热交换器制造技术

一种热交换器及热交换器的制造方法，该热交换器配置为被放置为与物体接触以调节物体的温度。该热交换器包括材料层，该材料层界定一通道，传热流体可流经该通道。所述材料层具有第一侧和第二侧，该第一侧用于与物体接触，该第二侧在使用中背离所述物体。所述第一侧具有相对高的热传导系数。相较于所述第一侧，所述第二侧具有相对低的热传导系数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器
本公开涉及一种热交换器。具体地，本公开涉及一种热交换器，该热交换器配置为被放置为与物体接触，以调节物体的温度。
技术介绍
各种医学治疗涉及身体部分的冷却。在癌症的治疗中，为了减少脱发的范围和/或可能性，已知有在化疗期间冷却患者的头部。图1展示了已知的冷却帽10的样例。该冷却帽10包括同轴环设置的单一管12，该单一管12堆叠在冷却帽10的顶部，形成部分球形的服装以穿戴在患者的头部。所述管12具有流体入口14和流体出口16。在使用中，将冷却剂从入口14泵至出口16，由此移除与患者接触的区域的热量。通过绕圆顶模型的外部缠绕所述管12，并且将所述管12的侧面彼此粘接，形成所述帽10，这是耗时的。此外，由于所述帽10用于与人的身体部分接触，包括粘合剂的帽的材料必须符合医学调节标准，这限制了可用的粘合剂的范围，还增加了制造成本。图2展示了帽10的横截面，其中，管12与患者的头部20接触。如图2所示，在管12的外表面上，可能提供上包裹层18作为帽10的部分。在图2的设置中，可以看出，当管12与头部20接触时，在接触区域之间、管12不接触头部20的地方，存在大缝隙22。即使牵引上层18使得管12轻微地倚靠主体的头部20，如图3所示，在管20不接触主体的头部的地方依然保持有缝隙22。因此，帽10的构造及操作的原理充分，则导致有问题且制造耗时的帽以及在管12之间留有显著的缝隙22的设备，由此当戴上所述帽时，管在缝隙处不与所述头接触。因此，并非所述头的所有区域都以相同程度冷却。这可能限制如此的帽10提供的治疗的效果。因此，高度合意的是一种热交换器，该热交换器更简单、制造更快速，并且由此向其所应用的物体提供更均匀的冷却效果。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了如前面附加的权利要求中所述的装置、系统及方法。本专利技术的其它特征从从属权利要求及以下描述显而易见。因此，可能提供了一种热交换器，该热交换器配置为被放置成与一个物体接触，以调节该物体的温度，所述热交换器包括材料层，该材料层界定一通道，传热流体可流经该通道；所述材料层具有：第一侧，其用于与所述物体接触；以及第二侧，其在使用中背离所述物体；其中，所述第一侧具有相对高的热传导系数；以及相较于所述第一侧，所述第二侧具有相对低的热传导系数。所述第一侧可能是相对弹性的，并且配置为顺从及适应所述物体的表面的形状；并且相较于所述第一侧，所述第二侧是相对刚性的。所述第一侧可能包括相对薄的基于硅胶的壁；并且相较于所述第一侧，所述第二侧包括相对厚的基于硅胶的壁。所述第一侧的壁可能包括铝微粒。所述第二侧可能包括绝热层，该绝热层位于所述硅胶壁的外面。至少第一侧的部分可能在非变形状态具有双弧度外表面，双弧配置为均与所述物体接触。至少第二侧的部分可能在非变形状态具有单一的弓形外表面。所述通道可能具有贯穿所述层的大部分的交互路线，所述通道从单一入口延伸至单一出口。在每个元件中，所述通道的交互路线从所述热交换器的公称前部至所述热交换器的公称后部。所述层可能分成区域，通道在至少一个区域中具有交互路线。所述物体可能为人或动物的身体部分。可能提供一种服装，该服装包括根据本公开的热交换器。可能提供一种穿戴在人或动物的头部的帽子以根据本公开的热交换器。可能还提供了一种制造根据本公开的热交换器的方法，该方法包括：提供第一模型，该第一模型具有表面图案，该表面图案界定所述层的一侧的外部形状；提供第二模型，该第二模型具有表面图案，该表面图案界定所述层的另一侧的外部形状，两个模型的图案在形状上互补，由此在所述层中界定通道的路线；在第二材料的薄片的旁边夹入第一材料的薄片，以便第一薄片将第一模型与第二薄片分开，并且第二薄片将第二模型与第一薄片分开；以及执行连接过程，该连接过程包括将所述两个模型带至一起，以便所述第一材料薄片与第二材料薄片进行接触以经受连接过程。所述连接过程可能包括在外界温度条件下将所述层带至一起。所述第一薄片材料和第二薄片材料可能包括硅橡胶。所述方法可能进一步包括以下步骤：当所述模型在一起时，至少部分地撤出模型的内部通道，以将所述第一及第二薄片材料推向模型的壁，使薄片材料变形至模型的形状，由此为薄片提供以期望的外部横截面形状。所述模型可能界定帽子的至少一部分的形状，以符合人或动物的头部，或者界定帽子的截面的形状，以连接至其它截面从而构成帽子。因此，提供了一种带有改进的热交换性能的热交换器。所述热交换器可能采用服装或帽的形式。还提供了一种制造热交换器的方法，相较于现有技术中已知的方法，本方法提供了更加可重复、一致且快速的制造方法。附图说明参照附图，描述本公开的样例，其中：图1至3展示了相关技术的冷却帽的样例；图4展示了根据本公开的温度调节系统，该温度调节系统包括根据本公开的热交换器；图5展示了根据本公开的热交换器的局部透视图；图6展示了图5所示的热交换器的一个区域的底部放大图；图7展示了图5和6所示的热交换器的一个区域的截面图；图8展示了根据本公开的热交换器的进一步的截面图；图9展示了图8中的与弯曲主体接触的截面区域；图10展示了根据本公开的热交换器的一种选择性的构造；图11展示了根据本公开的热交换器的进一步的选择性的样例；图12展示了本公开的热交换器的侧截面的模型的视图；图13展示了用于本公开的热交换器的一个元件的制造的模型的两半部；图14展示了与图13相同且外加模型中提供的热交换器材料的前体层的视图；以及图15展示了一起形成热交换器的一个区域的图14所示的模型的两半部。具体实施方式图4展示了热交换器30的一个样例，该热交换器30结合有流体流动及温度控制单元32(或系统)，以形成用于调节物体的温度的流体温度控制调节系统34。所述物体可能是人或动物的身体部分。所述热交换器可能形成服装的部分。例如，所述热交换器可能形成穿戴在人或动物的头部的帽子的部分。在所示样例中，所述热交换器提供为用于戴在人的头部的帽子的形式。用于流体供应管38和流体返回管40的支撑的站立框架36从所述控制单元32延伸。所述管38将温度调节流体(即，传热流体)输送至所述帽子30。所述管40从所述帽子30接收相同的温度调节流体。所述控制单元32可由使用者通过接口面板42控制，该接口面板42还可能呈现与系统34的操作有关的信息。所述控制单元32配置有滚子44，以便轻易运输。在操作中，使用者操作所述系统34以调节患者的头部温度至理想值。具体地，所述系统配置用于冷却患者，在此样例中，所述温度调节流体为冷却剂。在其它样例中，所述系统34可能配置为加热或保持患者的身体温度。调节流体的流动速率以及温度调节流体的温度，以实现理想的传热速率，由此将患者的温度带入理想的水平，这些个努努使用者的输入要求来控制。流体通过输送管38泵入入口50，以至帽子30。然后，流体经过帽子30中提供的单一通道52，在出口54(在图4的视图中隐藏)处流出帽子30，以进入返回管40，由此重新进入系统34，以恢复所需温度。参照图5至15，描述所述帽子的形状、形式及组成元件以及帽子的制造方法。图5展示了本公开的热交换器30的外侧透视图，热交换器30适配至人的头部。应该领会的是，所示视图为帽子的一个特征，不一定代表帽子在实际中看起来的样子。图6展示了热交换器60的内侧放大图，即接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，配置为被放置为与物体接触，以调节该物体的温度，所述热交换器包括材料层，该材料层界定了一通道，传热流体可流经该通道；所述材料层具有：第一侧，其用于与所述物体接触；以及第二侧，其在使用中背离所述物体；其中，所述第一侧具有相对高的热传导系数；以及相较于所述第一侧，所述第二侧具有相对低的热传导系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.23 GB 1416765.41.一种热交换器，配置为被放置为与物体接触，以调节该物体的温度，所述热交换器包括材料层，该材料层界定了一通道，传热流体可流经该通道；所述材料层具有：第一侧，其用于与所述物体接触；以及第二侧，其在使用中背离所述物体；其中，所述第一侧具有相对高的热传导系数；以及相较于所述第一侧，所述第二侧具有相对低的热传导系数。2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一侧是相对弹性的，并且配置为顺从及适应所述物体的表面的形状；以及相较于所述第一侧，所述第二侧是相对刚性的。3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述第一侧包括相对薄的基于硅胶的壁；以及相较于所述第一侧，所述第二侧包括相对厚的基于硅胶的壁。4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述第一侧的壁包括铝微粒。5.根据权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于，所述第二侧包括绝热层，该绝热层位于所述硅胶壁的外面。6.根据前述权利要求的任意一项所述的热交换器，其特征在于，所述第一侧的至少一部分在非变形状态具有双弧度外表面，双弧配置为均与所述物体接触。7.根据前述权利要求的任意一项所述的热交换器，其特征在于，所述第二侧的至少一部分在非变形状态具有单一的弓状外表面。8.根据前述权利要求的任意一项所述的热交换器，其特征在于，所述通道具有贯穿所述层的大部分的交互路线，所述通道从单一入口延伸至单一出口，其中，所述通道的交互路线从所述热交换器的公称前部至所述热交换器的公称后部，在所述热交换器的公称前部和后部具有转折点，以及所述材料层包括通道的彼此相邻的邻近流道，以便在使用中，所述材料层的第一侧借助于所述物体的表面提供了大体非中断的界面表...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃尔图格鲁·恩维尔博士，格伦·艾伦·帕克斯曼，尼尔·埃里克·帕克斯曼，
申请(专利权)人：帕克斯曼冷却器有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB