具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置的制作方法

文檔序號：11201271閱讀：1397來源：國知局

本實用新型涉及輔助醫療設備技術領域，具體涉及一種具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置。

背景技術：

靜脈注射輸液是臨床上搶救和治療病人的重要措施之一，但在寒冷的冬季給病人靜脈注射時，因氣溫與人體溫度差異較大，當低溫的藥液從輸液管直接進入人體血液時，容易使病人產生寒顫、麻木、脹痛、全身不適等不良反應，特別是年老體弱、心臟病、高血壓病人更甚，嚴重的還會引發其它癥狀。為了改善這種狀況，已有不少人進行了研究，旨在輸液時對藥液進行加熱和保溫；從加熱位置上看，有對輸液瓶進行加熱和保溫的，也有對輸液管進行加熱和保溫的；從加熱方式上看，有用熱水保溫加熱的、有用電阻絲加熱的、有用電加熱管的，還有用陶瓷加熱、射頻加熱、半導體加熱等，但是這些加溫裝置往往結構比較復雜、成本較高、不便于實時進行溫度調節，加溫效果較差，難于穩定藥液溫度，尤其對需要進行長時間注射治療的病人更是如此。因而，急需一種具備自動溫控功能的輸液加溫裝置，以便實現對輸液管內藥液溫度的調控。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置，用于解決病人在冬季進行輸液治療時，藥液溫度過低而引起各種不適的問題，還用于解決傳統的加溫裝置結構復雜、成本較高、不方便實時進行溫度調節、加溫效果較差、難于穩定藥液溫度等問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

設計一種具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置，包括殼體、均勻分布在所述殼體內壁上的加熱燈珠、設置于所述殼體內壁上的溫度傳感器，以及溫控電路；所述殼體內壁圍成一個中空部，用于容納莫非氏滴管或輸液軟管；所述中空部貫穿所述殼體的上下表面。

上述技術方案中，殼體內中空部的設置，用于容納莫非氏滴管或輸液軟管，尤其適用于對莫非氏滴管的加熱；可將殼體套在輸液管的莫非氏滴管外部輸液軟管的其他部位外部，殼體內的加熱燈珠用于對其內部的輸液管進行加熱，加熱燈珠可沿殼體內壁設置多組，確保均勻加熱。

優選的，所述殼體包括扣合在一起的左、右半殼體，所述左、右半殼體的一側鉸接，另一側設有相配合的卡扣；在所述殼體的上、下表面中空部開口處，分別設有擋桿。殼體結構這樣設置，在使用時便于安裝，打開卡扣，可使左右半殼體沿鉸接處開合，打開左右半殼體便于將殼體套裝在輸液管上；中空部的上下開口處設置擋桿用于防止殼體沿輸液管滑動。

優選的，所述中空部為圓柱形或圓錐形。

優選的，所述溫度傳感器為紅外輻射溫度傳感器；所述加熱燈珠為紅外線加熱燈珠。

所述的紅外輻射溫度傳感器是一種光電子傳感器，其測溫探頭主要由光學系統和輻射接收器兩部分構成，光學系統包括聚烯烴材料制成的菲涅耳透鏡、表面為曲面的玻璃或其它透明材料做成的補償光闌、多晶硅及鈦或鋁硅銅制成的熱電堆、錳鎳銅合金與鎳鐵合金做成的雙金屬片等，輻射接收器是由鉑金材料做成的熱敏電阻元件，通過接收紅外輻射并將其轉化成電信號，經電子線路放大器進行線性化信號處理。所述的紅外線加熱燈是一種輻射主要成分在紅外光譜范圍內的反射燈。

優選的，所述殼體為陶瓷材料；在所述殼體的外表面設有保溫層；所述保溫層為陶瓷纖維保溫層。殼體采用陶瓷材料及陶瓷纖維的保溫層，能夠起到更好的保溫作用。

優選的，所述的溫控電路包括加熱電路，所述加熱電路包括由二極管VD₅～VD₈組成的第一橋式整流電路、與所述第一橋式整流電路構成主回路的單向可控硅整流器VS₂，加熱燈珠L與第一橋式整流電路的輸入端串聯連接，加熱燈珠L的開關K₂串聯電位器RP₃后接市電；所述單向可控硅整流器VS₂的控制極連接運算放大器IC₄的輸出端并受其輸出控制，所述運算放大器IC₄作為加熱電路的第一比較器，其輸入端電阻R_5、電阻R₆、電阻R₇及電阻R₈組成第一單臂電橋；降壓電阻R₀₂和電源集成塊IC₃組成電源，為該第一單臂電橋和第一比較器提供直流電壓。

