用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置的制作方法

本实用新型涉及用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置，特别应用于医疗输液、输血及临床冲洗。

背景技术：

输注和冲洗是重要的临床治疗手段，特别是大量输注药液、血液和手术中冲洗，实际使用时输注用药液以及手术中的冲洗液往往常温或低温保存，绝大多数血液也是冷库保存，由于输入液体温度低，大量输入会导致低体温，给患者带来很大危害，如手术切口感染，心血管不良事件，凝血功能下降，麻醉苏醒时间延长，住院时间延长等，因此在输液过程中需要对液体加温。因此，在输注时进行加温是常见的临床辅助手段，手术中的冲洗也有使用，但往往因为时间紧迫，利用率不高。

目前临床上常用的加热方法有水浴加热、温箱加热、输液管加热等。水浴加热可能将病菌通过水浴带到管路表面，医护人员或病患接触后可能携带至净化区域、净化服或净化手套上，很容易交叉感染给有伤口的病人或通过黏膜接触传播至其他病患处，是院内感染的潜在来源。

温箱加热是普遍使用的加热方式之一，需要提前把液体放置到温箱内升温，加热速度慢,耗时,不适用于紧急输液或输血；被加热液体温度无准确显示,温度控制不精确；静止液体加热,加热不均匀, 可能造成药物理化性质改变；保温效果差,输液过程中热散失多,输液过程常常是先热后凉；加热速度受液体初始温度制约,初始温度越低,加热越慢。

输液管加热也是目前普遍使用的方式，专利号ZL 200420036761.4的输液管加热主要通过将管路置入加热装置，这种做法管路受热面积很有限，常常管路内液体还没加热到温度已经流向下游，因此在这个问题上，有的做法是将袋体直接置入加温装置中，或在加热装置上设置非常高的温度来达到快速加热的目的，如专利号：ZL 03241419.6，但也因此产生了塑料包装物或管路受高温融化或析出化学物质的安全隐患。还有采用将管路盘绕在加热装置内部以增大受热面积的解决方案，如专利号：ZL 201520889903.X、专利号：ZL 201730673014.4、专利申请号：ZL 201830317017.9，这种做法确实增大了受热面积但也因此使管路变得相当长，过长的管路在使用过程中非常容易扭结或挂蹭到其他物品，而且在每次使用时都需要盘绕管路，非常不方便，并且上述两种解决方案均存在因输注管路本身的特定厚度，而导致的导热慢，使用效果不好。而且设备往往都比较大，搬运不灵活安装也很繁琐，不易于使用。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的不足，本实用新型提供了用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置，利用干式即时加热技术，将液体安全迅速地加温到舒适温度，有助于维持患者体温，预防体温过低对患者引起的不良影响。

本实用新型为实现所述目的，所采用的技术方案是：用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置，包括上壳、下壳、显示屏、电源开关，主控板，所述主控板包括微控制器电路、电源电路、加热电路、显示及报警电路，其特征在于：还包括上加热片P10、下加热片P11、导热板、温度传感器RT1、热电偶T1、固态继电器Q5，导热板分为上导热板和下导热板，上导热板的下表面有一U形凹槽，在U形凹槽开口处间隔设有矩形凹槽Ⅰ和矩形凹槽Ⅱ，矩形凹槽Ⅰ和矩形凹槽Ⅱ自U型凹槽开口向内部延伸；下导热板为平板，下导热板和上导热板相互扣合，上导热板U形凹槽与下导热板形成一个具有线型开口的内腔，矩形凹槽Ⅰ和矩形凹槽Ⅱ分别与下导热板形成了进液口和出液口，在出液口上方的上导热板上设有温度传感器RT1，在进液口上方的上导热板上设有热电偶T1，下加热片P11紧贴下导热板的下表面，上加热片P10紧贴上导热板的上表面，上加热片P10、导热板和下加热片P11的组合体固定在下壳内，显示屏镶嵌在上壳前端的斜面上，主控板和固态继电器Q5内嵌于上壳顶部，电源开关位于上壳的后端，上壳和下壳卡扣在一起；

主控板还包括测温电路、后备报警电路和入口测温电路，所述微控制器电路分别与测温电路、加热电路、显示及报警电路、后备报警电路及入口测温电路连接，测温电路、后备报警电路分别与温度传感器RT1连接，后备报警电路与加热电路连接，加热电路通过固态继电器Q5分别与上加热片P10和下加热片P11连接，电源电路分别与显示及报警电路、加热电路和微控制器电路连接。

