oder Blutbehandlungsvorrichtungen wie Membranoxygenatoren generell eine oder mehrere Pumpen vorgesehen, welche entsprechend zeitpunktgerecht betätigt werden müssen. Weiterhin kann für eine Synchronisierung solcher Pumpen mit den Herzzyklen oder Herzaktionen des Patienten eine Auswerteeinheit vorgesehen sein, welche EKG-Signale des Patienten erfasst oder empfängt, um diese anschließend zum Bereitstellen eines Triggersignals zu verwerten. Beispielsweise kann eine solche Auswerteeinheit in Form einer EKG-Karte oder eines EKG-Moduls des Behandlungsgeräts bereitgestellt werden.
Für die Steuerung/Regelung sind elektronische Komponenten vorgesehen, welche beispielsweise als Module vorliegen können. Die elektronischen Komponenten bilden Wärme, welche je nach Komplexität der Steuerung/Regelung oder Betriebsmodus des Behandlungsgeräts erheblich sein kann. Um eventuelle Schäden an solchen sensiblen Komponenten aufgrund von Überhitzung zu vermeiden, sollte die entwickelte Abwärme abgeführt werden, damit die elektronischen Komponenten in einem vorgegebenen Temperaturbereich betrieben werden.
Die elektronischen Komponenten befinden sich in der Regel im Gehäuseinneren des jeweiligen Behandlungsgeräts. Dies ist sowohl aus Sicht der mechanischen und strukturellen Stabilität als auch aus Sicht der Hygiene vorteilhaft. Denn auf diese Weise sind die Komponenten im Falle eines versehentlichen Aufpralls weitestgehend geschützt und die äußere Oberfläche des Behandlungsgeräts kann leicht gereinigt werden, beispielsweise zwischen den Therapieanwendungen.
Problematisch ist jedoch, dass sich die von den elektronischen Komponenten gebildeten Abwärme im Inneren des Behandlungsgeräts anstaut und zu einer Überhitzung der elektronischen Komponenten führen kann. Weiterhin kann sich dadurch die Temperatur der Oberfläche des Behandlungsgeräts erhöhen. Um eine Überhitzung der elektronischen Komponenten zu verhindern und hohe Temperaturen oder sogar Verbrennungen des Bedienpersonals bei Berührung der Oberfläche weitestgehend zu vermeiden, ist eine aktive Kühlung erforderlich. Im Stand der Technik sind Kühlungen bekannt, welche eine von außen einströmende Frischluftzufuhr verwenden, um das Gehäuseinnere, in dem die betriebenen elektronischen Komponenten untergebracht sind, mit Umgebungsluft aktiv zu kühlen. Alternativ dazu können an der Oberfläche des Behandlungsgeräts bzw. am Gehäuse Kühlkörper vorgesehen sein, um eine passive Kühlung mit der Umgebungsluft zu ermöglichen.
Durch das Einführen von Umgebungsluft in das Geräteinnere entsteht jedoch das Risiko eines unkontrollierten Eintrags von Staub, Flüssigkeiten, und Luftfeuchtigkeit in das Geräteinnere. Eine solche Verschmutzung erschwert die zum Einhalten der maßgeblichen Hygienestandards erforderlichen Reinigungsmaßnahmen. Zudem können solche Verschmutzungen zu Defekten der elektronischen Komponenten führen, so dass kürzere Wartungsintervalle erforderlich werden, wodurch sich die operationelle Betriebszeit des jeweiligen Behandlungsgeräts verkürzt. Kühlkörper an der Geräteoberfläche, welche ebenfalls ein ineffizientes Reinigen bereitstellen, erschweren weiterhin die Handhabung des Behandlungsgeräts und erfordern ungeeignete Dimensionierungen.
Entsprechend besteht ein Bedarf, das Entfernen der angestauten Wärme innerhalb eines medizinischen Behandlungsgeräts zu verbessern und das Einhalten von Hygienestandards zu vereinfachen bzw. den entsprechenden Reinigungsaufwand zu reduzieren.
Darstellung der Erfindung
Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Entfernung angestauter Abwärme aus dem Inneren eines Behandlungsgeräts zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Entsprechend wird eine Kühlvorrichtung für ein medizinisches Behandlungsgerät vorgeschlagen, welche ein Gehäuse mit einem Lufteinlass, einem Luftauslass und einem von einer Gehäusewand definierten Gehäuseinneren umfasst. Im Gehäuseinneren ist ein Luftkanal angeordnet, wobei eine Wand des Luftkanals einen durchgehenden inneren Hohlraum definiert, welcher fluidisch mit dem Lufteinlass und dem Luftauslass verbunden ist. Der innere Hohlraum, der Lufteinlass und der Luftauslass sind durch den Luftkanal hermetisch zum Gehäuseinneren abgedichtet. Der Luftkanal weist mindestens einen Lüfter auf, welcher im inneren Hohlraum angeordnet und zum Bereitstellen eines Luftstroms vom Lufteinlass zum Luftauslass eingerichtet ist. Weiterhin umfasst die Kühlvorrichtung mindestens einen Lüfter, welcher im Gehäuseinneren angeordnet und zum Bereitstellen eines den Luftkanal zumindest teilweise umströmenden Luftstroms eingerichtet ist.
Durch die hermetische Abdichtung kann Umgebungsluft nur in den inneren Hohlraum gelangen. Denn sowohl der Lufteinlass, der Luftauslass als auch der innere Hohlraum sind zum Gehäuseinneren hermetisch abgedichtet. Mit anderen Worten kann Umgebungsluft über den Lufteinlass nicht ins Gehäuseinnere gelangen. Vielmehr wird erfindungsgemäß die Umgebungsluft direkt in den inneren Hohlraum geleitet. Der innere Hohlraum verläuft zwar vom Lufteinlass zum Luftauslass im Gehäuseinneren, jedoch weist er keine Öffnungen zum Gehäuseinneren hin auf, so dass die Umgebungsluft aus dem inneren Hohlraum über den Luftauslass austritt. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß verhindert, dass beispielsweise Staub, Schmutz, Feuchtigkeit oder sonstige Verschmutzungen ins Gehäuseinnere gelangen können. Eventuell im Gehäuseinneren vorgesehenen elektronische Komponenten sind somit vor u.a. Staub und Wasser geschützt.
