專(zhuān)利名稱(chēng)：冷凍綜合治療儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種疾病治療儀器，尤其是一種冷凍綜合治療儀。
背景技術(shù)：
目前，眼科類(lèi)白內(nèi)障摘除手術(shù)和視網(wǎng)膜、青光眼、網(wǎng)膜炎癥的治療，或者皮膚類(lèi)如外科腫瘤、海綿狀血管瘤、軟組織瘤、小面積皮膚贅生物等癥狀的切除以及淺表膿腫引流手術(shù)中，一般是采用超聲乳化、激光乳化摘除術(shù)和常規(guī)外科療法，手術(shù)后有一定的負(fù)作用。有許多醫(yī)院還在用手術(shù)鉗固定鉆石刀片或一小節(jié)剃須刀片進(jìn)行眼科手術(shù)。采用固體二氧化碳(干冰)治療器和用液體或氣體制冷源的醫(yī)療器械作冷凍摘除術(shù)的，由于需要笨重的氣罐，又要求在短時(shí)間里集中使用，故受到地區(qū)限制，使用不便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述醫(yī)療手術(shù)范圍內(nèi)給醫(yī)生與患者帶來(lái)諸多不便的缺陷，提供一種低電壓、小電流，可迅速達(dá)到-40℃低溫，且能任意調(diào)控恒溫，性能穩(wěn)定，使用簡(jiǎn)便，操作容易，通用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍大的熱電冷凍綜合治療儀。
為了達(dá)到上述目的，采取由手柄中的第一、二級(jí)熱電制冷器，主機(jī)箱內(nèi)的介質(zhì)冷熱交換熱電制冷器、調(diào)速水泵和程控器同步工作，各部份熱電制冷器在整流電源程控器的作用下，產(chǎn)生明顯的制冷效應(yīng)。第二級(jí)熱電制冷器的熱端通過(guò)T型級(jí)間冷芯把熱量傳導(dǎo)到由四個(gè)電堆組成的第一級(jí)熱電制冷器的冷端，其熱端再把熱量從兩個(gè)小水箱里的冷卻水帶走，冷卻水經(jīng)調(diào)速水泵的作用產(chǎn)生一定的水壓和流量，流經(jīng)介質(zhì)冷熱交換器中的又一組熱電制冷器冷端降溫后返回蓄水箱。如此循環(huán)，使手柄的冷頭迅速冷卻，達(dá)到-40℃以下的低溫。本實(shí)用新型的本質(zhì)在于通過(guò)多級(jí)熱電制冷器的遞增散熱機(jī)制，使冷頭溫度與環(huán)境溫度產(chǎn)生86℃左右的溫差，有足夠大的產(chǎn)冷量，足夠低的溫度，適用范圍擴(kuò)大，并且由于運(yùn)用傳感元件、程控電路和各級(jí)熱電制冷器與調(diào)速水泵、散熱器風(fēng)機(jī)同步工作，使所需溫度范圍的調(diào)控更加簡(jiǎn)便、自如。
本實(shí)用新型由手柄及主機(jī)箱兩大部份組成，設(shè)置在手柄內(nèi)的冷板夾頭的底面與第二級(jí)熱電制冷器的冷端緊貼，第二級(jí)熱電制冷器的熱端與T形級(jí)間冷芯的頂面緊貼；T形級(jí)間冷芯的兩個(gè)扁平面又與第一級(jí)的四個(gè)熱電制冷器緊靠粘合；第一級(jí)熱電制冷器的熱端再與兩個(gè)小水箱分別粘緊成為一體；手柄中的第一、二級(jí)熱電制冷器、主機(jī)箱中的介質(zhì)冷熱交換器和調(diào)速水泵由熱敏傳感器、溫度選擇電位器、差值比較放大器、觸發(fā)器、整流電源程控器等電子電路通過(guò)電纜連接，同步控制其工況功率及冷卻水溫度、流量。手柄中熱電制冷器，可以采用三級(jí)或多級(jí)寶塔形熱電制冷器。主機(jī)箱整體結(jié)構(gòu)可做成便攜式，或固定式面板操作臺(tái)。
由于本實(shí)用新型采用的是一種純固化體器件，無(wú)污染、無(wú)振動(dòng)，加上體積小、重量輕、耗電少、結(jié)構(gòu)牢靠、性能穩(wěn)定、能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，且使用簡(jiǎn)便，操作容易，通用性強(qiáng)，治療成本低，應(yīng)用范圍廣，特別適合臨床眼科手術(shù)和皮膚外科手術(shù)以及其它冷凍療法。成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域較理想的新型醫(yī)療器械。


圖1是本實(shí)用新型冷凍綜合治療儀立體剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型采用固定式面板操作臺(tái)外觀示意圖。
