Термоэлектрическая охлаждающая медицинская повязка Советский патент 1985 года по МПК A61F7/00 

Изобретение относится к согревающим и охлаждающим лечебным устройствам, а именно к медицинским устройст вам для локальной наружной гипотермии, работающим на термоэлектрйчёски полупроводниковых элементах, исполь зующих эффект Пельтье . и предназначен ных для лечения кожных заболеваний, ушибов и травм головы и для других целей. Цель изобретения - повьшение надежности в работе и гибкости термоэлектрической охлаждающей повязки. На фиг. 1 изображена термоэлектри ческая охлаждающая медицинская повязка. (ТОМП), общий вид; на фиг. 2 разрез- А-А на фиг. 1; на фиг. 3 узел I на фиг. 2. Повязка содержит коллектор 1 теп лообменника, коммутационную пластину 2, токоБЬшод .3, хомут 4, коммутационную пластину 5, матрицу 6, полуэлемент 7 р-тила, полуэлемент 8 п-типа, чехол 9, втулку 10, проклад:су 11, резиновую трубку 12, втулку. 13. ТОМП 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 п типа проводимости соответственно, скоммутированных в последовательную электрическую цепь с помощью коммута ционных пластин 5, вьшолненных из листовой меди. Для увеличения жесткости термоэлемента (фиг.З) со стороны холодных 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 металлиг ческого чехла 9, вьшолненного из iмногожильного медного провода (чехол для экранированного провода или кабеля соответствующего размера) Втулки 10 термоэлемента электроизолированы между собой и попарно соединены жестко с помощью прокладки 11, диаметр которой превышает наружньй диаметр втулок, выполненной, например, из двухсторонней металли-f зированной керамики типа 22ХС или 862 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 тепообменника 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, плотяо устанавливается на резиновой трубке 12. Для улучше ния теплового сопряжения втулками 10 и 13 и резиновой трубкой 12 I на теплоконтактные поверхности может ;быть предварительно нанесена силиконовая смазка, которая одновременно предохраняет трубку от старения. При толщине резиновой трубки 1 мм и ее теплопроводности порядка 0,40,5 Вт/м теплоконтактный электроизоляционньй переход через трубку Имеет сопротивление порядка 0,4-0,5 10 м2-К/Вт, т.е. находится на уровне клееного теплоперехода. При этом необходимо учитывать увеличение площади горячего спая термоэлемента (площади внутренней поверхности двзпс втулок 10). Отдельные термоэлектрические батареи, расположенные на трубках, могут быть соединены 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. Возможно и другое исполнение конструкции термоэлектрической батареи, когда токовыводы 3 не имеют электрического контакта с коллекторами 1. Для того, чтобы при работе отдел ные термоэлектрические батареи, рас положенные на трубках, не замыкалис между собой, прокладка 11 выступает нарзгжным диаметром за габариты бата реи, причем, как уже указьшалось, этот выступающий участок прокладки не имеет фольгированного покрытия. Тем самым исключается электрическое замыкание отдельных батарей при работе ТОМП. Коллектор 1 является несущим эле ментом ТОМП и одновременно может служить для крепления ремней. Налич коллекторов обеспечивает параллельно-последовательное соединение водя ного тракта теплообменника и тем самым сзпдественно уменьшает его гид равлическое сопротивление по сравнению с последовательной с семой соединения. При ограниченных габаритах ТОМП можно отказаться от коллекторов. То да ТОМП может быть смонтирован на единой резиновой трубке, изогнутой в виде змеевика. Возможны другие промежуточные конструктивные решения гибкой ТОМП. Предлагаемая гибкая ТОМП работает следующим образом. ТОМП крепится на пациенте с помощью ремней (не показаны). ТОМП 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, р асположенных на трубках. Требуемая температура на холодны спаях термоэлектрической батареи устанавливается оператором попоказанию термодатчика (не показан), смонтированного на холодных спаях одного из термоэлементов. Температура на холодных спаях батареи регули-i руется величиной рабочего тока, подаваемого от источника электропитания. Электропитание ТОМП подводится к токовьшодам 3. При работе термоэлектрической батареи на горячих спаях вьщеляется 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 ТОМП с поверхностью тела человека. Указанное достигается за счет введения длинных резиновых трубок. Плотность теплосъема (удельный тепловой поток) с холодных спаев термоэлектрической батареи увеличивается на 15-20% 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 гчцравлических штуцерных соединений теплообменника или даже его исключение из конструкции (как, например, в ТОМП с c единой резиновой трубкой) позволяет повысить надежность работы ТОМП в 1,5-2 раза. При этом сокращается количество комплектующих изделие деталей на 10-15%. Повьшается технологичность изготовления ТОМП за счет применения гладких втулок без специальных уступов под штуцерное соединение .

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