具有冷却板的人体模型的制作方法
专利名称：具有冷却板的人体模型的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于训练医学从业者等人的人体模型，该人体模型包括用于消散由人 体模型内部的电子装置和机电装置所产生的热量的装置。具体地，本发明涉及这样一种人 体模型，该人体模型包括用于所述热量消散的冷却板。
背景技术：
具有用于控制输出和输入参数的电子装置的训练人体模型已经在一段时间内被 人们所公知。这些参数可以包括对医学受训者执行的动作(例如心脏按压)的感测，或者 输出参数的启动，例如使用机电驱动器产生声音或震颤。由于这种人体模型持续发展成具 有更多的位于内部的电子装置，所以人体模型内部所产生的热量增加。这些热量必须从电 子装置导出并且导出人体模型以防止人体模型内部过热。过热会导致各种装置(例如用于 控制所述参数的CPU(中央处理器))发生故障。解决该问题的一种显而易见的方式为在人体模型中布置多个通风孔，以利用流通 的空气将热量导出人体模型。然后，内部的加热的空气被新鲜的、较凉的外部空气取代。然 而，人体模型应该提供尽可能接近真实生命情形的训练体验，通风孔应该不可见，从而感觉 自然些。此外，污垢和多余的微尘或者有机体可以通过这些孔进入人体模型。为了确保人 体模型内部的空气交换，可能需要大功率风扇，从而产生噪音和额外的放热。另一种方式为通过尽可能多地将产生热量的电子装置和致动装置移出人体模型 来避免该问题。专利公布US 5, 772, 443 (Lampotang)中描述了一种人体模型，这可能是一 种解决方案。这里，人体模型通过多个器具放置在长椅上。然而，用于真实生命情形中的人 体模型，不局限于医院或者特殊的训练场所，所以理想情况下人体模型应该容易移动，而不 是携带大量的连接设备。因此，电子装置和致动装置应该布置在人体模型内部而不是人体 模型外部。这还将便于构建真实的生命事故情形，例如，将自主的身体(人体模型)自然地 布置在事故现场。因此，通过处理人体模型内的电子装置和机电装置或者其它装置产生的热量，可 以避免必须将上述装置移到人体模型的外部，同时避免在人体模型皮肤上设置通风孔。当 然，某些装置可能会被搁置在人体模型的外部，例如电源或者通信接口，但是理想的方案不 应该由于过热问题而必须将任何装置都移出人体模型。因此，本发明的目的在于提供一种 人体模型，其中结合了这种方案。
发明内容
所述目的通过根据本发明的人体模型来实现。该人体模型是用于训练医学人员等 人的人体模型，该人体模型包括用于感测输入参数和用于控制输出参数的电路。所述人体 模型包括含有金属的板，该板用于将由所述电路产生的热量从所述电路传导出去。此外，当 所述板直接或者间接地连接到包括有大腿、骨盆、颈部(头部)和手臂的群中的至少一个 时，所述板用作所述人体模型的结构部分。此外，所述板构成围绕人体模型主板的法拉第笼(Faraday cage)的至少一部分。通过下面的讨论将理解的是，这种板(或者冷却板)在用于上述类型的人体模型 中时具有许多优点。优选地，所述冷却板为铝板，从而使该板具有高结构强度和良好的热传导特性。此 外，铝为轻且廉价的金属，并且不会由于腐蚀而容易劣化。通过使所述板用作主要结构部分，所述板可以实现除了冷却之外的其它目的。因 此，所述板可以构成人体模型的中心连接部分。例如，人体模型手臂或腿/大腿的结构部件 可以直接连接到所述板。然而，该部件也可以通过桥接所述板和身体部分的其它结构间接 地连接到所述板。例如，所述板可以连接到骨盆部件，所述骨盆部件还连接到人体模型的腿 或大腿。根据本发明的一种优选实施方式，所述冷却板基本平行于所述人体模型内的电主 板布置，用于消散由所述主板产生的热量。通过该方式，来自所述主板上的元件的热量有效 地传导给所述冷却板。为了使所述主板上的元件得以更加有效地冷却，所述板布置成使空 气从所述板的一侧流通到所述板的另一侧，使空气流经所述元件。在一种尤其优选的实施方式中，所述板包括至少一个孔，用于冷却空气的流通。优 选地，关于所述冷却板布置有风扇，该风扇用于通过所述孔中的至少一个孔提供空气流。此 外，所述板以这种方式布置，即使得冷却空气在所述板和所述主板之间的空间中流动，以引 导所述空气流经所述主板上的元件。