RU2776447C1 - Cooling unit for heat exchanger - Google Patents

Cooling unit for heat exchanger Download PDF

Info

Publication number
RU2776447C1
RU2776447C1 RU2021126663A RU2021126663A RU2776447C1 RU 2776447 C1 RU2776447 C1 RU 2776447C1 RU 2021126663 A RU2021126663 A RU 2021126663A RU 2021126663 A RU2021126663 A RU 2021126663A RU 2776447 C1 RU2776447 C1 RU 2776447C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fluid
tank
liquid
reaction vessel
reaction
Prior art date
Application number
RU2021126663A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрген ГРУДКЕ
Кристоф БЕНК
Original Assignee
Резусайтек Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Резусайтек Гмбх filed Critical Резусайтек Гмбх
Application granted granted Critical
Publication of RU2776447C1 publication Critical patent/RU2776447C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medical technology.
SUBSTANCE: invention relates to medical technology. The cooling unit for the heat exchanger, preferably for a heat exchanger integrated into the oxygenator for tempering the blood sent in the extracorporeal circulation circuit, contains a liquid storage tank, including a reagent reaction tank, which in combination with the liquid provides initiating an endothermic reaction; a functional means creating a passage for the fluid between the spare tank and the reaction tank, as well as a line for the fluid passing inside the reaction tank, which has an inlet and outlet that can be hermetically connected or are hermetically connected to the hose system of the heat exchanger, and which forms part of the fluid circulation circuit with the hose system of the heat exchanger. The compensation tank has an overflow, liquid flows into it from the spare tank through the formed passage for the fluid between the spare tank and the reaction tank. Overflow is a connection for the fluid to the reaction tank, through which part of the stored liquid enters the reaction tank to initiate an endothermic reaction with the reagent. The fluid line is connected through the fluid to a compensation tank, into which the residual part of the said stored liquid enters from the spare tank. A fluid pump is located in the fluid line, through which the liquid from the compensation tank enters the fluid line passing inside the reaction tank.
EFFECT: increasing the cooling and heating power.
17 cl, 3 dwg

Description

Изобретение касается охлаждающего блока для теплообменника, предпочтительно для интегрированного в оксигенатор теплообменника для темперирования направляемой в экстракорпоральном контуре кровообращения крови, с запасающей жидкость запасной емкостью; включающей в себя реагент реакционной емкостью, которая в соединении с жидкостью позволяет инициировать эндотермическую реакцию; создающим проход для текучей среды между запасной емкостью и реакционной емкостью функциональным средством; а также проходящей по меньшей мере в отдельных областях внутри реакционной емкости линией для текучей среды, которая имеет подвод и отвод, которые выполнены с возможностью герметичного соединения или герметично соединены по текучей среды с шланговой системой теплообменника, шланговой системой теплообменника, и которая с упомянутой шланговой системой теплообменника образует по меньшей мере часть контура обращения текучей среды.The invention relates to a cooling unit for a heat exchanger, preferably for a heat exchanger integrated in an oxygenator for tempering blood sent in an extracorporeal circulation circuit, with a liquid storage reservoir; including a reagent reaction vessel, which in connection with the liquid allows you to initiate an endothermic reaction; creating a passage for the fluid between the storage tank and the reaction tank functional means; and also a line for fluid passing at least in certain areas inside the reaction vessel, which has an inlet and outlet, which are made with the possibility of tight connection or are tightly connected in fluid medium with the heat exchanger hose system, the heat exchanger hose system, and which with the said hose system the heat exchanger forms at least part of the fluid circulation loop.

Известно техническое использование высвобождаемого при экзотермических или эндотермических реакциях тепла или холода посредством теплового взаимодействия. Для случая эндотермических реакций, при которых высвобождается холод, находится множество случаев применения, которые в дальнейшем будут коротко обозначены. Known technical use released during exothermic or endothermic reactions of heat or cold through thermal interaction. For the case of endothermic reactions, in which cold is released, there are many applications, which will be briefly outlined in the following.

В рамках кардиохирургии или интенсивной медицины (реаниматология), в частности, для лечения острого заболевания сердца и/или легочной недостаточности используются сердечно-легочные машины, с помощью которых перекачивающая функция сердца, а также функция легких могут заменяться в течение ограниченного промежутка времени. При этом кровь через экстракорпоральный контур кровообращения в форме шланговой системы покидает тело, с помощью оксигенатора, который представляет собой часть сердечно-легочной машины, насыщается кислородом и вновь возвращается в тело. При этом, оксигенатор берет на себя функцию легких и не только подает в кровь жизненно необходимый кислород, но и одновременно удаляет из нее диоксид углерода (СО2), возникающий за счет процессов обмена веществ. Within the framework of cardiac surgery or intensive care medicine (resuscitation), in particular for the treatment of acute heart disease and/or pulmonary insufficiency, cardiopulmonary machines are used, with which the pumping function of the heart, as well as the function of the lungs, can be replaced for a limited period of time. At the same time, the blood leaves the body through the extracorporeal circulation circuit in the form of a hose system, with the help of an oxygenator, which is a part of the cardiopulmonary machine, is saturated with oxygen and returns to the body again. At the same time, the oxygenator takes over the function of the lungs and not only supplies vital oxygen to the blood, but also simultaneously removes carbon dioxide (CO2) from it, which occurs due to metabolic processes.

Большинство из используемых сегодня оксигенаторов дополнительно имеет теплообменник, с помощью которого протекающая кровь может нагреваться или же, в частности, охлаждаться. Так, операции на сердце, как правило, проводятся при гипотермических условиях, то есть кровь более или менее сильно охлаждается, так как понижение температуры тела уменьшает метаболическую активность клеток и повышает толерантность к ишемии затронутых тканей и органов. Most of the oxygenators used today additionally have a heat exchanger with which the flowing blood can be heated or, in particular, cooled. Thus, heart surgeries are usually carried out under hypothermic conditions, that is, the blood is more or less strongly cooled, since a decrease in body temperature reduces the metabolic activity of cells and increases the tolerance to ischemia of the affected tissues and organs.

В качестве источников холода служат так называемые гипотермические аппараты, в которых в качестве охлаждающей жидкости создается и используется, как правило, охлажденная вода, чтобы посредством теплообменника охлаждать протекающую через оксигенатор кровь, то есть целенаправленно отводить ее термическую энергию. Традиционные гипотермические аппараты представляют собой крупные и тяжелые, чаще всего установленные на роликах обслуживаемые модули, нагревающий и охлаждающие агрегаты которых питаются током от сети и, таким образом, не пригодны для полевых условий. The so-called hypothermic devices serve as sources of cold, in which, as a rule, chilled water is created and used as a cooling liquid in order to cool the blood flowing through the oxygenator by means of a heat exchanger, that is, to purposefully remove its thermal energy. Conventional hypothermic apparatuses are large and heavy, most often serviced units mounted on rollers, whose heating and cooling units are powered by the mains and thus are not suitable for field conditions.

Современные гипотермические аппараты вследствие своего компактного строения, а также в значительной степени автономного снабжения электроэнергией и охлаждающей водой позволяют портативное использование независимо от снабжения электрической энергией и водой. Подобного рода гипотермические аппараты предусматривают герметичные подключения для интегрированного в оксигенатор теплообменника, так что они могут использоваться модульно или интегративно в связи с оксигенатором. Modern hypothermia apparatuses, due to their compact structure, as well as their largely independent supply of electricity and cooling water, allow portable use independent of the supply of electricity and water. Hypothermia devices of this kind provide sealed connections for a heat exchanger integrated into the oxygenator, so that they can be used modularly or integratively in connection with the oxygenator.

Принцип производства холода в случае подобного рода в значительной степени автономно работающих, современных гипотермических аппаратах базируется на эндотермической химической реакции, чаще всего, между нитратом аммония, нитратом аммония кальция или мочевины и воды. Мочевина в качестве химического компонента часто используется в аккумуляторах холода, чтобы генерировать быстрый охлаждающий эффект. Они состоят, как правило, из двух отдельных областей, из которых в одной находиться мочевина, а в другой - вода. Когда разделение снимается, мочевина растворяется в воде. Поскольку энергия решетки мочевины больше, чем энергия гидратации, то процесс растворения отбирает энергию из окружающей среды и охлаждает ее, смотри Robert T. Sataloff: Sataloffs Comprehensive Textbook of Otolaryngology. Jaypee Brothers, 2016, ISBN 978-93-5152745-9, s.412.The principle of cold production in the case of this kind of largely autonomous, modern hypothermic devices is based on an endothermic chemical reaction, most often between ammonium nitrate, calcium or urea ammonium nitrate and water. Urea as a chemical component is often used in cold accumulators to generate a fast cooling effect. They consist, as a rule, of two separate areas, of which urea is located in one, and water in the other. When the separation is removed, the urea dissolves in the water. Since the energy of the urea lattice is greater than the energy of hydration, the dissolution process takes energy from the environment and cools it, see Robert T. Sataloff: Sataloffs Comprehensive Textbook of Otolaryngology. Jaypee Brothers, 2016, ISBN 978-93-5152745-9, s.412.