Sowohl der Lufteinlass als auch der Luftauslass können an die Dimensionierung eines Verbindungsabschnitts am jeweiligen Bereich des Luftkanals angepasst sein. Eine hermetische Abdichtung des Lufteinlasses und des Luftauslasses zum Gehäuseinneren hin kann beispielsweise mittels eines entsprechenden Dichtungsrings oder Dichtungsmittels vorgesehen sein. Alternativ können der Luftkanal bzw. die entsprechenden Wandabschnitte am lufteinlassseitigen und luftauslassseitigen Bereich sowie zumindest die entsprechenden Gehäuseabschnitte, in denen sich der Lufteinlass und der Luftauslass befinden, einstückig oder aus einem einzelnen Teil ausgebildet sein. Bevorzugt ist der Luftkanal jedoch lösbar mit dem Gehäuse verbunden, so dass der Luftkanal für einen Reinigungs- und/oder Desinfizierungsvorgang einfach entkoppelt und abgenommen werden kann.
Während das Gehäuseinnere von der Umgebungsluft getrennt ist, wird durch den im Luftkanal bereitgestellten Luftstrom eine effektive Kühlung des Gehäuseinneren ermöglicht. Denn im Gehäuseinneren ist zumindest ein Lüfter vorgesehen, welcher einen Luftstrom bereitstellt, der den Luftkanal zumindest teilweise umströmt. Der Luftstrom im Gehäuseinneren ist somit fluidisch entkoppelt von der Umgebungsluft und dem im Luftkanal bereitgestellten Luftstrom, ermöglicht jedoch, dass im Gehäuseinneren gebildete und angestaute Abwärme effektiv über die Wand des Luftkanals abgegeben und vom Luftstrom im Luftkanal aufgenommen und abgeführt wird. Mit anderen Worten kann die Wand des Luftkanals, welche typischerweise aus einem wärmeleitfähigen Material ausgebildet ist, durch die Umgebungsluft und den entsprechend bereitgestellten Luftstrom gekühlt und Abwärme über eine zum Gehäuseinneren zeigende Fläche der Wand durch diesen Luftstrom aufgenommen werden. Der Lüfter im Gehäuseinneren bewirkt, dass die im Gehäuseinneren befindliche Luft einerseits umgewälzt wird, um Abwärme von elektronischen Komponenten aus verschiedenen Bereichen im Gehäuseinneren aufzunehmen, und andererseits der Luftkanal von dieser Luft bzw. Innenluft zumindest teilweise umgeben wird, um die Abwärme entsprechend über die Wand des Luftkanals abzugeben.
Entsprechend werden eine Trennung des Gehäuseinneren von der Umgebungsluft und externen Einflüssen bereitgestellt und im Gehäuseinneren vorhandene Komponenten geschützt. Gleichwohl wird ein hoher Wirkungsgrad der Kühlung aufgrund der Umwälzung der Innenluft und der aktiven Wärmeabfuhr mittels des Luftstroms im Luftkanal bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit, dass effektiv auf sowohl eine unmittelbare Kühlung des Gehäuseinneren mit Umgebungsluft als auch eine passive Kühlung mittels externer Kühlkörper verzichtet werden kann. Auf herkömmliche Filter, welche üblicherweise für die Umgebungsluft zum Gehäuseinneren hin vorgesehen sind, kann somit ebenfalls verzichtet werden. Hierdurchkann die Wartung der Kühlvorrichtung und des Behandlungsgeräts zudem erheblich vereinfacht werden.
Die Abwärme kann unmittelbar im Gehäuse gebildet werden, beispielsweise wenn das Gehäuse ein Gehäuse eines zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts ist und die elektronischen Komponenten sich somit zumindest teilweise im Gehäuseinneren befinden oder damit unmittelbar thermisch gekoppelt sind. Alternativ kann das Gehäuse jedoch auch als Einsatz oder Modul ausgebildet sein, welcher bzw. welches in ein Gehäuse eines zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts eingesetzt oder darin integriert werden kann und thermisch damit koppelbar ist, beispielsweise mittels entsprechender Abschnitte des Gehäuses.
Durch das Abführen der Abwärme wird zusätzlich zur Kühlung des Gehäuseinneren auch eine Reduzierung der Temperatur an einer äußeren Oberfläche eines zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts ermöglicht. Auf diese Weise können folglich sowohl die Betriebstemperaturen elektronischer Komponenten geringgehalten werden als auch Kontakte des Bedienpersonals mit potenziell gefährlichen Oberflächentemperaturen verhindert werden.
Bevorzugt ist der mindestens eine Lüfter des Gehäuseinneren von der Wand des Luftkanals beabstandet und/oder sind der mindestens eine Lüfter des Gehäuseinneren und der Luftkanal an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses angeordnet.
Die separate Anordnung bzw. Beabstandung des Lüfters zur Wand ermöglicht, dass der bereitgestellte Luftstrom einen entsprechenden Bereich im Gehäuseinneren durchlaufen kann. Dadurch kann die entsprechende Abwärme, welche sich ggf. an unterschiedlichen Bereichen im Gehäuseinneren ansammelt, besser abgeführt werden. Weiterhin können dadurch Befestigungen an der Wand des Luftkanals vermieden werden, so dass beispielsweise auch eine Außenseite der Wand für das Abführen optimiert und eine mechanische Belastung des Luftkanals reduziert werden können.
Bevorzugt ist die Wand des Luftkanals im Bereich zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass von der Gehäusewand beabstandet. Der Bereich kann im Wesentlichen dem vollständigen Bereich zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass entsprechen, so dass der Luftkanal bzw. dessen Wand bis auf die Verbindungsabschnitte vollständig von der Gehäusewand beabstandet ist. Auf diese Weise wird eine noch größere Fläche für den Wärmetransport bereitgestellt. Die Wand des Luftkanals kann jedoch von einem oder mehreren Befestigungsmitteln, welche eine Befestigung an der Gehäusewand bereitstellen, gestützt sein.
Hierbei kann der mindestens eine Lüfter des Gehäuseinneren derart angeordnet sein, dass der im Gehäuseinneren bereitgestellte Luftstrom die Wand des Luftkanals im Wesentlichen umlaufend umströmt.