测温电路的具体连接为：稳压电路U8的2脚、3脚、6脚、7脚接地，稳压电路U8的1脚分别接电阻R24、温度传感器RT1、电容C23、电容C24的一端及稳压电路U8的8脚，电阻R24的另一端接电容C32一端及5V电源，电容C32另一端接地，电容C23的另一端接地，温度传感器RT1另一端分别接电容C24的另一端及电容C30、电阻R28的一端，电阻R28通过电阻R34接电容C30另一端及地；

后备报警电路的具体连接为：比较器U7的6、脚7脚和12脚接地，比较器U7的1脚接电阻R23，电阻R23的另一端分别接5V电源、电阻R22和电容C33一端，比较器U7的2脚分别接电阻R22另一端和逻辑门电路U3的2脚，比较器U7的3脚分别接5V电源和电容C26的一端，电阻R31和电容C29的一端接电阻R27的一端，电阻R30和电容C28的一端接电阻R26的一端，电阻R29和电容C27的一端接电阻R25的一端，电阻R27、电阻R26和R25的另一端接测温电路稳压电路U8的1脚，电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电阻R29、电阻R30和电阻R31的另一端分别接地，比较器U7的13脚分别接电阻R21的一端和逻辑门电路U3的3脚，比较器U7的14脚分别接电阻R20的一端和逻辑门电路U3的5脚、8脚和9脚，电阻R20和电阻R21的另一端接电容C34的一端及5V电源，电容C34和电容C33的另一端接地，逻辑门电路U3的1脚接逻辑门电路U4的1脚，逻辑门电路U3的4脚接逻辑门电路U4的2脚，逻辑门电路U3的10脚接逻辑门电路U3的8脚和9脚，逻辑门电路U3的7脚接地，逻辑门电路U3的10脚接逻辑门电路U4的9脚，逻辑门电路U3的11和12脚接电源开关S2的2脚，电源开关S2的3脚接5V电源，1脚接地，逻辑门电路U3的13脚接逻辑门电路U4的4脚，逻辑门电路U3的14脚接电容C5的一端及5V电源，电容C5的另一端接地，逻辑门电路U4的3脚接显示及报警电路的三极管Q1的基极，逻辑门电路U4的5脚接微控制器电路单片机U5的30脚，逻辑门电路U4的6脚接逻辑门电路U4的10脚，逻辑门电路U4的7脚接地，逻辑门电路U4的8脚、12脚、13脚分别接加热电路功率开关芯片Q4的1脚，逻辑门电路U4的14脚分别接5V电源和电容C6的一端，电容C6的另一端接地。

入口测温的具体连接为：热电偶至数字输出转换芯片U6的1脚和14脚接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的3脚分别接热电偶至数字输出转换芯片U6的2脚、热电偶T1的负极、电容C35的一端并通过电容C13接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的4脚分别接热电偶T1的正极、电容C35的另一端并通过电容C36接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的5脚接3.3V电压并通过电容C37接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的8脚接3.3V电压并通过电容C38接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、7脚分别与微控制器电路单片机U5的16脚、15脚、14脚、13脚、12脚、11脚依次对应连接。

微控制器U5型号为：PIC24FJ128GC006；稳压电路U8型号为：TL431；比较器U7型号为：LM239；逻辑门电路U3型号为：SN74HCT02；逻辑门电路U4型号为：SN74HCT00；热电偶至数字输出转换芯片U6型号为：MAX31856。

显示屏使用2.7寸OLED屏，可视角度大于160°。上导热板、下导热板由高强度铝合金材质。上壳的一侧还设有一个固定把手，固定把手是一个卡箍。上壳的上表面上还设有一个提手。上导热板上的矩形凹槽Ⅰ和矩形凹槽Ⅱ的内侧设有两个取出口凹槽Ⅰ，在下导热板上与取出口凹槽Ⅰ对应位置设有两个取出口凹槽Ⅱ，取出口凹槽Ⅰ和取出口凹槽Ⅱ形成两个取出口。