US 2014/0371552 А1 раскрывает глюкометр, который может неинвазивно устанавливаться на кожную поверхности пациента и включает в себя охлаждающее устройство, измеряющее температуру устройство, а также детектор инфракрасного излучения. Для целей измерения сахара крови кожная поверхность посредством охлаждающего устройства охлаждается до предварительно заданной температуры и осуществляется измерение излучаемого и поглощаемого кожной поверхностью инфракрасного излучения. Охлаждающее устройство состоит из двух герметично для текучей среды закрытых и непосредственно примыкающих друг к другу камер, из которых одна камера наполнена мочевиной, а другая - водой. С помощью нагруженного пружинным усилием шипа герметично разделяющая обе камеры перегородка может локально перфорироваться, так что вода может изливаться в камеру с мочевиной, вследствие чего инициируется поглощающая тепловую энергию из окружения эндотермическая реакция, которая заданным образом охлаждает подлежащую измерению кожную поверхность. US 2014/0371552 A1 discloses a glucometer that can be non-invasively placed on the skin surface of a patient and includes a cooling device, a temperature measuring device, and an infrared radiation detector. For the purpose of measuring blood sugar, the skin surface is cooled to a predetermined temperature by means of a cooling device, and infrared radiation emitted and absorbed by the skin surface is measured. The cooling device consists of two fluid-tight closed and directly adjacent chambers, of which one chamber is filled with urea and the other with water. By means of a spring-loaded spike, the septum separating the two chambers can be locally perforated so that water can flow into the urea chamber, whereby an endothermic reaction is initiated that absorbs thermal energy from the surroundings, which cools the skin surface to be measured in a predetermined manner.

Устройство для темперирования на основе химической реакции, а также его использование в качестве темперирующего узла для теплообменника описано в DE 10 2017 21 671 А1. Это известное устройство использует частично заполненную гранулированной мочевиной емкость, в которой размещена заполненная водой вторая емкость с деформируемой стенкой. Для целей охлаждения вода из второй емкости изливается в первую емкость и реагирует с мочевиной с образованием положительной энтальпии реакции, которая является технически используемой за счет теплового взаимодействия. A device for tempering based on a chemical reaction and its use as a tempering unit for a heat exchanger is described in DE 10 2017 21 671 A1. This known device uses a container partially filled with urea granules, in which is placed a second container filled with water with a deformable wall. For cooling purposes, the water from the second container is poured into the first container and reacts with urea to form a positive enthalpy of reaction, which is technically exploited by thermal interaction.

В основу изобретения положена задача, состоящая в том, чтобы охлаждающий блок для теплообменника, предпочтительно для интегрированного в оксигенатор теплообменника для темперирования направляемой в экстракорпоральном контуре кровообращения крови, с запасающей жидкость запасной емкостью; с включающей в себя реагент реакционной емкостью, которая в соединении с жидкостью позволяет инициировать эндотермическую реакцию; с создающим проход для текучей среде между запасной емкостью и реакционной емкостью функциональным средством; а также с проходящей по меньшей мере в отдельных областях внутри реакционной емкости линией для текучей среды, которая имеет подвод и отвод, которые выполнены с возможностью герметичного соединения или герметично соединены со шланговой системой теплообменника, и которая со шланговой системой теплообменника образует по меньшей мере часть контура обращения текучей среды, выполнить по возможности компактным, легким и автономно работающим, чтобы обеспечить возможность портативного ручного использования. Охлаждающий блок должен быть реализуем по возможности простыми и экономичными средствами и должен создавать возможность формирования по меньшей мере модульно выполненных частичных компонентов в виде одноразового продукта, соответственно, так называемого предмета одноразового использования. Отдаваемое устройством количество тепла, соответственно, холода должно предоставляться в по возможности короткое время, чтобы таким образом создавать максимально высокую охлаждающую, соответственно, нагревающую мощность. The invention is based on the problem that a cooling unit for a heat exchanger, preferably for a heat exchanger integrated in the oxygenator for tempering the blood sent in the extracorporeal circulation circuit, with a liquid storage reservoir; with a reactant-containing reaction vessel which, in conjunction with a liquid, allows the initiation of an endothermic reaction; with creating a passage for the fluid between the storage tank and the reaction tank functional means; and also with a line for fluid passing at least in some areas inside the reaction vessel, which has an inlet and outlet, which are made with the possibility of hermetic connection or are hermetically connected to the heat exchanger hose system, and which forms at least part of the circuit with the heat exchanger hose system fluid handling, be as compact, lightweight and self-contained as possible to allow portable hand-held use. The cooling unit should be realized by as simple and economical means as possible and should be capable of forming at least modularly designed partial components in the form of a disposable product, respectively, a so-called disposable item. The amount of heat or cold output from the device must be provided in as short a time as possible in order to thus generate the highest possible cooling or heating output.

Решение лежащей в основе изобретения задачи указано в пункте 1 формулы изобретения. Образующие предпочтительным образом соответствующий изобретению охлаждающий блок признаки являются предметом зависимых пунктов, а также могут заимствоваться из дальнейшего описания, в частности, со ссылкой на иллюстрированный пример осуществления.The solution of the problem underlying the invention is indicated in paragraph 1 of the claims. The features that advantageously form the cooling block according to the invention are the subject of the dependent claims and can also be taken from the further description, in particular with reference to the illustrated embodiment.

Соответствующий изобретению охлаждающий блок согласно признакам ограничительной части пункта 1 формулы изобретения отличается тем, что предусмотрена компенсационная емкость с переливом, в которую течет жидкость из запасной емкости по образованному проходу для текучей среды между запасной емкостью и реакционной емкостью. Проход для текучей среды создается посредством функционального средства, которое позволяет локально перфорировать, соответственно, открывать запасную емкость. Перелив представляет собой соединение для текучей среды к реакционной емкости, через которое часть, предпочтительно, основная часть, запасенной жидкости попадает в реакционную емкость для инициирования эндотермической реакции с реагентом, предпочтительно в виде гранулированной мочевины. Линия для текучей среды соединена по текучей среде с компенсационной емкостью, в которую остаточная часть запасенной жидкости попадает из запасной емкости. Под остаточной частью запасенной жидкости следует понимать ту часть жидкости, которая вследствие компоновочной геометрии перелива относительно вместимости компенсационной емкости не вытекает в реакционную емкость. Чтобы предотвратить то, что попавшая через перелив в реакционную емкость жидкость может течь обратно в компенсационную емкость, вдоль соединения для текучей среды перелива расположен предпочтительно обратный, соответственно, предотвращающий обратное течение клапан. Кроме того, вдоль линии для текучей среды, которая проходит по меньшей мере в отдельных областях внутри реакционной емкости, расположен находящийся вне реакционной емкости насос для текучей среды, посредством которого жидкость отсасывается из компенсационной емкости в упомянутую проходящую по меньшей мере в отдельных областях внутри реакционной емкости линию для текучей среды. The cooling unit according to the invention, according to the features of the preamble of claim 1, is characterized in that an expansion tank with overflow is provided, into which liquid flows from the storage tank through the formed fluid passage between the storage tank and the reaction tank. The passage for the fluid is created by means of a functional means that allows local perforation, respectively, to open the reserve container. The overflow is a fluid connection to the reaction vessel, through which a part, preferably the main part, of the stored liquid enters the reaction vessel to initiate an endothermic reaction with a reagent, preferably in the form of granular urea. The fluid line is fluidly connected to the compensation tank, into which the remaining part of the stored liquid enters from the storage tank. The residual part of the stored liquid should be understood as that part of the liquid that, due to the layout geometry of the overflow in relation to the capacity of the compensation tank, does not flow into the reaction tank. In order to prevent that the liquid which has entered the reaction vessel through the overflow can flow back into the compensation vessel, a non-return or backflow-preventing valve is preferably arranged along the overflow fluid connection. In addition, along the fluid line, which runs at least in certain areas inside the reaction vessel, there is a fluid pump located outside the reaction vessel, by means of which liquid is sucked off from the compensation vessel into the aforementioned one, which extends at least in certain areas inside the reaction vessel. fluid line.

