培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)的改進(jìn)

陳冰

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，在醫(yī)療器械領(lǐng)域也需要更加人性化設(shè)計(jì)的設(shè)備。對(duì)于嬰兒培養(yǎng)箱而言，這是一個(gè)為新生兒提供舒適溫濕度以及潔凈空氣的裝置，因此需要更加科學(xué)與嚴(yán)格的質(zhì)量保障，以避免嬰兒感染，增強(qiáng)其身體抵抗力，保證嬰兒的發(fā)育和成長(zhǎng)。然而傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)在箱體底部，不僅造成箱內(nèi)空氣受熱不均勻，還容易出現(xiàn)通風(fēng)出氣受阻，極大影響了嬰兒健康，嚴(yán)重的甚至危害嬰兒生命。因此，本文提出了一種嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進(jìn)策略。將加熱器設(shè)計(jì)到箱體側(cè)面，同時(shí)優(yōu)化床底托盤(pán)在風(fēng)道結(jié)構(gòu)提高暖空氣受熱均勻，以此保障了嬰兒的舒適度，提供了科學(xué)高質(zhì)量的服務(wù)，以期保證新生兒的存活率。

關(guān)鍵詞：嬰兒培養(yǎng)箱;加熱系統(tǒng);優(yōu)化改進(jìn)

0引言

嬰兒培養(yǎng)箱為低體重兒、危險(xiǎn)兒、新生兒恒溫培養(yǎng)和新生兒體溫恢復(fù)創(chuàng)造了一個(gè)空氣適宜、溫度和濕度適宜、溫暖舒適、類似母體子宮的良好環(huán)境，以培養(yǎng)和護(hù)理嬰兒。現(xiàn)有的嬰兒培養(yǎng)箱配有溫度監(jiān)控和報(bào)警裝置，用于對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱箱體溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[1]。近年來(lái)，低出生體重兒和危重兒的數(shù)量有所增加，醫(yī)護(hù)人員在護(hù)理過(guò)程中不能時(shí)刻關(guān)注每個(gè)嬰兒培養(yǎng)箱的溫度。因此，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)法及時(shí)停止治療或調(diào)整治療計(jì)劃，導(dǎo)致在嬰兒培養(yǎng)箱治療過(guò)程中新生兒燒傷的發(fā)生率增加。大量現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)證明，提供一個(gè)溫暖的環(huán)境來(lái)可以降低由直接或間接冷應(yīng)激引起的發(fā)病率和死亡率，從而有效地保證新生兒的存活率。因此，本文針對(duì)傳統(tǒng)嬰兒培養(yǎng)箱不合理設(shè)計(jì)，提出優(yōu)化改進(jìn)具有重要的意義。

1 培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進(jìn)理念分析

1.1 傳統(tǒng)嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)的局限性

嬰兒培養(yǎng)箱是為出生后健康狀況不佳的嬰兒準(zhǔn)備的醫(yī)療設(shè)備。由于嬰兒是脆弱的，他們對(duì)嬰兒保育箱的環(huán)境有更高的要求，保育箱內(nèi)的溫度是一個(gè)極其重要的環(huán)境因素[2]。為了保證保育箱內(nèi)的溫度能夠滿足嬰兒的需要，通常在嬰兒保育箱內(nèi)設(shè)置加熱系統(tǒng)來(lái)加熱保育箱內(nèi)的空氣。然而，現(xiàn)有的嬰兒培養(yǎng)箱的加熱系統(tǒng)有很多缺點(diǎn)，例如：加熱裝置設(shè)置在培養(yǎng)箱的底部，所以風(fēng)扇在培養(yǎng)箱的底部運(yùn)行，這可能會(huì)干擾躺在培養(yǎng)箱上部的嬰兒;盒子里的空氣受熱不均勻;加熱系統(tǒng)的出氣口和進(jìn)氣口不合理，甚至直接吹到嬰兒身上，這些都會(huì)影響嬰兒健康成長(zhǎng)。因此，亟需一種新型的培養(yǎng)箱來(lái)解決這些問(wèn)題，為嬰兒提供更加科學(xué)、人性化的服務(wù)。

1.2 嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進(jìn)理念的提出

針對(duì)上述的問(wèn)題，在嬰兒培養(yǎng)箱改進(jìn)中，本文提出了一種嬰兒培養(yǎng)箱的加熱系統(tǒng)，包括設(shè)置在培養(yǎng)箱一側(cè)的加熱室和位于所述培養(yǎng)箱的床體基座與床體托盤(pán)之間的風(fēng)道結(jié)構(gòu)，其中加熱室內(nèi)設(shè)有加熱器，而加熱器下部設(shè)有風(fēng)輪，并且風(fēng)輪的排風(fēng)側(cè)與所述風(fēng)道結(jié)構(gòu)連通，這樣可以更好的提供均勻加熱，且降低風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)的震動(dòng)問(wèn)題[3]。同時(shí)，加熱室設(shè)置在培養(yǎng)箱一側(cè)可在一定程度上減小加熱室內(nèi)風(fēng)輪等對(duì)嬰兒床體的震動(dòng)干擾，加熱器、風(fēng)輪和風(fēng)道結(jié)構(gòu)的位置設(shè)置有效保障風(fēng)輪將暖空氣吹送至風(fēng)道結(jié)構(gòu)，風(fēng)道結(jié)構(gòu)遍布床體托盤(pán)下面，散熱面積大，有利于暖空氣均勻擴(kuò)散，從而保障箱內(nèi)溫度均勻，且能為床體托盤(pán)傳遞較為柔和的熱量，極大的滿足嬰兒對(duì)溫度的需求，也避免了一些負(fù)面影響因素。

2 培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進(jìn)方案

2.1 整體改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)改進(jìn)的嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)包含加熱室10、加熱器8、床體基座20、床體托盤(pán)6。其中的加熱器是用于給培養(yǎng)箱內(nèi)的空氣加熱。床體托盤(pán)用于承載嬰兒，床體基座一般用于設(shè)置稱重系統(tǒng)及為床體托盤(pán)提供支撐等。床體基座與床體托盤(pán)之間設(shè)有風(fēng)道結(jié)構(gòu)，即風(fēng)道結(jié)構(gòu)盡可能大面積的遍布床體基座與床體托盤(pán)之間的夾層，最終完成了整體加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)，如圖2-1所示。

2.2 加熱室結(jié)構(gòu)改進(jìn)

在對(duì)本次嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)完成改進(jìn)后，則是對(duì)加熱室完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化，如圖2-2所示，加熱室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含加熱室殼體12、主板支架17、主板16、傳感器支架板19以及溫度傳感器13等。

加熱室殼體外部安裝有主板支架，主板支架上設(shè)有卡槽，用于安裝主板上設(shè)有加熱系統(tǒng)的電子控制元件和線路[4]。加熱室殼體外部一側(cè)還安裝有傳感器支架板。傳感器支架板用于安裝箱溫傳感器，傳感器支架蓋裝配在傳感器支架板外部，這樣設(shè)計(jì)的加熱室結(jié)構(gòu)緊湊，安裝便捷，當(dāng)然，為進(jìn)一步保障溫度檢測(cè)的精確，也可以在培養(yǎng)箱內(nèi)其他位置增設(shè)若干溫度傳感，如圖2-3所示為其加熱傳感器設(shè)計(jì)電路圖。

2.3 培養(yǎng)箱風(fēng)道口改進(jìn)設(shè)計(jì)

在嬰兒培養(yǎng)箱風(fēng)道口改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如圖2-4所示，風(fēng)道結(jié)構(gòu)包括第一出風(fēng)口21、第二出風(fēng)口22和第三出風(fēng)口23。第一出風(fēng)口、第二出風(fēng)口、第三出風(fēng)口設(shè)置在床腳的側(cè)邊，即床腳與床腳之間的距離床單。第一出風(fēng)口和第二出風(fēng)口設(shè)置在床體的對(duì)側(cè)，第三出風(fēng)口為在加熱室對(duì)面的床邊這個(gè)三股氣流的風(fēng)道結(jié)構(gòu)將所有的空氣從床邊排出，這樣不會(huì)直接吹向?qū)殞?，并促進(jìn)暖氣的均勻擴(kuò)散。床層兩側(cè)的氣流發(fā)生變化，這也有助于確保氣流和擴(kuò)散均勻[5]。

2.4 培養(yǎng)箱風(fēng)輪改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在嬰兒培養(yǎng)箱風(fēng)輪體系改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如圖2-5所示主要設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)包含風(fēng)輪31、風(fēng)扇軸32、電機(jī)33、電機(jī)輸出軸331等。