Beispielsweise kann der Luftstrom im Gehäuseinneren im Wesentlichen oder zumindest teilweise quer und/oder senkrecht zum Luftstrom im Luftkanal verlaufen, wobei der mindestens eine Lüfter des Gehäuseinneren und der Luftkanal bevorzugt an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses angeordnet sind. Der mindestens eine Lüfter des Gehäuseinneren kann bevorzugt zum Luftkanal oder zur Innenseite der Gehäusewand hin ausgerichtet sein. Entsprechend kann der bereitgestellte Luftstrom zumindest teilweise entlang der Gehäusewand geführt werden, so dass das Abführen der Abwärme weiter verbessert und/oder unmittelbar für Wärme erzeugenden Komponenten bereitgestellt werden kann/können. Durch das umlaufende Umströmen der Wand wird die Dauer und somit der Wirkungsgrad des Wärmetransports weiter verbessert.
Weiterhin können mehrere Lüfter im Gehäuseinneren angeordnet sein, bevorzugt zwei Lüfter, welche benachbart zueinander angeordnet sind und bevorzugt in im Wesentlichen entgegengesetzten Richtungen einen Luftstrom bereitstellen. Dadurch kann ein optimiertes Umwälzen innerhalb des Gehäuses bereitgestellt werden, und es kann sichergestellt werden, dass ein größtmöglicher Bereich des Gehäuseinneren mit der Innenluft angeströmt bzw. umströmt wird.
Wie vorstehend erläutert, ist das Gehäuseinnere aufgrund der hermetischen Abdichtung vor Verunreinigungen geschützt, wobei durch den Luftstrom im Luftkanal dennoch eine aktive Kühlung des Gehäuseinneren ermöglicht wird. Basierend auf der Flussrate bzw. dem Volumenstrom im Luftkanal und der Umgebungslufttemperatur einerseits und der erzeugten und vorhandenen Abwärme sowie dem Luftstrom im Gehäuseinneren andererseits, kann die Lufttemperatur, welche am Luftauslass austritt, entsprechend erhöht sein. Bei üblichen Umgebungstemperaturen und Betriebszuständen des zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts kann die Lufttemperatur jedoch für weitere Kühlungskapazitäten ausreichend gering sein. Entsprechend kann der Luftkanal am luftauslassseitigen Bereich derart geformt sein, dass der Luftstrom am Luftauslass zumindest teilweise zum Luftstrom zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass geneigt ist.
Auf diese Weise kann der Luftstrom aufgrund der Neigung eine oder mehrere externe Komponenten des Behandlungsgeräts anströmen bzw. umströmen, um am Luftauslass somit eine zusätzliche Prallkühlung oder Filmkühlung bereitzustellen. Die externen Komponenten sind bevorzugt mechanische Komponenten und können insbesondere einen Pumpenantrieb umfassen, welcher im Betriebsmodus entsprechende Wärme erzeugt. Bevorzugt enthalten die externen Komponenten jedoch keine elektronischen Komponenten.
Es ist nicht erforderlich, dass die Neigung für den vollständigen Luftstrom gegeben ist. Mit anderen Worten kann ein Teil des Luftstroms ohne Neigungswinkel oder auch unter einem unterschiedlichen Neigungswinkel aus dem Luftauslass austreten. Somit können durch die Ausweitung des Luftstroms mehrere voneinander beabstandete bzw. separate externe Komponenten gekühlt werden. Bevorzugt ist der austretende Luftstrom vollständig zum Luftstrom im inneren Hohlraum geneigt. Hierdurch können eine oder mehrere externe Komponenten des Behandlungsgeräts, welche beispielsweise eine größere Menge an Abwärme erzeugen, gezielt gekühlt werden.
Der Neigungswinkel kann insbesondere 10 Grad bis 80 Grad betragen. Beispielsweise kann somit eine externe Komponente des Behandlungsgeräts an unterschiedlichen Bereichen und auf unterschiedliche Weise gekühlt werden. So kann die externe Komponente beispielsweise an einem Endbereich des Gehäuses befestigt sein, wobei ein Teil der erzeugten Abwärme mittels der Innenluft an diesem Endbereich reduziert bzw. abgeführt werden kann. Der Neigungswinkel ermöglicht es, dass ein Abschnitt dieser Komponente, welcher sich nicht in diesem Endbereich befindet und davon beabstandet ist, durch Anströmen bzw. Prallkühlung mit dem austretenden Luftstrom aufgrund der Neigung weiter gekühlt werden kann.
Um den Luftstrom im Luftkanal weiter zu variieren oder zu beschleunigen, ohne dass hierbei unvorteilhafte Turbulenzen auftreten, können im Luftkanal zwei oder mehr Lüfter vorgesehen sein, wobei die Lüfter am lufteinlassseitigen Bereich und in Längsrichtung des Luftkanals zum Lufteinlass gleich beabstandet angeordnet sind.
Mit der Längsrichtung des Luftkanals ist grundsätzlich die Erstreckung des Luftkanals bzw. dessen Wand in Strömungsrichtung gemeint bzw. eine Richtung, welche von einer Hauptausrichtung des Luftkanals zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass vorgegeben ist. Die Längsrichtung ist somit bevorzugt eine Richtung, welche größer ist als jede Erstreckung des Luftkanals im Querschnitt des Luftkanals. Durch die gleiche Beabstandung der Lüfter können diese hierdurch parallel zueinander und in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung ausgerichtet sein.
Für jeden Lüfter kann weiterhin eine entsprechende Öffnung im Luftkanal vorgesehen sein. Bevorzugt umfasst der Luftkanal zwei Öffnungen (und zwei entsprechende Lüfter) am lufteinlassseitigen Bereich und eine luftauslassseitige Öffnung, wobei die luftauslassseitige Öffnung bevorzugt der Dimensionierung des Luftauslasses entspricht. Die Lüfter können aufgrund der Anordnung fluidisch miteinander verbunden sein, stellen jedoch bevorzugt (zwei) im Wesentlichen voneinander getrennten Teilluftströme bereit, welche (spätestens) am Luftauslass zusammengeführt werden.