Проходящая по меньшей мере в отдельных областях внутри реакционной емкости линия для текучей среды далее герметично проходит через ограничивающую реакционную емкость стенку реакционной емкости наружу и образует участок линии для текучей среды, который далее называется как отвод и выполнен в виде гибкой шланговой линии. Проходящая во внутреннем пространстве линия для текучей среды из соображений по возможности более оптимизированного теплообмена с окружающей средой внутри реакционной емкости изготовлена по меньшей мере на отдельных участках из металла, предпочтительно из алюминия. Чтобы обеспечить максимально возможную по величине поверхности контактную поверхность теплообмена между линией для текучей среды и имеющейся во внутреннем пространстве реакционной емкости жидкости, путь (ход) линии для текучей среды во внутреннем пространстве реакционной емкости выбран максимально длинным. Для этого проходящая во внутреннем пространстве реакционной емкости линия для текучей среды по меньшей мере на отдельных участках выполнена предпочтительно спиральной или в виде спиральных витков. The fluid line extending at least in some areas inside the reaction vessel then passes in a hermetic way through the wall of the reaction vessel bounding the reaction vessel to the outside and forms a section of the line for the fluid, which is hereinafter referred to as a branch and is made in the form of a flexible hose line. The fluid line extending in the interior is made of metal, preferably aluminium, in order to optimize the heat exchange with the environment inside the reaction vessel as much as possible. In order to provide the largest possible surface area for the contact surface of heat exchange between the line for the fluid and the liquid present in the internal space of the reaction vessel, the path (travel) of the line for the fluid in the internal space of the reaction vessel is chosen as long as possible. To this end, the fluid line extending in the interior of the reaction vessel is preferably designed at least in some sections as a helical line or in the form of helical coils.

Вдоль ведущего наружу из реакционной емкости отвода расположен насос для текучей среды и выполнен предпочтительно в виде роликового насоса, с помощью которого посредством воздействующего снаружи на шланговую линию перистальтического давления поток текучей среды выдавливается в линию для текучей среды, так что жидкость, которая находится внутри компенсационной емкости, отсасывается через линию для текучей среды. Альтернативно, насос для текучей среды расположен выше по потоку относительно упомянутого выполненного спиральным или в виде спиральных витков участка линии для текучей среды вдоль проложенного вне реакционной емкости участка линии для текучей среды.A fluid pump is disposed along the outlet leading out of the reaction vessel, preferably in the form of a roller pump, with which, by means of peristaltic pressure acting from the outside on the hose line, the fluid flow is pressed into the fluid line, so that the liquid that is inside the compensation vessel , is sucked off through the fluid line. Alternatively, the fluid pump is located upstream of said helical or coiled fluid line section along the fluid line section extending outside the reaction vessel.

В виде опции, вдоль ведущего из реакционной емкости отвода размещен фильтровальный блок, предпочтительно в виде бактериального фильтра, посредством которого предотвращается загрязнение теплообменника в оксигенаторе микробами, например, легионеллой.Optionally, a filter block, preferably in the form of a bacteria filter, is placed along the outlet leading out of the reaction vessel, by means of which the contamination of the heat exchanger in the oxygenator with microbes, such as legionella, is prevented.

Далее, отвод линии для текучей среды предпочтительно через разъемное герметичное соединение соединен со входом шланговой системы, которая термически связана с интегрированным внутри оксигенатора теплообменником.Further, the outlet of the fluid line is preferably connected via a releasable tight connection to the inlet of the hose system, which is thermally connected to the heat exchanger integrated inside the oxygenator.

Выход для текучей среды термически связанной с теплообменником шланговой системы предпочтительно через разъемное герметичное соединение соединен с подводом линии для текучей среды, который оканчивается в компенсационную емкость. Таким образом, компенсационная емкость, линия для текучей среды, а также шланговая система теплообменника образуют замыкающийся в себя контур для текучей среды, вдоль которого циркулирует жидкость, которая служит теплонесущей жидкостью (теплоноситель) теплообменника. Именно эта служащая теплонесущей жидкостью часть жидкости происходит из запасенной внутри запасной емкости жидкости, которая изливается в компенсационную емкость после соответствующего локального перфорирования, соответственно, открытия запасной емкости с помощью поясняемого далее более подробно функционального средства.The fluid outlet of the hose system thermally connected to the heat exchanger is preferably connected via a releasable leak-proof connection to a fluid line inlet which terminates in an equalization tank. Thus, the expansion vessel, the fluid line, and the heat exchanger hose system form an inward-closing fluid circuit, along which a fluid circulates, which serves as the heat transfer fluid (heat carrier) of the heat exchanger. It is this part of the liquid that serves as the heat-carrying liquid that originates from the liquid stored inside the storage container, which is poured into the compensation container after a corresponding local perforation or opening of the storage container using the functional means explained in more detail below.

Вследствие лишь ограниченного приемного объема внутри компенсационной емкости, который меньше, чем вместимость запасной емкости, наибольшая часть жидкости течет через перелив вдоль соединения для текучей среды в реакционную емкость, в которой запасен реагент, предпочтительно в виде гранулированной мочевины. Также подходят и альтернативные реагенты, которые с жидкостью, предпочтительно водой, с образованием эндотермической химической реакции отбирают термическую энергию из окружающей среды.Due to the only limited receiving volume within the recovery vessel, which is less than the capacity of the storage vessel, most of the liquid flows through the overflow along the fluid connection into the reaction vessel in which the reagent is stored, preferably in the form of urea granules. Also suitable are alternative reagents which, with a liquid, preferably water, extract thermal energy from the environment to form an endothermic chemical reaction.

Запасенное внутри запасной емкости количество жидкости рассчитано таким образом, что вытекающая через перелив и соединение для текучей среды в реакционную емкость часть жидкости составляет по меньшей мере 70%, тогда как внутри компенсационной емкости удерживается остаточная часть жидкости, которая, как пояснялось ранее, служит в качестве теплонесущей жидкости для теплообменника, соединенного по текучей среде с выполненным согласно изобретению охлаждающим блоком. Указанное количественная доля (распределение) жидкости, которая от, соответственно, из компенсационной емкости через соединение для текучей среды вытекает в реакционную емкость, является предварительно задаваемой, в частности, посредством высоты трубопровода, на которую соединение для текучей среды выдается в компенсационную емкость.The amount of liquid stored inside the reserve vessel is calculated in such a way that the part of the liquid flowing through the overflow and the fluid connection into the reaction vessel is at least 70%, while the remainder of the liquid is retained inside the compensation vessel, which, as explained earlier, serves as a heat-carrying liquid for a heat exchanger fluidly connected to a cooling unit made according to the invention. Said quantity fraction (distribution) of the liquid that flows out of the equalization vessel through the fluid connection into the reaction vessel is predetermined, in particular by means of the pipeline height to which the fluid connection is discharged into the equalization vessel.

Чтобы не ограничивать заполнение реакционной емкости, соответственно, процесс вытекания жидкости из компенсационной емкости в реакционную емкость через соединение для текучей среды, вследствие образующегося в противном случае внутри реакционной емкости повышения давления, реакционная емкость в верхней области рядом с компенсационной емкостью предусматривает по меньшей мере одно вентиляционное отверстие в окружающую среду. Вентиляционное отверстие имеет предпочтительно гидрофобную фильтрующую вставку, посредством которой может предотвращаться неконтролируемое вытекание жидкости, обусловленное опрокидыванием или перемещения охлаждающего блока.In order not to limit the filling of the reaction vessel, respectively, the process of liquid flowing out of the compensation vessel into the reaction vessel through the fluid connection, due to the pressure increase that otherwise occurs inside the reaction vessel, the reaction vessel in the upper region next to the compensation vessel provides at least one vent hole in the environment. The vent opening preferably has a hydrophobic filter insert, by means of which an uncontrolled outflow of liquid due to tipping over or movement of the cooling unit can be prevented.

Кроме того, внутри реакционной емкости для поддержки и гомогенизации химической, эндотермической реакции между жидкостью и гранулированным реагентом расположена мешалка, которая через механический интерфейс (устройство сопряжения), например, в виде зубчатой передачи, имеет возможность приведения в действие с помощью расположенного вне реакционной емкости приводного мотора. Чтобы гарантировать, что никакие части жидкости из реакционной емкости не могли попадать обратно в компенсационную емкость, тем более, что вследствие этого загрязнялась бы находящаяся внутри компенсационной емкости жидкость, вдоль соединения для текучей среды расположен обратный клапан.In addition, inside the reaction vessel to support and homogenize the chemical, endothermic reaction between the liquid and the granular reagent, there is a stirrer, which, through a mechanical interface (interface), for example, in the form of a gear, can be actuated by means of a drive located outside the reaction vessel. motor. In order to ensure that no portions of the liquid from the reaction vessel could flow back into the expansion vessel, especially since the liquid inside the expansion vessel would thus be contaminated, a check valve is provided along the fluid connection.

Для целей максимально простого и лишенного ошибок обращения с выполненным согласно изобретению охлаждающим блоком запасная емкость выполнена предпочтительно в виде пакета с жидкостью. Пакет с жидкостью также из соображений механической защиты находится внутри первого кожуха, который расположен вертикально над окружающим по меньшей мере упомянутую компенсационную емкость вторым кожухом. Вертикально под окружающим упомянутую компенсационную емкость вторым кожухом расположен третий, охватывающий реакционную емкость кожух. В виде опции, второй и третий кожух может выполняться за одно целое. Между первым и вторым кожухом дополнительно расположена распорка (дистанцирующий элемент), которая поддерживает предварительно заданное вертикальное расстояние между заключенной в первом кожухе запасной емкостью и предпочтительно жестко расположенным на или внутри компенсационной емкости функциональным средством. For the purposes of the most simple and error-free handling of the cooling unit according to the invention, the storage container is preferably in the form of a liquid bag. For reasons of mechanical protection, the liquid bag is also located inside the first casing, which is located vertically above the second casing that surrounds at least the said expansion tank. Vertically under the second casing surrounding said compensation vessel, there is a third casing enclosing the reaction vessel. As an option, the second and third shrouds can be made in one piece. Between the first and second casings, a spacer (spacer) is additionally located, which maintains a predetermined vertical distance between the reserve container contained in the first casing and, preferably, the functional means rigidly located on or inside the compensation container.

Функциональное средство выполнено в виде острокромочного объекта и предпочтительно расположено вертикально под запасной емкостью. The functional means is made in the form of a sharp-edged object and is preferably located vertically under the spare container.

Обеспечивающая вертикальное дистанцирование между запасной емкостью и компенсационной емкостью распорка, которая предотвращает непосредственный контакт между запасной емкостью и острокромочным функциональным средством, установлена между первым и вторым кожухом предпочтительно таким образом, что эта распора является отделяемой сбоку из штабельного объединения, например, посредством ручного вытягивания. После удаления распорки запасная емкость вследствие действия силы тяжести и своего веса падает, следуя вертикально вниз, и входит в контакт с острокромочным функциональным средством, вследствие чего запасная емкость механическим локально перфорируется, соответственно, открывается, так что запасенная в запасной емкости жидкость полностью изливается в компенсационную емкость. Одновременно с вертикальным опусканием, соответственно, падением запасной емкости и связанным с этим заполнением компенсационной и реакционной емкости приводятся в действие насос для текучей среды, а также приводной мотор для активации мешалки внутри реакционной емкости. A spacer providing vertical spacing between the storage tank and the compensation tank, which prevents direct contact between the storage tank and the sharp-edged functional means, is installed between the first and second casing, preferably in such a way that this spacer is detachable from the side of the stacking union, for example, by manual pulling. After removing the spacer, the storage container falls due to gravity and its own weight, following vertically downwards, and comes into contact with the sharp-edged functional means, as a result of which the storage container is mechanically perforated locally, respectively, opens, so that the liquid stored in the storage container is completely poured into the compensation capacity. Simultaneously with the vertical lowering or falling of the reserve vessel and the associated filling of the equalization and reaction vessel, a fluid pump is activated, as well as a drive motor for activating the stirrer inside the reaction vessel.

Окружающий запасную емкость первый кожух, а также расположенный вертикально под ним второй кожух выполнены в отношении своих вертикально непосредственно обращенных друг к другу сторон таким образом, что после удаления распорки оба кожуха механически определенно, например, по типу окружного соединения паз-гребень, скользят друг в друга с образованием жесткого механического стыкового соединения. The first casing surrounding the reserve container, as well as the second casing located vertically below it, are designed in relation to their vertically directly facing sides in such a way that after the removal of the spacer, both casings are mechanically determined, for example, according to the type of groove-tongue circumferential connection, slide into each other. each other to form a rigid mechanical butt joint.

Соответствующий изобретению охлаждающий блок служит для быстрого и эффективного представления большой охлаждающей мощности в пределах кратчайшего времени, который за исключением ввода в эксплуатацию насоса для текучей среды, а также приводного мотора не нуждается ни в каком требуемом сверх этого электроснабжении. Вследствие только ограниченной потребности в энергии требуемая электрическая энергия может предоставляться в распоряжение в рамках (одной) батареи. The cooling unit according to the invention serves to quickly and efficiently deliver a large cooling capacity within the shortest possible time, which, apart from the commissioning of the fluid pump and also the drive motor, does not need any additional power supply required. Due to only a limited energy requirement, the required electrical energy can be made available within a (single) battery.

Одно предпочтительное осуществление соответствующего изобретению охлаждающего блока предусматривает модульное строение таким образом, что электрические компоненты, как насос для текучей среды и приводной мотор вместе с требуемым для этого управляющим блоком и источником электроэнергии, размещены в модульно выполненном, едином корпусе. Охватывающий запасную емкость первый кожух, распорка, охватывающий распорку второй кожух, а также охватывающий реакционную емкость третий кожух выполнены каждый в виде вертикально штабелируемых друг над другом модульных блоков и могут после использования утилизироваться в форме одноразовых изделий. Предпочтительным образом предлагается, по меньшей мере упомянутую запасную емкость и реакционную емкость изготавливать из легких упаковочных материалов на основе полимеров, например, из плотно спрессованного полистирола, который может подаваться на утилизацию/повторную переработку материалов. Чтобы гарантировать, что реакционная емкость является непроницаемой для жидкости, входящая в контакт с жидкостью внутренняя стенка реакционной емкости снабжена непроницаемым для жидкости покрытием. Кроме того, требуется материал покрытия выбирать так, чтобы он был химически инертным относительно образующейся смеси «жидкость-реагент» и образующихся из нее химических продуктов. One preferred embodiment of the cooling unit according to the invention provides for a modular structure, such that the electrical components such as the fluid pump and the drive motor, together with the required control unit and power source, are housed in a modular, single housing. The first casing enclosing the reserve vessel, the spacer, the second casing enclosing the spacer, as well as the third casing enclosing the reaction vessel are each made in the form of vertically stacked one above the other modular blocks and can be disposed of after use in the form of disposable products. Preferably, at least said storage container and reaction container are made from lightweight polymer-based packaging materials, for example from densely compressed polystyrene, which can be recycled/recycled. In order to ensure that the reaction vessel is liquid-tight, the liquid-contacting inner wall of the reaction vessel is provided with a liquid-tight coating. In addition, it is required to choose the coating material so that it is chemically inert with respect to the resulting "liquid-reagent" mixture and the chemical products formed from it.

Кроме того, из соображений возобновляемого использования и щадящей утилизации является предпочтительным внутри реакционной емкости предусмотреть вяжущее средство, которое в реакции с жидкостью и/или образующейся смесью жидкость-реагент инициирует процесс гелеобразования (желирования), так что после использования охлаждающего блока реакционная емкость вследствие желированной (образовавшей гель) массы внутри емкости может утилизироваться в качестве бытовых отходов и таким образом не обусловливает никакой затратной утилизации. Предпочтительным образом, химическая реакция с вяжущим средством должна осуществляться с задержкой по времени относительно эндотермической реакции между жидкостью и реагентом, так что обеспечивается полноценная реакция между жидкостью и реагентом. Для этого предлагается, вяжущее средство капсулировать жидкостнорастворимым (растворимым в жидкости) материалом и заправлять во внутреннее пространство реакционной емкости или за счет размещенного на реакционной емкости подающего механизма с задержкой по времени выдавать во внутреннее пространство реакционной емкости. В случае использования воды в качестве жидкости является подходящим использования ксантана в качестве вяжущего средства. In addition, for reasons of renewable use and gentle disposal, it is preferable to provide an astringent inside the reaction vessel, which, in reaction with the liquid and / or the resulting liquid-reagent mixture, initiates the gelation process (gelation), so that after using the cooling block, the reaction vessel due to gelation ( gelled) mass inside the container can be disposed of as household waste and thus does not entail any costly disposal. Preferably, the chemical reaction with the binder should be delayed in time relative to the endothermic reaction between the liquid and the reactant, so that a complete reaction between the liquid and the reactant is ensured. To do this, it is proposed to encapsulate the binder with a liquid-soluble (liquid-soluble) material and fill it into the interior of the reaction vessel or, by means of a feed mechanism placed on the reaction vessel, with a time delay, issue it into the interior of the reaction vessel. In the case of using water as a liquid, it is appropriate to use xanthan as an astringent.

