一种液体加热装置和系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种液体加热装置和系统。

背景技术

在医用设备的使用过程中，经常有需要用到液体(水或者药液)进行辅助治疗。在一些医疗情况下，需要使用液体加热设备对液体进行加热，但是，现有技术中，液体加热设备对液体的加热效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液体加热装置和系统，其能够有效地改善前述的技术问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种液体加热装置，包括第一传热件、第二传热件以及加热件，所述第一传热件、所述加热件以及所述第二传热件依次层叠设置，所述第一传热件设置有第一流道，所述第二传热件设置有第二流道，所述第一流道与所述第二流道连通，所述加热件用于对所述第一流道和/或所述第二流道内的液体进行加热。

在可选的实施方式中，所述第一传热件与所述第二传热件之间形成有容纳腔，所述加热件包括相互连接的加热部和导电部，所述加热部容置于所述容纳腔内，所述导电部伸出所述容纳腔。

在可选的实施方式中，所述加热部的周壁与所述容纳腔的内壁之间形成有间隙。

在可选的实施方式中，所述液体加热装置还包括绝缘的第一导热件和/或绝缘的第二导热件；

所述第一导热件垫设在所述第一传热件和所述加热件之间，和/或，所述第二导热件垫设在所述第二传热件和所述加热件之间。

在可选的实施方式中，所述第一传热件设置有与所述第一流道连通的第一进液口以及与所述第一流道连通的第一出液口，所述第二传热件设置有与所述第二流道连通的第二进液口以及与所述第二流道连通的第二出液口，其中，所述第二出液口与所述第一进液口连通。

在可选的实施方式中，所述液体加热装置还包括第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，所述第一温度传感器安装在所述第一出液口处，并输出表征从所述第一出液口输出的液体的温度的第一信号，所述第二温度传感器安装在所述第二进液口处，并输出表征从所述第二进液口输入的液体的温度的第二信号，所述控制器同时与所述第一温度传感器、所述第二温度传感器以及所述加热件电连接，所述控制器用于根据所述第一信号和所述第二信号控制所述加热件。

在可选的实施方式中，所述液体加热装置还包括温控开关，所述温控开关与所述加热件电连接，所述温控开关用于获取第一传热件或第二传热件的表面温度，并且在所述表面温度高于预设值时，控制所述加热件停止加热。

在可选的实施方式中，所述第一传热件设置有卡槽，所述液体加热装置还包括绝缘套，所述绝缘套卡设于所述卡槽内，所述温控开关套设于所述绝缘套的内部。

在可选的实施方式中，所述液体加热装置还包括密封垫，所述密封垫垫设在所述第一传热件和所述第二传热件之间，且所述密封垫设置有用于避让所述加热件的避让孔。

在可选的实施方式中，所述第一流道和所述第二流道蜿蜒或螺旋延伸。

在可选的实施方式中，所述液体加热装置还包括第一盖板和第一密封圈，所述第一盖板盖设于所述第一传热件远离所述第二传热件的一侧，所述第一密封圈垫设在所述第一盖板和所述第一传热件之间。

在可选的实施方式中，所述液体加热装置还包括第二盖板和第二密封圈，所述第二盖板盖设于所述第二传热件远离所述第一传热件的一侧，所述第二密封圈垫设在所述第二盖板和所述第二传热件之间。

第二方面，本发明提供一种液体加热系统，包括电源和前述实施方式任一项所述的液体加热装置，所述电源的输出端与所述加热件电连接。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供了一种液体加热装置，该液体加热装置包括第一传热件、第二传热件以及加热件，第一传热件设置有第一流道，第二传热件设置有第二流道，第一流道和第二流道连通，这样，液体可以从第一流道流入第二流道内，或者可以从第二流道流入第一流道内。另外，第一传热件、加热件以及第二传热件依次层叠设置，这样，由于加热件设置在第一传热件和第二传热件之间，加热件产生的热量可以大量地传递到第一传热件和/或第二传热件上，第一传热件和第二传热件可以阻碍加热件产生的热量扩散到空气中，从而减少了加热件的热量损失，提高了液体的加热效率。

本发明实施例还提供了一种液体加热系统，该液体加热系统包括前述的液体加热装置，并且具备该液体加热装置的全部功能。该液体加热系统同样可以提高液体加热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的液体加热系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的液体加热装置的剖面示意图；

图3为本发明实施例本实施例提供的液体加热装置的爆炸示意图；

图4为本发明实施例提供的加热件的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第一温度传感器、第二温度传感器、控制器以及加热件之间的控制框图；

图6为本发明实施例本实施例提供的温控开关与加热件之间的控制框图；

图7为本发明实施例提供的第一传热件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第二传热件的结构示意图。

图标：1-液体加热系统；11-电源；12-液体加热装置；121-第一传热件；1211-第一流道；1212-第一进液口；1213-第一出液口；1214-卡槽；122-第二传热件；1221-第二流道；1222-第二进液口；1223-第二出液口；123-加热件；1231-加热部；1232-导电部；124-容纳腔；125-间隙；126-第一导热件；127-第二导热件；128-连接管；129-第一接头；130-第二接头；131-第一温度传感器；132-第二温度传感器；133-控制器；134-温控开关；135-绝缘套；136-密封垫；1361-避让孔；137-第一盖板；138-第一密封圈；139-第二盖板；140-第二密封圈；141-第三接头；142-第四接头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1为本实施例提供的液体加热系统1的结构示意图。该液体加热系统1包括电源11和液体加热装置12，电源11可以为液体加热装置12的加热作业提供电能。

请参照图1-图3，图2为本实施例提供的液体加热装置12的剖面示意图，图3为本实施例提供的液体加热装置12的爆炸示意图。在本实施例中，该液体加热装置12包括第一传热件121、第二传热件122和加热件123，第一传热件121设置有第一流道1211，第二传热件122设置有第二流道1221，第一流道1211和第二流道1221连通，这样，第一流道1211内的液体可以流入到第二流道1221内，或第二流道1221内的液体也可以流入到第一流道1211内，加热件123与电源11电连接，加热件123通电后，会产生热量，从而可以对第一流道1211和/或第二流道1221内的流体进行加热。

结合图2，在本实施例中，第一传热件121、加热件123以及第二传热件122依次层叠设置。这样，由于加热件123设置在第一传热件121和第二传热件122之间，加热件123产生的热量可以大量地传递到第一传热件121和/或第二传热件122上，第一传热件121和第二传热件122可以阻碍加热件123的热量扩散到空气中，从而减少了加热件123的热量损失，提高了液体的加热效率。

需要说明的是，在本实施例中，加热件123选用金属片，并且金属片的表面涂刷有电阻层。因此，在加热件123与电源11连通后，电流通过电阻层，电阻层会产生热量。

可选地，在实际应用中，可以在加热件123的其中一侧涂刷电阻层，这样，加热件123产生的热量可以单独对第一流道1211或第二流道1221内的流体加热。

可选地，在实际应用中，也可以在加热件123的两侧均涂刷电阻层，这样，加热件123产生的热量可以同时对第一流道1211和第二流道1221内的流体加热，进一步提高流体的加热效率。

可选地，在其它实施例中，加热件123可以选用自发热材料，利用化学药剂与氧气接触，从而通过化学反应释放出大量热量，以实现对液体加热的作用。

可以理解的是，在本实施例中，第一传热件121和第二传热件122均可以选用高热导率的材料制成，这样可以较快地将热量传递到第一流道1211和第二流道1221内的液体上。

结合图2-图4，图4为本实施例提供的加热件123的结构示意图。在本实施例中，第一传热件121与第二传热件122之间形成有容纳腔124，加热件123包括相互连接的加热部1231和导电部1232，加热部1231容置于容纳腔124内，导电部1232伸出容纳腔124。