为了使显著产生热量的元件或者重要元件例如CPU有效地冷却，所述元件可以直 接相对所述冷却板上的孔布置，以使引导的空气流经所述元件。另一种提高所述元件的冷 却效率的可能方式为使所述冷却板的一部分与所述元件热接触。本发明的优选实施方式的特征在于，人体模型中产生的几乎所有热量都利用热传 导通过所述人体模型的外部部分(例如仿制的皮肤)引导到外部环境中。通过该方式，避 免了人体模型(皮肤)的外部部分上的不符合实际的通风孔，为受训者实现了更加可信的 训练体验。使冷却板含有金属并且构成围绕人体模型主板的法拉第笼的一部分，可以使得冷 却板部分地实现另一目的。由于人体模型主板具有多种电子电路，所以法拉第笼应该围绕 所述主板布置，以遵循EMC规则(电磁兼容性)。这些规则可能特别严苛，由于人体模型应 该允许在使用灵敏的电子设备的医院中使用。当冷却板适合具有一个或多个用于空气流动 的孔时，所述孔应该优选地覆盖有金属栅格，以阻挡电磁波，但能够使空气自由流通。在一种特别的实施方式中，根据本发明的人体模型设置有感测装置，用于感测助 听装置(例如听诊器)的存在。此外，风扇适于在这种助听装置存在期间关闭。由于风扇 可能在运转时产生一些噪音，该特征确保了风扇不会干扰助听装置。优选地，所述冷却板布置在所述人体模型的躯干中，并且所述冷却板的宽度至少 为所述躯干的宽度的二分之一。这种大尺寸的冷却板导致热量的广泛散布，该热量会基本 上通过皮肤传导出所述人体模型。热量的广泛散布导致不会在所述皮肤上产生异常热的部 位，从而避免了对通风孔的需要。根据本发明的另一种优选实施方式，所述冷却板布置有用于心脏压缩抵抗弹簧的 接收部分。这种弹簧可以布置在人体模型中，用于在心脏按压训练过程中当压下胸部时对胸部提供阻力。通过将该特征合并于所述冷却板，避免了用于相同目的的专门构件。代替仅有一块冷却板布置在所述人体模型中，本发明的一种实施方式布置有两块 或多块冷却板。优选地，所述冷却板可以具有热连接。例如，所述冷却板可以通过热传导铰 式接头(hinge joint)铰接在一起。通过对本发明的概述以及下面的根据本发明的实施方式的例子，可以意识到本发 明具有许多优点有效的冷却板导致最小限度地使用用于冷却产生热量的部件的风扇。根据周围环 境的温度，风扇可以根本就不必使用。如果必须使用风扇，则冷却板的大尺寸和有效设立导 致这种使用的最低需要。如上文所述，除了医学训练目的任何所需的或者产生的噪音，可以 要求所述种类的人体模型不产生噪音或者产生很少的噪音。所述冷却板满足结构要求。由于冷却板的大尺寸，产生的热量能够利用热传导通过人体模型皮肤引导出去。 不需要通风孔，并且不会在所述皮肤上产生异常热的部位。所述冷却板能够为心脏压缩抵抗弹簧提供结构强固的接收部分，从而省略了用于 该目的的专门结构。所述冷却板通过构成法拉第笼的至少一部分而满足了电磁兼容性(EMC)需求。
下面，将参考附图给出本发明的实施方式的详细例子，其中图1是根据本发明的人体模型的躯干部分的视图；图2是根据本发明的人体模型的躯干部分的分解透视图；图3是根据本发明的一种实施方式的布置在人体模型中的冷却板的透视图；图4是从不同的角度观察的图3的冷却板的透视图；图5是适于布置在所述躯干的内部的主电路板的透视图；图6是通过所述躯干的横截面视图，显示了冷却板和流经一些产生热量的电子装 置的冷却空气；以及图7是显示用于冷却CPU的特别结构的放大的横截面视图。
具体实施例方式图1显示了根据本发明的一种实施方式的人体模型的躯干1的前部。如图所示， 所述躯干包括多种部件。在使用时，仿制的皮肤(未显示)将覆盖所示的部件，使人体模型 具有真实的外表。图2用分解图显示了相同的躯干1，其中可以看到更多的部件。除了仿制 的皮肤之外，顶盖Ia(优选适合于复苏练习(resuscitation practice))、侧盖Ib和底盖 Ic构成躯干1的外部部分。底盖Ic构成人体模型的背部。人体模型主板3基本上平行于 底盖Ic布置。主板3包括各种电子装置，用于控制各种人体模型特征。参考图5将进一步 描述主板3。冷却板5邻近主板3布置并且布置在所述主板3的上方。在该实施方式中，冷却 板5由铝制成，使冷却板5轻质，然而结构坚固并且具有良好的导热性。所述冷却板5包括 用于连接人体模型的手臂(未显示)的连接凸缘5a、头部(颈部)连接凸缘5b和骨盆连接凸缘5c。