培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)的改進(jìn)

朱秀杰

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)醫(yī)療設(shè)備要求愈發(fā)嚴(yán)格，尤其是嬰兒培養(yǎng)箱更加不容有誤。為了更好促進(jìn)嬰兒健康成長(zhǎng)在培養(yǎng)箱中不僅需要加熱系統(tǒng)，也需要加濕系統(tǒng)。然而傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)不足，難以達(dá)到更嚴(yán)格的濕度標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)清理不便，也極易滋生細(xì)菌，危害嬰兒身體健康?；诖?，本文提出了一種加濕系統(tǒng)改進(jìn)方案，在完成了加濕盤等結(jié)構(gòu)的改進(jìn)后，并進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了新型加濕系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，這對(duì)提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)具有重大意義。

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

0 引言

嬰兒培養(yǎng)箱為早產(chǎn)兒或生病的嬰兒提供了一個(gè)濕度恒定、超低噪音和類似母體子宮的良好環(huán)境[1]。其中，恒定濕度的理想環(huán)境因素對(duì)嬰兒的健康成長(zhǎng)尤為重要。如果環(huán)境沒有達(dá)到安全的濕度范圍，嬰兒會(huì)感到不舒服，甚至死亡。嬰兒培養(yǎng)箱用于嬰兒的治療和護(hù)理，因此需要精確控制培養(yǎng)箱內(nèi)的環(huán)境以保障適于嬰兒生活。嬰兒培養(yǎng)箱的加濕系統(tǒng)用于加濕培養(yǎng)箱內(nèi)的空氣，以保障箱內(nèi)的空氣具有一定濕度。而傳統(tǒng)的加濕系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且容易清理不便滋生細(xì)菌，因此本文提出培養(yǎng)箱濕度系統(tǒng)改進(jìn)研究具有重要的意義。

1 培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)改進(jìn)理念分析

1.1 傳統(tǒng)嬰兒培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)的局限性

嬰兒培養(yǎng)箱用于嬰兒的治療和護(hù)理，因此需要精確控制培養(yǎng)箱內(nèi)的環(huán)境以保障適于嬰兒生活。嬰兒培養(yǎng)箱的加濕系統(tǒng)用于加濕培養(yǎng)箱內(nèi)的空氣，以保障箱內(nèi)的空氣具有定濕度[2]。但是，現(xiàn)有嬰兒培養(yǎng)箱的加濕系統(tǒng)存在諸多弊端。加濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清理不便因此容易在清潔死角滋生細(xì)菌，細(xì)菌會(huì)隨加濕空氣進(jìn)入培養(yǎng)箱內(nèi)部，污染嬰兒生活環(huán)境：有些培養(yǎng)箱為方便清潔，將加濕盒做成抽拉式，抽拉結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，且操作不便;并且，現(xiàn)有的嬰兒培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)其加濕盒的水位控制不便，往往會(huì)通過設(shè)置水位觀察窗查看水位后手動(dòng)加水;或是將儲(chǔ)存大量水的水槽設(shè)置在培養(yǎng)箱底部，并與加濕盒連通以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)加水，這又會(huì)形成一個(gè)細(xì)菌滋生的環(huán)境。對(duì)于這些傳統(tǒng)培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)的局限問題，亟需一種新型的改進(jìn)方案。

1.2 嬰兒培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)改進(jìn)理念的提出

為在一定程度上解決上述問題的至少一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種包括設(shè)置在培養(yǎng)箱的床體基座上的加濕托盤，所述加濕托盤的水汽出口與所述培養(yǎng)箱內(nèi)的進(jìn)風(fēng)道連通，所述加濕托盤設(shè)有加熱棒和注水口，所述加熱棒用于加熱所述加濕托盤內(nèi)的水[3]。本實(shí)用新型的嬰兒培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆裝和清理。加濕托盤設(shè)置在床體基座上，且加濕托盤的水汽出口與進(jìn)風(fēng)道連通，因此可以拿掉床體托盤直接與風(fēng)道同步清理，操作便捷。通過這些結(jié)構(gòu)或者安裝層面的調(diào)整，可以很好改進(jìn)傳統(tǒng)加濕系統(tǒng)局限性，進(jìn)而提高產(chǎn)品的性能與醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。

2 培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)改進(jìn)方案

2.1 基座安裝位置改進(jìn)

本次設(shè)計(jì)改進(jìn)的嬰兒培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)基座安裝中，如圖2-1所示，主要改進(jìn)部件包含基座1、風(fēng)扇2、風(fēng)道11、加濕托盤3等。

為便于觀察及監(jiān)護(hù)嬰兒，培養(yǎng)箱側(cè)部及頂部為大面積透明材料，因此培養(yǎng)箱會(huì)將加熱系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)道設(shè)置在培養(yǎng)箱床體基座上，床體基座上一般設(shè)置床板，床板上即可放置嬰兒。為保障及控制空氣流動(dòng)，在進(jìn)風(fēng)道一端設(shè)置風(fēng)扇，風(fēng)扇可以將進(jìn)風(fēng)道內(nèi)的空氣推進(jìn)培養(yǎng)箱內(nèi)部[4]。本實(shí)用新型的加濕托盤為一個(gè)托盤狀或者說槽狀結(jié)構(gòu)，其開口就敞開在上述進(jìn)風(fēng)道中。加濕托盤的低凹部用于儲(chǔ)存少量水，加熱棒用于給加濕托盤內(nèi)的水加熱，促進(jìn)水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，加濕托盤的水汽出口即為加濕托盤的開口。這樣的改進(jìn)可以讓加濕托盤設(shè)置在床體基座上，且加濕托盤的水汽出口與進(jìn)風(fēng)道連通，可以拿掉床板直接與進(jìn)風(fēng)道同步清理，簡(jiǎn)化了清理操作。

2.2 加濕系統(tǒng)的加濕托盤結(jié)構(gòu)改進(jìn)

在加濕系統(tǒng)里面加濕托盤結(jié)構(gòu)改進(jìn)中，如圖2-2所示改進(jìn)部件主要有儲(chǔ)水槽32、加熱部322、槽殼體321、加熱棒35、熱電偶38等。

其中儲(chǔ)水槽包括加熱部，加熱部設(shè)置在槽殼體的外壁上。并且與槽殼體的底部一體成型。加熱部?jī)?nèi)設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)安裝加熱棒，槽殼體的底板與加熱部均為鋁材料，可以將加熱棒產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至儲(chǔ)水槽內(nèi)將其內(nèi)部的水加熱。當(dāng)然，加熱部也可以設(shè)置在槽殼體的圍板上;或者直接在槽殼體的圍板或者底板上設(shè)置安裝孔，安裝孔內(nèi)安裝加熱棒;也可以將整個(gè)槽殼體采用鋁材料;或者將鋁材料改為其他熱傳導(dǎo)性好的材料[5]。同時(shí)將加熱棒設(shè)置在槽殼體的外壁內(nèi)，不與水接觸，減少了細(xì)菌滋生的位置，并且使得槽殼體內(nèi)壁更加平整，易于清潔。較佳的加熱部?jī)?nèi)還設(shè)有熱電偶，熱電偶可以檢測(cè)加熱部的溫度，避免干燒，也便于及時(shí)控制加熱棒的加熱狀態(tài)。

2.3 加濕托盤裝配改進(jìn)

在加濕托盤裝配改進(jìn)中，如圖2-3所示，改進(jìn)部件主要包含槽殼體321、低水位傳感器36和高水位傳感器37、熱電偶38等。

雖然本實(shí)用新型的注水口為設(shè)置在槽殼體上的孔，實(shí)際上注水口設(shè)置的位置和構(gòu)造可以進(jìn)行多種變換，例如，注水口也可以為設(shè)置在槽殼體上邊沿的槽，槽上容置或安裝注水管接頭。在本次改進(jìn)中電磁閥可控制注水口的進(jìn)水量，保障自動(dòng)調(diào)控加濕托盤內(nèi)的水量至適量，從而提高了加濕控制的效率。

2.4 加濕系統(tǒng)的電磁閥安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)

在加濕系統(tǒng)電磁閥安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)中，首先是機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)優(yōu)化，其次是控制電路的設(shè)計(jì)。如圖2-4所示為電磁閥安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖，主要包含部件有電磁閥51、出水口53、進(jìn)水口52、有線纜夾55等。

首先，電磁閥固定在安裝板上，安裝板通過螺釘固定安裝在床體基座的底部，安裝板上還設(shè)有線纜夾，線纜夾用于限位或固定電磁閥引出的線纜。電磁閥上設(shè)有電磁閥進(jìn)水口和電磁閥出水口連接進(jìn)水管，電磁閥進(jìn)水口連接外置儲(chǔ)水裝置。而在電磁閥安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn)中，當(dāng)檢測(cè)到加濕托盤內(nèi)的水位過高或者過低時(shí)，控制系統(tǒng)能夠控制電磁閥停止加水或者開始加水。當(dāng)檢測(cè)長(zhǎng)時(shí)間的水位過高或者過低，控制系統(tǒng)可通過顯示裝置、蜂鳴器或者人機(jī)交互界面報(bào)警。加濕托盤內(nèi)設(shè)置高、低水位傳感器可及時(shí)檢測(cè)加濕托盤內(nèi)的水量，避免加濕托盤內(nèi)的水量持續(xù)過多或者過少，影響加濕效果，如圖2-5所示為加濕系統(tǒng)控制電路圖。

3 總結(jié)

國(guó)內(nèi)外對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱控制系統(tǒng)溫度回路的研究比較廣泛，但這些研究沒有考慮濕度回路的影響，尤其是濕度耦合及其解耦環(huán)節(jié)的研究較少。如果只考慮溫度回路，實(shí)際的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間不能達(dá)到理想的效果。通過對(duì)嬰兒培養(yǎng)箱加濕系統(tǒng)的改進(jìn)，使得培養(yǎng)箱的加濕、加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，便于拆卸清洗，大大降低了細(xì)菌滋生的幾率，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。

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