Охлаждающий блок в принципе может соединяться по текучей среде и использоваться с теплообменником для любых использований. Являются допустимыми теплообменники в форме охлаждающих поверхностей или охлаждающий матов, как и в форме охлаждающих сосудов или охлаждающих бочек, чтобы назвать только некоторые из указанных использований. Охлаждающий блок пригоден в качестве источника холода для теплообменников, которые интегрированы в стационарные или портативные охлаждающие агрегаты. The cooling unit can in principle be fluidly connected and used with a heat exchanger for any application. Heat exchangers in the form of cooling surfaces or cooling mats are acceptable, as are those in the form of cooling vessels or cooling drums, to name but a few of the indicated uses. The cooling block is suitable as a source of cold for heat exchangers that are integrated into stationary or portable cooling units.

В дальнейшем изобретение без каких-либо ограничений общей идеи изобретения будет примерно описываться с помощью примера осуществления и со ссылкой на чертежи. Показано:In the following, the invention, without any limitation of the general idea of the invention, will be approximately described using an embodiment and with reference to the drawings. Shown:

Фиг.1 схематичное представление выполненного согласно изобретению охлаждающего блока для темперирования интегрированного в оксигенатор теплообменника в стадии перед активированием охлаждающей функции, 1 schematic representation of a cooling unit according to the invention for tempering a heat exchanger integrated in the oxygenator in the stage before activation of the cooling function,

Фиг.2 схематичное представление охлаждающего блока после активирования охлаждающей функции,Fig. 2 is a schematic representation of the cooling unit after activation of the cooling function,

Фиг.3 альтернативное выполнение соответствующего изобретению охлаждающего блока. 3 is an alternative embodiment of the cooling unit according to the invention.

Фиг.1 иллюстрирует в схематичном представлении выполненный в соответствии с изобретением охлаждающий блок К для предоставления охлажденной теплонесущей жидкости для эксплуатации теплообменника W, который предпочтительным образом представляет собой часть оксигенатора О. 1 illustrates in a schematic representation a cooling unit K according to the invention for providing a cooled heat transfer fluid for operating a heat exchanger W, which is preferably part of an oxygenator O.

Охлаждающий блок К имеет по существу четыре модуля М1-М4, из которых по меньшей мере модули М1-М3 выполнены с возможностью сборки вертикально друг на друге по блочному принципу. Модуль М1 имеет запасную емкость 1 для жидкости, предпочтительно, в виде воды. Предпочтительным образом запасная емкость 1 состоит из заполненного водой пластикового пакета или пластиковой канистры, который/которая для целей защиты и механической стыковки с находящимся ниже него/нее модулем М2 по меньшей мере частично окружен первым кожухом 2. The cooling unit K has essentially four modules M1-M4, of which at least the modules M1-M3 are designed to be assembled vertically on top of each other in a block principle. Module M1 has a spare container 1 for liquid, preferably in the form of water. Preferably, the storage container 1 consists of a water-filled plastic bag or plastic canister, which, for the purposes of protection and mechanical docking with the module M2 below it, is at least partially surrounded by the first casing 2.

Вертикально под первым модулем М1 расположен второй модуль М2, который включает в себя компенсационную емкость 3, в которой жестко (неподвижно) расположено функциональное средство 4 в виде сходящегося вертикально вверх в виде острой кромки объекта, например, в виде иглы, шипа и т.п. Компенсационная емкость 3 окружена вторым кожухом 5. Во внутреннее пространство компенсационной емкости 3 выдается вертикально снизу перелив 6 с соединением 7 для текучей среды, которое вертикально сверху входит (оканчивается) в реакционную емкость 8 третьего модуля М3, которая окружена третьим кожухом 9. Соединение 7 для текучей среды выполнено в виде открытого с обеих сторон трубопровода и имеет обратный клапан 10, который предотвращает ввод жидкости со стороны реакционной емкости 8 в компенсационную емкость 3. В реакционной емкости 8 запасен реагент 11 в гранулированной форме, который предпочтительным образом состоит из гранулированной мочевины. Vertically under the first module M1 is the second module M2, which includes a compensation container 3, in which a functional means 4 is rigidly (fixed) located in the form of an object converging vertically upwards in the form of a sharp edge, for example, in the form of a needle, a spike, etc. . Compensation tank 3 is surrounded by a second casing 5. An overflow 6 with a connection 7 for fluid is issued vertically from below into the interior of the compensation tank 3, which enters (ends) vertically from above into the reaction tank 8 of the third module M3, which is surrounded by a third casing 9. Connection 7 for The fluid medium is made in the form of a pipeline open on both sides and has a check valve 10, which prevents the liquid from entering the side of the reaction vessel 8 into the compensation vessel 3. In the reaction vessel 8, the reagent 11 is stored in granular form, which preferably consists of granular urea.

Далее, в донной области компенсационной емкости 3 оканчивается линия 12 для текучей среды, которая проходит далее внутри реакционной емкости 11, предпочтительно с образованием проводящих спиральных витков 13, чтобы реализовать максимально большую поверхность указанной линии для текучей среды внутри реакционной емкости 8. Линия 12 для текучей среды герметично ведет через третий кожух 9 наружу и служит в дальнейшем в качестве отвода 14 охлаждающего блока К. Проходящая во внутреннем пространстве реакционной емкости 9 линия 12 для текучей среды и, в частности, находящиеся там проводящие спиральные витки 13 выполнены из очень хорошо проводящего тепло материала, предпочтительно, из металла, тогда как линия для текучей среды вдоль отвода 14 состоит из упругого и термически плохо проводящего материала, например, из полимера.Further, in the bottom region of the compensation vessel 3, a fluid line 12 ends, which passes further inside the reaction vessel 11, preferably with the formation of conductive helical coils 13, in order to realize the maximum surface of said fluid line inside the reaction vessel 8. The fluid line 12 The fluid leads hermetically through the third casing 9 to the outside and subsequently serves as an outlet 14 of the cooling block K. The fluid line 12 extending in the interior of the reaction vessel 9, and in particular the conductive helical coils 13 located there, are made of a material that conducts heat very well. , preferably metal, while the fluid line along outlet 14 is made of a resilient and thermally poorly conductive material, such as a polymer.

Вдоль отвода 14 использован фильтровальный блок 15, предпочтительно, в виде бактериального фильтра. Ниже по потоку относительно фильтровального блока 15 вдоль отвода 14 расположен насос 16 для текучей среды, предпочтительно, в виде роликового насоса. Ниже по потоку насоса 16 для текучей среды имеется разъемное герметичное соединение 17 для герметичного соединения с принадлежащей теплообменнику W шланговой системой 18.A filter block 15 is used along the outlet 14, preferably in the form of a bacteria filter. Downstream of the filter block 15 along the outlet 14 is a fluid pump 16, preferably in the form of a roller pump. Downstream of the fluid pump 16 there is a detachable seal 17 for sealing connection with the hose system 18 belonging to the heat exchanger W.

В такой же манере шланговая система 18 разъемным герметичным соединением 17’ соединена с линией для текучей среды, служащей в качестве подвода 19 в компенсационную емкость 3 охлаждающего блока К.In the same manner, the hose system 18 is connected by a detachable tight connection 17' to a fluid line serving as a supply 19 to the compensation tank 3 of the cooling unit K.

Дополнительно, третий модуль М3 имеет перемешивающий инструмент 20, который соединен с приводным мотором 22 через разъемный блок 21 передачи. Приводной мотор 22, насос 16 для текучей среды, а также электронный управляющий блок 23 в комбинации с источником 24 электроэнергии, который служит для эксплуатации приводного мотора 22 и насоса 15 для текучей среды, образуют четвертый модуль М4, который окружен не представленным далее четвертым кожухом.Additionally, the third module M3 has a mixing tool 20, which is connected to the drive motor 22 via a split transmission unit 21. The drive motor 22, the fluid pump 16, and the electronic control unit 23, in combination with the electric power source 24 that operates the drive motor 22 and the fluid pump 15, form a fourth module M4, which is surrounded by a fourth casing not shown below.