代替骨盆连接凸缘5c，也可以设想一个具有大腿连接凸缘(未显示)的较长的冷 却板5，或者甚至位于冷却板5和大腿连接件之间的一块或多块冷却板(或者其它部件)。图3和图4分别显示了冷却板5的上侧和下侧。与冷却板周边间隔一定距离设置 有两个孔5d、5e，用于冷却空气的流通。孔5e连接有冷却板5的特别的冷却部分5f。所述 冷却部分5f通过柔性的热导体5g热连接到产生热量的CPU。该CPU具有特别的冷却需求。 下面将进一步地对其进行更加详细的说明。在所述冷却板5的中心布置有形成为凹槽5h的弹簧接收部分，用于接收心脏压缩 弹簧(未显示)。该弹簧用于在心脏按压训练中对胸部提供弹性阻力。如果没有冷却板5， 就必须提供具有机械强度以接收所述弹簧的专门结构。因此，在具有冷却板5的情况下，有 利地避免了这种额外的结构。通过所述冷却板5与所述弹簧之间的良好热连接，所述弹簧 也能够将热量从所述冷却板5传导出去。优选地，所述冷却板可以是铸造的铝板。值得注意的是，代替单一的冷却板，也可以以相同的方式使用多块冷却板。优选 地，所述多块冷却板可以热连接。例如，它们可以铰接在一起。图5更加详细地显示了图2中所示的人体模型主板3。所述主板3的周边适于装 入人体模型躯干1中。使所述主板3位于人体模型躯干1的背部是有利的，由于这可以使 大主板切实可行。当然，也可以布置多块电路板，但是这将带来不必要的麻烦和浪费。靠近 所述主板3的一角布置有两个大的电阻器3a，用于消散从去纤颤器(defibrillator)(未显 示)接收的电能。因此，通过使用这些电阻器3a，来自去纤颤器的能量以可控的方式消散 掉，在附近布置的冷却板5将使遍及所述躯干1产生的热量散布开。在该实施方式中，去纤 颤器的使用将导致消散在电阻器3a中的12W能量的周期作用。在正常操作时，主板3将消 散大约12W的能量。优选地，多数产生热量的部件布置在所述主板3上的相同区域。一些人会认为这 样的布置是有缺陷的，由于各个部件会相互加热。然而，该结构使得可以将空气流从风扇 11(图6)直接引导到最热的部件上。图6是显示冷却板5相对于人体模型主板3和底盖Ic的布置的横截面视图。出 于简化的目的，在该图中省略了图2中所示的顶盖。一层仿制的皮肤7围绕躯干1的盖la、 lb、lc布置，基本上将空气捕集在内部。所述主板3布置在冷却板5和底盖Ic之间。可以从图6中看到，在所述主板3与 冷却板5之间限定有空间9。因此，空间9中的空气被主板3上的各种电子元件加热。然 后，热量传递到冷却板5。此外，如上文所简要描述的，所述冷却板5具有两个孔5d、5e。小 风扇11布置在孔5d中，以通过孔5d将空气流提供到空间9中。因此，空气从躯干1中的 空气空间流到所述主板3与所述冷却板5之间的空间9中，最终作为加热的空气通过孔5d 流回。因此，(相对)冷的空气被引入空间9中，并流经产生热量的电子元件，从而将产生 热量的电子元件冷却。值得注意的是，这是一个封闭的循环。空气不是从人体模型外部引 入，而是来自人体模型内部的空间。因此，空气在所述冷却板5与所述主板3之间的空间9 中被加热，并通过将热量传递到人体模型的外部部分(例如皮肤7)在空间9的外部而被冷 却。热量通过皮肤7传导出人体模型。优选地，风扇11是可控的，以在必要时通过空间9提供空气流。在使用根据本发明 的人体模型的一些训练情形中，受训者将倾听身体的声音，例如心脏的声音或者肺的声音。在一些情形中，风扇11可能产生干扰声音。因此，在根据本发明的一种实施方式中，所述人 体模型包括传感器，用于感测医疗助听装置(例如听诊器)的存在。当感测到这种存在时， 风扇11的控制器适于在短时间内停止风扇11，以避免干扰这种听诊行为。然而，优选地，应 当监测重要电子元件的温度，以在到达任何临界温度之前启动风扇11。如图6所示，在一种特别优选的实施方式中，所述冷却板5具有特别的冷却部分 5f，该冷却部分5f直接邻近主板CPU(中央处理器)3b布置。或许最好如图3和图4所示， 冷却部分5f为板状件，该板状件低于孔5e的开口，使空气横向流经冷却部分5f。因此，冷 却部分5f特别有效地得到冷却。更详细地，如图7所示，冷却部分5f通过柔性热导体13a 和铝板13b与CPU3b热接触。冷却板5与CPU3b之间的直接的热接触有效地消除了 CPU3b 产生的热量。在本发明的一种优选实施方式中，冷却板5构成围绕主板3的法拉第笼的一部分。 