Термоэлектрическая охлаждающая медицинская повязка

 

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОХЛАЖДАЩАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ПОВЯЗКА, содержащая термоэлектрическую батарею, имеющую коммутацию полуэлементов со стороны горячих спаев в В1еде отдельных втулок и пластины со стороны холодHbix спаев, систему подвода и отвода охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе и гибкости термоэлектрической охлаждающей медицинской повязки, втулки для коммутации горячих спаев соединены попарно при помощи прокладки из диэлектрического материала с двусторонним ме- . таллизированным покрытием, а коммутация вьшолнена в виде металлического чехла, охватывающего втулки с наружной стороны, система подвода и отвода охлаткдающей жидкости представляет собой единую трубку, установленную i внутривтулок с обеспечением тепловоkrt го контакта, при этом диаметр прокладки прерьшает наружный диаметр втулки для электроизоляции термобатареи . Т ;О QD 00 О5 Т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 А 61 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

О КРЬ ИЙ (21) 3448180/28-13 (22) 28.05.82 (46) 23.09.85. Бюл. Р 35 (72) В.И.Бутырский, Г.В.Бочин и А.З.Кулиев

t (71) Всесоюзный научно-исследоваи тельский проектно-конструкторскии и технологический институт источни:ков тока (53) 615.47:615.832 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 208203, кл. А 61 N 1/28, 1966. (54).(57) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОХЛАЖДАЮЩАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ПОВЯЗКА, содержащая термоэлектрическую батарею, имеющую коммутацию полуэлементов со стороны горячих спаев в виде отдельных втулок и пластины со стороны холодных спаев, систему подвода и отвода

„„SU„„1179986 А охлаждающей жидкости, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и гибкости термоэлектрической охлаждающей медицинской повязки, втулки для коммутации горячих спаев соединены попарно при помощи прокладки из диэлектрического материала с двусторонним металлизированным покрытием, а коммутация выполнена в виде металлического чехла, охватывающего втулки с наружной стороны, система подвода и отвода охлаждающей жидкости представля- ет собой единую трубку, установленную внутри втулок с обеспечением теплового контакта, при этом диаметр прокладки превышает наружный диаметр втулки для электроизоляции термобатареи.

1179986 2

Изобретение относится к согревающим и охлаждающим лечебным устройствам, а именно к медицинским устройствам для локальной наружной гипотермии, работающим на термоэлектрических 5 полупроводниковых элементах, использующих эффект Пельтье и предназначенных для лечения кожных заболеваний, ушибов и травм головы и для других целей. 10

Цель изобретения — повышение надежности в работе и гибкости термоэлектрической охлаждающей повязки, На фиг. 1 изображена термоэлектрическая охлаждающая медицинская по- 15 вязка.(TOMII) общий вид на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— узел I на фиг. 2.

Повязкя содержит коллектор 1 теплообменника, коммутационную пласти- 2п ну 2, токовывод 3, хомут 4, коммутаци. иную пластину 5, матрицу 6, полуэлемент 7 р-типа, полуэлемент 8 п-типа, чехол 9, втулку 10, проклад.су 11, резиновую трубку 12, втул- 25 ку. 13.

T0MII состоит из термоэлектрической батареи и водяного теплообменника с резиновыми трубками 12 подвода и отвода охлаждающей жидкости для съема тепла с горячих спаев, установленными внутри втулок.

Термоэлектрическая батарея состоит из полуэлементов 7 и 8 р- и 11-ти" па проводимости соответственно, скоммутированных в последовательную электрическую цепь с помощью коммутационных пластин 5, выполненных из листовой меди. Для увеличения жесткости термоэлемента (фиг.3) со сто- .40 роны олодных спаев крепится матрица 6, выполненная из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1-2 мм. Коммутация полуэлементов 7 и 8 со стороны горячих спаев выполнена в виде отдельных медных втулок 10 и гибкого металли-. ческого чехла 9, выполненного из ,многожильного медного провода (чеf хол для экранированного провода или кабеля соответствующего размера).

Втулки 10 термоэлемента электроизолированы между собой и попарно соединены жестко с помощью прокладки 11, диаметр которой превышает на- 55 ружный диаметр втулок, выполненной, например, из двухсторонней металлизированной керамики типа 22ХС или фольгированного стеклотекстолита толщиной 1-2 мм, Втулки 10 соединяются вместе с прокладкой 11 и с чехлом 9 методом пайки, например, припоем марки ПОС-61, Торцы прокладки

11 имеют фольгированное покрытие только до размера наружного диаметра чехла 9. Последний по ряду полуэлемент в термоэлектрической батарее (фиг.2) коммутируются втулкой

13, наружный диаметр которой равен наружному диаметру чехла 9.

