FR2613219A1

FR2613219A1 - ACCUMULATOR HEATER

Info

Publication number: FR2613219A1
Application number: FR8804470A
Authority: FR
Inventors: Jochim Koch
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1988-03-24
Publication date: 1988-10-07
Also published as: DE3710861C2; FR2613219B1; CN88101205A; CN1012939B; GB2203946B; DE3710861A1; GB8806413D0; GB2203946A; IN172216B

Abstract

UNE COUVEUSE POUR RECEVOIR DES PREMATURES ET DES NOUVEAU-NES DANS UN COMPARTIMENT QUI PEUT ETRE TEMPERE PAR UN ACCUMULATEUR DE CHALEUR LATENTE, EST AGENCEE DE MANIERE A PERMETTRE UNE REGULATION DE TEMPERATURE DANS LE COMPARTIMENT RECEVANT L'ENFANT, QUI SOIT ADAPTABLE AUX MODIFICATIONS DES CONDITIONS AMBIANTES ET INDEPENDANTE DE LA TEMPERATURE DE L'ACCUMULATEUR, ET A SUPPRIMER LA DELIVRANCE DE CHALEUR LORS DU PASSAGE EN DESSOUS D'UNE TEMPERATURE DE CONSIGNE. A CET EFFET, L'ACCUMULATEUR DE CHALEUR 8 EST LOGE DANS UNE PROPRE CHAMBRE D'ACCUMULATION 7 ISOLEE THERMIQUEMENT DU COMPARTIMENT 16 ET DE L'ENVIRONNEMENT, ET EST RELIE A UN ECHANGEUR DE CHALEUR ASSERVISSABLE 5 DISPOSE DANS LE COMPARTIMENT 16.AN INCUBATOR FOR RECEIVING PREMATURES AND NEWBORNS IN A COMPARTMENT WHICH CAN BE TEMPERED BY A LATENT HEAT ACCUMULATOR, IS DESIGNED IN A MANNER TO ALLOW TEMPERATURE REGULATION IN THE COMPARTMENT RECEIVING THE CHILD, WHICH IS ADAPTABLE TO CHANGES AMBIENT AND INDEPENDENT OF THE ACCUMULATOR TEMPERATURE, AND TO ELIMINATE THE DELIVERY OF HEAT WHEN DROPPING BELOW A SET TEMPERATURE. FOR THIS PURPOSE, HEAT ACCUMULATOR 8 IS LODGED IN AN OWN ACCUMULATION CHAMBER 7 THERMALLY INSULATED FROM COMPARTMENT 16 AND FROM THE ENVIRONMENT, AND IS CONNECTED TO A SLAB HEAT EXCHANGER 5 PROVIDED IN COMPARTMENT 16.

Description

Couveuse à chauffage par accumulation La présente invention concerne uneThe present invention relates to a

couveuse pour recevoir des prématurés et des nouveaux-nés dans un compartiment qui peut être tempéré incubator to receive premature infants and newborns in a compartment that can be tempered

par un accumulateur de chaleur latente. by a latent heat accumulator.

On connaît une couveuse de ce type par le document DE-A-31 19 213. Les couveuses connuespossèdent un accumulateur de chaleur latente qui est constitué d'une substance qui à la suite de son réchauffement au-delà de son point de fusion délivre pendant sa solidification au compartiment intérieur -dans lequel doit être reçu le prématuré ou nouveau-né- une chaleur (latente) de transformation correspondante. Les accumulateurs de chaleur latente se trouvent dans un ou plusieurs récipients qui sont incorporés dans un canal de convection arrière, de sorte qu'une circulation naturelle de l'air intérieur est maintenue dans le compartiment de la couveuse tant que la chaleur latente est délivrée. Afin de réguler le flux de convection, un clapet A brooder of this type is known from DE-A-31 19 213. The known incubators have a latent heat accumulator which consists of a substance which, following its heating above its melting point, delivers its solidification to the inner compartment - in which must be received the premature or newborn - a heat (latent) of corresponding transformation. The latent heat accumulators are in one or more containers that are incorporated in a rear convection channel, so that a natural circulation of indoor air is maintained in the incubator compartment as long as the latent heat is delivered. In order to regulate the convection flow, a valve

d'étranglement réglable est prévu dans le canal de convection. Adjustable throttling is provided in the convection channel.