如上文所简要描述的，对于根据本发明类型的人体模型或许存在严苛的EMC-要求(电磁兼 容性)。法拉第笼是保证这种电磁兼容性的有效手段。使冷却板5由金属(例如铝)制成， 冷却板5可以作为这种法拉第笼的一部分，从而实现了另一目的。当然，法拉第笼必须优选 由底盖Ic完成，以完全封装主板3。优选地，所述冷却板的尺寸至少为所述躯干的宽度的二分之一。通过布置大面积 的冷却板，提供了从冷却板5到躯干1中的空气的有效热传递。此外，大面积确保了躯干内 部的热量的均勻分布，使得所述躯干的皮肤的所有区域或多或少地均勻变热。异常热的特 别部位会为受训者带来不真实的体验。
权利要求
用于训练医学人员等人的人体模型，该人体模型包括用于感测输入参数和用于控制输出参数的电路，其特征在于该人体模型包括含有金属的板，该板用于将由所述电路产生的热量从所述电路传导出去；当所述板直接或者间接地连接到由大腿、骨盆、颈部(头部)和手臂组成的群中的至少一个时，所述板能够用作结构部分；所述板构成围绕人体模型主板的法拉第笼的至少一部分。
2.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板基本平行于所 述电主板布置，用于消散由所述主板产生的热量。
3.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置成使空气 从所述板的一侧流通到所述板的另一侧。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板包括至少一个 孔，该至少一个孔用于冷却空气的流通。
5.根据权利要求4所述的人体模型，其特征在于，所述板连接有风扇，该风扇用于提供 通过所述孔中的至少一个孔的气流。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置为使得冷 却空气在所述板和所述主板之间的空间中流动。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的人体模型，其特征在于，位于所述主板上的产 生热量特别多的元件和所述冷却板上的孔布置在相对应的位置上，从而使得冷却空气直接 流动到所述元件上。
8.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板与产生热量的 电路热接触。
9.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述人体模型中产生 的几乎所有热量利用热传导通过所述人体模型的外部部分例如仿制的皮肤而引导到外部 环境中。
10.根据权利要求4所述的人体模型，其特征在于，所述孔由金属栅格覆盖，该金属栅 格构成所述法拉第笼的一部分，而且空气能够通过所述金属栅格自由流动。
11.根据权利要求5所述的人体模型，其特征在于，所述人体模型设置有感测装置，该 感测装置用于感测助听装置例如听诊器的存在，而且所述风扇适于在这种助听装置存在期 间被关闭。
12.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置在所述人 体模型的躯干中，并且所述板的宽度至少为所述躯干的宽度的二分之一。
13.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置有用于心 脏压缩抵抗弹簧的接收部分。
14.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板为多块这种冷 却板中的一块。
15.根据权利要求14所述的人体模型，其特征在于，所述板中的至少两块板热连接。
全文摘要
用于训练医学人员等人的人体模型，该人体模型包括用于感测输入参数和控制输出参数的电路。该人体模型包括含有金属的板，该板用于将由所述电路产生的热量从所述电路传导出去。当所述板直接或者间接地连接到由大腿、骨盆、颈部(头部)和手臂组成的群中的至少一个时，所述板用作结构部分。此外，所述板构成围绕人体模型主板的法拉第笼的至少一部分。
文档编号G09B23/28GK101911152SQ200980101574
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月9日 优先权日2008年1月11日
发明者T·埃尔登 申请人:挪度医疗器械有限公司
技术领域：
本发明涉及用于训练医学从业者等人的人体模型，该人体模型包括用于消散由人 体模型内部的电子装置和机电装置所产生的热量的装置。具体地，本发明涉及这样一种人 体模型，该人体模型包括用于所述热量消散的冷却板。
背景技术：
具有用于控制输出和输入参数的电子装置的训练人体模型已经在一段时间内被 人们所公知。这些参数可以包括对医学受训者执行的动作(例如心脏按压)的感测，或者 输出参数的启动，例如使用机电驱动器产生声音或震颤。由于这种人体模型持续发展成具 有更多的位于内部的电子装置，所以人体模型内部所产生的热量增加。这些热量必须从电 子装置导出并且导出人体模型以防止人体模型内部过热。过热会导致各种装置(例如用于 控制所述参数的CPU(中央处理器))发生故障。解决该问题的一种显而易见的方式为在人体模型中布置多个通风孔，以利用流通 的空气将热量导出人体模型。然后，内部的加热的空气被新鲜的、较凉的外部空气取代。然 而，人体模型应该提供尽可能接近真实生命情形的训练体验，通风孔应该不可见，从而感觉 自然些。此外，污垢和多余的微尘或者有机体可以通过这些孔进入人体模型。为了确保人 体模型内部的空气交换，可能需要大功率风扇，从而产生噪音和额外的放热。另一种方式为通过尽可能多地将产生热量的电子装置和致动装置移出人体模型 来避免该问题。专利公布US 5, 772, 443 (Lampotang)中描述了一种人体模型，这可能是一 种解决方案。这里，人体模型通过多个器具放置在长椅上。然而，用于真实生命情形中的人 体模型，不局限于医院或者特殊的训练场所，所以理想情况下人体模型应该容易移动，而不 是携带大量的连接设备。因此，电子装置和致动装置应该布置在人体模型内部而不是人体 模型外部。这还将便于构建真实的生命事故情形，例如，将自主的身体(人体模型)自然地 布置在事故现场。因此，通过处理人体模型内的电子装置和机电装置或者其它装置产生的热量，可 以避免必须将上述装置移到人体模型的外部，同时避免在人体模型皮肤上设置通风孔。当 然，某些装置可能会被搁置在人体模型的外部，例如电源或者通信接口，但是理想的方案不 应该由于过热问题而必须将任何装置都移出人体模型。因此，本发明的目的在于提供一种 人体模型，其中结合了这种方案。
发明内容
所述目的通过根据本发明的人体模型来实现。该人体模型是用于训练医学人员等 人的人体模型，该人体模型包括用于感测输入参数和用于控制输出参数的电路。所述人体 模型包括含有金属的板，该板用于将由所述电路产生的热量从所述电路传导出去。此外，当 所述板直接或者间接地连接到包括有大腿、骨盆、颈部(头部)和手臂的群中的至少一个 时，所述板用作所述人体模型的结构部分。此外，所述板构成围绕人体模型主板的法拉第笼(Faraday cage)的至少一部分。通过下面的讨论将理解的是，这种板(或者冷却板)在用于上述类型的人体模型 中时具有许多优点。优选地，所述冷却板为铝板，从而使该板具有高结构强度和良好的热传导特性。此 外，铝为轻且廉价的金属，并且不会由于腐蚀而容易劣化。通过使所述板用作主要结构部分，所述板可以实现除了冷却之外的其它目的。因 此，所述板可以构成人体模型的中心连接部分。例如，人体模型手臂或腿/大腿的结构部件 可以直接连接到所述板。然而，该部件也可以通过桥接所述板和身体部分的其它结构间接 地连接到所述板。例如，所述板可以连接到骨盆部件，所述骨盆部件还连接到人体模型的腿 或大腿。根据本发明的一种优选实施方式，所述冷却板基本平行于所述人体模型内的电主 板布置，用于消散由所述主板产生的热量。通过该方式，来自所述主板上的元件的热量有效 地传导给所述冷却板。为了使所述主板上的元件得以更加有效地冷却，所述板布置成使空 气从所述板的一侧流通到所述板的另一侧，使空气流经所述元件。在一种尤其优选的实施方式中，所述板包括至少一个孔，用于冷却空气的流通。优 选地，关于所述冷却板布置有风扇，该风扇用于通过所述孔中的至少一个孔提供空气流。此 外，所述板以这种方式布置，即使得冷却空气在所述板和所述主板之间的空间中流动，以引 导所述空气流经所述主板上的元件。为了使显著产生热量的元件或者重要元件例如CPU有效地冷却，所述元件可以直 接相对所述冷却板上的孔布置，以使引导的空气流经所述元件。