Первый и второй модуль М1, М2 вертикально дистанцированы друг от друга посредством распорки 25, так что функциональное средство 4 в виде остро сходящегося вертикально вверх объекта не касается содержащейся внутри первого модуля М1 запасной емкости 1. Распорка 25 установлена с возможностью скольжения между первым и вторым модулем М1, М2 и предпочтительно с помощью не представленного фиксирующего механизма удерживается от неконтролируемого бокового выскальзывания.The first and second modules M1, M2 are vertically spaced from each other by means of a spacer 25, so that the functional means 4 in the form of an object sharply converging vertically upwards does not touch the reserve container 1 contained inside the first module M1. The spacer 25 is slidably mounted between the first and second module M1, M2 and preferably by means of a not shown locking mechanism is kept from uncontrolled lateral slipping.

Для активирования охлаждающего блока К распорку 25 следует удалить вбок из вертикального модульного объединения М1, М2, например, посредством бокового ручного вытягивания, см. изображение стрелки Р.To activate the cooling block K, the spacer 25 must be removed sideways from the vertical modular combination M1, M2, for example, by means of a lateral manual pull, see arrow P.

Фиг.2 иллюстрирует состояние, после бокового удаления распорки 25 из модульного штабельного объединения. Следствием отсутствующей распорки 25 является то, что запасная емкость 1 падает вместе с кожухом 2 вертикально вниз, вследствие чего остро сходящееся вверх функциональное средство 4 локально перфорирует запасную емкость 1. Чтобы обеспечить, что процесс падения и стыкования первого модуля М1 на и во второй модуль М2 происходит в определенном манере, первый и второй кожухи 2, 5 на своих соответственно вертикально обращенных друг к другу сторонах имеют боковые окружные стыковочные контуры F. Fig.2 illustrates the state after the lateral removal of the spacer 25 from the modular stacking unit. The consequence of the missing spacer 25 is that the storage container 1 falls vertically downwards together with the casing 2, whereby the sharply upwardly converging functional means 4 locally perforates the storage container 1. To ensure that the process of dropping and docking the first module M1 onto and into the second module M2 occurs in a certain manner, the first and second casings 2, 5 on their respectively vertically facing sides have lateral circumferential docking contours F.

Вследствие механически инициируемого перфорирования запасной емкости 1 все жидкостное содержание запасной емкости 1 течет в компенсационную емкость 3. Примерно 80% запасенного в запасной емкости 1 количества жидкости через перелив 6 и соединение 7 для текучей среды течет в реакционную емкость 8 и инициирует с реагентом 11 эндотермическую химическую реакцию, вследствие чего внутри реакционной емкости 8 осуществляется охлаждение. Остаточная часть 26 жидкости остается внутри компенсационной емкости 3 и служит в качестве теплонесущей жидкости для эксплуатации теплообменника W. Одновременно с удалением распорки 25 и вследствие этого приводимого силой тяжести перфорирования запасной емкости 1 посредством электронного управляющего блока 23 активируются как насос 16 для текучей среды, так и приводной мотор 22, который через блок 21 передачи приводит в действие перемешивающий инструмент 20. Работающий в качестве всасывающего насоса насос 16 для текучей среды всасывает находящуюся в качестве остаточной части 26 внутри компенсационной емкости 3 жидкость через линию 12 для текучей среды, которая охлаждается вследствие охлаждения внутри реакционной емкости 8. Чтобы оптимизировать теплопередачу (теплообмен) от жидкости, направляемой внутри линии 12 текучей среды, на охлаждающуюся в ходе эндотермической реакции смесь «жидкость-реагент», требуется обеспечить максимально большую теплообменную контактную поверхность между линий 12 для текучей среды и имеющейся во внутреннем пространстве реакционной емкости 8 смеси «жидкость-реагент». Для этого путь линии 12 для текучей среды во внутреннем пространстве реакционной емкости 8 по меньшей мере на отдельных участках выполнен спиральным или в виде спиральных витков. Due to the mechanically initiated perforation of the storage tank 1, the entire liquid content of the storage tank 1 flows into the compensation tank 3. Approximately 80% of the amount of liquid stored in the storage tank 1 through the overflow 6 and fluid connection 7 flows into the reaction tank 8 and initiates with the reagent 11 an endothermic chemical reaction. reaction, as a result of which cooling is carried out inside the reaction vessel 8. The residual part 26 of the liquid remains inside the expansion tank 3 and serves as a heat-carrying liquid for the operation of the heat exchanger W. Simultaneously with the removal of the spacer 25 and the resulting gravity-driven perforation of the storage tank 1, the electronic control unit 23 activates both the fluid pump 16 and a drive motor 22 which, via a transmission unit 21, drives the agitating tool 20. The fluid pump 16, acting as a suction pump, sucks the liquid present as a residual part 26 inside the expansion tank 3 through the fluid line 12, which is cooled due to cooling inside reaction vessel 8. In order to optimize the heat transfer (heat exchange) from the liquid directed inside the fluid line 12 to the liquid-reagent mixture cooled during the endothermic reaction, it is required to provide the largest possible heat exchange contact surface between the lines and 12 for the fluid medium and the "liquid-reagent" mixture present in the inner space of the reaction vessel 8. To this end, the path of the line 12 for the fluid in the interior of the reaction vessel 8 is at least in some areas made spiral or in the form of spiral coils.

Охлажденная жидкость перекачивается по отводу 14 через фильтровальный блок 15 в теплообменник W. Вытекающая после выхода из теплообменника W теплонесущая жидкость попадает через подвод 19 обратно в компенсирующую емкость 3, из которой жидкость вновь по линии 12 для текучей среды для целей своего охлаждения всасывается в область реакционной емкости 8. The cooled liquid is pumped through the outlet 14 through the filter block 15 to the heat exchanger W. The heat-carrying liquid flowing out after the exit from the heat exchanger W enters through the inlet 19 back into the compensating tank 3, from which the liquid is again sucked through the fluid line 12 for the purpose of its cooling into the reaction zone. containers 8.

Предпочтительным образом первый, второй и третий модули М1, М2, М3 выполнены в виде одноразовых изделий, в то время как охватывающий электрические компоненты четвертый модуль М4 может повторно использоваться сколько угодно раз. Фильтровальный блок 15 предпочтительным образом является интегральным компонентов третьего модуля М3 и, таким образом, также представляет собой часть одноразового изделия. Из соображений веса и затрат модули М1, М2 и М3 изготовлены из легкого упаковочного материала на основе полимеров, который, кроме того, может подвергаться утилизации/повторной переработке материалов. Кроме того, компенсационная емкость 3 и реакционная емкость 8, то есть модуль 2 и 3, со стороны внутренней стенки снабжены непроницаемым для жидкости покрытием. Preferably, the first, second and third modules M1, M2, M3 are disposable, while the fourth module M4 enclosing the electrical components can be reused as many times as desired. The filter unit 15 is preferably an integral part of the third module M3 and is thus also part of a disposable product. For weight and cost reasons, the M1, M2 and M3 modules are made of lightweight polymer-based packaging material, which is also recyclable/recyclable. In addition, the compensation container 3 and the reaction container 8, ie the module 2 and 3, are provided with a liquid-impermeable coating on the inner wall side.

На фиг.3 проиллюстрирован один другой предпочтительный вариант осуществления для выполнения охлаждающего блока в состоянии непосредственно вертикально посаженных модулей М1, М2 и М3, сравнимо с представлением на фиг.2. Все те компоненты, которые идентичны с уже поясненными компонентами, снабжены уже введенными ссылочными позициями. FIG. 3 illustrates another preferred embodiment for executing the cooling unit in the state of directly vertically seated modules M1, M2 and M3, comparable to the representation in FIG. All those components which are identical with the components already explained are provided with the reference numerals already introduced.