Dans les couveuses connues, les accumulateurs de chaleur installés dans le canal de convection possèdent la propriété indésirable de délivrer en permanence à leur environnement, pendant le processus de solidification, la quantité de chaleur délivrée correspondante, même si le canal de convection reste fermé par le clapet d'étranglement. Certes, il ne se produit alors pas de flux de convection à l'intérieur du compartiment de la couveuse; toutefois, suite à la délivrance permanente de chaleur dans le canal de convection, les parois correspondantes de la couveuse et les parois latérales limitrophes du compartiment sont réchauffées. Il en résulte, en particulier lors d'un séjour de longue durée des prématurés et nouveaux-nés dans la couveuse, un réchauffage indésirable de l'espace intérieur du compartiment, réchauffage qui est particulièrement indésirable lorsque la présence de températures extérieures élevées nécessiterait un arrêt immédiat de l'apport de chaleur. Etant donné qu'il est nécessaire de prévoir des accumuluteurs de chaleur d'une capacité calorifique élevée afin de réchauffer le compartiment de la couveuse, le temps nécessaire dans de tels cas pour obtenir un refroidissement à une température souhaitée est trop long. En outre, on ne peut utiliser comme accumulateurs de chaleur que des substances dont la In known incubators, the heat accumulators installed in the convection channel have the undesirable property of continuously delivering to their environment, during the solidification process, the corresponding amount of heat delivered, even if the convection channel remains closed by the throttle valve. Of course, there is no convection flow inside the incubator compartment; however, following the permanent delivery of heat in the convection channel, the corresponding walls of the incubator and the side walls adjacent to the compartment are heated. This results, in particular during a long stay of premature infants and newborns in the incubator, an undesirable heating of the compartment interior space, heating which is particularly undesirable when the presence of high external temperatures require a stop immediate intake of heat. Since it is necessary to provide heat accumulators with a high heat capacity to heat the incubator compartment, the time required in such cases to achieve cooling at a desired temperature is too long. In addition, only heat accumulators can be used as heat accumulators

température de solidification coïncide approximativement avec la tempéra- solidification temperature coincides approximately with the temperature

ture de service de la couveuse. Le choix des substances possibles en est donc service of the incubator. The choice of possible substances is therefore

fortement limité. Les substances présentant des températures de solidifi- strongly limited. Substances with solidifying temperatures

cation nettement plus élevées ne peuvent pas être utilisées, alors qu'elles seraient dans certains cas intéressantes en matière de résistance à la significantly higher values can not be used, whereas in some cases they would be interesting in terms of resistance to

corrosion, stabilité, efficacité, maniabilité et coût. corrosion, stability, efficiency, maneuverability and cost.

La présente invention a donc pour but d'améliorer une couveuse du type précité de manière à permettre une régulation de température dans le compartiment qui soit mieux adaptable aux modifications des conditions ambiantes et indépendante de la température de l'accumulateur, et à supprimer la délivrance de chaleur lors du passage en dessous d'une The present invention therefore aims to improve a brooder of the aforementioned type so as to allow a temperature regulation in the compartment that is better adapted to changes in ambient conditions and independent of the temperature of the battery, and to suppress the delivery of heat when passing under a

température de consigne.conservation temperature.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'accumulateur de chaleur est logé dans une propre chambre d'accumulation isolée thermiquement du compartiment et de l'environnement, et est relié à un According to the invention, this object is achieved by the fact that the heat accumulator is housed in a thermally insulated storage chamber of the compartment and the environment, and is connected to a

échangeur de chaleur asservissable disposé dans le compartiment. servo heat exchanger arranged in the compartment.

En cas de besoin, l'accumulateur de chaleur peut maintenant être séparé thermiquement de l'échangeur de chaleur, de sorte que d'une part la chaleur latente continue à être accumulée et reste utilisable à des fins ultérieures, et que d'autre part la délivrance effective de chaleur au compartiment de la couveuse peut être supprimée. La durée de mise en disponibilité et la-durée d'utilisation de la couveuse peuvent ainsi être prolongées, ce qui est particulièrement important lorsque ce dernier est employé comme couveuse transportable, qui doit pouvoir être prêt à l'utilisation pendant plusieurs heures sans alimentation externe en énergie. La possibilité d'étranglement thermique entre l'accumulateur de chaleur et l'échangeur de chaleur permet de faire fonctionner l'échangeur de chaleur et le compartiment de la If necessary, the heat accumulator can now be thermally separated from the heat exchanger, so that on the one hand the latent heat continues to accumulate and remains usable for future purposes, and on the other hand the actual delivery of heat to the incubator compartment can be suppressed. The duration of availability and the duration of use of the incubator can thus be extended, which is particularly important when it is used as a transportable incubator, which must be ready for use for several hours without external power supply. in energy. The possibility of thermal restriction between the heat accumulator and the heat exchanger makes it possible to operate the heat exchanger and the compartment of the heat exchanger.

couveuse à un niveau de température qui se situe en dessous de la tempéra- incubator at a temperature level which is below the temperature

ture de travail (température de solidification) de l'accumulateur de chaleur. working temperature (solidification temperature) of the heat accumulator.

On peut ainsi choisir pour l'accumulateur des substances sans s'inquiéter de leur température d'exploitation élevée, et retenir ainsi des substances qui It is thus possible to choose substances for the accumulator without worrying about their high operating temperature, and thus to retain substances which

présentent des avantages au vu de leurs autres propriétés. have advantages in view of their other properties.

Un lieu d'installation particulièrement favorable pour l'accumulateur de chaleur s'offre derrière une partie de paroi du compartiment. L'accumulateur de chaleur y est aisément accessible, sans qu'il soiit nécessaire d'accéder au A particularly favorable installation location for the heat accumulator is provided behind a wall portion of the compartment. The heat accumulator is easily accessible without the need to access the

compartiment intérieure de la couveuse. inner compartment of the incubator.

L'échangeur de chaleur est opportunément disposé dans la région arrière du compartiment, o il peut être reçu dans un puits de convection destiné à The heat exchanger is conveniently located in the rear region of the compartment, where it can be received in a convection well intended for

l'air du compartiment intérieur à réchauffer. the air inside the compartment to warm up.

Une configuration particulièrement avantageuse de la couveuse consiste en ceci que l'accumulateur de chaleur est constitué d'un logement dans lequel se trouve un élément central accumulant la chaleur latente, qui est entouré d'un liquide ou d'un mélange de liquide et de vapeur. Un orifice de sortie du logement est relié par l'intermédiaire d'une valve asservissable à l'échangeur de chaleur, de sorte que le liquide réchauffé communique, lorsque la valve est ouverte, avec l'échangeur de chaleur. Ce faisant, l'échangeur de chaleur peut être raccordé par l'intermédiaire d'une seule conduite ou par l'intermédiaire d'une conduite aller et d'une conduite de retour, l'échange de liquide se déroulant alors soit à contrecourant soit en circuit. On obtient un transport de chaleur particulièrement efficace en employant un liquide à bas point d'ébullition, par exemple des hydrocarbures fluorés. La chaleur latente libérée engendre l'ébullition du liquide, de sorte que de la vapeur échauffée pénètre dans l'échangeur de chaleur, laquelle se condense sur les parois en délivrant de la chaleur de condensation, et retourne à l'état liquide dans le logement. Il est avantageux que l'élément central soit réalisé avec possibilité de chauffage, de sorte qu'un nouvel échauffement puisse être réalisé à la suite de sa solidification et que la couveuse soit réutilisable pour la poursuite de son service. De la sorte, il n'est pas nécessaire de remplacer l'élément central solidifié par un nouvel élément central qu'il faut au préalable échauffer. Un chauffage permanent de l'élément central permet en particulier de maintenir ce dernier au-dessus de sa température de fusion pendant la durée de mise en disponibilité de la couveuse, de sorte que la chaleur latente libérée peut être exclusivement disponible pour le temps A particularly advantageous configuration of the incubator is that the heat accumulator consists of a housing in which there is a central element accumulating the latent heat, which is surrounded by a liquid or a mixture of liquid and water. steam. An outlet port of the housing is connected through a servo valve to the heat exchanger, so that the heated liquid communicates, when the valve is open, with the heat exchanger. In doing so, the heat exchanger can be connected via a single pipe or via a conduit and a return line, the exchange of liquid then taking place either counter-current or in circuit. Particularly effective heat transport is achieved by employing a low boiling point liquid, for example fluorinated hydrocarbons. The latent heat released causes the liquid to boil, so that heated steam enters the heat exchanger, which condenses on the walls, delivering heat of condensation, and returns to the liquid state in the housing. . It is advantageous that the central element is made with the possibility of heating, so that a new heating can be achieved following its solidification and that the incubator is reusable for the continuation of its service. In this way, it is not necessary to replace the solidified central element with a new central element that must be warmed beforehand. Continuous heating of the central element makes it possible in particular to maintain the latter above its melting temperature during the period of availability of the incubator, so that the latent heat released can be exclusively available for the time.

d'utilisation effective de la couveuse. effective use of the incubator.

L'exposé qui suit décrit plus en détails un exemple de réalisation de The following description describes in more detail an example of how

l'invention qui est représenté schématiquement sur le dessin annexé. the invention which is shown schematically in the accompanying drawing.