另一种提高所述元件的冷 却效率的可能方式为使所述冷却板的一部分与所述元件热接触。本发明的优选实施方式的特征在于，人体模型中产生的几乎所有热量都利用热传 导通过所述人体模型的外部部分(例如仿制的皮肤)引导到外部环境中。通过该方式，避 免了人体模型(皮肤)的外部部分上的不符合实际的通风孔，为受训者实现了更加可信的 训练体验。使冷却板含有金属并且构成围绕人体模型主板的法拉第笼的一部分，可以使得冷 却板部分地实现另一目的。由于人体模型主板具有多种电子电路，所以法拉第笼应该围绕 所述主板布置，以遵循EMC规则(电磁兼容性)。这些规则可能特别严苛，由于人体模型应 该允许在使用灵敏的电子设备的医院中使用。当冷却板适合具有一个或多个用于空气流动 的孔时，所述孔应该优选地覆盖有金属栅格，以阻挡电磁波，但能够使空气自由流通。在一种特别的实施方式中，根据本发明的人体模型设置有感测装置，用于感测助 听装置(例如听诊器)的存在。此外，风扇适于在这种助听装置存在期间关闭。由于风扇 可能在运转时产生一些噪音，该特征确保了风扇不会干扰助听装置。优选地，所述冷却板布置在所述人体模型的躯干中，并且所述冷却板的宽度至少 为所述躯干的宽度的二分之一。这种大尺寸的冷却板导致热量的广泛散布，该热量会基本 上通过皮肤传导出所述人体模型。热量的广泛散布导致不会在所述皮肤上产生异常热的部 位，从而避免了对通风孔的需要。根据本发明的另一种优选实施方式，所述冷却板布置有用于心脏压缩抵抗弹簧的 接收部分。这种弹簧可以布置在人体模型中，用于在心脏按压训练过程中当压下胸部时对胸部提供阻力。通过将该特征合并于所述冷却板，避免了用于相同目的的专门构件。代替仅有一块冷却板布置在所述人体模型中，本发明的一种实施方式布置有两块 或多块冷却板。优选地，所述冷却板可以具有热连接。例如，所述冷却板可以通过热传导铰 式接头(hinge joint)铰接在一起。通过对本发明的概述以及下面的根据本发明的实施方式的例子，可以意识到本发 明具有许多优点有效的冷却板导致最小限度地使用用于冷却产生热量的部件的风扇。根据周围环 境的温度，风扇可以根本就不必使用。如果必须使用风扇，则冷却板的大尺寸和有效设立导 致这种使用的最低需要。如上文所述，除了医学训练目的任何所需的或者产生的噪音，可以 要求所述种类的人体模型不产生噪音或者产生很少的噪音。所述冷却板满足结构要求。由于冷却板的大尺寸，产生的热量能够利用热传导通过人体模型皮肤引导出去。 不需要通风孔，并且不会在所述皮肤上产生异常热的部位。所述冷却板能够为心脏压缩抵抗弹簧提供结构强固的接收部分，从而省略了用于 该目的的专门结构。所述冷却板通过构成法拉第笼的至少一部分而满足了电磁兼容性(EMC)需求。
下面，将参考附图给出本发明的实施方式的详细例子，其中图1是根据本发明的人体模型的躯干部分的视图；图2是根据本发明的人体模型的躯干部分的分解透视图；图3是根据本发明的一种实施方式的布置在人体模型中的冷却板的透视图；图4是从不同的角度观察的图3的冷却板的透视图；图5是适于布置在所述躯干的内部的主电路板的透视图；图6是通过所述躯干的横截面视图，显示了冷却板和流经一些产生热量的电子装 置的冷却空气；以及图7是显示用于冷却CPU的特别结构的放大的横截面视图。
具体实施例方式图1显示了根据本发明的一种实施方式的人体模型的躯干1的前部。如图所示， 所述躯干包括多种部件。在使用时，仿制的皮肤(未显示)将覆盖所示的部件，使人体模型 具有真实的外表。图2用分解图显示了相同的躯干1，其中可以看到更多的部件。除了仿制 的皮肤之外，顶盖Ia(优选适合于复苏练习(resuscitation practice))、侧盖Ib和底盖 Ic构成躯干1的外部部分。底盖Ic构成人体模型的背部。人体模型主板3基本上平行于 底盖Ic布置。主板3包括各种电子装置，用于控制各种人体模型特征。参考图5将进一步 描述主板3。冷却板5邻近主板3布置并且布置在所述主板3的上方。在该实施方式中，冷却 板5由铝制成，使冷却板5轻质，然而结构坚固并且具有良好的导热性。所述冷却板5包括 用于连接人体模型的手臂(未显示)的连接凸缘5a、头部(颈部)连接凸缘5b和骨盆连接凸缘5c。代替骨盆连接凸缘5c，也可以设想一个具有大腿连接凸缘(未显示)的较长的冷 却板5，或者甚至位于冷却板5和大腿连接件之间的一块或多块冷却板(或者其它部件)。