注射流体加温器制造技术

本发明专利技术一方面涉及一种注射流体加温器，该注射流体加温器包括具有上壁结构和相对的下壁结构的外壳。该外壳包封：流体通道或通路，该流体通道或通路在上壁结构与下壁结构之间延伸通过外壳；以及流体入口端口和流体出口端口，该流体入口端口和流体出口端口联接至流体通道或通路的相对的端部以允许注射流体流通过外壳。壳体以热传导电绝缘材料形成，并且加热元件连结至壳体且热联接至壳体。流体通道或通路延伸通过壳体或绕壳体延伸，使得热能通过与壳体材料的直接物理接触而被传递至注射流体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】注射流体加温器
本专利技术一个方面涉及一种注射流体加温器，该注射流体加温器包括外壳，该外壳具有上壁结构和相对的下壁结构。外壳包封:流体通道或通路，该流体通道或通路在上壁结构与下壁结构之间延伸通过外壳；以及流体入口端口和流体出口端口，该流体入口端口和流体出口端口联接至流体通道或通路的相对的端部以允许注射流体流通过外壳。壳体以热传导电绝缘材料形成，并且加热元件连结至壳体且热联接至壳体。流体通道或通路延伸通过外壳或绕外壳延伸，使得热能通过与外壳材料的直接物理接触而被传递至注射流体。
技术介绍
诸如血液的静脉流体或注射流体通常用在医院里和用在例如紧急情况或战区的场所中。注射流体对几乎所有的医疗手术和应用都很重要。这种注射通常从静脉注射(IV)流体袋或容器传送至患者的血管中。需要将血液或静脉流体加温至某个温度范围(例如，36摄氏度与37摄氏度之间)以避免可能导致患者体温过低的温度下降。存在用于在对患者提供药之前加热或加温注射流体的各种常规装置和技术。然而，这些常规装置和技术存在许多缺陷。常规流体加温器是庞大且笨重的，这使得常规流体加温器在它们必须例如由士兵、救援人员或救护人员步行运输以到达难以接近的救灾现场的情况下不适用于便携应用。现有注射流体加温器的笨重和庞大的属性也使得难以或不可能将这些现有注射流体加温器以方便且安全的方式固定或附接至患者的身体。现有流体加温器的其他缺点在于，它们由使其制造昂贵的大量的独立的部件构成并且因大批的独立的接合部件而趋于减小可靠性。现有的流体加温器的另一缺点在于，缺少用于将在流体加温期间消耗在能源中的热能采集和联接至注射流体的机构。这导致存储在能源——诸如可充电电池或不可充电电池——中的能量的低效率使用，并且因此导致对比加温给定体积或给定量的注射流体严格所需的能源更大、更重且更昂贵的能源的需要。根据本专利技术的一个方面，该问题通过将由便携式能源所产生的过量的热能传导至注射流体以加热注射流体来解决。因而，确保了保持在便携式能源中的能量被有效使用。W02003/049790A1描述了一种包括具有入口通道和出口通道的用于加热注入流体的系统。曲折形状的流体通路形成在设置在一对热接触板之间的独立的管壳中。
技术实现思路
本专利技术的第一方面涉及一种流体加温器，该流体加温器包括外壳，该外壳具有上壁结构和相对的下壁结构。该外壳包括:-流体通道或通路，该流体通道或通路在上壁结构与下壁结构之间延伸通过外壳; -流体入口端口和流体出口端口，该流体入口端口和流体出口端口联接至流体通道或通路的相对的端部以允许注射流体流动通过外壳。壳体以热传导电绝缘材料形成，并且加热元件连结至壳体且热联接至壳体。流体通道或通路延伸通过壳体或绕壳体延伸，使得热能通过与壳体材料的直接物理接触而被传递至注射流体。注射流体加温器的外壳可以包括由合适的制造过程诸如注塑成型制造的热塑性材料或弹性化合物。外壳可以起保护外壳免于机械震动、冲击和外部环境中的污染物的作用。外壳可以包括具有矩形的、椭圆形的或圆形的截面轮廓一即沿着横向于流体入口和流体出口处的注射流体流的方向的截面一一的形状。外壳的流体入口端口和出口端口允许注射流体流动通过注射流体加温器,其中，冷注射流体或未加热的注射流体在入口端口处进入，而经加热的或经加温的注射流体以它的方式通过出口端口离开到达患者。