SU1300274A1

SU1300274A1 - Наконечник термоэлектрического зондового охладител

Info

Publication number: SU1300274A1
Application number: SU843787581A
Authority: SU
Inventors: Сергей Олегович Филин; Николай Семенович Кирпач; Юрий Анатольевич Смирнов; Владимир Яковлевич Евтухов
Original assignee: Институт технической теплофизики АН УССР
Priority date: 1984-09-06
Filing date: 1984-09-06
Publication date: 1987-03-30

Description

2. Наконечник по п.1, о т л и ч ающийс тем, что, с целью обеспечени локализации очага эамо- .раживани путем создани вокруг него защитного теплового кольца и снижени энергозатрат, резистивна часть

1

Изобретение относитс к холодильной технике, а именно к термоэлектрическим охладител м, и может быть использовано в различных отрасл х медицины, в биологии, а также в тех- нике охлаждени миниатюрных устройств или дл локального охлаждени объекта.

Цель изобретени - уменьшение металлоемкости путем упрощени кон- струк1щи и сокращение времени выхода на рабочий режим, обеспечение локализации очага замораживани путем создани вокруг него защитного теплового кольца и снижение знергозй- трат.

На фиг,1 представлен наконечник и насадка в расстыкованном положении общий вид; н а фиг.2 - насадка с ре- зистивной частью перемычки в виде охранного кольца, разрез; на фиг,3 - сечение А-А на фиг,; на фиг.4 - кольцева перемычка с резистивной частью, изометри .

Наконечник представл ет собой цилиндрический корпус 1, выполненный из теплоизол гионного материала, например из оргстекла или текстолита В сквозных отверсти х корпуса размещен два комбинированных трубчатых водото- коподвода 2, на торцах которых установлены термоэлементы 3 р- и п-типа проводимости. Термоэлементы 3 сопр жены с водотокоподводами 2 при помощи пайки. Дл образовани сквозно- го канала дл прохода-охлаждающей воды осевые отверсти в водотокопод- водах 2 со стороны термоэлементов 3 выполнены глухими, а на наружной поверхности они имеют кольцевую про- точку 4, сообщающуюс с осевым отверстием . При этом корпус 1 имеет диаметральное отверстие 5, диаметр которого соответствует ширине проточ

перемычки выполнена н виде второго металлического кольца, размещенного на внейней поверхности насадки по периметру рабочего элемента и отделенного от него теплоизол ционным слоем.

5

0

0 5 0

5

ки 4. При сборке наконечника путем вкручивани на резьбе водотокопод- водов 2 в корпус 1 проточка 4 совмещаетс с отверстием 5 и образуетс Сквозной канал. Резьбовое соединение служит уплотнением, а при дополнительной необходимости герметичность канала обеспечиваетс известными средствами. Этой же цели служит технологическа заглушка 6. Наконечник состыкован с гибким шлангом 7, внутри которого с цепью обеспечени гибкости водо- и токоподводы могут быть разделены. На торцовой стыковочной плоскости наконечник имеет центральное отверстие с резьбой под винт дл стыковки сменной насадки 8. По периметру указанной поверхности установлена эластична манжета 9. Токоподводы установлены так, что термоэлементы 3 своими свободными залуженными торцами одинаково выступают над стыковочной плоскостью примерно на половину высоты манжеты 9 (0,2- 0,6 мм). Таким образом, при вкручивании насадки 8 с крепежным винтом 10, неподвижно установленным в ее корпусе, торцы термоэлементов прижимаютс к кольцевой перемычке 11, расположенной на стыковочной плоскости насадки. Форма насадки зависит от ее назначени (преимущественно выполн ют конусной). Корпус насадки 8 выполнен из теплоизол тора и в нем размещена пара термоэлектрических элементов 12, гор чим спаем которой вл етс перемычка 11, а холодным - контактньй или гнездовой рабочий элемент 13, Дл упрощени коммутации термоэлементы 12 установлены под наклоном и имеют скошенные торцы. Перемычка 11 вл етс одновременно теплопереходом между парами термоэлементов 3 и 12 и токопод313

водами к паре термоэлементов 12 и выполн етс преимущественно из меди, алюмини или латуни. Перемычка имеет резистивный участок 15, благодар которому ток, подаваемой на термо- элементы, частично шунтирует насадку , а пара термоэлементов 12 мень- шего поперечного сечени имеет меньший (в 1,5-3 раза) оптимальный ток питани . Вариантом выполнени пере- мычки вл етс выполнение резистив- ной части на внешней поверхности насадки в виде охранного теплового кольца (фиг.2 и 3), установленного по периметру рабочего элемента 13 и отделенного от . него слоем теплоизол ции . Резистивный участок 15 выполнен в виде кольца с разрезом и соединен с перемычкой 11 гибкими шинами 16, размещенными внутри теплоизол - ционного корпуса насадки, при этом сама перемычка 11 имеет диаметральный разрез дл того, чтобы при сты- ковке насадки с наконечником каждый термоэлемент наконечника контактиро- вал с одной половиной перемычки.

Наконечник термоэлектрического зондового охладител работает следующим образом.

Перед проведением хирургической операции или иного лечебного криовоз действи на наконечник плотно навинчивают соответствующущю насадку 8, Поскольку термоэлементы 3 залужены

744

м гким припоем, при их механическом прижиме к перемычке 11 контактные электрические и тепловые сопротивлени невелики. После установки насадки включают зондовый охладитель. По водотокоподводам 2 на наконечник подают хладоноситель (воду или антифриз ), который стабилизирует температуру гор чих спаев термоэлементов 3 на заданном уровне. Согласно эффекту Пельтье при питании термоэлементов посто нным током на их холодных спа х теплота поглощаетс , а на гор чих - выдел етс , Тепло от участка ткани человека или иного объекта охлаждени отнимаетс рабочим элементом 13 или специализированным инструментом , например иглой 14, при этом объект охлаждаетс в диапазоне (+20)- (-45) С или промораживаетс на определенную глубину. Теплота, выдел ема термоэлементами 12 через перемычку 11 передаетс на холодные спаи термоэлементов 3 и далее отводитс хладоносителем с последующей теплоотдачей в окружающую среду при помощи ребристого теплообменника или ком- - прессионной холодильной машины.

В предлагаемом наконечнике имеетс возможность установки как активной , так и пассивной насадки. Последн выполн етс цельнометаллической, например, из меди и замыкает через себ цепь термоэлементов 3.

/5

/7

Фиг.

Фиг.З

/;

ФигЛ

Claims

1. НАКОНЕЧНИК ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗОНДОВОГО ОХЛАДИТЕЛЯ, содержащий пару стационарных термоэлектрических элементов с комбинированными водотокоподводами, стыкующими- ft- ся с помощью центрального крепежного ; винта со съемной насадкой, имеющей свою пару термоэлементов, снабженных стыковочным коммутирующим тепло— переходом и находящихся в тепловом контакте с рабочим элементом наконечника, отличающийся тем, что, с целью уменьшения металлоемкости путем упрощения конструкции и сокращения времени выхода на рабочий режим, коммутирующий теплопере— ход выполнен в виде кольцевой металлической перемычки, размещенной кон— центрично крепежному винту и снабженной резистивней частью, причем пара стационарных термоэлектрических элементов установлена в период стыковки в непосредственном контакте с перемычкой.

SU ..„1300274

Фиг.1

2. Наконечник по π.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения локализации очага замораживания путем создания вокруг него защитного теплового кольца и снижения энергозатрат, резистивная часть перемычки выполнена в виде второго металлического кольца, размещенного на внешней поверхности насадки по периметру рабочего элемента и отделенного от него теплоизоляционным слоем.