图3和图4分别显示了冷却板5的上侧和下侧。与冷却板周边间隔一定距离设置 有两个孔5d、5e，用于冷却空气的流通。孔5e连接有冷却板5的特别的冷却部分5f。所述 冷却部分5f通过柔性的热导体5g热连接到产生热量的CPU。该CPU具有特别的冷却需求。 下面将进一步地对其进行更加详细的说明。在所述冷却板5的中心布置有形成为凹槽5h的弹簧接收部分，用于接收心脏压缩 弹簧(未显示)。该弹簧用于在心脏按压训练中对胸部提供弹性阻力。如果没有冷却板5， 就必须提供具有机械强度以接收所述弹簧的专门结构。因此，在具有冷却板5的情况下，有 利地避免了这种额外的结构。通过所述冷却板5与所述弹簧之间的良好热连接，所述弹簧 也能够将热量从所述冷却板5传导出去。优选地，所述冷却板可以是铸造的铝板。值得注意的是，代替单一的冷却板，也可以以相同的方式使用多块冷却板。优选 地，所述多块冷却板可以热连接。例如，它们可以铰接在一起。图5更加详细地显示了图2中所示的人体模型主板3。所述主板3的周边适于装 入人体模型躯干1中。使所述主板3位于人体模型躯干1的背部是有利的，由于这可以使 大主板切实可行。当然，也可以布置多块电路板，但是这将带来不必要的麻烦和浪费。靠近 所述主板3的一角布置有两个大的电阻器3a，用于消散从去纤颤器(defibrillator)(未显 示)接收的电能。因此，通过使用这些电阻器3a，来自去纤颤器的能量以可控的方式消散 掉，在附近布置的冷却板5将使遍及所述躯干1产生的热量散布开。在该实施方式中，去纤 颤器的使用将导致消散在电阻器3a中的12W能量的周期作用。在正常操作时，主板3将消 散大约12W的能量。优选地，多数产生热量的部件布置在所述主板3上的相同区域。一些人会认为这 样的布置是有缺陷的，由于各个部件会相互加热。然而，该结构使得可以将空气流从风扇 11(图6)直接引导到最热的部件上。图6是显示冷却板5相对于人体模型主板3和底盖Ic的布置的横截面视图。出 于简化的目的，在该图中省略了图2中所示的顶盖。一层仿制的皮肤7围绕躯干1的盖la、 lb、lc布置，基本上将空气捕集在内部。所述主板3布置在冷却板5和底盖Ic之间。可以从图6中看到，在所述主板3与 冷却板5之间限定有空间9。因此，空间9中的空气被主板3上的各种电子元件加热。然 后，热量传递到冷却板5。此外，如上文所简要描述的，所述冷却板5具有两个孔5d、5e。小 风扇11布置在孔5d中，以通过孔5d将空气流提供到空间9中。因此，空气从躯干1中的 空气空间流到所述主板3与所述冷却板5之间的空间9中，最终作为加热的空气通过孔5d 流回。因此，(相对)冷的空气被引入空间9中，并流经产生热量的电子元件，从而将产生 热量的电子元件冷却。值得注意的是，这是一个封闭的循环。空气不是从人体模型外部引 入，而是来自人体模型内部的空间。因此，空气在所述冷却板5与所述主板3之间的空间9 中被加热，并通过将热量传递到人体模型的外部部分(例如皮肤7)在空间9的外部而被冷 却。热量通过皮肤7传导出人体模型。优选地，风扇11是可控的，以在必要时通过空间9提供空气流。在使用根据本发明 的人体模型的一些训练情形中，受训者将倾听身体的声音，例如心脏的声音或者肺的声音。在一些情形中，风扇11可能产生干扰声音。因此，在根据本发明的一种实施方式中，所述人 体模型包括传感器，用于感测医疗助听装置(例如听诊器)的存在。当感测到这种存在时， 风扇11的控制器适于在短时间内停止风扇11，以避免干扰这种听诊行为。然而，优选地，应 当监测重要电子元件的温度，以在到达任何临界温度之前启动风扇11。如图6所示，在一种特别优选的实施方式中，所述冷却板5具有特别的冷却部分 5f，该冷却部分5f直接邻近主板CPU(中央处理器)3b布置。或许最好如图3和图4所示， 冷却部分5f为板状件，该板状件低于孔5e的开口，使空气横向流经冷却部分5f。因此，冷 却部分5f特别有效地得到冷却。更详细地，如图7所示，冷却部分5f通过柔性热导体13a 和铝板13b与CPU3b热接触。冷却板5与CPU3b之间的直接的热接触有效地消除了 CPU3b 产生的热量。在本发明的一种优选实施方式中，冷却板5构成围绕主板3的法拉第笼的一部分。 如上文所简要描述的，对于根据本发明类型的人体模型或许存在严苛的EMC-要求(电磁兼 容性)。法拉第笼是保证这种电磁兼容性的有效手段。使冷却板5由金属(例如铝)制成， 冷却板5可以作为这种法拉第笼的一部分，从而实现了另一目的。当然，法拉第笼必须优选 由底盖Ic完成，以完全封装主板3。优选地，所述冷却板的尺寸至少为所述躯干的宽度的二分之一。通过布置大面积 的冷却板，提供了从冷却板5到躯干1中的空气的有效热传递。此外，大面积确保了躯干内 部的热量的均勻分布，使得所述躯干的皮肤的所有区域或多或少地均勻变热。异常热的特 别部位会为受训者带来不真实的体验。