Die Wand des Luftkanals, welche typischerweise aus einem (besonders) wärmeleitfähigen Material gebildet ist, kann unterschiedliche Formgebungen annehmen und beispielsweise eine im Wesentlichen kontinuierliche Form aufweisen, um einen entsprechenden Luftkanal bzw. inneren Hohlraum zu definieren. Der Luftkanal kann somit im Querschnitt beispielsweise rund, ellipsoid, trapezförmig oder auch rechteckig ausgestaltet sein. Um den Wärmetransport bzw. das Abführen der Abwärme weiter zu verbessern kann der Luftkanal eine Vielzahl von inneren Wärmetauschelementen im inneren Hohlraum aufweisen, welche sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Luftkanals erstrecken und ausgehend von der Wand bevorzugt in den inneren Hohlraum hineinragen.
Die inneren Wärmetauschelemente können im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sein. Bevorzugt erstrecken sich die inneren Wärmetauschelemente im Wesentlichen vom Lufteinlass zum Luftauslass. Dabei können die inneren Wärmetauschelemente ebenfalls (leicht) gebogen oder sinusförmig ausgebildet sein und/oder mehrere in Längsrichtung voneinander beabstandete Wärmetauschelemente aufweisen. Durch die inneren Wärmetauschelemente wird eine Oberfläche zum Abführen der Abwärme an den im Luftkanal bereitgestellten Luftstrom vergrößert, so dass eine verbesserte Kühlung des Gehäuseinneren ermöglicht wird. Die inneren Wärmetauschelemente können rippenförmig und/oder flächenförmig ausgebildet sein, um somit eine größtmögliche Oberfläche bereitzustellen.
Bevorzugt sind die inneren Wärmetauschelemente im Querschnitt des Luftkanals an einander gegenüberliegenden Seiten der Wand und die sich zueinander erstreckenden Wärmetauschelemente in Umlaufsrichtung des Luftkanals versetzt zueinander angeordnet.
Es wird hierdurch sichergestellt, dass zwischen benachbarten Wärmetauschelemente ein Spalt vorhanden ist und sich die Wärmetauschelemente in jeder senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Richtung nicht überlappen bzw. die Wärmetauschelemente nicht aneinandergrenzen. Mit anderen Worten wird eine gewisse Verzahnung der Wärmetauschelemente bereitgestellt, ohne dass die Wärmetauschelemente deswegen ineinandergreifen würden. Die Oberfläche, die zum Abführen der Abwärme bereitgestellt wird, wird hierdurch weiter verbessert, ohne dass der Luftstrom im Luftkanal durch die Wärmetauschelemente erheblich gehindert würde.
Um das Abführen der Abwärme weiter zu verbessern, kann der Luftkanal - alternativ oder zusätzlich - eine Vielzahl von äußeren Wärmetauschelementen an der Wand des Luftkanals aufweisen, welche ins Gehäuseinnere hineinragen. Bevorzugt erstrecken sich die äußeren Wärmetauschelemente umlaufend an der Wand und sind in Längsrichtung voneinander beabstandet. Die äußeren Wärmetauschelemente ermöglichen somit eine verbesserte Aufnahme der Abwärme und Weiterleitung in den inneren Hohlraum, wo die Abwärme mittels des bereitgestellten Luftstroms effektiv abgeführt wird.
Mit dem Ziel einer großen oder größtmöglichen Oberfläche erstrecken sich die äußeren Wärmetauschelemente bevorzugt durchgehend bzw. kontinuierlich in Umlaufsrichtung. Optional kann in Umlaufsrichtung jedoch auch ein Versatz oder eine Beabstandung vorgesehen sein, um beispielsweise den Luftstrom gezielt zu beeinflussen oder zu lenken. Auf diese Weise können beispielsweise Turbulenzen bereitgestellt werden, wodurch die Dauer des Wärmetransports verlängert werden kann. Die Erstreckung in Umlaufsrichtung bewirkt im Hinblick auf den Luftstrom innerhalb und in Längsrichtung des Luftkanals, dass der Wirkungsgrad beim Abführen der Abwärme weiter verbessert werden kann.
Optional können die äußeren Wärmetauschelemente sich auch in Längsrichtung erstrecken, solange sie sich in Längsrichtung nicht mit benachbarten äußeren Wärmetauschelementen überlappen. Die äußeren Wärmetauschelemente können wie auch die inneren Wärmeaustauschelemente beispielsweise rippenförmig oder flächenförmig ausgebildet sein.
Die Kühlvorrichtung kann weiterhin eine Düse umfassen, welche dazu eingerichtet ist, den im inneren Hohlraum bereitgestellten Luftstrom am Luftauslass zu lenken und/oder zu beschleunigen. Durch die Düse kann ein gezieltes Kühlen von externen Komponenten erreicht werden, beispielsweise eines Pumpenantriebs eines zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts. Die Düse kann somit nicht nur eine spezifische Ausrichtung des austretenden Luftstroms, sondern aufgrund einer entsprechenden Dimensionierung ebenfalls eine Strömungsgeschwindigkeit vorgeben. Hierdurch kann beispielsweise eine gezielte und präzise Prallkühlung einer externen Komponente bereitgestellt werden.
Bevorzugt ist die Düse relativ zur Gehäusewand neigbar und/oder ist ein Durchmesser der Düse vari ierbar.
Die Neigung und der Durchmesser können manuell einstellbar und/oder mittels einer entsprechenden Steuer- und/oder Regeleinheit angepasst werden. Die Neigung ist bevorzugt relativ zum Luftkanal, so dass der Luftstrom zusätzlich zu einer ggf. vorhandenen angepassten Geometrie des Luftkanals am luftauslassseitigen Bereich des Luftkanals auch in diesem Bereich oder am stromabwärtigen Ende umgelenkt werden kann. Die Neigung und/oder der Durchmesser können an die Anordnung und/oder die Anforderungen bzw. die erzeugte Abwärme der externen Komponenten angepasst werden.
Alternativ kann die Düse auch als Teil des luftauslassseitigen Bereichs des Luftkanals geformt sein und somit einen Neigungswinkel des Luftstroms am Luftauslass zumindest teilweise relativ zum Luftstrom zwischen dem Lufteinlass und dem Luftauslass vorgeben.
Bevorzugt umfasst die Kühlvorrichtung weiterhin eine Steuer- und/oder Regeleinheit oder diese ist kommunikativ mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit eines zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts verbindbar. Dabei können die Neigung und/oder der Durchmesser bevorzugt anhand eines erfassten Betriebszustands des Behandlungsgeräts und/oder einer Komponente oder einer funktionellen Einheit des Behandlungsgeräts mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit angepasst werden, um die gewünschte oder bevorzugte Ausrichtung und/oder einen erforderlichen (Mindest)Volumenstrom bereitzustellen.
Die Kühlvorrichtung kann weiterhin eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfassen, welche dazu eingerichtet ist, eine Temperaturmessung des Gehäuseinneren, des Luftkanals und/oder eines von der Kühlvorrichtung gekühlten medizinischen Geräts und/oder einen Betriebszustand eines von der Kühlvorrichtung gekühlten medizinischen Geräts zu empfangen und den Luftstrom, welcher von dem mindestens einen Lüfter im Luftkanal bereitgestellt wird, basierend auf der Temperaturmessung und/oder des Betriebszustands zu steuern/regeln.
Auf diese Weise kann der Luftstrom in Abhängigkeit von einer bereitgestellten Abwärme eingestellt werden, wobei die Abwärme anhand der Temperaturmessung und/oder des Betriebszustands ermittelt bzw. bestimmt wird. So kann ein Ruhestand einen geringen Luftstrom oder sogar keinen Luftstrom erfordern, während ein Normalbetrieb einen entsprechend höheren Luftstrom erfordert. Anhand des empfangenen Betriebszustands oder eines empfangenen Betriebsmodus und beispielsweise entsprechender Kennlinien, kann der mindestens eine Lüfter im Luftkanal entsprechend gesteuert/geregelt werden. Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann zum Empfangen des Betriebszustands mit einer Schnittstelle des medizinischen Geräts verbindbar sein, wobei ein Betriebsmodus kennzeichnend für den Betriebszustand sein kann.
Eine genauere Erfassung der erzeugten Abwärme kann anhand einer empfangenen Temperaturmessung ermöglicht werden. Dazu können beispielweise ein oder mehrere Temperatursensoren in der Kühlvorrichtung bzw. im Gehäuseinneren und/oder im Luftkanal integriert und kommunikativ mit der Steuer- und/oder Regeleinheit verbunden sein.
Der Betriebszustand bzw. Betriebsmodus oder die Temperaturmessung können auch von mindestens einer spezifischen Komponente des zu kühlenden medizinischen Behandlungsgeräts empfangen werden. So kann die Steuer- und/oder Regeleinheit beispielsweise spezifisch einen aktuellen Betriebsmodus eines Pumpenantriebs oder einen aktuellen Pumpenstatus empfangen und dazu konfiguriert sein, den Luftstrom entsprechend einzustellen.
Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein medizinisches Behandlungsgerät, bevorzugt eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung und/oder eine extrakorporale Kreislaufunterstützungsvorrichtung gelöst, welche eine vorstehend beschriebene und erfindungsgemäße Kühlvorrichtung umfasst.
Das medizinische Behandlungsgerät kann beispielsweise als Konsole ausgebildet sein, bevorzugt in einer tragbaren Ausgestaltung. So kann das medizinische Behandlungsgerät als extrakorporaler Membranoxygenator (ECMO) oder sonstiger Sauerstoffzuführer, als extrakorporale Kreislaufunterstützung (ECLS) oder als extrakorporaler Kohlendioxidentferner (ECCO2R) ausgebildet sein. Wie vorstehend beschrieben, kann das Gehäuse der Kühlvorrichtung beispielsweise als Einsatz oder Modul ausgebildet sein, welcher bzw. welches in ein Gehäuse des medizinischen Behandlungsgeräts eingesetzt oder darin integriert ist und thermisch damit gekoppelt ist, beispielsweise mittels entsprechender Abschnitte des Gehäuses. Auf diese Weise wird eine hermetische Abdichtung der sensiblen elektronischen Komponenten gewährleistet, wobei gleichwohl eine hinreichende Kühlung bereitgestellt wird.
Bevorzugt umfasst das medizinische Behandlungsgerät ein Gehäuse, wobei das Gehäuse der Kühlvorrichtung zumindest als Teil des Gehäuses des medizinischen Behandlungsgeräts ausgebildet ist oder sein kann. Weiter bevorzugt entspricht das Gehäuse der Kühlvorrichtung dem Gehäuse des medizinischen Behandlungsgeräts.
Es kann somit eine im Wesentlichen geschlossene Konsole als medizinisches Behandlungsgerät bereitgestellt werden, wobei das Gehäuseinnere der Kühlvorrichtung im Wesentlichen dem Gehäuseinneren des medizinischen Behandlungsgeräts entspricht. Elektronische Komponenten sind hierdurch hermetisch abgedichtet und geschützt, zumal lediglich ein Luftkanal vorgesehen ist, in welchem ein Luftstrom zwischen einem Lufteinlass und einem Luftauslass bereitgestellt ist. Der Luftkanal ist jedoch nicht fluidisch mit dem Gehäuseinneren des medizinischen Behandlungsgeräts verbunden. Entsprechend ist eine solche geschlossene Konsole nicht nur aus Sicht des geringeren Wartungsaufwands der elektronischen Komponenten, sondern auch aus hygienischer Sicht vorteilhaft. Eventuell gesundheitsgefährdende Keime können nicht in das Gehäuseinnere eindringen und das Reinigen und Desinfizieren des Behandlungsgeräts wird hierdurch erheblich erleichtert. Somit sind die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung und das entsprechende medizinische Behandlungsgerät auch auf einer Intensivstation einsetzbar, da lediglich die äußere Oberfläche des Behandlungsgeräts gereinigt und desinfiziert werden muss. Dadurch, dass an der Oberfläche weiterhin auf externe Kühlkörper verzichtet werden kann, wird die Reinigung und Desinfizierung erfindungsgemäß noch weiter vereinfacht.
Figurenliste
Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung integriert in einem medizinischen Behandlungsgerät;
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines medizinischen Behandlungsgeräts mit einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit einem Strömungsprofil des Luftstroms im Gehäusei nneren;
3 zeigt eine entsprechende schematische Schnittdarstellung des medizinischen Behandlungsgeräts gemäß 2 des Luftstroms durch den Luftkanal;
4 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung einer Ausführungsform des Luftkanals des medizinischen Behandlungsgeräts gemäß 2;
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des medizinischen Behandlungsgeräts gemäß 2 mit einer vorteilhaften Ausgestaltung des Luftauslasses;
6 zeigt eine perspektivische Seitenansicht des Luftkanals gemäß 4;
7 zeigt eine perspektivische Vorderansicht des Luftkanals gemäß 6; und
8 zeigt eine perspektivische Hinteransicht des Luftkanals gemäß 4.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.
Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10 ist in 1 gezeigt. Die Kühlvorrichtung 10 ist in einem medizinischen Behandlungsgerät 100 integriert bzw. als Teil des Behandlungsgeräts 100 ausgebildet. Entsprechend bildet ein Gehäuse 12 der Kühlvorrichtung 10 ebenfalls einen Teil des Gehäuses 120 des medizinischen Behandlungsgeräts 100. Beispielsweise kann das Gehäuse 12 der Kühlvorrichtung 10 im Gehäuseinneren 14, welches von der Gehäusewand 13 definiert wird, die wesentlichen elektronischen Komponenten des medizinischen Behandlungsgeräts 100 umfassen, wobei das Gehäuse 120 des medizinische Behandlungsgeräts 100 weitere Abschnitte umfassen kann, welche nicht mit dem Gehäuse 12 der Kühlvorrichtung 10 übereinstimmen und beispielsweise für die Behandlung bzw. ein therapeutisches Verfahren erforderliche mechanische Komponenten aufweisen. Alternativ kann das Gehäuse 12 der Kühlvorrichtung 10 jedoch auch vollständig durch das Gehäuse 120 des medizinischen Behandlungsgeräts 100 ausgebildet sein.
Das Gehäuse 12 der Kühlvorrichtung 10 umfasst an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses 12 einen Lufteinlass 16 sowie einen Luftauslass 18. Zwischen dem Lufteinlass 16 und dem Luftauslass 18 ist ein Luftkanal 20 vorgesehen, welcher den Lufteinlass 16 fluidisch mit dem Luftauslass 18 und der Umgebungsluft verbindet. Der Luftkanal 20 wird im Wesentlichen von einer Wand 22 ausgebildet, welche sich vom Lufteinlass 16 bis zum Luftauslass 18 erstreckt und einen durchgehenden inneren Hohlraum 24 definiert. Über den Lufteinlass 16 und den Luftauslass 18 kann entsprechend Umgebungsluft in den inneren Hohlraum 24 gelangen. Im Luftkanal 20 ist weiterhin ein Lüfter 26 vorgesehen, welcher im inneren Hohlraum 24 in unmittelbarer Nähe zum Lufteinlass 16 angeordnet ist. Der Lüfter 26 ist dazu eingerichtet, Umgebungsluft über den Lufteinlass 16 in den inneren Hohlraum 24 anzusaugen bzw. zu fördern und einen Luftstrom 28 bereitzustellen, welcher vom Lufteinlass 16 zum Luftauslass 18 fließt und den Luftkanal 20 am Luftauslass 18 verlässt.
Im Gehäuseinneren 14 ist zudem ein Lüfter 30 angeordnet und zwar an einem Endbereich des Gehäuses 12, welcher dem Luftkanal 20 gegenüberliegt. Der Lüfter 30 ist ebenfalls dazu eingerichtet, einen Luftstrom 32 bereitzustellen. Im Gegensatz zum Luftstrom 28 wird jedoch keine Umgebungsluft angesaugt, sondern wird lediglich die im Gehäuseinneren 14 vorhandene Luft zirkuliert, wie mit dem gestrichelten Pfeil gekennzeichnet. Der Lüfter 30 ist derart angeordnet, dass die Luft im Gehäuseinneren 14 umgewälzt und der Luftstrom 32 den Luftkanal 20 zumindest teilweise umgibt.
Besonders vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass das Gehäuseinnere 14 nach außen hin hermetisch abgedichtet ist und somit weder Umgebungsluft noch entsprechende Verunreinigungen in das Gehäuseinnere 14 gelangen können. Entsprechend sind elektronische Komponenten 34, welche sich im Gehäuseinnere 14 befinden und mit entsprechenden mechanischen Komponenten 140 kommunikativ gekoppelt sind, geschützt. Die hermetische Abdichtung wird zumindest teilweise durch den Luftkanal 20 bereitgestellt, welcher mit dem Lufteinlass 16 und dem Luftauslass 18 derart verbunden ist, dass Umgebungsluft nur in den inneren Hohlraum 24 und nicht in das Gehäuseinnere 14 gelangen kann. Der innere Hohlraum 24 ist dabei ebenfalls hermetisch zum Gehäuseinneren 14 abgedichtet, so dass das Gehäuseinnere 14 von externen Einflüssen entkoppelt ist.
Die von den elektronischen Komponenten 34 erzeugte Wärme oder Abwärme kann aufgrund der hermetischen Abdichtung nicht über die Umgebungsluft abgeführt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der im Luftkanal 20 bereitgestellte Luftstrom 28 frische Umgebungsluft durch den Luftkanal 20 führt und über die Wand 22 Abwärme aus dem Gehäuseinneren 14 aufnehmen kann. Die Abwärme wird aufgrund der Umwälzung und des entsprechenden Luftstroms 32, welcher zudem den Luftkanal 20 umgibt, über die Wand 22 an den Luftstrom 28 abgegeben. Auf diese Weise kann Abwärme effektiv aus dem Gehäuseinneren 14 abgeführt werden, ohne dass Umgebungsluft in das Gehäuseinnere 14 gelangen kann. Weiterhin sind aufgrund der vorteilhaften Anordnung keine zusätzlichen Kühlkörper an der Außenoberfläche des medizinischen Behandlungsgeräts 100 erforderlich.
Es wird also erfindungsgemäß eine Trennung des Gehäuseinneren 14 von der Umgebungsluft und externen Einflüssen bereitgestellt, wodurch die im Gehäuseinneren 14 vorhandenen elektronischen Komponenten 34 geschützt sind. Zudem wird ein hoher Wirkungsgrad der Kühlung bzw. der Abführung der Abwärme erzielt.
In 2 sind Strömungsprofile des Luftstroms 32 im Gehäuseinneren 14 gezeigt, wobei ersichtlich ist, dass der mindestens eine Lüfter 30 (beispielsweise können zwei oder drei Lüfter vorgesehen sein) eine vorteilhafte Umwälzung der Innenluft ermöglicht, wodurch im Wesentlichen Abwärme aus dem gesamten Gehäuseinneren 14 und von den elektronischen Komponenten 34 abgeführt bzw. transportiert werden kann. In der Figur ist ebenfalls der Luftkanal 20 gezeigt, welcher einen separaten Lüfter 26 umfasst und mit dem Lufteinlass 16 und dem Luftauslass 18 verbunden ist. Zu sehen ist, dass trotz der signifikanten Umwälzung und dank der hermetischen Abdichtung keine Umgebungsluft in das Gehäuseinnere 14 gelangt. Das Gehäuse 12 des Kühlkörpers 10 wird optional durch das Gehäuse 120 der Behandlungsvorrichtung 100 gebildet, wie dies vorliegend gezeigt ist.
Gleichermaßen ist in 3 gezeigt, dass sich an der Vorderseite des medizinischen Behandlungsgeräts 100 ein Lufteinlass 16 befindet und die angesaugte Umgebungsluft zwar über den Lüfter 26 als Luftstrom 28 in den Luftkanal 20, jedoch die Umgebungsluft nicht in das Gehäuseinnere gelangen kann.
Eine perspektivische Schnittdarstellung des Luftkanals 20 und die entsprechende Funktionsweise ist in 4 gezeigt. Vorliegend sind zwei Lüfter 26 vorgesehen, welche am lufteinlassseitigen Bereich parallel und benachbart zueinander angeordnet sind. Die Lüfter 26 sind mit entsprechenden Öffnungen versehen und bewirken, dass Umgebungsluft über den Lufteinlass 16 in den Luftkanal 20 bzw. dessen inneren Hohlraum 24 gelangen kann. Im inneren Hohlraum 24 sind mehrere Wärmetauschelemente 36 vorgesehen, welche sich in Längsrichtung des Luftkanals 20 erstrecken und parallel und benachbart zueinander angeordnet sind. Die Wärmetauschelemente 36 sind gemäß diesem Beispiel flächenmäßig und rechteckig ausgebildet. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Wärmetauschelemente 36 auch alternative Formen aufweisen können, welche ebenfalls für den Wärmetransport vorteilhaft sind. Durch die vorgesehenen Wärmetauschelemente 36 wird die Oberfläche, an der die Abwärme abgeführt und an die Umgebungsluft weitergegeben werden kann, erheblich erhöht. Durch die Ausrichtung der Wärmetauschelemente 36 wird der Luftstrom 28 nicht wesentlich gehindert oder blockiert.
Am Luftauslass 18 ist vorliegend nur eine Öffnung vorgesehen (wobei auch zwei oder mehr Öffnungen vorgesehen sein können). Die verschiedenen Teilluftströme verlassen hier gebündelt den Luftkanal 20 und die Kühlvorrichtung bzw. das medizinische Behandlungsgerät. Der Luftkanal 20 ist am Luftauslass 18 gegenüber dem stromaufwärtigen Bereich geneigt. Eine solche Ausgestaltung kann besonders vorteilhaft sein, um extern angeordnete Komponenten zusätzlich mittels Anströmen und/oder Prallkühlung zu kühlen (siehe die nachfolgende Beschreibung zu 5).
Weiterhin weist auch die Oberfläche der Wand 22, welche zum Gehäuseinneren zeigt eine Vielzahl von Wärmetauschelementen 38 auf. Diese erstrecken sich jedoch im Wesentlichen in Umlaufrichtung und können insbesondere an den Luftstrom 32 angepasst sein. Bevorzugt wird der Luftstrom 32 nämlich senkrecht oder quer zur Längsrichtung des Luftkanals 20 bereitgestellt, um somit eine verbesserte Wärmetransportation bzw. Abführung der Abwärme an die Wand 22 zu ermöglichen.
In 5 ist der Luftstrom 28 beim Verlassen des Luftkanals 20 am Luftauslass 18 gezeigt. Die Neigung des Luftkanals 20 am luftauslassseitigen Bereich ist gemäß dieser Ausführungsform besonders vorteilhaft um eine entsprechende Oberfläche externer mechanischer Komponenten 140 zu umströmen, um somit eine zusätzliche Prallkühlung oder Filmkühlung zu ermöglichen. Die mechanische Komponente 140 kann beispielsweise ein Pumpenantrieb sein, welche vorzugsweise gekühlt wird. Durch die Anordnung der Lüfter und die Formgebung des Luftkanals 20 kann eine effiziente Kühlung eines solchen Pumpenantriebs bereitgestellt und somit eine optimierte Verwendung des bereitgestellten Luftstroms 28 erreicht werden.
Die unterschiedliche Ausgestaltung des Luftkanals 20 am Lufteinlass und am Luftauslass mit zwei Öffnungen 40 bzw. einer geneigten Öffnung 42 ist detailliert in einer perspektivischen Seitenansicht in 6 gezeigt. Die genaue Form und Ausgestaltung am luftauslassseitigen Bereich kann jedoch variieren und ist nicht auf die vorliegende Form beschränkt.
Weiterhin ist in diesem Beispiel zu sehen, dass sich die Wärmetauschelemente 38, welche sich an der äußeren Oberfläche der Wand 22 befinden, in Umlaufrichtung des Luftkanals 20 im Wesentlichen durchgehend erstrecken.
In den 7 und 8 sind eine perspektivische Schnittdarstellung bzw. eine perspektivische Hinteransicht des Luftkanals 20 gemäß 4 gezeigt. Aus diesen Figuren ist eine vorteilhafte Anordnung der inneren Wärmetauschelemente 36 gezeigt, wobei die inneren Wärmetauschelemente 36 im Querschnitt des Luftkanals 20 an einander gegenüberliegenden Seiten der Wand 22 und die sich zueinander erstreckenden Wärmetauschelemente 36 in Umlaufsrichtung des Luftkanals 20 versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch ist zwischen den benachbarten Wärmetauschelementen 36 ein Spalt vorhanden, so dass sich die Wärmetauschelemente 36 in jeder senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Richtung nicht überlappen. Auf diese Weise wird die Oberfläche, die zum Abführen der Abwärme bereitgestellt wird, weiter verbessert, ohne dass der Luftstrom im Luftkanal durch die Wärmetauschelemente 36 erheblich gehindert wird.
Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Kühlvorrichtung
12: Gehäuse
13: Gehäusewand
14: Gehäuseinnere
16: Lufteinlass
18: Luftauslass
20: Luftkanal
22: Wand
24: Innerer Hohlraum
26: Lüfter
28: Luftstrom
30: Lüfter
32: Luftstrom
34: Elektronische Komponente
36: Wärmetauschelement
38: Wärmetauschelement
40: Öffnung
42: Öffnung
100: Medizinisches Behandlungsgerät
120: Gehäuse
140: Mechanische Komponente

Claims

Kühlvorrichtung (10) für ein medizinisches Behandlungsgerät (100), umfassend ein Gehäuse (12) mit einem Lufteinlass (16), einem Luftauslass (18) und einem von einer Gehäusewand (13) definierten Gehäuseinneren (14), einen im Gehäuseinneren (14) angeordneten Luftkanal (20), wobei eine Wand (22) des Luftkanals (20) einen durchgehenden inneren Hohlraum (24) definiert, welcher fluidisch mit dem Lufteinlass (16) und dem Luftauslass (18) verbunden ist und wobei der innere Hohlraum (24), der Lufteinlass (16) und der Luftauslass (18) durch den Luftkanal (20) hermetisch zum Gehäuseinneren (14) abgedichtet sind, wobei der Luftkanal (20) mindestens einen Lüfter (26) aufweist, welcher im inneren Hohlraum (24) angeordnet und zum Bereitstellen eines Luftstroms (28) vom Lufteinlass (16) zum Luftauslass (18) eingerichtet ist, und wobei die Kühlvorrichtung (10) weiterhin mindestens einen Lüfter (30) umfasst, welcher im Gehäuseinneren (14) angeordnet und zum Bereitstellen eines den Luftkanal (20) zumindest teilweise umströmenden Luftstroms (32) eingerichtet ist.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, wobei der mindestens eine Lüfter (30) des Gehäuseinneren (14) von der Wand (22) des Luftkanals (20) beabstandet ist und/oder der mindestens eine Lüfter (30) des Gehäuseinneren (14) und der Luftkanal (20) an einander gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses (12) angeordnet sind.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Wand (22) des Luftkanals (20) im Bereich zwischen dem Lufteinlass (16) und dem Luftauslass (18) von der Gehäusewand (13) beabstandet ist.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, wobei der mindestens eine Lüfter (30) des Gehäuseinneren (14) derart angeordnet ist, dass der im Gehäuseinneren (14) bereitgestellte Luftstrom (32) die Wand (22) des Luftkanals (20) im Wesentlichen umlaufend umströmt.
Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Luftkanal (20) am luftauslassseitigen Bereich derart geformt ist, dass der Luftstrom (28) am Luftauslass (16) zumindest teilweise zum Luftstrom (28) zwischen dem Lufteinlass (16) und dem Luftauslass (18) geneigt ist.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 5, wobei der Neigungswinkel 10 Grad bis 80 Grad beträgt.
Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im Luftkanal (20) zwei oder mehr Lüfter (26) vorgesehen sind, wobei die Lüfter (26) am lufteinlassseitigen Bereich und in Längsrichtung des Luftkanals (20) zum Lufteinlass (16) gleich beabstandet angeordnet sind.
Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Luftkanal (20) eine Vielzahl von inneren Wärmetauschelementen (36) im inneren Hohlraum (24) aufweist, welche sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Luftkanals (20) erstrecken und ausgehend von der Wand (22) in den inneren Hohlraum (24) hineinragen.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 8, wobei die inneren Wärmetauschelemente (36) im Querschnitt des Luftkanals (20) an einander gegenüberliegenden Seiten der Wand (22) und die sich zueinander erstreckenden Wärmetauschelemente (36) in Umlaufsrichtung des Luftkanals (20) versetzt zueinander angeordnet sind.
Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Luftkanal (20) eine Vielzahl von äußeren Wärmetauschelementen (38) an der Wand (22) des Luftkanals (20) aufweist, welche in das Gehäuseinnere (14) hineinragen.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 10, wobei die äußeren Wärmetauschelemente (38) sich umlaufend an der Wand (22) erstrecken und in Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Düse, welche dazu eingerichtet ist, den im inneren Hohlraum (24) bereitgestellten Luftstrom (28) am Luftauslass (18) zu lenken und/oder zu beschleunigen.
Kühlvorrichtung (10) gemäß Anspruch 12, wobei die Düse relativ zur Gehäusewand (13) neigbar und/oder ein Durchmesser der Düse variierbar ist.
Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend eine Steuer- und/oder Regeleinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Temperaturmessung des Gehäuseinneren (14), des Luftkanals (20) und/oder eines von der Kühlvorrichtung (10) gekühlten medizinischen Behandlungsgeräts (100) und/oder einen Betriebszustand eines von der Kühlvorrichtung (10) gekühlten medizinischen Behandlungsgeräts (100) zu empfangen und den von dem mindestens einen Lüfter (26) im Luftkanal (20) bereitgestellten Luftstrom (28) basierend auf der Temperaturmessung und/oder des Betriebszustands zu steuern/regeln.
Medizinisches Behandlungsgerät (100), bevorzugt extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung und/oder extrakorporale Kreislaufunterstützungsvorrichtung, umfassend eine Kühlvorrichtung (10) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.
Medizinisches Behandlungsgerät (100) gemäß Anspruch 15, wobei das medizinische Behandlungsgerät (100) ein Gehäuse (120) umfasst und wobei das Gehäuse der Kühlvorrichtung (12) im Gehäuse (120) des medizinischen Behandlungsgeräts (100) integriert ist, mit dem Gehäuse (120) des medizinischen Behandlungsgeräts (100) thermisch gekoppelt ist, oder wobei das Gehäuse (12) der Kühlvorrichtung (10) zumindest als Teil des Gehäuses (120) des medizinischen Behandlungsgeräts (100) ausgebildet ist.