专利名称：金属件例如针头的销毁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对金属件例如针头、解剖刀进行销毁或消毒的装置，以便例如消除所述金属件在使用后导致传染的危险。
严重的传染病例如艾滋病的传播促使人们设计了一些一次性使用的产品或装置，例如用于注射器的针头、解剖刀、或者任何其它的在使用中可能接触人体血液的金属件。
使用后的困难在于，应当将所述金属件例如注射器针头销毁，以避免使用者在以后再接触所述金属件的任何危险。
专利文献GB-A-2287407或者FR-A-2717087描述了一种方案。这种方案提供了一种销毁金属件例如针头的装置，包括导电的一个第一电极板和一个第二电极板，二者由一支架支承，相互绝缘，并通过一个由一控制电路控制的电子开关分别与一低压低阻抗电源的接线柱电连接，以使金属件分别与所述电极接触的区域之间的部分熔化。这样，使用者就可以使金属件例如待销毁针头与两个电极相接触。在所述电极之间，即产生通过所述金属件与所述电极的接触区之间的部分的高强度电流，该电流加热金属件所述部分，并使之熔化。这样，金属件例如针头就从其端部开始被逐渐熔化了，同时也就起到了消毒的作用。
这样的装置要具有良好的功能，就需要使金属件的待销毁部分与所述两个电极良好接触。但在这方面人们知道，在前述现有技术的装置中，电极中的至少一个很有可能积垢，从而导致装置的功能不可靠。而这样的不可靠功能是尤其令人讨厌的，而且是危险的，因为如果出故障，使用者就面对着一个受到污染的待销毁器件，必须避免对之进行操作，而这又妨碍对装置故障的修复。
另一个困难在于，需要永久地拥有一个足以保证在待销毁器件中产生足以使之熔化的电流的电源。
同时，金属件例如针头的这种销毁装置在外出时是有用的，例如在医生外出就诊时。那么，这种装置就应当是可携带、可独立工作的，以便在金属件例如注射器针头使用之后，该装置马上就能投入使用。
发明概述因此，本发明提出的问题是要设计一种新式的销毁金属件、例如针头的装置，其功能非常可靠，能够避免在将金属件放进装置后出现未销毁或未完全销毁的任何危险。
为此，第一个难点在于要避免电极积垢，这种积垢是装置在以前的使用中产生的，尤其是在电极上生成的氧化淀积物。
另一个难点是需要使用足以确保待销毁器件熔化的电源。
事实上，应当确保在例如使用一个注射器针头时，所述装置随后就能够销毁该针头，而不需要为将针头放入装置而进行任何旨在打开注射器的额外的操作，否则就显然不能消除接触传染的危险。
另一个难点是要确保针头的完全销毁，直至其与注射器主体相连的基部，并要尽可能地确保同时封闭注射器的出口，以避免流体在后来流出注射器主体外的危险。
解决这些问题的装置应当是可自主独立工作、可携带且小体积的，工作时不需要任何额外的操作，只需简单地将待销毁金属件逐渐插入该装置，就可以将该金属件从其端部直到其基部销熔掉。换句话说，只用一只手简单地将待销毁的金属件例如针头插入该装置，就应当确保该金属件被完全销毁。
为了达到上述目的及其它的目的，本发明的销毁金属件例如针头的装置包括导电的一个第一电极板和一个第二电极板，二者由一支架支承，相互绝缘，并分别与一低压低阻抗电源的接线柱电连接，以使金属件分别与所述电极接触的区域之间的部分熔化；所述电源通过一个由一控制电路控制的电子开关与所述电极板相连；另外
-一个测量电阻的电路适于测量当插入待销毁金属件时所述第一和第二电极板之间的电阻，并将测量信号传给控制电路，-所述控制电路适于将测量的电阻与一预定的最大阈值进行比较，如果测量的电阻值大于所述预定最大阈值，控制电路就通过电子开关禁止向电极板供电。
最好，所述控制电路适于在禁止向电极板供电时产生一个通知使用者的信号，所述信号包括一条显示在一个字母数字显示器上的字母数字组合的信息，和/或由一个光电二极管发出的光信号，和/或可由使用者感知到的声信号。
根据一个最佳的实施例，所述装置是这样的-所述电子开关置于蓄电池和第一电极板之间，-所述电阻测量电路包括一个与所述电子开关分路连接的电阻，-所述控制电路的一个测量入口与所述第一电极板相连，-所述控制电路适于比较它在其测量入口接收到的电压与一个预定的阈值电压，当测量电压大于阈值电压时，控制电路准许所述电子开关置于导通状态，当测量电压小于阈值电压时，控制电路则禁止所述电子开关置于导通状态。
为了使待销毁的金属件容易插入并保证其与电极板的有效电接触，所述第二电极板可以包括至少一个孔，该孔的尺度允许所述金属件待销毁部分的通过。最好，该孔基本为三角形，以便使用者可以容易地从侧面将金属件的待销毁部分嵌在所述三角形的由其两条边所构成的V形角中，从而保证获得双重接触，以获得良好的导电性。
根据一种最佳结构，所述电极板设置在一个壳体支架的上部，在所述电极板的下面，有一个接收室，可从一前面开口进入，该开口由一个盖板盖住，从该接收室可以到达所述电极板之间的区域。这样，使用者就可以将一件工具插入所述电极板之间，以刮净所述第一电极板，消除可能的积垢原因。
本发明的其它目的、特征和优点将在下文对特定实施例所作的说明中体现出来，所述说明是结合附图进行的，附图中-图1是本发明一种实施例的装置的侧剖视图，其中示出了在销毁起始阶段的一个注射器针头；-图2是图1中装置的局部侧剖视图，其中的注射器针头处于销毁末期；-图3是沿图1中A-A面的横向正剖视图；-图4是图1中装置的俯视图；-图5是图1中装置的电极板的俯视图；-图6是沿图5中B-B面的纵向侧剖视图；-图7是沿图5中C-C面的纵向局部侧剖视图；-图8根据本发明的一种实施例，示出了图1中装置的总电路图；-图9是图1中装置的工作流程图。
最佳实施例的描述在示于附图中的实施例中，本发明的销毁金属件的装置包括一个电绝缘材料的壳体支架1，由该壳体支架的构成底座3的外壁、一些侧壁和带有一个携带把手5的壁的上部4限定了一个内室2。
内室2分为一个后部主室6和一个前部主室8，前者容纳有一个电源，例如蓄电池7，后者容纳有第一电极9和第二电极10。蓄电池7构成一个低压低阻抗电源，电极9和10则通过一个包含一些图1中未示出的电连接的电路与该蓄电池7的接线柱分别电连接，所述电路还包括一个电子开关22和一个置于所述后部主室6中的控制电路23。
第一电极9是一个固定的导电的第一电极板，由两个侧臂例如臂11支承在壳体1的内部，以使得该第一电极板9的中央部分可从前部主室8自由接近。
第二电极10是一个导电的第二电极板，相对于所述第一电极板9可在示于图1中的分开位置和示于图2中的接近位置之间自由活动，在所述分开位置，该第二电极与所述第一电极板分开一个预定的非工作间距，在所述接近位置，该第二电极则靠近所述第一电极板9。
在图5到图7中可以更详细地看到，第一电极板9和第二电极板10大体上是相互平行的，第二电极板10沿着合适的导向装置以平动的方式移动，所述导向装置例如是两个分别设置在电极板中央两侧的导向装置，并大体上垂直于电极板所在的平均平面。一些弹性回位装置例如弹簧14将所述第二电极板10向其分开位置推动。
如图1和图2所示，活动的第二电极板10相对于固定的第一电极板9设置得靠近壳体1的外侧，使用时并可以从壳体1的外部直接接近。两个电极板9和10之间的非工作间距为几个毫米。在示于图2的接近位置，电极板9和10之间的间距小于一毫米，但电极板并不相互接触。
在壳体支架1中，电极板9和10处于倾斜方向，与底座3构成的角D约在20°到50°之间，最好为约40°。
所述第二电极板10的形状要使得能够插入一个待销毁金属件，使之侧向支承于第二电极板10上而轴向支承于第一电极板9上。这种定位例如示于图1和图2中，在这两幅图中，注射器15的针头16与两个电极板9和10相接触。在图中所示的实施例中，第二电极板10包括至少一个孔17，其尺度允许通过金属件的待销毁部分，亦即允许通过图中所示的针头16。
