一种基于固液相变材料的医用输液加热装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于固液相变材料的医用输液加热装置，属于医疗辅助器械领域。由上下两层结构组成，每层结构由保温性材料制成的封装外壳和加热保温模块组成；所述加热保温模块由导热盖板、弹性外壳和导热盖板与弹性外壳形成的腔体内填充的固液相变材料构成，所述导热盖板的外表面均匀加工有用于布置输液导管的槽道，所述导热盖板的两端有凸台，与封装外壳上的凹槽配合定位；上下的封接外壳通过卯榫结构固定。该装置给从内部给流过的血液或其它注射液体进行加热并使其维持在适合人体的温度从而缓解由于输入液体与人体温度偏差给患者带来的不适感，为现代医疗提供一种更优良的输液方案。
【专利说明】一种基于固液相变材料的医用输液加热装置
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种基于固液相变材料的医用输液加热装置，属于医疗辅助器械领域。
【背景技术】
[0003]在医疗救治过程中，输液以及输血是一种十分常见的救治手段，理论上输入人体的液体或血液越接近人体的温度越好。然而在目前医疗救治的输血或输液过程中，输入液体或血液的温度往往低于患者体温，这往往会导致患者出现身体不适，尤其是在气温极低的冬天、野外救灾等情况下以及病患身体状况极为虚弱的情况，低温液体或血液的输入会导致患者身体局部温度的降低，血管收缩等情况的发生，对患者造成进一步伤害。因此，有必要在液体及血液输入患者体内之前对其进行加热并保温，使液态及血液与人体的温差减小。中国专利CN203710483U公开一种电加热式输液瓶保温套，利用电热丝对保温套内的水进行加热升温，然后将保温套包裹输液瓶外面，从而实现对瓶内液体的加热。中国专利CN104491957A公开了一种采用电加热毯式输液加热装置，通过在电热毯内部布置电加热丝对输液导管进行加热。尽管以上专利可以提高输液温度，有助于减轻患者由于输入低温液体所导致的身体不适感。然而，以上专利对液体进行加热采用的都是电加热技术，电加热技术往往会存在以下几点问题:1.安全问题，电加热丝在使用过程中存在安全隐患;2.难以精确控制输入液体的温度，容易出现液体过热现象;3.使得输液装置变得更复杂，系统成本提高。因此为改善以上问题，提出一种安全可靠、有效且简单便携的医用输血输液加热保温技术至关重要。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于固液相变材料的医用输液加热装置。该装置安全可靠且简单便携，为实现现代医疗中低温差输血及输液过程提供了可靠的技术保障。
[0005]本发明的技术方案是:
一种基于固液相变材料的医用输液加热装置，由上下两层结构组成，每层结构由保温性材料制成的封装外壳和加热保温模块组成；
所述加热保温模块由导热盖板、弹性外壳和导热盖板与弹性外壳形成的腔体内填充的固液相变材料构成，所述导热盖板的外表面均匀加工有用于布置输液导管的槽道，所述导热盖板的两端有凸台，与封装外壳上的凹槽配合定位;上下的封接外壳通过卯榫结构固定。
[0006]所述的封装外壳的内表面还有隔热层，所述隔热层通过涂覆或其他工艺固定在封装外壳内表面。
[0007]进一步优选地，所述封装外壳可以是长方体、正方体、圆柱体或者规则多面体。
[0008]进一步优选地，所述的固液相变材料可以是有机类、石蜡类、无机盐水合物或者是金属聚合物。
[0009]进一步优选地，为提高装置加热保温效果，所述的固液相变材料中加入导热性材料，比如泡沫金属、膨胀石墨或者是金属颗粒等。
[0010]进一步优选地，为提高装置加热保温效果，所述的加热保温模块的导热盖板内表面加工有针状的、鳍状或者是板状的导热肋板，金属结构大小及数量根据实际填充的相变材料数量确定。
[0011]所述的固液相变材料的相变温度以及数量可以根据输液加热保温装置所使用的地区、季节、输液量以及输液时间来确定。
[0012]所述的加热保温模块在使用前进行加热储热的过程可以采用水浴加热的方式也可以采用电加热的方式。
