DE4412667A1

DE4412667A1 - Fabric cooling device used in medical procedure

Info

Publication number: DE4412667A1
Application number: DE19944412667
Authority: DE
Inventors: Gerd Knoll
Original assignee: KNOLL ERNST FEINMECH
Current assignee: KNOLL ERNST FEINMECH
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1995-10-19

Abstract

The cooling device has a coolant-filled pouch (3) which is brought into contact with the fabric (2). The coolant has a circuit including a pump(4) and a cold store(7). The cold store has a tank 915) with a freezing medium (5), with which the cooling circuit is thermally coupled via a heat exchanger (6). On the cold store are two unions between the heat exchanger and the rest of the coolant circuit. These are self- closing couplings (10,11). The heat exchanger comprises a solenoidal pipe (12) immersed in the freezing medium. The medium is contained in an insulating compartment (13) inside the tank. The flow rate of the coolant is adjustable by varying the pump speed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kühlen von Körperteilen oder von Gewebe, mit einem von einem Kühlmittel durchflossenen Kühlkörper, insbesondere einem Kühlbeutel, der mit dem zu kühlenden Körperteil oder dem Gewebe in Berührung bringbar ist, wobei das Kühlmittel in einem insbesondere eine Pumpe aufweisenden Kühlmittelkreislauf zwischen dem Kühlkörper und dem Kältespeicher umläuft.The invention relates to a device for cooling Body parts or tissue, with one of a coolant flowed through heat sink, in particular a cooling bag, the in contact with the part of the body to be cooled or the tissue can be brought, the coolant in one in particular Pump coolant circuit between the heat sink and circulates around the cold store.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die als Kältespeicher einen mit Eisgranulat oder Eiswürfeln sowie einer entsprechenden Menge Wasser gefüllten Eiswasserbehälter aufweist und bei der das Wasser mit einer Pumpe zwischen dem Eiswasserbehälter und dem Kühlbeutel umgepumpt wird. Die Schmelzenthalphie des in dem Eiswasserbehälter befindlichen Eises bewirkt dabei über eine längere Zeitdauer eine nahezu konstante Wassertemperatur von etwas über Null Grad. In Krankenhäusern wird das hierfür benötigte Eis mit speziellen Eismaschinen hergestellt, die meist an einer zentralen Stelle vorgesehen sind, von der aus sie das gesamte Krankenhaus mit Eis beliefern. Der Behälter mit dem Eiswassergemisch muß deshalb zunächst von der Eismaschine zum Anwendungsort transportiert werden. Da solche Behälter oft im Deckelbereich nicht ganz dicht sind, kann während des Transports oder während des anschließenden Kühlvorganges Wasser aus dem Behälter austreten. Außerdem können solche Undichtigkeiten zu einem Kälteverlust im Eiswasserbehälter führen. Darüber hinaus muß beim Befüllen des Eiswasserbehälters darauf geachtet werden, daß Wasser und Eis im richtigen Verhältnis miteinander gemischt werden. Wird zu wenig Wasser eingefüllt, besteht die Gefahr, daß sich das Wasser an dem beispielsweise auf Minus 20° gekühlten Eis so stark abkühlt, daß es gefriert und mit dem Eis einen großen Eisblock bildet, der den Kühlkreislauf verstopft. Wird dagegen zu viel Wasser eingefüllt, kann die gewünschte Kühltemperatur möglicherweise nicht lange genug aufrechterhalten werden.A device is already known which acts as a cold store one with ice granules or ice cubes and one appropriate amount of water-filled ice water container has and in which the water with a pump between the Pumped ice water container and the cooler bag. The Enthalpy of fusion of that in the ice water container Ice causes an almost over a longer period of time constant water temperature of just over zero degrees. In Hospitals use special ice cream for this Ice machines are manufactured, mostly at a central location are provided, from which they share the entire hospital Deliver ice cream. The container with the ice water mixture must therefore first of all from the ice cream maker to the application site be transported. Because such containers are often in the lid area are not completely tight, can be during transport or during the subsequent cooling process water from the Exit the container. Such leaks can also occur cause a loss of cold in the ice water container. Furthermore care must be taken when filling the ice water container be that water and ice in the right relationship with each other be mixed. If too little water is poured in, there is Danger that the water on the example to minus 20 ° cooled ice cools so much that it freezes and with the ice forms a large block of ice that forms the cooling circuit clogged. If, on the other hand, too much water is poured in, the Desired cooling temperature may not be long enough be maintained.