通過(guò)風(fēng)扇軸與電機(jī)的電機(jī)輸出軸固定連接，風(fēng)扇軸為圓臺(tái)狀，連接時(shí)只需要將螺釘旋入風(fēng)扇軸及電機(jī)輸出軸的側(cè)壁即可。風(fēng)輪包括下基板和上蓋板，下基板與風(fēng)扇軸連接，下基板與上蓋板之間設(shè)有若干風(fēng)葉。上蓋板為一環(huán)狀，下基板的上表面周向設(shè)有環(huán)狀的平面，風(fēng)葉垂直下基板的環(huán)狀上表面。而這樣設(shè)計(jì)改進(jìn)后，相較傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱不僅避免或減少未經(jīng)加熱的空氣進(jìn)入風(fēng)道結(jié)構(gòu)，而且回風(fēng)組件與加熱室為可拆卸連接，便于清潔。在風(fēng)道結(jié)構(gòu)的三個(gè)出風(fēng)口均從床體側(cè)部出風(fēng)，不會(huì)對(duì)嬰兒直吹，并且有利于暖風(fēng)均勻擴(kuò)散，位于床體相對(duì)兩側(cè)的出風(fēng)口錯(cuò)位，也有利于保障出風(fēng)均勻及擴(kuò)散均勻。

2.5 培養(yǎng)箱加熱器改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在嬰兒培養(yǎng)箱加熱器改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如圖2-6所示主要改進(jìn)部件包含外加熱部81與內(nèi)設(shè)置內(nèi)加熱部82。

加熱器包括紡錘形的外加熱部和設(shè)置在外加熱內(nèi)部。且呈十字交叉狀的內(nèi)加熱部外加熱部的外部形態(tài)為流線型的紡錘體或近似圓柱體，內(nèi)部中空內(nèi)加熱部設(shè)置在外加熱部的內(nèi)部，內(nèi)加熱部外部圓滑，俯視內(nèi)加熱部，其呈十字交叉狀結(jié)構(gòu)。這樣改進(jìn)設(shè)計(jì)后可以讓加熱空氣可以基于風(fēng)輪更好的流動(dòng)傳輸，完成暖空氣的均勻分布。同時(shí)外加熱部?jī)?nèi)設(shè)置內(nèi)加熱部，可以有效增加加熱面積，提高加熱效率。

3 總結(jié)

所以，隨著對(duì)培養(yǎng)箱需求的不斷提高，對(duì)其質(zhì)量?jī)?yōu)劣也更加嚴(yán)格，因此改進(jìn)傳統(tǒng)培養(yǎng)存有的不足成為了急迫解決的問(wèn)題。所以，本文針對(duì)傳統(tǒng)培養(yǎng)箱存有的不足，從加熱室、風(fēng)道口、風(fēng)輪以及加熱器等完成了改進(jìn)設(shè)計(jì)。在一定程度上解決了培養(yǎng)箱運(yùn)行時(shí)噪音對(duì)嬰兒的干擾，并且提高了培養(yǎng)箱的加熱效率，能夠保持箱內(nèi)溫度的均勻性，為嬰兒提供類似母體子宮的環(huán)境，對(duì)提高病弱兒存活率有著極為重要的社會(huì)效益。在提高嬰兒培養(yǎng)箱使用效率的同時(shí)，也達(dá)到節(jié)能減排、降低使用成本的目的，為客戶創(chuàng)造了利益。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯棟生. 一種嬰兒培養(yǎng)箱中央溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備， 2018， 033（009）：88-90.

[2]裘力， 王洪柱. 戴維YP-3000型嬰兒培養(yǎng)箱的維修和維護(hù)[J]. 醫(yī)療裝備， 2018， v.31;No.364（15）：144-146.

[3]蔡寶林. 基于嬰兒培養(yǎng)箱溫度監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化， 2018， No.526（14）：192-193.

[4]周興朝， 楊淑娟， 馬妮，等. 基于失效模式與效應(yīng)分析嬰兒培養(yǎng)箱風(fēng)險(xiǎn)分析[J]. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備， 2017.

[5]湯棟生. 一種嬰兒培養(yǎng)箱中央溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備， 2018（9）：88-90.