可以理解的是，加热部1231的表面涂刷有前述的电阻层，导电部1232与电源11通电后，加热部1231产生的热量会散发到容纳腔124内，然后再对第一流道1211或第二流道1221内的流体进行加热，而不容易传递到外部的空气中的。另外，导电部1232伸出容纳腔124，可以方便导电部1232与电源11连接，方便操作使用。并且，在本实施例中，导电部1232仅作导电使用，传热效率较低，这样可以有效阻碍加热部1231产生的热量通过导电部1232传递到外部空气中，以提高热能有效转化率，同时可以避免导电部1232因加热后温度过高而产生安全隐患。

具体地，在本实施例中，第二传热件122的顶端的其中部分凹陷形成凹腔，第一传热件121搭接在第二传热件122上后，第一传热件121的底壁将凹腔的上方开口封闭，从而形成前述的容纳腔124。可以理解的是，加热部1231容置于容纳腔124内，第一传热件121和第二传热件122可以更好地阻碍加热部1231产生的热量扩散到外部空气中，加热部1231产生的热量可以大量传递到第一流道1211和/或第二流道1221内，有效地提高液体的加热效率。

可选地，在其它实施例中，可以是第一传热件121的底端的其中部分凹陷形成凹腔，第一传热件121搭接在第二传热件122上后，第二传热件122的顶壁将凹腔的下方开口封闭，从而形成前述的容纳腔124。

可选地，在其它实施例中，也可以是，第一传热件121的底壁和第二传热件122的顶壁均为平面，然后第一传热件121的底壁和第二传热件122的顶壁分别抵接于加热件123的两侧，这样，也可以到达加热件123对第一流道1211和/或第二流道1221内的液体加热的作用。

结合图2，在本实施例中，加热部1231的周壁与容纳腔124的内壁之间形成有间隙125。这样，在加热部1231通电的情况下，间隙125可以有效地降低容纳腔124的内壁出现电极化的风险。即，在本实施例中，间隙125的宽度可以理解为爬电距离。

一般地，加热部1231的周壁与容纳腔124的内壁之间的最小距离保持在4mm以上，这样可以满足爬电距离要求。

需要说明的是，在本实施例中，为了提高安全性能，加热部1231的周壁的各个部分分别与容纳腔124的内壁的各个部分之间形成有间隙125。

请参照图2和图3，在本实施例中，液体加热装置12还包括绝缘的第一导热件126和绝缘的第二导热件127，第一导热件126垫设在第一传热件121和加热件123之间，第二导热件127垫设在第二传热件122和加热件123之间。

可以理解的是，第一导热件126可以将加热件123产生的热量传递到第一传热件121上，从而对第一流道1211内的流体加热。第二导热件127可以将加热件123产生的热量传递到第二传热件122上，从而对第二流道1221内的流体加热。

需要说明的是，第一导热件126可以将第一传热件121和加热件123隔离开，这样，可以避免第一传热件121出现前述的电极化现象。类似地，第二导热件127可以将第二传热件122和加热件123隔离开，从而可以避免第二传热件122出现前述的电极化现象。

一般地，第一导热件126和第二导热件127选用高热导率且绝缘性好的材料。具体地，在本实施例中，第一导热件126和第二导热件127均选用陶瓷片。

可选地，第一导热件126和第二导热件127这两者可以同时设置，也可以仅设置其中一者。

请参照图2和图3，在本实施例中，该液体加热装置12还包括连接管128，第一流道1211和第二流道1221通过连接管128连通。可选地，在其它实施例中，也可以直接将第一传热件121和第二传热件122拼接在一起，使得第一流道1211和第二流道1221直接连接。