Es ist auch bereits eine Kühlvorrichtung mit einem von einem Kühlmittel durchflossenen Kühlbeutel bekannt, bei der das Kühlmittel mit einem Peltier-Element gekühlt wird, das mit einem Wärmetauscher an den Kühlkreislauf angekoppelt ist. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß das Peltier-Element einen hohen Stromverbrauch aufweist und daher keinen mobilen Einsatz ermöglicht. Außerdem ist das Petier-Elemet relativ teuer.It is also a cooling device with one by one Coolant-flowing cooler bag known in which the Coolant is cooled with a Peltier element that with a heat exchanger is coupled to the cooling circuit. The disadvantage here, however, is that the Peltier element has high power consumption and therefore no mobile use enables. In addition, the petier element is relatively expensive.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Vorbereitungsarbeiten für die Bereitstellung des Kältespeichers vereinfacht und reduziert sind und die eine einfache Handhabung sowie einen kostengünstigen Aufbau ermöglicht.There is therefore the task of a device of the beginning to create the type mentioned, in which the preparatory work simplified for the provision of cold storage and are reduced and the easy handling as well as one enables inexpensive construction.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Kältespeicher einen Behälter mit einem darin befindlichen Gefriermedium aufweist und daß der Kühlkreislauf über einen Wärmetauscher thermisch mit dem Gefriermedium gekoppelt ist.The solution to this problem is that the cold storage a container with a freezing medium therein has and that the cooling circuit via a heat exchanger is thermally coupled to the freezing medium.

Der Kältespeicher kann dadurch im Eisfach eines handelsüblichen Kühlschrankes oder einer Gefriertruhe gekühlt werden, so daß die Vorrichtung praktisch überall, beispielsweise direkt in einer Krankenstation eines Krankenhauses einsetzbar ist. Da eine spezielle Eismaschine zum Aktivieren des Kältespeichers nicht erforderlich ist, ist die Vorrichtung auch besonders gut für eine Heimanwendung geeignet. Außerdem kann der Kältespeicher als geschlossener Behälter ausgeführt werden, so daß ein Austreten von Kühlflüssigkeit vermieden wird. Wegen ihres einfachen Aufbaus kann die Vorrichtung außerdem besonders kostengünstig hergestellt werden.The cold storage can thereby in the freezer commercial refrigerator or a freezer chilled so that the device is practically everywhere, for example, directly in a hospital ward Hospital can be used. Because a special ice machine is not required to activate the cold storage the device is also particularly good for home use suitable. In addition, the cold storage can be closed Containers are run so that leakage of Coolant is avoided. Because of their simple structure the device can also be particularly inexpensive getting produced.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß vorzugsweise bei dem Kältespeicher Trennanschlüsse zwischen dem Wärmetauscher und dem übrigen Kühlkreislauf vorgesehen sind. Der Kältespeicher kann dann auf einfache Weise, beispielsweise zum Abkühlen in einem Gefrierfach, von den Verbindungsleitungen zu dem Kühlbeutel getrennt werden und ist deshalb besonders gut handhabbar.A particularly advantageous embodiment provides that preferably in the cold storage separating connections between the heat exchanger and the rest of the cooling circuit are. The cold store can then be easily for example for cooling in a freezer, of which Connection lines to the cooler bag are separated and is therefore particularly easy to handle.

Günstig ist, wenn die Trennanschlüsse selbstschließende Kupplungen aufweisen. Der Kältespeicher ist dann noch besser handhabbar und kann in beliebiger Lage beispielsweise in ein Gefrierfach eingebracht werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß Kühlflüssigkeit ausläuft. Auch an den Zuleitungen zum Kühlbeutel können selbstschließende Kupplungen vorgesehen sein, so daß auch hier ein Austreten von Kühlflüssigkeit zuverlässig vermieden wird.It is favorable if the isolating connections are self-closing Have couplings. The cold storage is then even better manageable and can be placed in any position, for example Freezer compartment without the risk of that coolant leaks. Also on the feed lines to Cooling bags can be provided with self-closing couplings be, so that here also an escape of coolant is reliably avoided.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Wärmetauscher eine in das Gefriermedium eintauchende, vorzugsweise schrauben linienförmig in diesem verlaufende Kühlflüssigkeitsleitung aufweist. Die Wärmeenergie kann dann von dem Kühlkreislauf besonders gut auf das Gefriermedium übertragen werden.It is expediently provided that the heat exchanger is a screw into the freezing medium, preferably screw linearly running in this coolant line having. The thermal energy can then from the cooling circuit be transferred particularly well to the freezing medium.

Vorteilhaft ist, wenn der Kältespeicher innerhalb eines Isolierbehälters oder dergleichen Isoliervorrichtung angeord net ist und wenn dieser vorzugsweise aus dem Isolierbehälter entnehmbar ist. Durch den Isolierbehälter kann der Wirkungs grad des Kältespeichers verbessert werden und dennoch kann dieser nach Entnahme aus dem Isolierbehälter mit unveränderter Abkühlgeschwindigkeit, beispielsweise in einem Gefrierfach, abgekühlt werden.It is advantageous if the cold storage within a Insulated container or the like insulating device is arranged net and if this is preferably from the insulated container is removable. Through the insulating container, the effect degree of cold storage can be improved and still this after removal from the insulated container with unchanged Cooling rate, for example in a freezer, be cooled.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Durchflußmenge des Kühlmittels einstellbar ist und daß dazu vorzugsweise die Drehzahl der Pumpe und/oder deren Betriebsintervalle variierbar sind. Die Kühlleistung des Kühlkörpers kann dadurch an den jeweiligen Anwendungsfall optimal angepaßt werden.Another embodiment provides that the flow rate of the coolant is adjustable and that preferably the Speed of the pump and / or its operating intervals are variable. This can reduce the cooling capacity of the heat sink can be optimally adapted to the respective application.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Kühlmittel des Kühlkreislaufes einen niedrigeren Gefrierpunkt aufweist als das Gefriermedium des Kältespeichers. Das Gefriermedium kann dann vollständig in den gefrorenen Zustand überführt werden, ohne daß der Kühlkreislauf behindert wird. Vorteilhafterweise ist als Gefriermedium Wasser vorgesehen. Der Kühlkreislauf kann dann mit einer alkoholischen Flüssigkeit oder dergleichen Kühlflüssigkeit mit einem Schmelzpunkt von vorzugsweise unterhalb Minus 20° gefüllt sein, die in einem handelsüblichen Kühlschrank nicht gefrieren kann.An expedient embodiment of the invention provides that the coolant of the cooling circuit is lower Freezing point as the freezing medium of the Cold storage. The freezing medium can then completely into the frozen state can be transferred without the Cooling circuit is hindered. Advantageously, as Freezing medium water provided. The cooling circuit can then with an alcoholic liquid or the like Coolant with a melting point of preferably below minus 20 °, filled in a commercially available Refrigerator can not freeze.