Термоэлектрическая батарея монтируется на резиновой трубке 12 теп)лообменника с гарантированным натягом 0,2-0,3 мм. Для обеспечения этого резиновая трубка 12 предварительно растягивается, создавая тем самым уменьшение наружного диаметра трубки. Трубка 12 в растянутом состоянии пропускается через канал термоэлектрической батареи, после чего натяжка трубки снимается с термоэлектрической батареи по внутреннему диаметру втулок 10 и 13 и прокладок 11, плотйо устанавливается на резиновой трубке 12. Для улучше"

1

:ния теплового сопряжения между втулками 10 и 13 и резиновой трубкой 12

; на теплоконтактные поверхности может быть предварительно нанесена силико-! новая смазка, которая одновременно предохраняет трубку от старения.

При толщине резиновой трубки 1 мм и ее теплопроводности порядка 0,40,5 Вт/м теплоконтактный электроизоляционный переход через трубку имеет сопротивление порядка

0,4-0,5 ° 10 м К/Вт, т.е. находится на уровне клееного теплоперехода.

При этом необходимо учитывать увеличение площади горячего спая термоэлемента (площади внутренней поверхности двух втулок 10).

Отдельные термоэлектрические батареи, расположенные на трубках, могут быть с единены в единую ТОМП с помощью двух коллекторов 1. Резиновая трубка 12 батарей крепится на штуцере коллектора 1 с помощью хомута 4 (этот хомут может представлять собой обычное тонкостенное стальное кольцо).

Отдельные термоэлектрические батареи, расположенные на трубках, соединяют в электрическую последовательную цепь с помощью коммутационных. пластин 2 и токовыводов 3. Последние соединяются с коллекторами 1. Возмож1179986

40

50 з но и другое исполнение конструкции термоэлектрической батареи, когда токовыводы 3 не имеют электрического контакта с коллекторами 1.

Для того, чтобы при работе отдель- ные термоэлектрические батареи, расположенные на трубках, не замыкались между собой, прокладка 11 выступает наружным диаметром за габариты батареи, причем, как уже указывалось, этот. выступающий участок прокладки не имеет фольгированного покрытия.

Тем самым исключается электрическое замыкание отдельных батарей при работе TOMII. 15

Коллектор 1 является несущим элементом TOMII и одновременно может служить для крепления ремней, Наличие коллекторов обеспечивает параллельно-последовательное соединение водяного тракта теплообменника и тем самьм существенно уменьшает его гидравлическое сопротивление по сравнению с последовательной схемой соединения. 25

При ограниченных габаритах TOMII можно отказаться от коллекторов. Тогда TOMII может быть смонтирован на единой резиновой трубке, изогнутой в виде змеевика. Возможны другие промежуточные конструктивные решения гибкой TOMII.

Предлагаемая гибкая TOMII работает следующим образом.

TOMII крепится на пациенте с помощью ремней (re показаны). TOMII

35 обеспечивает хороший тепловой контакт с поверхностью тела человека.

Этому способствуют длинные резиновые трубки 12, гибкая коммутация термоэлементов со стороны горячих спаев в виде металлического чехла 9, .а также независимое перемещение отдельных термоэлектрических батарей, расположенных на трубках.

Требуемая температура на холодных спаях термоэлектрической батареи устанавливается оператором по показанию термодатчика (не показан), смонтированного на холодных спаях

4

:одного из термоэлементов. Температура на холодных спаях батареи регули- руется величиной рабочего тока, подаваемого от источника электропитания. Электропитание ТОМП подводится к токовыводам 3.

При работе термоэлектрической батареи на горячих спаях выделяется тепло, которое отводится через втулки 10 и 13 в водяной теплообменник.

Для улучшения теплового контакта резиновая трубка монтируется внутри втулок 10 и 13 с гарантированным натягом 0,2-0 3 мм, причем трубка выбирается с минимальной толщиной стенки, например, 1 мм. Съем тепла осуществляется проточной водой из магистрали с избыточным давлением, не превышающим 0,3-0,5 ати.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет существенно повысить гибкость повязки, что обеспечивает хороший тепловой контакт TOMII с поверхностью тела человека. Указанное достигается за счет введения длинных резиновых трубок.

Плотность теплосъема (удельный тепловой поток) с холодных спаев термоэлектрической батареи увеличивается на 15-20Х по сравнению с известными охлаждающими повязками, что достигнуто за счет более плотной упаковки полуэлементов в. термоэлектрической батарее, а также за счет исключения заливки термоэлемента компаундом для увеличения его жесткости.

Уменьшение количества гидравлических штуцерных соединений теплообменника или даже его исключение из конструкции (как, например, в TOMII c с единой резиновой трубкой) позволяет повысить надежность работы TOMII в

1,5-2 раза. При этом сокращается количество комплектующих изделие деталей на 10-153. Повышается технологичность изготовления ТОМП эа счет применения гладких втулок oes специальных уступов под штуцерное соединение.! 179986

17

1Я

Составитель Л.Гохштейн

Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Эрдейи

Редактор Н.Бобкова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5781/2 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5