最好，如图5所示，孔17可以基本为三角形，并如图1和图2所示那样倾斜，形成一个向外张开的插入孔，该孔便于针头16的插入，并可以通过使针头侧向卡在三角形的一个角中而形成良好的电接触。所述形成孔17的三角形的取向最好使一个角117沿电极板9和10倾斜的方向指向下方。
如图1和图2所示，第一电极板9相对较厚，其质量使得其热惯量足以避免明显的变热，从而避免熔融金属及氧化物的粘附，以减少积垢的危险。相反，所述第二电极板10较薄，以便在如图2所示的针头16被销毁的末期，注射器15的主体能够尽量接近第一电极板9，从而确保针头16的完全销熔，并可能将注射器15主体上的出口封闭。
如图1和图2所示，在其上部装有电极板9和10的前部主室8，在所述电极板9和10的下方形成有一个接收室18，可从一开口进入，该开口由一个盖板19盖住，从该接收室可以到达所述电极板9和10之间的区域20。这样，使用者就可以将一件工具21插入区域20，以刮净下部的电极板9，从而消除不良电接触的原因。在一般的使用过程中，熔融金属从所述下部电极板9流下，落到构成排出仓的盖板19上。
在使用时，待销毁注射器15的针头16卡在孔17中，并由于与两个电极板9和10的接触而被通过电流，从而使其本身被熔化、销毁。
在针头16的销毁末期，注射器15的主体顶到第二电极板10上，并将该电极板10推向第一电极板9，弹簧14则确保在后来使第二电极板10恢复到与所述第一电极板9分开的位置。
现在参见图8。该图中示出了本发明的装置的总电路图。在该电路图中，蓄电池7通过一个电子开关22与电极板9和10相连。所述电子开关22例如是一个由一控制电路例如微控制器控制的三极管。电子开关22连接在蓄电池7和第一电极板9之间，构成电子开关22的三极管的基极与微控制器23的相应出口24相连。三极管22的发射极与蓄电池7相连，而其集电极则与第一电极板9相连。
一个测量电阻的电路适于测量当插入待销毁的金属件时所述第一电极板9和第二电极板10之间的电阻，并将测量信号传送给控制电路。为此，在示于图8的实施例中，电阻测量电路包括一个分路连接在电子开关22上，也就是说连接在三极管22的发射极和集电极之间的阻值为几千欧姆的电阻25，控制电路的微控制器23的一个测量入口26则与所述第一电极板9相连。所述控制电路的微控制器23适于将一个预定的阈值电压VS与在测量入口26接收到的电压值Vm进行比较，当测量电压Vm大于阈值电压VS时，控制电路准许所述电子开关22置于导通状态，当测量电压Vm小于阈值电压VS时，控制电路则禁止所述电子开关22置于导通状态。同时，当接收到的测量电压Vm小于阈值电压VS时，这就表示在所述电极板9和10之间存在较大的接触电阻，这可能是因为下部电极板9上的积垢引起的。因此所述控制电路适于比较测量所得电阻与一预定的最大阈值，如果测量的电阻值大于所述预定最大阈值，控制电路就通过电子开关22禁止向电极板9和10供电。
同时，微控制器23控制电路适于在禁止向电极板9和10供电时产生一个通知使用者的信号。例如，在图4中，控制电路向一个第一指示灯或者一个光电二极管供电，向使用者表明存在很多的积垢。所述控制电路可以同时发出一个显示在一个字母数字显示器29上的字母数字组合的信号，和/或可由使用者感知到的合适的声信号。通过禁止向电极板9和10供电，就避免了在太低的温度下进行一系列操作，否则会累积地增加积垢，从而在以后危害装置的功能。
所述微控制器23最好编程控制，以能够在几秒的时间内就测量出电阻，从而使使用者有时间移动注射器针头16，同时用针端刮所述下部电极板9，以消除局部积垢，从而确保针头和电极板的充分接触，使得装置能够正常运行。
为了消除妨碍装置运行的和使电极板9和10过度积垢的另一个原因，本发明另外还提供一些电流控制装置，以控制蓄电池7具有足够的储电量。
为此，微控制器控制电路23适于-统计所述装置的工作周期数，这可以例如通过使用电阻测量电路来检测所述工作周期而实现，-并将所述周期数显示于字母数字显示器29上。这样，使用者就可以凭经验估计蓄电池7的大致充电状态。
最好，所述微控制器控制电路23另外还适于-将未向电极板9和10供电时(即在供电周期之外的)蓄电池7接线端子间的电压Vbat与一预定最小阈值相比较，-如果蓄电池电压Vbat低于所述预定最小阈值，则禁止向电极板9和10供电。
然后，微控制器控制电路23就可以在所述字母数字显示器29上显示一条错误信息，和/或通过一光电二极管28发出一个光信号，和/或发出一个能为使用者所感知的声信号。
最好，蓄电池电压Vbat与预定最小阈值电压的比较按照一种算法进行，其中，当自蓄电池最近的充电周期以来工作周期数还较少时，比较测量的梯度大约为0.1伏，而当所述装置的工作周期数接近通常可能的最大值时，例如达到50次以后，就逐渐减小测量梯度，直到获得一最小梯度，例如0.01伏。
图9示出了所述控制电路的工作流程图的一个最佳实施例。最初，工作周期计数器置为零。然后微控制器执行一段控制蓄电池7的程序，比较蓄电池电压Vbat与一低阈值V0。如果蓄电池电压低于该阈值，微控制器就通过向一个第二指示灯28供电而向操作者指出装置需要充电，不可能进行熔化操作。然后，微控制器禁止向电极板9和10供电，并且，控制电路返回到初始状态，准备重新比较蓄电池电压Vbat。
如果与低阈值V0的第一次比较表明电压Vbat大于所述低阈值V0，所述微控制器就将蓄电池电压Vbat与一充电阈值V1作第二次比较。如果蓄电池电压Vbat低于该充电阈值V1，微控制器就命令向所述第二指示灯28例如一光电二极管供电，向使用者指示蓄电池需要充电，同时命令禁止向电极板9和10供电。相反，如果蓄电池电压Vbat大于所述充电阈值V1，微控制器23就确认装置的正常运作是可能的，并将蓄电池电压Vbat继续与一高阈值V2比较，该高阈值V2是蓄电池在充电周期最后所获得电压的(最高)阈值。如果蓄电池电压Vbat高于该高阈值V2，这就表明在进行充电，而且应当停止充电。然后，微控制器23就命令切断充电电路。如果蓄电池电压Vbat低于高阈值V2，微控制器23就不对充电中断电路执行任何动作。在这两种情况下，准许蓄电池7在熔化阶段工作。
在获得该准许后，微控制器23在其测量入口26探测第一电极板9上的电压值Vm。如果该电压值Vm为零，微控制器23就返回初始状态，因为零值表明在极板9和10间没有插入任何针头或者其它金属件，装置可处于等待状态。在同一比较步骤中，如果极板电压Vm低于一个正常工作阈值VS，微控制器就在几秒钟例如4秒钟内继续测量Vm，从而使使用者有时间用待销毁针头的端部刮所述下部电极板9，以消除积垢因素。如果在上述约4秒的期间结束后电压Vm仍然未高于熔化准许阈值VS，装置则返回初始状态。相反，如果电压Vm超过了阈值VS，则允许开始进行熔化步骤，也就是说，允许使三极管22处于导通状态，直到所述针头完全熔化。同时，微控制器对工作循环次数的计数存储器加以更新，该存储器随后在蓄电池的充电阶段开始时将重置为零。
本发明的装置可以包括一个字母数字显示装置29，该显示装置在壳体1的上表面可见，向使用者显示信息，例如自蓄电池最后一次充电以来已经进行的工作周期次数，对应于可由微控制器探测到的每一种错误的代码，或者其它的可以容易地由本领域技术人员集成到管理微控制器23的程序中的信息产生机制所生成的信息。
在图4中还示出了另外两个指示灯30和31，例如是两个光电二极管，其功能可以是这样的第三指示灯30可以指示装置不能工作的状态；第四指示灯31可以指示装置处于可正常工作状态，或正处于正常工作中。
指示灯30和31的控制可按下述方式实现。微控制器控制电路23包括一些检测装置，用以检测在电极板9和10间是否存在由电源7供给的电流，并在检测到所述电流存在的情况下由所述第四指示灯31例如一光电二极管发出断续的光信号；而在准许正常工作的情况下，该光电二极管31发出的光信号就可以变成连续的。
当指示灯31既不连续通电也不断续通电时，尤其是当电子开关22处于断开状态时，指示灯30就被通电，产生一个光信号。
为了限制电路在夜间状态的消耗，从而延长装置工作的延续时间，微控制器控制电路23有利地包括-一些检测装置，用来检测在电极板9和10之间是否存在由电源7供给的电流，-一些延时装置，在一段预定时间、例如一到两分钟内不存在检测电流之后，延时装置就产生一个禁止电信号，将电子开关22置为断开状态。
工作状态的重置可以手动进行，例如通过启动一个合适的按钮来完成重置。
在尤其示于图1的实施例中，壳体1的后部主室6被一隔壁40与前部主室8相隔离，所述隔壁40在与电极板9和10对应之处有一个带合适的过滤器42的开口41，所述过滤器例如是活性炭过滤器，与一通风机43相连。所述通风机抽吸前部主室8中的空气和烟尘，并将之排放到后部主室6内。被排放的空气然后经由后部主室上的各种开口而逸出，所述开口例如是指示灯周围、字母数字显示器29周围、按钮周围以及盖板19铰接处的间隙，所述空气同时还起到冷却电子线路的作用。
最好，通风机43由所述电源7通过一个由控制电路23控制的开关电路44(图8)供电，以使得-一旦在两个电极板9和10之间检测到由电源7供给的电流，就使所述通风机43通电，-上述通电状态一直持续，直到在一段预定时间、例如十来分钟内没有检测到由电源7供给的电流之后。
重要的是，本发明的装置能用一只手操作，也就是说，当使用者往两个电极板9和10之间插入针头将其熔化时，所述装置要保持不动。为此，壳体1沿其下表面或者底座3装有一些防滑垫座。
积垢问题一般是一个累积的过程，当通过待销毁金属件的电流不足时，积垢效应就会扩大。这种电流不足的第一种原因可能是待销毁金属件与至少一个电极板电接触不良，或是因为金属件定位不好，或是因为电极已开始积垢了。第二种原因则可能是所使用的电源中剩余的储电量不足。因此，本发明通过在条件不足以向金属件待销毁部分供给足够电流的情况下禁止向电极板供电，而避免积垢问题的累积。
本发明并不仅限于前面已描述的实施例，而是包括在权利要求范围之内的任何变型与推广。
权利要求
1.一种销毁金属件、例如针头的装置，包括导电的一个第一电极板(9)和一个第二电极板(10)，二者由一支架(1)支承，相互绝缘，并分别与一低压低阻抗电源(7)的接线柱电连接，以使金属件(16)分别与所述电极(9,10)接触的区域之间的部分熔化，所述装置的所述电源(7)通过一个由一控制电路(23)控制的电子开关(22)与所述电极板(9,10)相连，其特征在于-一个测量电阻的电路(25,26,23)适于测量当插入待销毁金属件(16)时所述第一(9)和第二电极板(10)之间的电阻，并将测量信号传给控制电路(23)，-所述控制电路(23)适于将测量的电阻与一预定的最大阈值进行比较，如果测量的电阻值大于所述预定最大阈值，控制电路就通过电子开关(22)禁止向电极板(9,10)供电。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制电路(23)适于在禁止向电极板(9,10)供电时产生一个通知使用者的信号，所述信号包括一条显示在一个字母数字显示器(29)上的字母数字组合的信息，和/或由一个光电二极管(27)发出的光信号，和/或可由使用者感知到的声信号。
3．如权利要求1或2所述的装置，其特征在于-所述电子开关(22)置于蓄电池(7)和第一电极板(9)之间，-所述电阻测量电路包括一个与所述电子开关(22)分路连接的电阻(25)，-所述控制电路(23)的一个测量入口(26)与所述第一电极板(9)相连，-所述控制电路(23)适于将在测量入口(26)接收到的电压(Vm)与一个预定的阈值电压(VS)进行比较，当测量电压(Vm)大于阈值电压(VS)时，控制电路准许所述电子开关(22)置于导通状态，当测量电压(Vm)小于阈值电压(VS)时，控制电路则禁止所述电子开关(22)置于导通状态。