В отличие от представления на фиг.2 линия 12 для текучей среды непосредственно ниже по потоку относительно своего подключения по текучей среде к компенсационной емкости 3 ведет наружу, т.е. за пределы реакционной емкости 8, где насос 16 для текучей среды установлен вдоль линии 12 для текучей среды и всасывает жидкость из компенсационной емкости 3 в линию 12 для текучей среды. Ниже по потоку от расположенного вне реакционной емкости 8 насоса 16 для текучей среды линия 12 для текучей среды ведет опять обратно в реакционную емкость 8, внутри которой линия 12 для текучей среды выполнена спиральной, чтобы образовать по возможности большую теплообменную контактную поверхность и чтобы обеспечить эффективное охлаждение проходящей внутри линии 12 для текучей среды жидкости.Contrary to the representation in FIG. 2, the fluid line 12 immediately downstream of its fluid connection to the expansion tank 3 leads outward, i.e. outside the reaction vessel 8, where the fluid pump 16 is installed along the fluid line 12 and draws liquid from the compensation vessel 3 into the fluid line 12. Downstream of the fluid pump 16 located outside the reaction vessel 8, the fluid line 12 leads back to the reaction vessel 8, within which the fluid line 12 is helical in order to form as large a heat exchange contact surface as possible and to ensure efficient cooling. passing inside the line 12 for the fluid fluid.

Вдоль ведущего за пределы реакционной емкости 8 отвода 14 расположен фильтровальный блок 15, который в качестве бактериального фильтра, например, в виде фильтра от легионеллы, обеспечивает стерильность охлажденной жидкости, чтобы таким образом не загрязнять теплообменник W внутри оксигенатора.Along the outlet 14 leading outside the reaction vessel 8 there is a filter unit 15 which, as a bacterial filter, for example in the form of a legionella filter, ensures the sterility of the cooled liquid so as not to contaminate the heat exchanger W inside the oxygenator.

Кроме того, реакционная емкость 8 в верхней области предусматривает вентиляционный блок 27 с гидрофобным фильтром, который обеспечивает полное и быстрое заполнение реакционной емкости 8 и предотвращает неконтролируемое вытекание жидкости наружу.In addition, the reaction vessel 8 in the upper region provides a ventilation unit 27 with a hydrophobic filter, which ensures complete and rapid filling of the reaction vessel 8 and prevents uncontrolled leakage of liquid to the outside.

По окончании процесса охлаждения запасенное в реакционной емкости 8 вяжущее средство 28, предпочтительно ксантан, обеспечивает желирование смеси жидкость-реагент, так что возможна простая утилизация модулей 1, 2 и 3, например, в рамках бытовых отходов. Для этого вяжущее средство 28 закапсулировано жидкостнорастворимым материалом, который полностью растворяется после определенного времени пребывания внутри жидкости и высвобождает вяжущее средство внутри реакционной емкости.At the end of the cooling process, the binder 28 stored in the reaction vessel 8, preferably xanthane, gels the liquid-reagent mixture so that the modules 1, 2 and 3 can be easily disposed of, for example, as household waste. To do this, the binder 28 is encapsulated with a liquid-soluble material that completely dissolves after a certain residence time inside the liquid and releases the binder inside the reaction vessel.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙLIST OF REFERENCES

1 запасная емкость1 spare container

2 первый кожух2 first casing

3 компенсационная емкость3 expansion tank

4 функциональное средство4 functional tool

5 второй кожух5 second casing

6 перелив6 overflow

7 соединение для текучей среды7 fluid connection

8 реакционная емкость8 reaction vessel

9 третий кожух9 third casing

10 обратный клапан10 check valve

11 реагент11 reagent

12 линия для текучей среды12 fluid line

13 проводящий виток (спираль)13 conductive coil (spiral)

14 отвод14 branch

15 фильтровальный блок15 filter block

16 насос для текучей среды16 fluid pump

17,17’ разъемное герметичное соединение 17.17' plug-in seal

18 шланговая система18 hose system

19 подвод19 supply

20 перемешивающий инструмент20 stirring tool

21 блок передачи21 transmission units

22 приводной мотор22 drive motor

23 электрический управляющий блок23 electrical control unit

24 источник электроэнергии, батарея24 power source, battery

25 распорка25 spacer

26 остаточная часть жидкости26 residual liquid

27 вентиляционный блок27 ventilation unit

28 вяжущее средство28 astringent

W теплообменникW heat exchanger

O оксигенаторO oxygenator

M1,M2,M3,M4 модулиM1,M2,M3,M4 modules

P направление стрелкиP arrow direction

K охлаждающий блокK cooling block

F стыковочный контурF docking loop

Claims (22)