優選的，在所述加熱電路中，所述電阻R₆、電阻R₇及電阻R₈的阻值是固定且相等的，所述電阻R₅由電位器RP₂和具有正溫度系數的熱敏電阻RT₂組成；所述熱敏電阻RT₂作為溫控電路的溫度傳感元件，其阻值會隨殼體內的溫度而變化，所述電位器RP₂為溫度預設元件。

加熱電路的設置，能夠更好地實現加熱控制，當溫度低于預設的最低值時啟動加熱，當溫度達到預設溫度范圍時即停止加熱。

優選的，在所述殼體內壁上還設置有微型散熱風扇。

優選的，在所述殼體內壁上設有對應數量的凹槽，所述加熱燈珠、溫度傳感器、微型散熱風扇均嵌入式安裝在對應位置的凹槽內。

優選的，所述溫控電路還包括降溫電路，所述降溫電路包括由二極管VD₁～VD₄組成的第二橋式整流電路、與所述第二橋式整流電路構成主回路的單向可控硅整流器VS₁，所述微型散熱風扇與第二橋式整流電路的輸入端串聯連接，所述微型散熱風扇的檔位開關K₁接市電；所述單向可控硅整流器VS₁的控制極連接運算放大器IC₂的輸出端并受其輸出控制，所述運算放大器IC₂作為降溫電路的第二比較器，其輸入端電阻R_1、電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄組成第二單臂電橋；降壓電阻R₀₁和電源集成塊IC₁組成電源，為該第二單臂電橋和第二比較器提供直流電壓。

優選的，在所述降溫電路中，所述電阻R₂、電阻R₃及電阻R₄的阻值是固定且相等的，所述電阻R₁由電位器RP₁和具有負溫度系數的熱敏電阻RT₁組成；所述熱敏電阻RT₁作為溫控電路的溫度傳感元件，其阻值會隨殼體內的溫度而變化，所述電位器RP₁為溫度預設元件。

散熱風扇和降溫電路的設置，能夠在溫度高于預設最高值時，進行快速降溫處理，避免輸液管內藥液溫度過高引起藥性變化。

本實用新型的有益效果在于：

1.采用加熱燈珠對殼體內的輸液管進行均勻加熱，加熱效果更好；采用溫控電路，通過設置一定的溫度范圍，有利于實現藥液加熱溫度精確控制；采用紅外輻射溫度傳感器探測莫非氏滴管內的藥液溫度，能夠實時監控藥液溫度，便于及時調整。

2.溫控電路中，當殼體內輸液管中的藥液溫度低于預設溫度的最低值時，啟動紅外線加熱燈對輸液管中的藥液進行輻射加溫，直至藥液處于預設溫度范圍；當藥液溫度處于預設溫度范圍時，紅外線加熱燈和電風扇都將停止工作；當藥液溫度高于預設溫度的最高值時，啟動微型散熱扇對輸液管內的藥液進行強制降溫，直至藥液溫度處于預設溫度范圍；通過上述過程可以實現對輸液管內的藥液溫度實時監測，達到自動溫控的目的。

3.本實用新型結構簡單，使用方便，加溫效果較好，可有效地控制藥液溫度與人體體溫相適應，有利于藥液的吸收、使患者感覺舒適。

附圖說明

圖1是本實用新型具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置一種實時方式的結構示意圖；

圖2是圖1中具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置的俯視圖；

圖3是本實用新型中降溫電路的電路圖；

圖4是本實用新型中加熱電路的電路圖；

圖5是本實用新型中溫控電路的工作原理圖。

其中，1為殼體，2為加熱燈珠，3為溫度傳感器，4為中空部，5為莫非氏滴管，6為鉸接桿，7為卡扣，8為上部擋桿，9為下部擋桿，10為保溫層，11為微型散熱風扇；12為凹槽。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例來說明本實用新型的具體實施方式，但以下實施例只是用來詳細說明本實用新型，并不以任何方式限制本實用新型的范圍。在以下實施例中所涉及的設備元件如無特別說明，均為常規設備元件。

實施例1：一種具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置，參見圖1、圖2，包括殼體1、均勻分布在殼體內壁上的加熱燈珠2、設置于殼體1內壁上的溫度傳感器3、微型散熱風扇11，以及溫控電路。在殼體1內壁上設有對應數量的凹槽12，加熱燈珠2、溫度傳感器3、微型散熱風扇11均嵌入式安裝在對應位置的凹槽12內。

殼體3內壁圍成一個中空部4，中空部為匹配莫非氏滴管形狀圓錐形，用于容納莫非氏滴管5或輸液軟管；中空部4貫穿殼體1的上下表面。殼體1包括扣合在一起的左、右半殼體，左、右半殼體的一側通過鉸接桿6鉸接，另一側設有相配合的卡扣7；在殼體1的上、下表面中空部開口處，分別設有上部擋桿8、下部擋桿9。其中，溫度傳感器3為紅外輻射溫度傳感器；加熱燈珠2為紅外線加熱燈珠。殼體1為陶瓷材料；在殼體1的外表面設有保溫層10；保溫層10為陶瓷纖維保溫層。

該溫控電路包括加熱電路，參見圖4，加熱電路包括由二極管VD₅～VD₈組成的橋式整流電路、與橋式整流電路構成主回路的單向可控硅整流器VS₂，加熱燈珠L串聯在該主電路中，加熱燈珠L的開關K₂串聯電位器RP₃后接市電；單向可控硅整流器VS₂的控制極連接運算放大器IC₄的輸出端并受其輸出控制，運算放大器IC₄作為加熱電路的比較器，其輸入端電阻R₅～R₈組成單臂電橋；降壓電阻R₀₂和電源集成塊IC₃組成電源，為該單臂電橋和比較器提供直流電壓。橋臂電阻R₆～R₈的阻值固定且相等，橋臂電阻R₅由電位器RP₂和具有正溫度系數的熱敏電阻RT₂組成；熱敏電阻RT₂作為溫控電路的溫度傳感元件，其阻值會隨殼體內的溫度而變化，電位器RP₂為溫度預設元件。

降溫電路參見圖3，包括由二極管VD₁～VD₄組成的橋式整流電路、與橋式整流電路構成主回路的單向可控硅整流器VS₁，微型散熱風扇串聯在該主電路中，微型散熱風扇的檔位開關K₁接市電；單向可控硅整流器VS₁的控制極連接運算放大器IC₂的輸出端并受其輸出控制，運算放大器IC₂作為降溫電路的比較器，其輸入端電阻R₁～R₄組成單臂電橋；降壓電阻R₀₁和電源集成塊IC₁組成電源，為該單臂電橋和比較器提供直流電壓。橋臂電阻R₂～R₄的阻值固定且相等，橋臂電阻R₁由電位器RP₁和具有負溫度系數的熱敏電阻RT₁組成；熱敏電阻RT₁作為溫控電路的溫度傳感元件，其阻值會隨殼體內的溫度而變化，電位器RP₁為溫度預設元件。

實施例2：一種具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置，與實施例1的不同之處在于，中空部4為圓柱形。

本實用新型具備自動溫控功能的輸液管加溫裝置的具體工作方式為：打開左右半殼體之間的卡扣，沿鉸接桿打開左右半殼體，將殼體套裝在莫非氏滴管或輸液軟管上，扣合左右半殼體上的卡扣，將殼體固定好。殼體中空部上下開口處的擋桿用于防止輸液管的加熱部位滑動。當加溫裝置啟動時，紅外輻射溫度傳感器對殼體內溫度進行實時檢測，通過溫控電路控制紅外線加熱燈和散熱風扇的啟動或停止工作。

該溫控電路的工作原理如圖5所示，在加熱電路和降溫電路中分別預設最高溫度值（如38℃）和最低溫度值（如35℃），當紅外輻射溫度傳感器檢測到的殼體內溫度低于預設的最低溫度值時，加熱電路控制加熱燈珠工作，對殼體內的輸液管進行加熱，當殼體內溫度加熱至預設的最低溫度值和最高溫度值之間時，加熱燈珠停止工作。當檢測到的殼體內溫度高于預設的最高溫度值時，降溫電路控制散熱風扇工作對殼體內的輸液管進行降溫，當溫度降至預設的最低溫度值和最高溫度值之間時，散熱風扇停止工作。這樣就實現了對輸液管溫度的實時調控，便于隨時調整輸液管內藥液溫度，保證藥液溫度處于使人體舒適的范圍內。

該加熱電路是利用電橋的非平衡信號使比較器輸出高電平控制主回路，以達到溫度控制的目的，見圖4。由二極管VD₅～VD₈組成的橋式整流電路和單向可控硅整流器VS₂構成主回路，利用運算放大器IC₄作為溫控電路的比較器，其輸入端電阻R₅～R₈組成單臂電橋。單向可控硅整流器VS₂的控制極連接運算放大器IC₄的輸出端并受其輸出控制。降壓電阻R₀₂和電源集成塊IC₃組成電源，為單臂電橋和比較器提供直流電壓。橋臂電阻R₆～R₈的阻值是固定且相等的，橋臂電阻R₅是由電位器RP₂和具有正溫度系數的熱敏電阻RT₂組成，其阻值是可變的；RT₂作為溫控電路的溫度傳感元件，其阻值會隨藥液溫度而變化，RP₂為溫度預設元件。在實施例1中，調節RP₂將溫度預設于T_L=35℃，當藥液溫度T低于預設溫度T_L=35℃時，橋臂電阻R₅的阻值較小，使得比較器IC₄的同相輸入端電壓高于反向輸入端電壓，即U_R6>U_R8，比較器IC₄輸出的高電平將觸發單向可控硅整流器VS₂導通，開關K₂閉合，此時串聯在主電路中的紅外線加熱燈珠接入市電并開始運轉，此時通過調節電位器RP₃，控制主電路中的工作電流，合理變換紅外線加熱燈珠的實際功率，便于快速提高莫非氏滴管或輸液軟管內的藥液溫度；隨著溫度的逐漸上升，當藥液溫度T高于預設溫度T_L=35℃時，橋臂電阻R₅的阻值較大，使得比較器IC₄的同相輸入端電壓降低，即U_R6<U_R8，比較器IC₄輸出的低電平不能觸發單向可控硅整流器VS₂，此時串聯在主電路中的紅外線加熱燈珠停止工作。

該降溫電路也是利用電橋的非平衡信號使比較器輸出高電平控制主回路，以達到溫度控制的目的，見圖3。由二極管VD₁～VD₄組成的橋式整流電路和單向可控硅整流器VS₁構成主回路，利用運算放大器IC₂作為溫控電路的比較器，其輸入端電阻R₁～R₄組成單臂電橋；單向可控硅整流器VS₁的控制極連接運算放大器IC₂的輸出端并受其輸出控制。降壓電阻R₀₁和電源集成塊IC₁組成電源，為單臂電橋和比較器提供直流電壓；橋臂電阻R₂～R₄的阻值是固定且相等的，橋臂電阻R₁是由電位器RP₁和具有負溫度系數的熱敏電阻RT₁組成，其阻值是可變的；熱敏電阻RT₁作為溫控電路的溫度傳感元件，其阻值會隨藥液溫度而變化，電位器RP₁為溫度預設元件。在實施例1中，調節電位器RP₁將溫度預設為T_H=38℃，當藥液溫度T低于預設溫度T_H=38℃時，橋臂電阻R₁的阻值較大，使得比較器IC₂的同相輸入端電壓低于反向輸入端電壓，即U_R2<U_R4，比較器IC₂輸出的低電平不能觸發單向可控硅整流器VS₁，此時串聯在主電路中的散熱風扇不工作；隨著溫度的逐漸上升，當藥液溫度T高于預設溫度T_H=38℃時，橋臂電阻R₁的阻值較小，使得比較器IC₂的同相輸入端電壓升高，即U_R2>U_R4，比較器IC₂輸出的高電平將觸發單向可控硅整流器VS₁導通，串聯在主電路中的散熱風扇接入市電并開始運轉，此時通過檔位開關K₁選擇合適的檔位，控制主電路中的工作電流，合理變換散熱風扇的實際功率，便于快速降低莫非氏滴管或輸液軟管內的藥液溫度。