Нагреватель текучей среды

 

Использование: в медицине, а именно, при стабилизации температуры инфузируемых растворов. Сущность изобретения: нагреватель текучей среды состоит из нагревательного элемента, выполненного в форме цилиндра с прорезью вдоль его оси, электрической обмоткой, расположенной на его внешней поверхности и цилиндрического элемента, содержащего тракт транспортировки нагреваемой жидкости расположенный коаксиально плотно в цилиндрической полости нагревательного элемента. Данная конструкция позволяет упростить эксплуатацию нагревателя при его использовании в медицинской практике, где необходимо периодически проводить стерилизацию тракта прохождения жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электронагревателям текучей среды и может быть использовано в медицинской практике, в частности при стабилизации температуры инфузируемых растворов (вводимых внутрь организма).

Известные нагреватели (1), (2), плохо пригодны для стабилизации температуры инфузируемых растворов, ввиду необходимости периодической стериализации тракта прохождения жидкости.

Известна конструкция нагревателя текучей среды, содержащего электрический нагревательный элемент, тракт прохождения жидкости, в форме цилиндрического элемента, расположенного в полости нагревательного элемента, выполненного в виде обмотки. (3).

К недостаткам данной конструкции следует отнести сложность ее эксплуатации в медицинской практике при нагревании инфузируемых растворов, обусловленную необходимостью проведения периодической стериализации тракта прохождения раствора. Ввиду неразъемности нагревательного элемента и тракта прохождения жидкости в данной конструкции, стериализацию тракта нельзя осуществить простыми способами, такими, как например, его кипячение в воде. Кроме того, для равномерности нагрева жидкости в данной конструкции, возникает необходимость в изготовлении тракта транспортировки жидкости из материалов с высокой теплопроводностью, которые не всегда приемлемы при работе с инфузируемыми растворами.

Целью изобретения является расширение области применения и упрощение эксплуатации нагревателя текучей среды в медицинской практике.

Указанная цель достигается тем, что в нагревателе текучей среды, содержащим электрический нагревательный элемент, тракт прохождения жидкости в форме цилиндра, расположенного в полости нагревательного элемента, нагревательный элемент выполнен съемным и состоит из полого цилиндра с прорезью вдоль его оси с расположенным на его внешней поверхности электрическим нагревателем, а тракт прохождения жидкости коаксиально плотно примыкает к цилиндру.

Выполнение нагревательного элемента в форме полого цилиндра; а тракта транспортировки жидкости в форме цилиндрического элемента, помещаемого в полость нагревательного элемента, минимизирует тепловой контакт тракта с внешней средой. Выполнение прорези вдоль оси нагревательного элемента по всей его длине позволяет изменять диаметр его внутренней полости в определенных пределах путем расширения или сжатия нагревательного элемента. Тем самым легко достигается тесное соприкосновение, а следовательно, и хороший тепловой контакт между нагревательным элементом и трактом прохождения жидкости. Все это позволяет с высокой степенью точности контролировать температуру раствора в полости тракта прохождения жидкости по температуре соприкасающейся с ним полости стенки нагревательного элемента, а также обеспечить простоту съема-установки периодически стериализуемого цилиндрического элемента, содержащего тракт транспортировки жидкости. Возможность простоты съема-установки тракта транспортировки жидкости в нагревателе и размещение датчика температуры вне полости тракта, упрощает его стерилизацию. Кроме того, нагреватель прост в изготовлении за счет простоты конструкции и симметрии составляющих его элементов.

Выполнение нагревательного элемента из материала с высокой теплопроводностью позволяет снизить температурные градиенты по всей площади соприкосновения нагревательного элемента и тракта транспортировки жидкости и получить равномерный нагрев жидкости. При этом, за счет большой площади соприкосновения нагревательного элемента и тракта транспортировки жидкости необязательно выполнение тракта из материала с высокой теплопроводностью.

Разработка предлагаемой конструкции обусловлена эффективностью промывания органов тела теплыми растворами антисептиков в послеоперационный период в городской клинической больнице N 3 г.Душанбе. При этом терапевтический эффект промывания органов обусловливался как действием инфузируемых антисептиков (раствор фурацилина и т.п.), так и точно подобранной температурой раствора, значительно усиливающей фагоцитозную реакцию организма.

На фиг.1.показан вид нагревателя со стороны его торцевой части. На фиг. 2. показан вид нагревателя в разрезе вдоль его оси.

Нагревательный элемент нагревателя состоит из электрической обмотки 1, размещенной на внешней поверхности полого цилиндра 2, вдоль оси которого выполнена прорезь 3. В полости стенки цилиндра нагревательного элемента отверстие 4 предназначено для расположения датчика температуры.

Цилиндрический элемент состоит из полого цилиндра 5, содержащего входной и выходной штуцеры 6 и тракт транспортировки жидкости 7.

Электрическая обмотка 1 нагревает цилиндр 2 нагревательного элемента до заданной температуры, измеряемой датчиком температуры, помещенным в отверстие 4. Ввиду хорошего теплового контакта между нагревательным и цилиндрическим элементами, эта же температура с высокой степенью точности устанавливается в полости цилиндрического элемента, и, следовательно, в проходящей сквозь него жидкости.

Датчик температуры установлен в непосредственной близости от выходного штуцера цилиндрического элемента, и, измеряемая им температура соответствует температуре выходящего из нагревателя раствора.

Достоинством конструкции является компактность, малые габариты, безопасность и простота эксплуатации, простота изготовления. Небольшие размеры конструкции позволяют располагать нагреватель в непосредственной близости от больного. Низкая тепловая инерционность позволяет эффективно использовать нагреватель в системе автоматического регулирования температуры.

Изготовлен прибор-стабилизатор температуры, использующий предлагаемый нагреватель для стабилизации температуры раствора при промывании почек в послеоперационном периоде. Данный прибор находится в эксплуатации в течении 3-х лет.

Применение прибора стабилизации температуры, использующего предлагаемый нагреватель позволило в среднем на 5-6 дней сократить срок пребывания больных в стационаре. Использование с одним нагревателем нескольких внутренних цилиндров позволяло в случае необходимости проводить терапию больных круглосуточно.

Пример выполнения нагревателя. Полый цилиндр нагревательного элемента изготовлен из дюралюминия с размерами ⊘ 36мм·⊘ 30мм·50мм. Цилиндрический элемент размерами ⊘ 30мм·⊘ 22мм·50мм изготовлен из нержавеющей стали и в свою очередь состоит из внешнего цилиндра с размерами ⊘ 30мм·⊘ 28мм·50мм и внутреннего цилиндра с размерами ⊘ 28мм·⊘ 22мм·50мм, которые коаксиально плотно совмещены друг с другом.

На внешней стороне внутреннего цилиндра 3 нарезана спиралевидная канавка шириной 2,5 мм, глубиной 2 мм и шагом 9 мм, представляющая собой тракт прохождения жидкости.

Плотный контакт между поверхностями нагревательного и цилиндрического элементов осуществляется с помощью хомута, охватывающего нагревательный элемент. Нагреватель помещен в цилиндрический кожух с низкой теплопроводностью.

Диапазон стабилизируемых температур составляет 36^oC 42^oC.

Точность стабилизации не хуже ±0,005^oC. При всем этом, во всем диапазоне температур, температура выходящего из нагревателя раствора, измеренная с помощью точечного датчика, отличалась от температуры, регистрируемой датчиком, расположенном в полости стенки нагревательного элемента не более чем на 0,1^oC.

В настоящее время имеется заявка от Минздрава Республики Таджикистан на изготовление партии приборов-стабилизаторов температуры, использующих предлагаемый нагреватель с целью оборудования этими приборами хирургических отделений клиник и больниц Республики.

Формула изобретения

1. Нагреватель текучей среды, содержащий электрический нагревательный элемент, тракт прохождения жидкости в форме цилиндра, расположенного в полости нагревательного элемента, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен съемным и состоит из полого цилиндра с прорезью вдоль его оси с расположенным нагревателем, а тракт прохождения жидкости коаксиально плотно примыкает к цилиндру.

2. Нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что полый цилиндр нагревательного элемента выполнен из материала с высокой теплопроводностью.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2