1. Охлаждающий блок для теплообменника, предпочтительно для интегрированного в оксигенатор (О) теплообменника (W) для темперирования направляемой в экстракорпоральном контуре кровообращения крови, с1. Cooling block for a heat exchanger, preferably for a heat exchanger (W) integrated in the oxygenator (O) for tempering the blood sent in the extracorporeal circuit, with - запасающей жидкость запасной емкостью (1);- reserve liquid storage tank (1); - включающей в себя реагент (11) реакционной емкостью (8), которая в соединении с жидкостью позволяет инициировать эндотермическую реакцию;- including the reagent (11) reaction vessel (8), which in connection with the liquid allows you to initiate an endothermic reaction; - создающим проход для текучей среды между запасной емкостью (1) и реакционной емкостью (8) функциональным средством; а также- creating a passage for the fluid between the reserve tank (1) and the reaction tank (8) functional means; as well as - проходящей по меньшей мере частично внутри реакционной емкости (8) линией (12) для текучей среды, которая имеет подвод и отвод (14, 19), которые выполнены с возможностью герметичного соединения или герметично соединены со шланговой системой (18) теплообменника (W), и которая со шланговой системой (18) теплообменника (W) образует по меньшей мере часть контура обращения текучей среды,- passing at least partially inside the reaction vessel (8) line (12) for the fluid, which has an inlet and outlet (14, 19), which are made with the possibility of tight connection or hermetically connected to the hose system (18) of the heat exchanger (W) , and which with the hose system (18) of the heat exchanger (W) forms at least part of the fluid circulation circuit, отличающийся тем, что предусмотрена компенсационная емкость (3) с переливом (6), в которую течет жидкость из запасной емкости (1) по образованному проходу для текучей среды между запасной емкостью (1) и реакционной емкостью (8), причем перелив (6) представляет собой соединение (7) для текучей среды к реакционной емкости (8), через которое часть запасенной жидкости попадает в реакционную емкость (8) для инициирования эндотермической реакции с реагентом (11), причем линия (12) для текучей среды соединена по текучей среде с компенсационной емкостью (3), в которую остаточная часть (26) упомянутой запасенной жидкости попадает из запасной емкости (1), и причем в линии (12) для текучей среды расположен насос (16) для текучей среды, посредством которого жидкость из компенсационной емкости (3) попадает в проходящую по меньшей мере частично внутри реакционной емкости (8) линию (12) для текучей среды.characterized in that a compensation tank (3) with an overflow (6) is provided, into which liquid flows from the reserve tank (1) along the formed fluid passage between the reserve tank (1) and the reaction tank (8), and the overflow (6) is a fluid connection (7) to the reaction vessel (8), through which part of the stored liquid enters the reaction vessel (8) to initiate an endothermic reaction with the reagent (11), with the fluid line (12) connected in fluid medium with a compensation tank (3), into which the residual part (26) of the mentioned stored liquid enters from the storage tank (1), and moreover, a fluid pump (16) is located in the line (12) for the fluid, through which the liquid from the compensation tank (3) enters a fluid line (12) extending at least partially inside the reaction vessel (8). 2. Охлаждающий блок по п.1, отличающийся тем, что вдоль соединения (7) для текучей среды перелива (6) расположен обратный клапан (10), который предотвращает обратное течение жидкости из реакционной емкости (8) в компенсационную емкость (3).2. Cooling block according to claim 1, characterized in that a check valve (10) is located along the connection (7) for the overflow fluid (6), which prevents the liquid from flowing back from the reaction vessel (8) into the compensation vessel (3). 3. Охлаждающий блок по п.1 или 2, отличающийся тем, что насос (16) для текучей среды выполнен в виде всасывающего блока, который расположен в линии (12) для текучей среды вне компенсационной и реакционной емкости (3, 8).3. Cooling unit according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid pump (16) is designed as a suction unit, which is located in the fluid line (12) outside the compensation and reaction tank (3, 8). 4. Охлаждающий блок по п.1 или 2, отличающийся тем, что насос (16) для текучей среды выполнен в виде роликового насоса.4. Cooling unit according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid pump (16) is in the form of a roller pump. 5. Охлаждающий блок по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что линия (12) для текучей среды ниже по потоку относительно проходящей внутри реакционной емкости (8) области предусматривает отвод (14), причем в проходящем вне реакционной емкости отводе (14) расположен фильтровальный блок (15).5. Cooling block according to one of claims 1 to 4, characterized in that the line (12) for the fluid downstream of the area passing inside the reaction vessel (8) provides a branch (14), and in the branch passing outside the reaction vessel ( 14) there is a filter block (15). 6. Охлаждающий блок по п.5, отличающийся тем, что фильтровальный блок (15) является бактериальным фильтром, в частности, фильтром от легионеллы.6. Cooling block according to claim 5, characterized in that the filter block (15) is a bacterial filter, in particular a legionella filter. 7. Охлаждающий блок по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что подвод (19) линии (12) для текучей среды оканчивается в компенсационную емкость (3), причем контур для текучей среды состоит из компенсационной емкости (3), линии (12) для текучей среды, а также шланговой системы теплообменника (W), по которому циркулирует остаточная часть (26) жидкости в качестве теплонесущей жидкости теплообменника (W).7. Cooling unit according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the inlet (19) of the line (12) for fluid terminates in an expansion tank (3), wherein the fluid circuit consists of a compensation tank (3), a line (12) for the fluid, as well as the hose system of the heat exchanger (W), through which the residual part (26) of the liquid circulates as the heat transfer fluid of the heat exchanger (W). 8. Охлаждающий блок по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что запасная емкость (1) расположена вертикально над компенсационной емкостью (3), причем функциональное средство (4) выполнено в виде острокромочного объекта, который расположен вертикально под запасной емкостью (1), причем между запасной емкостью (1) и компенсационной емкостью (3) расположена распорка (25), которая удерживает запасную емкость (1) на вертикальном расстоянии над функциональным средством (4), и причем после удаления распорки (25) запасная емкость (1) вследствие действия силы тяжести входит в контакт с функциональным средством (4), которое вследствие этого механически локально пробивает запасную емкость (1), так что запасенная в запасной емкости (1) жидкость полностью изливается в компенсационную емкость (3).8. The cooling unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the spare tank (1) is located vertically above the compensation tank (3), and the functional means (4) is made in the form of a sharp-edged object, which is located vertically under the spare tank ( 1), and between the spare tank (1) and the compensation tank (3) there is a spacer (25), which holds the spare tank (1) at a vertical distance above the functional means (4), and moreover, after removing the spacer (25), the spare tank ( 1) due to the action of gravity, it comes into contact with the functional means (4), which, as a result, mechanically locally breaks through the storage tank (1), so that the liquid stored in the storage tank (1) is completely poured into the compensation tank (3). 9. Охлаждающий блок по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что функциональное средство (4) расположено жестко на компенсационной емкости (3).9. Cooling unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the functional means (4) is located rigidly on the compensation tank (3). 10. Охлаждающий блок по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что внутри реакционной емкости (8) расположена мешалка (20), которая через механический интерфейс имеет возможность приведения в действие с помощью расположенного вне реакционной емкости (8) приводного мотора (22).10. The cooling unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that inside the reaction vessel (8) there is a stirrer (20), which, through a mechanical interface, can be actuated by a drive motor located outside the reaction vessel (8) ( 22). 11. Охлаждающий блок по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что по меньшей мере запасная емкость (1), функциональное средство (4) и реакционная емкость (8) выполнены в виде одноразовых изделий.11. The cooling unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least the spare container (1), the functional means (4) and the reaction container (8) are made in the form of disposable products. 12. Охлаждающий блок по одному из пп.5, 10 или 11, отличающийся тем, что фильтровальный блок (15) и мешалка (20) являются частями одноразового изделия, а приводной мотор (22) и насос (16) для текучей среды соединены с источником (24) электроэнергии, а также с электрическим управлением (23) и выполнены в виде модульного блока для механической адаптации к упомянутому одноразовому изделию.12. Cooling unit according to one of claims 5, 10 or 11, characterized in that the filter unit (15) and the agitator (20) are parts of a disposable product, and the drive motor (22) and the fluid pump (16) are connected to source (24) of electricity, as well as with electrical control (23) and made in the form of a modular unit for mechanical adaptation to the said disposable product. 13. Охлаждающий блок по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что теплообменник (W) интегрирован в стационарный или портативный охлаждающий агрегат.13. Cooling unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the heat exchanger (W) is integrated into the stationary or portable cooling unit. 14. Охлаждающий блок по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что внутри реакционной емкости (8) запасено вяжущее средство, которое при контакте с входящей в реакционную емкость (8) жидкостью обеспечивает возможность ее желирования.14. A cooling block according to one of claims 1 to 13, characterized in that an astringent is stored inside the reaction vessel (8), which, in contact with the liquid entering the reaction vessel (8), allows it to gel. 15. Охлаждающий блок по одному из пп.1-14, отличающийся тем, что по меньшей мере запасная емкость (1) и реакционная емкость (8) выполнены из упаковочного материала на основе полимера.15. Cooling unit according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least the storage tank (1) and the reaction tank (8) are made of polymer-based packaging material. 16. Охлаждающий блок по п.15, отличающийся тем, что по меньшей мере входящая в контакт с жидкостью внутренняя стенка реакционной емкости снабжена непроницаемым для жидкости покрытием.16. Cooling block according to claim 15, characterized in that at least the inner wall of the reaction vessel that comes into contact with the liquid is provided with a liquid-tight coating. 17. Охлаждающий блок по одному из пп.1-16, отличающийся тем, что реакционная емкость (8) предусматривает вентиляционный блок.17. Cooling unit according to one of claims 1 to 16, characterized in that the reaction vessel (8) provides a ventilation unit.
RU2021126663A 2019-03-11 2020-03-11 Cooling unit for heat exchanger RU2776447C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019203253.2 2019-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776447C1 true RU2776447C1 (en) 2022-07-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036666C1 (en) * 1991-11-18 1995-06-09 Альберт Александрович Ефремов Perfusion heat-treatment apparatus
US20140371552A1 (en) * 2008-04-11 2014-12-18 Glucovista, Inc. Measurement Apparatuses and Methods Using a Combined Substance Cooling Device
EP3079737B1 (en) * 2013-12-10 2018-07-04 ResuSciTec GmbH Cooling unit for a heat exchanger for controlling the temperature of blood conducted in an extracorporeal circuit
DE102017211671A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Resuscitec Gmbh Device for tempering based on a chemical reaction and use as a temperature control unit for a heat exchanger

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2036666C1 (en) * 1991-11-18 1995-06-09 Альберт Александрович Ефремов Perfusion heat-treatment apparatus
US20140371552A1 (en) * 2008-04-11 2014-12-18 Glucovista, Inc. Measurement Apparatuses and Methods Using a Combined Substance Cooling Device
EP3079737B1 (en) * 2013-12-10 2018-07-04 ResuSciTec GmbH Cooling unit for a heat exchanger for controlling the temperature of blood conducted in an extracorporeal circuit
DE102017211671A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 Resuscitec Gmbh Device for tempering based on a chemical reaction and use as a temperature control unit for a heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2035059B1 (en) Container, system and method for providing a solution
JP5841586B2 (en) Apparatus for preparing beverages from sterilized water and instant food
US8147771B2 (en) Sterilizing material supply apparatus and isolator
RU2587300C2 (en) Improvements in thermal packs for therapeutic treatment
JP6894922B2 (en) Therapeutic fluid preparation system
KR20140023258A (en) Portable fluid warmer
US9943078B2 (en) Organ transport apparatus with sample compartments
JP6824556B2 (en) Bioreactor condenser
EP2814516A1 (en) Apparatus for the generation of cleaning and/or sanitizing solutions
RU2776447C1 (en) Cooling unit for heat exchanger
EP3692320A1 (en) Modular heater cooler with disposable heat transfer fluid circuit
WO2016054165A1 (en) Fluid cooling devices, systems and methods for cooling fluids
US20160097583A1 (en) System for heating and cooling samples
JP2004103480A (en) Heating device
JP7472160B2 (en) Cooling device for heat exchanger
US9272231B2 (en) Heat exchange in fluid degassing
JP6707667B2 (en) Recirculation cooling system for use with energy delivery device
JP2017072365A (en) Method for exchanging heat between heat exchange fluid and fluid of putrefactive product, detachable heat exchange cartridge and heat exchange system
CN114364414B (en) Serial heating of dialysis fluid
CN100366511C (en) Hydrogen peroxide solution system
RU175013U1 (en) DEVICE FOR QUICK DEFROSTING AND HEATING OF FROZEN MATERIAL
CN205626257U (en) Medical cold compress circulating equipment