用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置的使用方法为：

使用前，将液体容器通过线型开口插入内腔中，液体容器的入口置于液体入口中，液体容器的出口置于液体出口中，使用时，打开电源开关，加温装置启动，主控板上的微控制器通过测温电路中的温度传感器RT1测定温度，微控制器控制加热电路，当温度小于目标温度时，微控制器向加热电路传递信号，加热电路的固态继电器Q5闭合，加热片开始工作，微控制器收集测温电路中的温度传感器RT1和入口测温电路中的热电偶T1的温度信息，并计算它们的差值，微控制器通过PID算法计算需要加热的功率，再换算成上加热片P10和下加热片P11加热的占空比，通过微控制器的PWM模块输出到固态继电器Q5，接通上加热片P10和下加热片P11，上加热片P10和下加热片P11对导热板进行加热，导热板对液体容器加热；当温度趋于目标温度时，加热功率越来越低，当温度达到目标温度后，使液体容器保持目标温度，直到输注或冲洗过程结束后，断开加温装置的电源，取出液体容器即可；

若温度低于低温报警点或高于第一高温报警点时，微控制器控制后备报警电路发出警报，并在显示屏上显示相关报警信息；若温度高于第二高温报警点时，微控制器直接控制簧片继电器REL1，对固态继电器Q5、上加热片P10和下加热片P11进行断电处理；若微控制器无法正常控制断电，后备报警电路也能实现断电和报警的功能，确保加温装置使用时的安全性。

使用前，先通过固定把手将加温装置固定在医用支架杆上。

用于输血或输液时，目标温度为41℃，低温报警点为33℃，第一高温报警点为43℃，第二高温报警点为46℃用于冲洗时，目标温度为41℃，低温报警点为33℃，第一高温报警点为48℃，第二高温报警点为50℃。

本实用新型的有益效果是：通过加温装置的内腔形状配合相应尺寸的薄片状液体容器，实现了在不改变原有输液器的基本长度的基础上，实现均匀、可控温式加热，将液体安全迅速地加温到舒适温度，有助于维持患者体温，预防体温过低对患者引起的不良影响，并避免加热温度过高、过低或时高时低。

加温装置采用可自动改变加热功率的电路设计，在达到预设温度后能够自行调节加热功率，保持目标温度，不会因温度过高使液体容器的材料熔化或析出化学物质，加温装置有自动报警功能，从而能够在因断电、操作不当或其他原因导致的停机等意外状况时及时得到警示做出对应。上加热片紧贴在上导热板上，下加热片紧贴在下导热板上，以利于均匀高效地对液体进行加热。固态继电器具有输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等特点。微控制器具有丰富的功能和外设接口，节约了外部器件。

显示部分用了2.7寸OLED屏，温度范围宽，可视角度大于160°，显示字体大而清晰，在欠佳的光照条件下也有很好的可视效果。电源电路的交直流变换部分具有全球输入电压范围、交直流两用、低功耗、高效率、高可靠性、安全隔离等优点。设置在线型开口处的两个取出口可以方便使用者将液体容器插到位，并在取出时容易找到着力点。把手的设计可以让使用者有选择的将机器挂装在医用支架杆上或直接放置在平面支撑物上，两种方式均不影响使用效果。提手则可以让使用者更方便的移动及摆放加温装置，减轻医护人员的工作负担也能避免移动中磕碰等而导致的机器损坏。

只设一个出口处的温度传感器时，虽然加温装置的温度已经能够在使用过程中使液体保证恒温，但在紧急状态下，如手术时，因为操作仓促，缺少预热时间，所以在刚刚开机时也会出现短暂的加温不及时，使出口温度偏低，在使用过程中对出口温度的监测也常常会比即时需求慢，为了使加温装置在使用过程中能够对液体温度实现更加迅速精准的即时调控，尽可能的减小因未及时升温的液体流出使用而带来的不适，增加了连接有热电偶的入口测温电路，通过双重测温系统，由微控制器控制，同时收集入口及出口的温度信息，结合出入口的温差更加精准的完成计算，控制加热功率，实现更加稳定的温度控制。