可选地，连接管128与第一传热件121可以固定连接，也可以可拆卸连接。连接管128与第二传热件122可以固定连接，也可以可拆卸连接。

连接管128的形状可根据实际安装场景进行选择，在本实施例中，由于第一传热件121和第二传热件122层叠分布，因此，连接管128为U形管。

请参照图2和图3，在本实施例中，第一传热件121设置有第一进液口1212和第一出液口1213，第一进液口1212和第一出液口1213均与第一流道1211连通，第二传热件122设置有第二进液口1222和第二出液口1223，第二进液口1222和第二出液口1223均与第二流道1221连通，而连接管128的两端分别与第二出液口1223与第一进液口1212连通。

在本实施例中，液体从第二进液口1222进入到第二流道1221内，然后再经过第二出液口1223、连接管128以及第一进液口1212进入到第一流道1211内，最终从第一出液口1213流出。可以理解的是，液体在第一流道1211和第二流道1221流动的过程中，加热件123可以对液体进行充分加热，使得液体满足后续的医疗需求。

可选地，在其它实施例中，改变第一传热件121和第二传热件122的相对位置，第一进液口1212和第二出液口1223也可以不用借助连接管128直接连通。

结合图2和图3，在本实施例中，该液体加热装置12还包括第一接头129和第二接头130，第一接头129安装于第一出液口1213，第二接头130安装于第二进液口1222，第一接头129和第二接头130可以方便外接其它管道，这样可以使得安装和拆卸其它管道的过程更加快捷方便。

结合图2和图3，在本实施例中，该液体加热装置12还包括第三接头141和第四接头142，第三接头141安装于第一进液口1212，第四接头142安装于第二出液口1223，连接管128的两端分别与第三接头141和第四接头142连接，方便连接管128的安装和拆卸。

请参照图2、图3以及图5，图5为本实施例提供的第一温度传感器131、第二温度传感器132、控制器133以及加热件123之间的控制框图。在本实施例中，该液体加热装置12还包括第一温度传感器131、第二温度传感器132以及控制器133，第一温度传感器131安装在第一出液口1213处，第二温度传感器132安装在第二进液口1222处，控制器133同时与第一温度传感器131、第二温度传感器132以及加热件123电连接。

可以理解的是，在本实施例中，第一温度传感器131可以检测第一出液口1213处的液体的温度，并且可以向控制器133发出表征从第一出液口1213输出的液体的温度的第一信号。第二温度传感器132可以检测第二进液口1222处的液体的温度，并且可以向控制器133发出表征从第二进液口1222输入的液体的温度的第二信号。

在本实施例中，控制器133在获取到第一信号和第二信号后，可以实时获取第一流道1211和第二流道1221内的液体的温度。也就是说，控制器133可以实时计算得到第一出液口1213和第二进液口1222处的液体的温差，然后可以根据温差控制加热件123的发热功率，从而可以控制液体最终的加热温度，提高液体加热后的温度准确性。在本实施例中，由于加热件123与电源11电连接，因此，控制器133可以通过控制电源11的输出功率从而控制加热件123的发热功率。

当然了，在其它实施例中，也可以在加热件123上设置可变电阻，控制器133也可以通过控制电阻的阻值从而改变加热件123的发热效率。

请参照图2、图3以及图6，图6为本实施例提供的温控开关134与加热件123之间的控制框图。该液体加热装置12还包括温控开关134，温控开关134安装在第一传热件121或第二传热件122上，温控开关134与加热件123电连接，温控开关134可以检测第一传热件121或第二传热件122的表面温度。

具体地，如果检测到的第一传热件121或第二传热件122的表面温度高于预设值时，温控开关134可以切断加热件123的通电线路，从而使得加热件123停止加热。可以理解的是，在本实施例中，该温控开关134可以起到过热保护的作用，提高该液体加热装置12的整体安全性能。

结合图2和图3，在本实施例中，该液体加热装置12还包括绝缘套135，第一传热件121设置有卡槽1214，绝缘套135卡设于卡槽1214内，卡槽1214可以对绝缘套135进行限位作用，防止绝缘套135脱落。具体地，卡槽1214与绝缘套135过盈配合，绝缘套135更不容易出现脱落的情况。