壳体在本注射流体加温器中具有有利的多功能作用:充当用于连结至壳体的加热元件一例如厚膜和/或薄膜电阻器一的物理支架；以及充当通过壳体材料与流体之间的物理接触将热能直接传输至注射流体的热交换器或热板。该性质能够提供仅需要待被制造和组装的最少的独立的部件的紧凑的注射流体加温器。壳体材料优选地包括陶瓷材料诸如氧化铝(Al2O3)、硝酸铝或氧化铍，所有这些材料均非常适合作为用于大范围的加热元件材料特别是厚膜电阻器和薄膜电阻器的基质材料。陶瓷材料还具有良好的导热系数和良好的电绝缘性质。本领域的普通技术人 员将领会，由于壳体的材料与要被分配至患者的身体的注射流体直接接触，因此壳体的材料优选是生物上可兼容的，例如生物上可兼容的陶瓷材料诸如氧化铝(Al2O3)。替代性地，可以使用生物上不可兼容的材料诸如陶瓷硝酸铝或氧化铍。为了具有充分的电绝缘性质,壳体优选地包括具有大于IX IO9欧姆*米(0hm*m)的具体的电阻率的材料以满足正式需求。为了具有充分的导热性质，壳体优选地由下述材料制成:该材料具有大于0.5ff/(m.K)，更优选地大于1.0ff/(m.K)，甚至更优选地大于10.0ff/ (m.K)的具体导热系数。壳体可以例如通过模塑或加工固体物制造成单个统一元件。流体通道可以具有延伸通过元件的中央部分的大体上直的矩形形式。在替代性实施方式中，壳体包括多个独立结构，所述多个独立结构在各自制造后例如通过胶合、钎焊、压配、焊接等连结在一起。在一个这种实施方式中，外壳包括形成在独立的上壳体和下壳体中的上壁机构和下壁结构，上壳体与下壳体连结至彼此。在该实施方式中，流体通道可以在上壳体和下壳体之间延伸，例如通过形成在壳体的上壁结构和下壁结构的面对的表面中以形成延伸通过壳体的流体通路的配合的凹槽或沟槽来形成。流体通道可以具有多种不同的形状，但是优选地具有使注射流体与壳体(用作热交换器)之间的接触面积最大以增大流体加温器的流体加热能力(例如以每分钟公升数表示)的形状。在一个实施方式中，流体通道在垂直于入口端口和出口端口处的注射流体流延伸的截面平面内具有曲折形状。如果壳体具有平板状结构，则该平面可以与壳体的纵向轴线正交。在替代性实施方式中，流体通道包括沿着板状壳体的纵向轴线延伸的大致直的通道。在后一种实施方式中，流体通道优选地延伸通过壳体的宽度的大致部分以使注射流体与壳体之间的接触面积最大化。流体通道可以形成为具有0.1mm与5cm之间-诸如0.5mm与2cm之间-的高度的大致矩形的直管道。如果壳体具有平板状结构，则其高度可以小于4.0cm,优选地小于1.0cm。在注射流体加温器的又一实施方式中，流体通道绕壳体延伸，使得流体通道包括设置在壳体的上壁结构与外壳的上壁结构之间的第一通道部段。流体通道还包括设置在壳体的下壁结构与外壳的下壁结构之间的第二通道部段。在该实施方式中，壳体的上壁结构和下壁结构都与注射流体物理接触，以在壳体与注射流体之间提供大的接触面积以便确保热能的有效传递。本领域的普通技术人员将领会，在替代性实施方式中流体通道可以仅包括绕壳体延伸的单个通道部段。加热元件优选地连结至上壁结构的背向流体通道的表面和/或下壁结构的背向流体通道的表面，以使供给至加热元件的电气驱动电压或电流与注射流体绝缘并且防止对加热元件的电气端子或部件的腐蚀冲击。在一个这种实施方式中，加热元件包括薄膜电阻器或厚膜电阻器，该薄膜电阻器或厚膜电阻器例如通过丝网印刷或其他合适的连结机构直接连结在上壁结构和/或下壁结构的背向流体通道的表面上。因此，在这些实施方式中，上壁结构和下壁结构的电绝缘性质用来使注射流体与施加至加热元件或加热这些加热元件的元件的DC或AC电压/电流电绝缘。该厚膜电阻器或薄膜电阻器可以自然地包括多个电阻器元件或单独的电阻器，所述多个电阻器元件或单独的电阻器以串联或并联的方式联接以根据应用的需求提供任何期望的电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注射流体加温器，包括：‑外壳，所述外壳具有上壁结构和相对的下壁结构；所述外壳包封有：‑流体通道或通路，所述流体通道或通路在所述上壁结构与所述下壁结构之间延伸通过所述外壳，‑流体入口端口和流体出口端口，所述流体入口端口和所述流体出口端口联接至所述流体通道或通路的相对的端部以允许注射流体流通过所述外壳，‑壳体，所述壳体以热传导电绝缘材料形成，‑加热元件，所述加热元件连结至所述壳体并且热联接至所述壳体；其中，所述流体通道或通路延伸通过所述壳体或围绕所述壳体延伸，使得热能通过与壳体材料的直接物理接触传递至所述注射流体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.13 US 61/546,7791.一种注射流体加温器，包括: -外壳，所述外壳具有上壁结构和相对的下壁结构；所述外壳包封有: -流体通道或通路，所述流体通道或通路在所述上壁结构与所述下壁结构之间延伸通过所述外壳， -流体入口端口和流体出口端口，所述流体入口端口和所述流体出口端口联接至所述流体通道或通路的相对的端部以允许注射流体流通过所述外壳， -壳体，所述壳体以热传导电绝缘材料形成， -加热元件，所述加热元件连结至所述壳体并且热联接至所述壳体； 其中，所述流体通道或通路延伸通过所述壳体或围绕所述壳体延伸，使得热能通过与壳体材料的直接物理接触传递至所述注射流体。2.根据权利要求1所述的注射流体加温器，其中，所述壳体包括形成在分开的上壳体和下壳体中的上壁结构和下壁结构，所述上壳体与所述下壳体连结至彼此。3.根据权利要求2所述的注射流体加温器，其中，所述流体通道包括配合的凹槽或沟槽，所述配合的凹槽或沟槽形成在所述壳体的所述上壁结构和所述下壁结构的面对的表面中以形成延伸通过所述壳体的流体通路。4.根据权利要求2所述的注射流体加温器，其中，所述流体通道包括: -第一通道部段，所述第一通道部段设置在所述壳体的所述上壁结构与所述外壳的所述上壁结构之间；以及 -第二通道部段，所述第二通道部段设置在所述壳体的所述下壁结构与所述外壳的所述下壁结构之间。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的注射流体加温器，其中，所述加热元件连结至所述上壁结构的背向所述流体通道的表面和/或所述下壁结构的背向所述流体通道的表面。6.根据权利要求5所述的注射流体加温器，其中，所述上壁结构和所述下壁结构的至少一个背向所述流体通道的表面包括用于将电力接收至厚膜电阻器或薄膜电阻器的一对电联接端子。7.根据权利要求4所述的注射流体加温器，其中，所述加热元件包括包封在所述壳体的所述上壁结构与所述下壁结构之间的便携式能源，诸如可充电电池、不可充电电池、超级电容器等。8.根据权利要求7所述的注射流体加温器，其中，所述便携式能源与所述流体通道之间的热电阻小于100°C /W，优选地小于25°C /W，甚至更优选地小于10°C /W。9.根据前述权利要求中的任一项所述的注射流体加温器，其中，所述壳体包括具有小于2.0cm、优选地小于1.0cm的高度的平板状结构。10.一种注射流体加温器，包括: -外壳，所述外壳具有上壁结构和相对的下壁结构， -流体通道或通路，所述流体通道或通路在所述上壁结构与所述下壁结构之间延伸通过所述外壳， -流体入口端口和流体出口端口，所述流体入口端口和所述流体出口端口联接至所述流体通道或通路的相对的端部，以允许注射流体流通过所述外壳，-加热元件，所述加热元件热联接至所述流体通道以将热能传递至所述注射流体； -其中，所述加热元件包括便携式能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里克·克罗·安德森，
申请(专利权)人：美酷有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK