[发明专利]热交换模块，系统和方法

说明书

单独的或系统一部分的热交换模块，其包括控制台。HEM可以包括通道外壳组件，热电冷却器(TEC)组件和热传递(盖)组件。外壳组件包括用于热传递液体的通道。该模块可以构造成提供柔性以更好地顺应和适合圆形的和/成角度的身体部分，并且经由TEC组件中的TEC有效地在相邻身体部分和热传递液体之间传递热量。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月28日提交的共同审理中的PCT国际申请PCT/US16/24592(PCT'592)和2016年9月28日提交的临时申请62/400,836的申请日权益，两个申请的全部内容均通过引用合并于此。

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【技术领域】

本公开的技术的一个方面一般涉及包含热电冷却器(TEC)并且可以用于加热或冷却的柔性热交换模块(HEM)。

【背景技术】

患者的低体温治疗用于多种应用，包括但不限于治疗脑损伤，脊髓损伤，肌肉损伤，关节损伤，以及用于心脏骤停和新生儿缺氧缺血性脑病的神经保护剂。这种治疗典型地是通过使用提供不完全且短暂冷却的冰袋和/或化学冷却包，或通过其中由循环冷冻水提供冷却的垫或盖而提供的。

【发明内容】

本文公开了一种热交换模块(HEM)，其具有通道外壳组件、热电冷却器(TEC)组件和热传递(或盖)组件。外壳组件包括液体通道，并且可以由射频(RF)或超声波焊接的塑料薄膜形成。TEC组件中的每个TEC都直接或通过通道壁中的密封的窗口间接地将热量传递给液体。例如，TEC的参考侧可以安装在窗口中，从而关闭窗口并形成通道壁的部分，或者导热(通常是铜或铝)板件可以安装在窗口中，而TEC的参考侧与板件的背面热接触。热传递(盖)组件可以包括开槽的热传递板(典型地为铜、铝或其它非常高导热率的材料)，或多个互连的瓦片(由铜、铝或其它导热材料制成的小板)用于抵靠身体部位进行定位。取决于实施例，TEC的用户侧与开槽的板或瓦片中的一个瓦片成热传递关系。热敏电阻(或热电偶)被定位在开槽的板或瓦片的向表面上。因此，TEC组件可控制地使用来自热敏电阻或热电偶或多个热敏电阻或热电偶的输入，通过将热量排出到热传递液体中或从传热液体中抽出热量来调节身体部分的温度。

通道外壳组件可由三个柔性片材构成。第一和第二片材具有对准的孔，并且上述板件可以嵌入片材中和片材之间，覆盖孔。将第一和第二片材被固定到第三(顶部)片材(诸如加强的TPU片材)上，该第三(顶部)片材被热压缩或RF焊接或超声波焊接到第二片材，以在其间与第二片材形成蛇形通道。板件的顶表面位于第二片材的通道部分中的孔处，从而形成通道壁的部分并与在通道中流动的液体直接接触，用于在其间进行热传递。

多个板件典型地嵌入第一与第二片材之中和之间，与前面提到的板件间隔开并且还形成通道壁的部分。TEC组件中的各个TEC的参考侧通过第一片材中的相应的孔附接到每个片材的后侧。

对于瓦片实施例，盖(热传递)组件可包括具有开窗的柔性(塑料)框架。排列成阵列的托盘各自通过柔性桥连接到相邻的托盘。每个托盘具有用于接收和保持相应TEC的孔，并且TEC的用户面通过该孔被固定到瓦片中的相应的瓦片。互连的托盘的阵列和多个瓦片通过在窗口中的相应的窗口处卡扣或钩住框架而保持在一起。框架保持瓦片间隔开，使得瓦片层沿着瓦片之间的一个或多个X轴以及一个或多个Y轴是柔性的。因此，通过在瓦片之间的轴上以及板件之间的轴上弯曲，HEM是柔性的并且与圆形和/或角形的身体部分同形。单独的热敏电阻(或热电偶)可以安装在每个瓦片的向内表面上，但不能干扰TEC附件。