另外，在本实施例中，温控开关134套设于绝缘套135的内部，绝缘套135可以对温控开关134起到保护作用，避免温控开关134出现电极化的情况。

需要说明的是，在本实施例中，绝缘套135的导电性能较差，但是导热性能较佳，因此，即使温控开关134套设在绝缘套135内，绝缘套135也不会影响到温控开关134对第一传热件121或第二传热件122的温度监控。

可选地，在其它实施例中，卡槽1214也可以设置在第二传热件122上。

请参照图2和图3，在本实施例中，液体加热装置12还包括密封垫136，密封垫136垫设在第一传热件121和第二传热件122之间，密封垫136可以提高第一传热件121与第二传热件122之间的密封性能，这样，不仅不可以防止液体从第一传热件121与第二传热件122之间的缝隙漏出，而且也可以减少加热件123产生的热量从第一传热件121与第二传热件122之间的缝隙散热到空气中。

结合图2，可以理解的是，在本实施例中，加热件123放置在容纳腔124中，密封垫136放置在容纳腔124的周壁上，第一传热件121搭接在第二传热件122上后，密封件被挤压在第一传热件121和第二传热件122之间，密封件被挤压后，可以进一步提升密封性能。

结合图3，在本实施例中，密封垫136还设置有用于避让加热件123的避让孔1361，也就是说，在本实施例中，避让孔1361与前述的容纳腔124连通，加热件123可以通过避让孔1361放入容纳腔124内或从容纳腔124内取出，方便加热件123的安装和更换。

请参照图2和图3，在本实施例中，液体加热装置12还包括第一盖板137和第一密封圈138，第一盖板137盖设于第一传热件121远离第二传热件122的一侧，第一密封圈138垫设在第一盖板137和第一传热件121之间。这样，第一密封圈138具备良好的密封效果，可以阻碍第一流道1211内的液体漏出。

类似地，在本实施例中，液体加热装置12还包括第二盖板139和第二密封圈140，第二盖板139盖设于第二传热件122远离第一传热件121的一侧，第二密封圈140垫设在第二盖板139和第二传热件122之间。这样，第二密封圈140同样具备良好的密封效果，可以阻碍第二流道1221内的液体漏出。

请参照图7和图8，图7为本实施例提供的第一传热件121的结构示意图，图8为本实施提供的第二传热件122的结构示意图。在本实施例中，第一流道1211和第二流道1221蜿蜒或螺旋延伸，这样，可以延长液体在第一流道1211和第二流道1221内的流动时间，从而可以延长加热件123对第一流道1211和第二流道1221的液体的加热时间，以提高热量利用率，使得液体温度达到后续医疗作业的要求。

综上，本实施例提供的液体加热装置12的工作原理：

在第一接头129和第二接头130分别外接两条管道，将加热件123通电，加热件123通电后产生大量热量，然后使液体通过第二接头130和第二进液口1222进入到第二流道1221内，液体在第二流道1221内流动，然后通过第二出液口1223、连接管128以及第一进液口1212流入到第一流道1211内，加热件123在此过程中可以同时对第一流道1211和第二流道1221内的液体进行加热。进入第一流道1211内的液体经过加热后，再通过第一出液口1213和第一接头129流动外部管道中，并最终储存加热后的液体，为后续医疗作为做准备。

液体在第一流道1211和第二流道1221流动的过程中，第一温度传感器131可以检测第一出液口1213处的液体的温度，第二温度传感器132可以检测第二进液口1222处的液体的温度，控制器133可以接收到第一温度传感器131和第二温度传感器132发出的第一信号和第二信号，并实时计算得到第一出液口1213和第二进液口1222处的液体的温差，然后可以根据温差控制加热件123的发热功率，从而可以控制液体最终的加热温度，提高液体加热后的温度的准确性。

以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。