附图说明

图1为本实用新型立体侧视图；

图2 为本实用新型立体后视图；

图3为本实用新型主视图；

图4为本实用新型剖视图；

图5为本实用新型结构分解示意图；

图6为图5结构A的放大图；

图7为本实用新型导热板的截面图；

图8为本实用新型温度传感器位置示意图；

图9为本实用新型的使用状态图；

图10为本实用新型的电路连接框图；

图11为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1、5、8所示，用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置，包括上壳1、下壳2、显示屏3、电源开关4、主控板6，所述主控板6包括微控制器电路、电源电路、加热电路、显示及报警电路，其特征在于：还包括上加热片P10、下加热片P11、导热板5、温度传感器RT1、热电偶T1、固态继电器Q5，所述导热板5分为上导热板5-1和下导热板5-2。

如图3、6、7所示，上导热板5-1的下表面有一U形凹槽，在U形凹槽开口处间隔设有矩形凹槽Ⅰ5-1-1和矩形凹槽Ⅱ5-1-2，矩形凹槽Ⅰ5-1-1和矩形凹槽Ⅱ5-1-2自U型凹槽开口向内部延伸；下导热板5-2为平板，下导热板5-2和上导热板5-1相互扣合，上导热板5-1的U形凹槽与下导热板5-2形成一个具有线型开口5-5的内腔5-6，矩形凹槽Ⅰ5-1-1和矩形凹槽Ⅱ5-1-2分别与下导热板5-2形成了进液口5-3和出液口5-4。

如图4、8所示在出液口5-4上方的上导热板5-1上设有温度传感器RT1，在进液口5-3上方的上导热板5-1上设有热电偶T1，下加热片P11紧贴下导热板5-2的下表面，上加热片P10紧贴上导热板5-1的上表面。

如图8所示，上加热片P10、导热板5和下加热片P11的组合体固定在下壳2内，所述显示屏3镶嵌在上壳1前端的斜面上，主控板6和固态继电器Q5内嵌于上壳1顶部。

如图1、2电源开关4位于上壳1的后端，所述上壳1和下壳2卡扣在一起。显示屏3使用2.7寸OLED屏，可视角度大于160°上导热板5-1、下导热板5-2由高强度铝合金材质。上壳1的一侧还设有一个固定把手7，固定把手7是一个卡箍。上壳1的上表面上还设有一个提手8。

如图3、6、7所示，上导热板5-1上的矩形凹槽Ⅰ5-1-1和矩形凹槽Ⅱ5-1-2的内侧设有两个取出口凹槽Ⅰ5-1-3，在下导热板5-2上与取出口凹槽Ⅰ5-1-3对应位置设有两个取出口凹槽Ⅱ5-2-1，取出口凹槽Ⅰ5-1-3和取出口凹槽Ⅱ5-2-1形成两个取出口5-7，取出口5-7在线型开口5-5处。

如图10所示，主控板6还包括测温电路、后备报警电路和入口测温电路，所述微控制器电路分别与测温电路、加热电路、显示及报警电路、后备报警电路及入口测温电路连接，测温电路、后备报警电路分别与温度传感器RT1连接，后备报警电路与加热电路连接，加热电路通过固态继电器Q5分别与上加热片P10和下加热片P11连接，电源电路分别与显示及报警电路、加热电路和微控制器电路连接。

如图11所示，测温电路的具体连接为：稳压电路U8的2脚、3脚、6脚、7脚接地，稳压电路U8的1脚分别接电阻R24、温度传感器RT1、电容C23、电容C24的一端及稳压电路U8的8脚，电阻R24的另一端接电容C32一端及5V电源，电容C32另一端接地，电容C23的另一端接地，温度传感器RT1另一端分别接电容C24的另一端及电容C30、电阻R28的一端，电阻R28通过电阻R34接电容C30另一端及地。