4．如权利要求1到3之一所述的装置，其特征在于，所述控制电路(23)包括一个编程控制的微控制器，该微控制器用来-统计所述装置的工作周期数，所述周期通过电阻测量电路(25,26,23)来检测。-并将所述周期数显示于一个字母数字显示器(29)上。
5．如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制电路(23)适于-将蓄电池电压(Vbat)与一最小阈值相比较，-如果蓄电池电压(Vbat)低于所述最小阈值，则禁止向电极板(9,10)供电，-在一个字母数字显示器(29)上显示一条错误信息，和/或通过一光电二极管(28)发出一个光信号，和/或发出一个能为使用者所感知的声信号。
6．如权利要求1到5之一所述的装置，其特征在于，所述控制电路(23)包括一些检测装置，用以检测在电极板(9,10)间是否存在由电源(7)供给的电流，并在检测到所述电流存在的情况下由一光电二极管(31)发出光信号。
7．如权利要求1到6之一所述的装置，其特征在于，所述控制电路(23)包括-一些检测装置，用来检测在电极板(9,10)之间是否存在由电源(7)供给的电流，-一些延时装置，用来在一段预定时间内不存在检测电流之后产生一个禁止电信号，将电子开关(22)置为断开状态。
8．如权利要求1到7之一所述的装置，其特征在于-所述电极板(9,10)设置在一个壳体支架(1)的前部主室(8)的上部，在所述电极板(9,10)的下面，有一个接收室(18)，可从一前面开口进入，该开口由一个盖板(19)盖住，从该接收室可以到达所述电极板(9,10)之间的区域(20)，-所述壳体支架(1)包括一个由一隔壁(40)与前部主室(8)相隔离的后部主室(6)，其中容纳有所述电源(7)和所述控制电路(23)，-与所述电极板(9,10)相对应，所述隔壁(40)有一个带过滤器(42)的开口(41)，所述过滤器与一通风机(43)相连，后者抽吸前部主室(8)中的空气和烟尘，并将之排放到后部主室(6)内。
9．如权利要求8所述的装置，其特征在于，通风机(43)由所述电源(7)通过一个由控制电路(23)控制的开关电路(44)供电，以使得-一旦在两个电极板(9,10)之间检测到由电源(7)供给的电流，就使所述通风机(43)通电，-上述通电状态一直持续，直到检测到由电源(7)供给的电流不存在一段预定时间之后。
10．如权利要求1到9之一所述的装置，其特征在于，所述第二电极板(10)包括至少一个基本为三角形的孔(17)，该孔的尺度允许所述金属件待销毁部分(16)的通过，所述第一电极板(9)相对较厚，而所述第二电极板(10)较薄。
11．如权利要求1到10之一所述的装置，其特征在于，支架(1)沿其底座(3)装有一些用于放置于支承平面上的防滑垫座(45)。
全文摘要
本发明的装置包括位于壳体支架(1)内的一个固定下部第一电极板(9)和一个活动上部第二电极板(10),二者均导电,相互绝缘,并分别与蓄电池(7)的接线柱电连接。第二电极板(10)可朝向与第一电极板(9)分开的方向自由活动,并有一个孔(17)。待销毁注射器的针头(16)可以卡在孔(17)之内,与两个电极板(9,10)相接触,从而在其中通过电流,导致其熔化、销毁。销毁针头(16)所得到的熔化金属流下并落到一个接收室(18)内。在所述电极上存在积垢的情况下,一电流控制电路就禁止所述装置工作。这样,确保了装置的可靠运作,使其能够完全销毁针头(16),从而保证有效的消毒。
文档编号A61M5/32GK1213321SQ9719303
公开日1999年4月7日 申请日期1997年3月14日 优先权日1996年3月14日
发明者罗伯特·德纳德, 安德列·莱迈勒, 迪第尔·洛多姆兹, 劳伦特·塞勒斯 申请人:罗伯特·德纳德, 安德列·莱迈勒, 迪第尔·洛多姆兹, 劳伦特·塞勒斯