L'unique figure du dessin annexé est une vue en coupe d'une couveuse dans le carter I duquel un échangeur de chaleur 5 est installé entre sa paroi arrière 2 et une paroi latérale verticale 3 d'une surface d'appui horizontale 4 pour le prématuré ou nouveau-né. La surface d'appui horizontale 4 est disposée spatialement à distance du fond 6 du carter de la couveuse, en dessous duquel se trouve une chambre d'accumulation 7 destinée à recevoir The sole figure of the appended drawing is a sectional view of an incubator in the housing I of which a heat exchanger 5 is installed between its rear wall 2 and a vertical side wall 3 of a horizontal bearing surface 4 for the premature or newborn. The horizontal bearing surface 4 is disposed spatially at a distance from the bottom 6 of the housing of the incubator, below which there is an accumulation chamber 7 intended to receive

un accumulateur de chaleur 8 et remplie de matériau calorifuge 21. a heat accumulator 8 and filled with heat-insulating material 21.

L'accumulateur de chaleur 8 est constitué d'un logement d'accumulateur 9 qui contient un liquide 10 dans lequel est installé un élément central en cire 11 délivrant la chaleur latente. L'élément central en cire 11 peut être chauffé par l'intermédiaire d'un dispositif de chauffage 12 qui est relié à un appareil de chauffage 13. Le logement 9 de l'accumulateur possède un orifice de sortie 14 qui est relié à l'échangeur de chaleur 5 par l'intermédiaire d'une valve asservissable 15. Le compartiment 16, dans lequel se trouve la surface d'appui 4, est accessible de l'extérieur par un volet 18 fixé par une charnière 17. Lorsque l'élément central en cire Il est chauffé, sa chaleur latente est délivrée au liquide 10, de sorte que ce dernier s'écoule dans l'échangeur de chaleur 5 dans la direction des flèches représentées, et délivre sa chaleur à l'air présent dans le puits de convection 19. L'air ainsi réchauffé s'écoule par convection naturelle dans le compartiment 16 et est ramené au puits de convection 19 en passant par l'espace intermédiaire présent entre la surface d'appui 4 et le fond 6 du carter. Selon la valeur de consigne de température de l'air, qui peut être réglée à un thermostat 20 qui se trouve dans la région du compartiment 16, la valve 15 est plus ou moins ouverte. Si par contre, suite à la présence d'une température extérieure plus élevée, un réchauffage comlémentaire du compartiment 16 n'est pas nécessaire, l'apport de chaleur dans l'échangeur de chaleur peut être interrompu en fermant totalement la valve 15; de la sorte, ce dernier se refroidit alors rapidement, tout en pouvant être remis en service à tout moment, grâce à la chaleur latente qui The heat accumulator 8 consists of an accumulator housing 9 which contains a liquid 10 in which a central wax element 11 delivering the latent heat is installed. The central wax element 11 may be heated by means of a heating device 12 which is connected to a heater 13. The housing 9 of the accumulator has an outlet orifice 14 which is connected to the heat exchanger 5 via a servocontrol valve 15. The compartment 16, in which the support surface 4 is located, is accessible from the outside by a flap 18 fixed by a hinge 17. When the element central wax It is heated, its latent heat is delivered to the liquid 10, so that the latter flows into the heat exchanger 5 in the direction of the arrows shown, and delivers its heat to the air in the well The air thus heated flows by natural convection into the compartment 16 and is returned to the convection well 19 through the intermediate space between the bearing surface 4 and the bottom 6 of the housing. Depending on the air temperature set point, which can be set at a thermostat 20 located in the region of the compartment 16, the valve 15 is more or less open. If on the other hand, due to the presence of a higher external temperature, additional heating of the compartment 16 is not necessary, the heat input into the heat exchanger can be interrupted by completely closing the valve 15; in this way, it then cools quickly, while being able to be put back into service at any time, thanks to the latent heat that

reste toujours présente dans l'accumulateur de chaleur 8. always remains in the heat accumulator 8.

Claims

1. Incubator for receiving premature infants and neonates in a compartment which can be tempered by a latent heat accumulator, characterized in that the heat accumulator (8) is housed in its own accumulation chamber (7) thermally insulated from compartment (16) and the environment, and is connected to a servo heat exchanger (5)

disposed in the compartment (16).

2. Incubator according to claim 1, characterized in that the heat accumulator (8) is housed behind a wall portion (6) of the compartment (16)

3. Incubator according to claim 2, characterized in that the heat exchanger (5) is received in a convection well (19) located in the

rear region of the compartment (16).

4. Incubator according to any one of claims I to 3, characterized

in that the heat accumulator (8) contains a central element (11) accumulating the latent heat, which is surrounded by a liquid (10) or a mixture of liquid and vapor which can be transferred into the heat exchanger passing through an outlet (14) provided in the housing (9) of

the accumulator and provided with a servo valve (15).

5. Incubator according to any one of claims I to 4, characterized

in that the heat accumulator (8) can be heated.