如图11所示，后备报警电路的具体连接为：比较器U7的6、脚7脚和12脚接地，比较器U7的1脚接电阻R23，电阻R23的另一端分别接5V电源、电阻R22和电容C33一端，比较器U7的2脚分别接电阻R22另一端和逻辑门电路U3的2脚，比较器U7的3脚分别接5V电源和电容C26的一端，电阻R31和电容C29的一端接电阻R27的一端，电阻R30和电容C28的一端接电阻R26的一端，电阻R29和电容C27的一端接电阻R25的一端，电阻R27、电阻R26和R25的另一端接测温电路稳压电路U8的1脚，电容C26、电容C27、电容C28、电容C29、电阻R29、电阻R30和电阻R31的另一端分别接地，比较器U7的13脚分别接电阻R21的一端和逻辑门电路U3的3脚，比较器U7的14脚分别接电阻R20的一端和逻辑门电路U3的5脚、8脚和9脚，电阻R20和电阻R21的另一端接电容C34的一端及5V电源，电容C34和电容C33的另一端接地，逻辑门电路U3的1脚接逻辑门电路U4的1脚，逻辑门电路U3的4脚接逻辑门电路U4的2脚，逻辑门电路U3的10脚接逻辑门电路U3的8脚和9脚，逻辑门电路U3的7脚接地，逻辑门电路U3的10脚接逻辑门电路U4的9脚，逻辑门电路U3的11和12脚接电源开关S2的2脚，电源开关S2的3脚接5V电源，1脚接地，逻辑门电路U3的13脚接逻辑门电路U4的4脚，逻辑门电路U3的14脚接电容C5的一端及5V电源，电容C5的另一端接地，逻辑门电路U4的3脚接显示及报警电路的三极管Q1的基极，逻辑门电路U4的5脚接微控制器电路单片机U5的30脚，逻辑门电路U4的6脚接逻辑门电路U4的10脚，逻辑门电路U4的7脚接地，逻辑门电路U4的8脚、12脚、13脚分别接加热电路功率开关芯片Q4的1脚，逻辑门电路U4的14脚分别接5V电源和电容C6的一端，电容C6的另一端接地。

如图11所示，入口测温的具体连接为：热电偶至数字输出转换芯片U6的1脚和14脚接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的3脚分别接热电偶至数字输出转换芯片U6的2脚、热电偶T1的负极、电容C35的一端并通过电容C13接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的4脚分别接热电偶T1的正极、电容C35的另一端并通过电容C36接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的5脚接3.3V电压并通过电容C37接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的8脚接3.3V电压并通过电容C38接地，热电偶至数字输出转换芯片U6的9脚、10脚、11脚、12脚、13脚、7脚分别与微控制器电路单片机U5的16脚、15脚、14脚、13脚、12脚、11脚依次对应连接。

微控制器U5型号为：PIC24FJ128GC006；稳压电路U8型号为：TL431；比较器U7型号为：LM239；逻辑门电路U3型号为：SN74HCT02；逻辑门电路U4型号为：SN74HCT00；热电偶至数字输出转换芯片U6型号为：MAX31856。

如图9-11所示，用于输注或冲洗的具有双温控的加温装置的使用方法：使用前，将液体容器9通过线型开口5-5插入内腔5-6中，液体容器的入口9-1置于液体入口5-3中，液体容器的出口9-2置于液体出口5-4中，使用时，打开电源开关4，加温装置启动，主控板6上的微控制器通过测温电路中的温度传感器RT1测定温度，微控制器控制加热电路，当温度小于目标温度时，微控制器向加热电路传递信号，加热电路的固态继电器Q5闭合，加热片开始工作，微控制器收集测温电路中的温度传感器RT1和入口测温电路中的热电偶T1的温度信息，并计算它们的差值，微控制器通过PID算法计算需要加热的功率，再换算成上加热片P10和下加热片P11加热的占空比，通过微控制器的PWM模块输出到固态继电器Q5，接通上加热片P10和下加热片P11，上加热片P10和下加热片P11对导热板5进行加热，导热板5对液体容器9加热；当温度趋于目标温度时，加热功率越来越低，当温度达到目标温度后，使液体容器9保持目标温度，直到输注或冲洗过程结束后，断开加温装置的电源，取出液体容器9即可；若温度低于低温报警点或高于第一高温报警点时，微控制器控制后备报警电路发出警报，并在显示屏3上显示相关报警信息；若温度高于第二高温报警点时，微控制器直接控制簧片继电器REL1，对固态继电器Q5、上加热片P10和下加热片P11进行断电处理；若微控制器无法正常控制断电，后备报警电路也能实现断电和报警的功能，确保加温装置使用时的安全性。

使用前，也可以先通过固定把手7将加温装置固定在医用支架杆上。

用于输血或输液时，目标温度为41℃，低温报警点为33℃，第一高温报警点为43℃，第二高温报警点为46℃用于冲洗时，目标温度为41℃，低温报警点为33℃，第一高温报警点为48℃，第二高温报警点为50℃。