权利要求
用于训练医学人员等人的人体模型，该人体模型包括用于感测输入参数和用于控制输出参数的电路，其特征在于该人体模型包括含有金属的板，该板用于将由所述电路产生的热量从所述电路传导出去；当所述板直接或者间接地连接到由大腿、骨盆、颈部(头部)和手臂组成的群中的至少一个时，所述板能够用作结构部分；所述板构成围绕人体模型主板的法拉第笼的至少一部分。
2.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板基本平行于所 述电主板布置，用于消散由所述主板产生的热量。
3.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置成使空气 从所述板的一侧流通到所述板的另一侧。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板包括至少一个 孔，该至少一个孔用于冷却空气的流通。
5.根据权利要求4所述的人体模型，其特征在于，所述板连接有风扇，该风扇用于提供 通过所述孔中的至少一个孔的气流。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置为使得冷 却空气在所述板和所述主板之间的空间中流动。
7.根据权利要求4至6中任意一项所述的人体模型，其特征在于，位于所述主板上的产 生热量特别多的元件和所述冷却板上的孔布置在相对应的位置上，从而使得冷却空气直接 流动到所述元件上。
8.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板与产生热量的 电路热接触。
9.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述人体模型中产生 的几乎所有热量利用热传导通过所述人体模型的外部部分例如仿制的皮肤而引导到外部 环境中。
10.根据权利要求4所述的人体模型，其特征在于，所述孔由金属栅格覆盖，该金属栅 格构成所述法拉第笼的一部分，而且空气能够通过所述金属栅格自由流动。
11.根据权利要求5所述的人体模型，其特征在于，所述人体模型设置有感测装置，该 感测装置用于感测助听装置例如听诊器的存在，而且所述风扇适于在这种助听装置存在期 间被关闭。
12.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置在所述人 体模型的躯干中，并且所述板的宽度至少为所述躯干的宽度的二分之一。
13.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板布置有用于心 脏压缩抵抗弹簧的接收部分。
14.根据上述权利要求中任意一项所述的人体模型，其特征在于，所述板为多块这种冷 却板中的一块。
15.根据权利要求14所述的人体模型，其特征在于，所述板中的至少两块板热连接。
全文摘要
用于训练医学人员等人的人体模型，该人体模型包括用于感测输入参数和控制输出参数的电路。该人体模型包括含有金属的板，该板用于将由所述电路产生的热量从所述电路传导出去。当所述板直接或者间接地连接到由大腿、骨盆、颈部(头部)和手臂组成的群中的至少一个时，所述板用作结构部分。此外，所述板构成围绕人体模型主板的法拉第笼的至少一部分。
文档编号G09B23/28GK101911152SQ200980101574
公开日2010年12月8日 申请日期2009年1月9日 优先权日2008年1月11日
发明者T·埃尔登 申请人:挪度医疗器械有限公司
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