[发明专利]一种热交换水箱及其温度控制方法

说明书

本发明公开了一种热交换水箱及温度控制方法，包括：根据温度传感器获取储液箱内液体的实时温度；利用控制器计算实时温度与热交换水箱的设定温度的温差值，根据温差值计算出热交换组件的加热或制冷电流值；启动内循环管路，利用热交换组件对储液箱内的液体进行对流换热；启动外循环管路，实现储液箱内的液体与外部设备的热交换。本发明的热交换水箱利用半导体制冷的原理，实现15℃‑39℃范围内的温度调节，缩短温度调节时间；同时结合PID温度控制方法实现高精度的温度控制，既适用于体外膜肺氧合系统，又满足心脏外科手术时医疗设备制冷的需求。

技术领域

本发明涉及体外膜肺氧合系统开发领域，具体涉及一种热交换水箱及其温度控制方法。

背景技术

体外膜肺是治疗呼吸衰竭的重要手段。体外膜肺氧合(Extracorporeal MembraneOxygenation，ECMO)代表着体外循环领域设备的先进技术，而氧合器(膜肺)是ECMO系统中的关键核心器件，主要功能是进行血氧交换和二氧化碳清除。

目前临床所用的ECMO热交换水箱不兼具升温和降温的能力，即无法在一定温度范围内为体外膜肺氧合器提供稳定的温度。

发明内容

本发明的目的是提供一种为体外膜肺氧合器提供稳定的温度，且可以在一定温度范围内调节，具备升温和降温能力，快速实现变温的热交换水箱。为解决上述问题，

本发明的第一方面提供了一种热交换水箱，储液箱、温度传感器、内循环管路、外循环管路、控制器及热交换组件；

储液箱与外部设备通过外循环管路连通，用于与外部设备内的液体进行热交换；

热交换组件通过内循环管路与储液箱连通，用于对储液箱内的液体进行对流换热；

温度传感器设置在储液箱内，用于采集储液箱内液体的温度；

控制器用于根据储液箱内液体的温度控制热交换组件的工作电流。

优选地，内循环管路包括：储液箱、内循环泵和热交换组件；

外循环管路包括：储液箱、外循环泵和外部设备。

优选地，热交换组件包括散热工装、半导体制冷片和热交换器；

热交换器的侧面设有进水口和出水口；

热交换器和散热工装分别以面接触的方式设置在半导体制冷片的相背的两个表面上。

优选地，还包括：液位传感器和压力传感器，分别用于采集储液箱内液体的液位数据和液压数据。

优选地，还包括控制显示组件，控制显示组件包括：散热器控制模块、显示屏控制模块、CAN总线模块、旋钮解码模块、指示灯控制模块、蜂鸣器控制模块、数据储存模块和A/D转换模块。

本发明的第二方面提供了一种体外膜肺氧合系统，使用上述的热交换水箱进行温度调节。

本发明的第三方面提供了一种心脏外科手术设备，使用上述的热交换水箱进行温度调节。

本发明的第四个方面提供了一种热交换水箱的温度控制方法，包括：

根据温度传感器获取储液箱内液体的实时温度；

利用控制器计算实时温度与热交换水箱的设定温度的温差值，根据温差值计算出热交换组件的加热或制冷电流值；

启动内循环管路，利用热交换组件对储液箱内的液体进行对流换热；

启动外循环管路，实现储液箱内的液体与外部设备的热交换。

优选地，控制器利用PID(Proportional Integral Derivative)控制原理对热交换组件的加热或制冷电流值进行控制。