Vorteilhaft ist, wenn die Pumpe in dem Isolierbehälter integriert ist. Die Pumpe, der Isolierbehälter und der darin enthaltene Kältespeicher bilden dann eine kompakte Einheit, die besonders gut transportierbar ist. It is advantageous if the pump in the insulating container is integrated. The pump, the insulated container and the one inside cold storage contained then form a compact unit, which is particularly easy to transport.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zum Kühlen von Körperteilen mit einem an einen Kühlmittelkreislauf angeschlossenen Kühlbeutel, wobei das Kühlmittel des Kühlkreislaufes mit einer Pumpe zwischen dem Kühlbeutel und einem in ein Gefriermedium eintauchenden Wärmetauscher eines Kältespeichers umgepumpt wird.The only figure shows a device for cooling Body parts with a coolant circuit connected cooler bag, the coolant of the Cooling circuit with a pump between the cooling bag and a heat exchanger immersed in a freezing medium Cold storage is pumped around.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung zum Kühlen von Körperteilen 2 oder von Gewebe weist einen von einem Kühlmittel durchflossenen Kühlbeutel 3 auf, der mit dem zu kühlenden Körperteil 2 in Berührung bringbar ist. Dabei wird das Kühlmittel mit einer Pumpe 4 zwischen dem Kühlbeutel 3 und einem in ein Gefriermedium 5 eintauchenden Wärmetauscher 6 eines Kältespeichers 7 umgepumpt. Die dem Körperteil 2 entzogene Wärme wird zunächst in dem Kühlbeutel auf das Kühlmittel des Kühlmittelkreislaufes übertragen, um dann von dem Wärmetauscher 6 an das in dem Behälter 15 des Kältespeichers 7 enthaltene Gefriermedium 5 abgegeben zu werden. Das im gefrorenen Aggregatzustand befindliche Gefriermedium 5 schmilzt dabei langsam, wobei die Temperatur im Kältespeicher 7, bedingt durch die Schmelzenthalpie des Gefriermediums 5, bis zu dessen vollständigen Schmelzen praktisch konstant bleibt. Die Vorrichtung 1 ermöglicht dadurch über einen längeren Zeitraum ein gleichmäßiges Kühlen des Körperteils 2. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß das Gefriermedium 5 durch Kühlen des Kältespeichers 7, beispielsweise im Gefrierfach eines handelsüblichen Kühlschranks oder in einer Gefriertruhe auf einfache Weise eingefroren werden kann. Die Vorrichtung 1 ist dadurch praktisch überall, insbesondere auch im Haushalt, einsetzbar. Eine spezielle Eismaschine ist zum Betrieb des Kältespeichers 7 nicht erforderlich. A device designated as 1 for cooling body parts 2 or tissue has a cooling bag 3 through which a coolant flows and which can be brought into contact with the body part 2 to be cooled. The coolant is pumped with a pump 4 between the cooling bag 3 and a heat exchanger 6 of a cold accumulator 7 immersed in a freezing medium 5 . The heat extracted from the body part 2 is first transferred to the coolant of the coolant circuit in the cooling bag, in order then to be released by the heat exchanger 6 to the freezing medium 5 contained in the container 15 of the cold storage 7 . The freezing medium 5 in the frozen aggregate state melts slowly, the temperature in the cold store 7 , due to the melting enthalpy of the freezing medium 5 , remaining practically constant until it completely melts. The device 1 thereby enables the body part 2 to be cooled uniformly over a longer period of time. It is particularly advantageous that the freezing medium 5 can be easily frozen by cooling the cold storage 7 , for example in the freezer of a commercially available refrigerator or in a freezer. The device 1 can thus be used practically anywhere, especially in the household. A special ice machine is not required to operate the cold store 7 .

Bei dem Kältespeicher 7 sind zwischen dem Wärmetauscher 6 und dem übrigen Kühlkreislauf Trennanschlüsse 8 vorgesehen. Der Kältespeicher 7 kann dadurch auf einfache Weise von den Verbindungsleitungen 9 zum Kühlbeutel 3 getrennt werden und ist dadurch besonders gut handhabbar. Die Trennanschlüsse 8 weisen selbstschließende Kupplungen 10, 11 auf, die beim Auftrennen des Kühlkreislaufes ein Austreten von Kühlmittel an dem Kältespeicher 7 und an den Verbindungsleitungen 9 verhindern. Der Kältespeicher 7 weist einen geschlossener Behälter 15 für das Gefriermedium 5 auf und kann daher nach Abziehen der Kupplungen 9 in beliebiger Lage, beispielsweise in einem Gefrierfach gekühlt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Gefriermedium 5 ausläuft.In the cold storage 7 , separation connections 8 are provided between the heat exchanger 6 and the rest of the cooling circuit. The cold storage 7 can thereby be separated from the connecting lines 9 to the cooling bag 3 in a simple manner and is therefore particularly easy to handle. The separating connections 8 have self-closing couplings 10 , 11 which prevent coolant from escaping from the cold accumulator 7 and from the connecting lines 9 when the cooling circuit is disconnected. The cold storage device 7 has a closed container 15 for the freezing medium 5 and can therefore be cooled in any position, for example in a freezer compartment, after the couplings 9 have been removed, without the risk that the freezing medium 5 will leak.

Der Wärmetauscher 6 ist als eine schraubenlinienförmig in das Gefriermedium 5 eintauchende Kühlflüssigkeitsleitung 12 ausgebildet und ermöglicht daher eine besonders gute thermische Kopplung zwischen dem Gefriermedium 5 und dem Kühlmittel des Kühlkreislaufes.The heat exchanger 6 is designed as a helical cooling fluid line 12 immersed in the freezing medium 5 and therefore enables a particularly good thermal coupling between the freezing medium 5 and the coolant of the cooling circuit.

Um eine möglichst lange Kühlwirkung zu ermöglichen, ist der Kältespeicher 7 innerhalb eines Isolierbehälters 13 angeordnet. Zum Abkühlen in einem Gefrierfach ist der Kältespeicher 7 aus dem Isolierbehälter 13 entnehmbar.In order to enable a cooling effect that is as long as possible, the cold store 7 is arranged within an insulating container 13 . For cooling in a freezer compartment, the cold store 7 can be removed from the insulating container 13 .

Die Pumpe 4 ist mittels eines Elektromotors angetrieben, der wahlweise aus einem Netzteil 14 oder aus einem Akkumulator gespeist werden kann. Dabei ist die Durchflußmenge des Kühlmittels durch Einstellen der Drehzahl der Pumpe 4 variierbar, so daß die Kühlleistung des Kühlbeutels 3 an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden kann.The pump 4 is driven by an electric motor, which can be fed either from a power supply unit 14 or from an accumulator. The flow rate of the coolant can be varied by adjusting the speed of the pump 4 , so that the cooling capacity of the cooling bag 3 can be adapted to the particular application.

Das Kühlmittel des Gefrierkreislaufes weist einen niedrigeren Gefrierpunkt auf als das Gefriermedium des Kältespeichers. Dabei ist für das Kühlmittel vorzugsweise eine Flüssigkeit mit einem Gefrierpunkt unterhalb von Minus 20 vorgesehen, damit dieses beim Abkühlen des Kältespeichers 7 in einem Gefrierfach nicht so leicht einfrieren kann.The coolant of the freezing circuit has a lower freezing point than the freezing medium of the cold storage. A liquid with a freezing point below minus 20 is preferably provided for the coolant so that it cannot freeze so easily in a freezer when the cold store 7 cools down.

Claims

1. Device for cooling body parts ( 2 ) or tissue, with a cooling body through which a coolant flows, in particular a cooling bag ( 3 ) which can be brought into contact with the body part ( 2 ) to be cooled or the tissue, the coolant in a coolant circuit, in particular having a pump ( 4 ), circulates between the heat sink and a cold store ( 7 ), characterized in that the cold store ( 7 ) has a container ( 15 ) with a freezing medium ( 5 ) therein, and in that the cooling circuit via a heat exchanger ( 6 ) is thermally coupled to the freezing medium ( 5 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that preferably in the cold storage ( 7 ) separation connections ( 8 ) between the heat exchanger ( 6 ) and the rest of the cooling circuit are provided.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the separating connections ( 8 ) have self-closing couplings ( 10 , 11 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the heat exchanger ( 6 ) has an immersion in the freezing medium ( 5 ), preferably helical cooling line in this cooling line ( 12 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cold storage ( 7 ) within an insulating container ( 13 ) or the like insulating device is arranged and that this is preferably removable from the insulating container ( 13 ).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow rate of the coolant is adjustable and that the speed of the pump ( 4 ) and / or its operating intervals are preferably variable.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coolant of the cooling circuit has a lower freezing point than the freezing medium ( 5 ) of the cold store ( 7 ).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the freezing medium ( 5 ) is water.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pump ( 4 ) in the insulating container ( 13 ) is integrated.