圖3是本實(shí)用新型正面剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本實(shí)用新型手柄剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實(shí)用新型電氣控制工作原理圖。
圖6是本實(shí)用新型電氣控制系統(tǒng)方框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型冷凍綜合治療儀的結(jié)構(gòu)如圖1、圖3、圖4所示。由主機(jī)箱和手柄兩大部分組成。主機(jī)箱由控制面板1，電氣裝置5，蓄水箱7，調(diào)速水泵11，介質(zhì)冷熱交換器12等部分組成?？刂泼姘?的面上有調(diào)溫給定值選擇旋鈕2，連接手柄的冷卻水進(jìn)出口插孔3和連接手柄內(nèi)第一級(jí)熱電制冷器23和第二級(jí)熱電制冷器20的電源插座4；另外還有溫度顯示器和其它功能指示器。上有進(jìn)水口14的蓄水箱7設(shè)在治療儀中部，外包一層絕緣隔熱層6，調(diào)速水泵11設(shè)有出水口10接小水箱24，介質(zhì)冷熱交換器12由軸流風(fēng)機(jī)、鋁制散熱器、鋁制致冷板、兩個(gè)熱電制冷器組成，設(shè)冷卻水進(jìn)水口8，冷卻水出水口9；熱電制冷器采用127對(duì)制冷元件，其兩個(gè)電堆，結(jié)構(gòu)尺寸為40×40×4mm，致冷板先用φ6銅管彎成“弓”形后用純鋁澆鑄而成；當(dāng)兩個(gè)熱電制冷器串聯(lián)連接在整流電源上，熱端貼在鋁制散熱器上，從冷端到熱端產(chǎn)生熱量遷移，后由軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)散熱出去；冷端則緊靠致冷板，把流經(jīng)通道里的水迅速降溫。在治療儀一角設(shè)置的貯物箱13為方便存放操作手柄和各種待更換的不同規(guī)格、不同手術(shù)用的針桿冷頭。本實(shí)用新型的主機(jī)箱可以采用便攜式，如圖1；也可以采用固定式面板操作臺(tái)15型式，如圖2。
手柄的結(jié)構(gòu)如圖4所示冷頭16為手術(shù)用的針桿冷頭，把它插入手柄27頭部的鋁制冷板夾頭18壓緊后，用絕熱密封套圈17、壓緊彈簧片19再把冷頭進(jìn)一步固定，便于手術(shù)操作。第二級(jí)熱電制冷器20用11對(duì)制冷元件，結(jié)構(gòu)尺寸為15×10×4mm，把它緊靠貼在冷夾頭18和鋁制T形級(jí)間冷芯21之間。第一級(jí)熱電制冷器23采用4個(gè)電堆串并聯(lián)式，每個(gè)為17對(duì)制冷元件，結(jié)構(gòu)尺寸為15×15×3.3mm；T形級(jí)間冷芯21既是第二級(jí)熱電制冷器20的熱端，又是第一級(jí)熱電制冷器23的冷端；最后由第一級(jí)熱電制冷器23的熱端通過(guò)兩個(gè)鋁制小水箱24中鉆孔通道的循環(huán)冷卻水把熱量帶到介質(zhì)冷熱交換器12進(jìn)行降溫后流至蓄水箱7，蓄水箱的容積為25L。在手柄、冷頭、熱電制冷器及小水箱間均有隔熱層22。
圖5是冷凍綜合治療儀的電氣控制工作原理圖。其工作原理過(guò)程如下當(dāng)溫度選擇電位器旋鈕2旋至調(diào)溫給定值后，蓄水箱7里面的熱敏傳感元件得到冷卻水溫度信息和選擇電位器的差值電動(dòng)勢(shì)一并反饋給信號(hào)放大器、比較放大器再到整流電源程控器中，通過(guò)功率放大器、觸發(fā)器、斷水超溫保護(hù)器，自動(dòng)調(diào)節(jié)各級(jí)電熱制冷器的工況和調(diào)速水泵的功率，使冷頭穩(wěn)定在某一所需的溫度值上。
從程控器供給直流電源給第一級(jí)熱電制冷器23和第二級(jí)熱電制冷器20以及介質(zhì)冷熱交換器中的另一組熱電制冷器12；由于第二級(jí)熱電制冷器熱端緊貼在第一級(jí)熱電制冷器的冷端上，幫助第二級(jí)散熱，第一級(jí)熱電制冷器的熱端則通過(guò)內(nèi)部鉆孔形成冷卻水通道的小水箱把熱量帶到介質(zhì)冷熱交換器中降溫冷卻，于是在冷頭上迅速獲得-40℃下以低溫。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)實(shí)施效果，經(jīng)初步測(cè)試在室溫30℃，相對(duì)濕度70％，冷卻水溫20℃時(shí)第一級(jí)測(cè)試電壓4V，電流17A，溫差54.3℃，T形級(jí)間冷芯溫度-29.3℃；第二級(jí)測(cè)試電壓5.5V，電流17A，溫差85.8℃，冷板夾頭溫度-62.5℃。
顯而易見(jiàn)，即使冷頭與空氣的對(duì)流熱交換有部分溫度損失，也可使冷頭溫度達(dá)到-40℃左右，仍能滿足臨床冷凍摘除術(shù)和低溫治療應(yīng)用范圍的要求。
圖6是本治療儀的電氣控制系統(tǒng)方框圖。為了使冷頭低溫保持在工作需要的設(shè)定值上，從蓄水箱循環(huán)冷卻水中的熱敏傳感探頭、溫度選擇電位器得到溫差電動(dòng)勢(shì)經(jīng)電壓放大后，接入由惠斯登電橋、比較放大器、功率放大器、μJT觸發(fā)器、斷水超溫保護(hù)器、SCR控制器整流電源、譯碼/驅(qū)動(dòng)電路、液晶顯示器等組成的控制電路中，同步調(diào)整控制手柄的第一、二級(jí)熱電制冷器和主機(jī)箱中介質(zhì)冷熱交換器里的熱電制冷器的電流與調(diào)速水泵的功率，調(diào)節(jié)冷卻水的溫度和水壓及流量，以達(dá)到冷頭恒溫自動(dòng)控制的目的。
本實(shí)用新型冷凍綜合治療儀如果在冷頭和刀頭上的規(guī)格、材料上進(jìn)一步加以改進(jìn)，操作技術(shù)進(jìn)一步提高，其應(yīng)用范圍可擴(kuò)大到耳鼻喉科、其它腔體手術(shù)以及皮膚外科手術(shù)中。它是一種醫(yī)療臨床使用和適應(yīng)生物、畜牧及醫(yī)院病理科進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的、可迅速達(dá)到-40℃低溫且能任意調(diào)控恒溫的治療儀。使用治療前不用麻醉，治療后不用包扎，也不用換藥，對(duì)身體無(wú)損傷，無(wú)副作用，無(wú)疤痕，避免患者的病變現(xiàn)象發(fā)生。治療成本低。
權(quán)利要求1.一種冷凍綜合治療儀，由手柄、主機(jī)箱兩部份組成，其特征在于①設(shè)置在手柄(27)內(nèi)的冷板夾頭(18)的底面與第二級(jí)熱電制冷器(20)的冷端緊貼，第二級(jí)熱電制冷器(20)的熱端與T形級(jí)間冷芯(21)的頂面緊貼；T形級(jí)間冷芯(21)的兩個(gè)扁平面又與第一級(jí)的四個(gè)熱電制冷器(23)緊靠粘合；第一級(jí)熱電制冷器(23)的熱端再與兩個(gè)小水箱(24)分別粘緊成為一體；②手柄(27)中的第一、二級(jí)熱電制冷器、主機(jī)箱中的介質(zhì)冷熱交換器(12)和調(diào)速水泵(11)由熱敏傳感器、溫度選擇電位器、差值比較放大器、觸發(fā)器、整流電源程控器等電子電路通過(guò)電纜連接，同步控制其工況功率及冷卻水溫度、流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍治療儀，其特征在于手柄中熱電制冷器(20)、(23)，可以采用三級(jí)或多級(jí)寶塔形熱電制冷器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍治療儀，其特征在于主機(jī)箱整體結(jié)構(gòu)可做成便攜式，或固定式面板操作臺(tái)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種冷凍綜合治療儀，由手柄及主機(jī)箱兩大部分組成，設(shè)置在手柄內(nèi)的冷板夾頭的底面與第二級(jí)熱電制冷器的冷端緊貼，第二級(jí)熱電制冷器的熱端與T形級(jí)間冷芯的頂面緊貼；T形級(jí)間冷芯的兩個(gè)扁平面又與第一級(jí)的四個(gè)熱電制冷器緊靠粘合；第一級(jí)熱電制冷器的熱端再與兩個(gè)小水箱分別粘緊成為一體；熱電制冷器、介質(zhì)冷熱交換器和調(diào)速水泵等電子電路通過(guò)電纜連接，同步控制其工況功率及冷卻水溫度、流量。本實(shí)用新型無(wú)污染、無(wú)振動(dòng)，加上體積小、重量輕、耗電少、性能穩(wěn)定、能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，且使用簡(jiǎn)便，通用性強(qiáng)，治療成本低，應(yīng)用范圍廣，特別適合臨床眼科手術(shù)和皮膚外科手術(shù)以及其它冷凍療法。成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域較理想的新型醫(yī)療器械。
文檔編號(hào)A61B18/00GK2647257SQ0323730
公開(kāi)日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月5日
發(fā)明者張偉彪 申請(qǐng)人:張偉彪