[發(fā)明專利]熱交換模塊，系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780020778.0
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN109475425A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡里奧·L·維加拉;丹尼爾·埃斯特拉達;馬揚克·卡爾拉;安德魯·帕杜拉;瑞恩·科恩
• 申請（專利權(quán)）人: 加利福尼亞大學(xué)董事會;低溫設(shè)備公司
• 主分類號: A61F7/00
• 分類號: A61F7/00
• 代理公司: 北京鴻德海業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11412
• 代理人: 王再芊

單獨的或系統(tǒng)一部分的熱交換模塊，其包括控制臺。HEM可以包括通道外殼組件，熱電冷卻器(TEC)組件和熱傳遞(蓋)組件。外殼組件包括用于熱傳遞液體的通道。該模塊可以構(gòu)造成提供柔性以更好地順應(yīng)和適合圓形的和/成角度的身體部分，并且經(jīng)由TEC組件中的TEC有效地在相鄰身體部分和熱傳遞液體之間傳遞熱量。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2016年3月28日提交的共同審理中的PCT國際申請PCT/US16/24592(PCT'592)和2016年9月28日提交的臨時申請62/400,836的申請日權(quán)益，兩個申請的全部內(nèi)容均通過引用合并于此。

有關(guān)受版權(quán)保護的材料的通知

本專利文件中的部分材料受美國和其它國家的版權(quán)法保護。版權(quán)所有者不反對由任何人對該專利文件或?qū)＠_進行傳真復(fù)制，因為它出現(xiàn)在美國專利商標局公開可獲得的文件或記錄中，但在其它方面保留所有任何版權(quán)。版權(quán)所有者在此不放棄任何使本專利文件保密的權(quán)利，包括但不限于其根據(jù)37 C.F.R.§1.14的權(quán)利。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本公開的技術(shù)的一個方面一般涉及包含熱電冷卻器(TEC)并且可以用于加熱或冷卻的柔性熱交換模塊(HEM)。

【背景技術(shù)】

患者的低體溫治療用于多種應(yīng)用，包括但不限于治療腦損傷，脊髓損傷，肌肉損傷，關(guān)節(jié)損傷，以及用于心臟驟停和新生兒缺氧缺血性腦病的神經(jīng)保護劑。這種治療典型地是通過使用提供不完全且短暫冷卻的冰袋和/或化學(xué)冷卻包，或通過其中由循環(huán)冷凍水提供冷卻的墊或蓋而提供的。

【發(fā)明內(nèi)容】

本文公開了一種熱交換模塊(HEM)，其具有通道外殼組件、熱電冷卻器(TEC)組件和熱傳遞(或蓋)組件。外殼組件包括液體通道，并且可以由射頻(RF)或超聲波焊接的塑料薄膜形成。TEC組件中的每個TEC都直接或通過通道壁中的密封的窗口間接地將熱量傳遞給液體。例如，TEC的參考側(cè)可以安裝在窗口中，從而關(guān)閉窗口并形成通道壁的部分，或者導(dǎo)熱(通常是銅或鋁)板件可以安裝在窗口中，而TEC的參考側(cè)與板件的背面熱接觸。熱傳遞(蓋)組件可以包括開槽的熱傳遞板(典型地為銅、鋁或其它非常高導(dǎo)熱率的材料)，或多個互連的瓦片(由銅、鋁或其它導(dǎo)熱材料制成的小板)用于抵靠身體部位進行定位。取決于實施例，TEC的用戶側(cè)與開槽的板或瓦片中的一個瓦片成熱傳遞關(guān)系。熱敏電阻(或熱電偶)被定位在開槽的板或瓦片的向表面上。因此，TEC組件可控制地使用來自熱敏電阻或熱電偶或多個熱敏電阻或熱電偶的輸入，通過將熱量排出到熱傳遞液體中或從傳熱液體中抽出熱量來調(diào)節(jié)身體部分的溫度。

通道外殼組件可由三個柔性片材構(gòu)成。第一和第二片材具有對準的孔，并且上述板件可以嵌入片材中和片材之間，覆蓋孔。將第一和第二片材被固定到第三(頂部)片材(諸如加強的TPU片材)上，該第三(頂部)片材被熱壓縮或RF焊接或超聲波焊接到第二片材，以在其間與第二片材形成蛇形通道。板件的頂表面位于第二片材的通道部分中的孔處，從而形成通道壁的部分并與在通道中流動的液體直接接觸，用于在其間進行熱傳遞。

多個板件典型地嵌入第一與第二片材之中和之間，與前面提到的板件間隔開并且還形成通道壁的部分。TEC組件中的各個TEC的參考側(cè)通過第一片材中的相應(yīng)的孔附接到每個片材的后側(cè)。

對于瓦片實施例，蓋(熱傳遞)組件可包括具有開窗的柔性(塑料)框架。排列成陣列的托盤各自通過柔性橋連接到相鄰的托盤。每個托盤具有用于接收和保持相應(yīng)TEC的孔，并且TEC的用戶面通過該孔被固定到瓦片中的相應(yīng)的瓦片。互連的托盤的陣列和多個瓦片通過在窗口中的相應(yīng)的窗口處卡扣或鉤住框架而保持在一起。框架保持瓦片間隔開，使得瓦片層沿著瓦片之間的一個或多個X軸以及一個或多個Y軸是柔性的。因此，通過在瓦片之間的軸上以及板件之間的軸上彎曲，HEM是柔性的并且與圓形和/或角形的身體部分同形。單獨的熱敏電阻(或熱電偶)可以安裝在每個瓦片的向內(nèi)表面上，但不能干擾TEC附件。