[0013]本发明的输液加热装置的工作原理为:在输液前，将加热保温模块从本发明装置中取出，并通过采用物理加热的方式(水浴或电加热等)使加热保温模块中的相变材料融化并稳定在设定的温度。在输液时，将已经融化并储热的加热保温模块分别放入本发明装置的上下壳体内，并通过导热盖板的凸台及封装外壳的凹槽进行定位和固定，然后利用医用胶带将输液导管固定在下层加热保温模块金属端盖上的槽道内。接着通过卯榫结构将上下层封装外壳进行组合，形成闭合的加热保温装置，输液导管在加热保温装置中被加热。因为相变材料在凝固降温过程中相变材料持续向外散热并维持相变温度不变，当输液在加热保温装置中流动时，相变材料凝固释放的热量对输液进行加热并使输液稳定在接近人体的温度。在此过程中，加热保温装置外壳内表面的保温材料有效地减少了从装置壳体向环境散失的热量，保证了装置的加热保温效果。待输液完成后，加热保温模块中的相变材料由于热量的散失而凝固。在下次输液前，再将加热保温模块从装置中取出并进行加热储热，实现循环使用。
【附图说明】
[0014]图1是实施例一的加热装置的结构示意图；
图2是实施例一的加热装置的截面示意图；
图3是实施例一的加热装置中加热保温模块俯视图；
图4是实施例一的加热装置中加热保温模块截面图；
图5是实施例一的封装外壳截面图；
图6是实施例二的加热保温模块截面图；
图7是实施例三的加热保温模块截面图；
图中符号说明
I上层组件，2下层组件，3输液导管进出口，4槽道，5封装外壳，6加热保温模块，7导热盖板，8凸台，9固液相变材料，10弹性外壳，11导热肋板，12凹槽，13隔热层，14卯榫结构。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]实施例一
如图1所示，加热保温装置由位于上层的上层组件I以及位于下层的下层组件2组合而成。上层组件I和下层组件2具有对称的结构，上层组件I和下层组件2配合形成完整的输液加热保温装置。在上层组件I和下层组件2配合的界面预留输液导管进出口 3。加热保温装置的整体截面图A-A如图2所示。从图2可知上层组件1、下层组件2分别由封装外壳5以及加热保温模块6组成。上下层加热保温模块紧密配合形成的圆形槽道4用于布置输液管。加热保温模块6的俯视图如图3所示，槽道4均匀分布在加热保温模块上表面，并在加热保温模块的上下端面分别预留两个槽道口，用于布置输液管进出加热保温装置。加热保温模块6的截面图如图4所示，加热保温模块由导热盖板7，固液相变材料9以及弹性外壳10组成。导热盖板7和弹性外壳10通过一体加工或机械连接形成空腔，固液相变材料9通过真空灌封工艺在液态时填满该空腔并对其进行密封。导热盖板7的外表面加工出均匀分布的用于布置输液导管的槽道4，导热盖板7四周边缘加工有凸台8，用于加热保温模块6在封装外壳中定位及固定。本发明装置的封装外壳的截面图如图5所示，位于封装外壳四周端面有卯榫结构14用于连接固定，还有凹槽12用于卡住及固定加热保温模块6，封装外壳的内表面还有隔热层13。
[0017]实施本发明装置时，首先根据该输液加热保温装置使用的地区、季节以及单次使用的时长，通过计算精确确定用于该加热保温装置中的相变材料的相变温度、导热系数以及数量。比如，在环境温度为O0C的时候，采用相变温度为390C，相变潜热为210 kj/kg的石蜡类相变材料给200ml的生理盐水输液加热，大概需要导热系数大概为1.5 ff/m.K的相变材料160g左右。而如果在环境温度为20°C情况下采用该相变材料给此生理盐水输液加热，则需要该相变材料质量约为90g左右。然后将选定的相变材料在液态时灌封到加热保温模块中。该加热模块具备循环使用性。在使用前，先将模块放在高温水浴中进行加热，使得相变材料融化完全。然后将模块从水浴中取出，并固定在上下外壳内。在使用过程中，输液导管通过医用胶布固定在槽道4内。然后利用壳体四周的卯榫结构14将加热保温装置的上下组件进行闭合，使得上下组件内的加热保温模块同时对槽道4内的输液进行加热及保温。在输液完成后，将加热保温模块分别从上下层壳体中取出，为下次输液加热保温做准备。
[0018]实施例二
实施例二与实施案例一不同之处在于，加热保温模块6的弹性外壳10的结构形式不同。在本实施例中，腔体的截面图为长方形，采用定型材料加工而成，比如金属材料，高强度塑料材料等，具体参见图6。在实际的使用中，加热保温模块6的腔体结构可以根据实际情况进行变化，并不局限于椭圆形或方形。
[0019]实施例三
实施例三与实施例一和二所不同的是实施例三中加热保温模块6的导热盖板7的内表面加工有翅片状的导热肋板U，翅片插入到固液相变材料中，主要作用是增强导热，使输液能够被快速加热并保温，具体参见图7。
【主权项】
1.一种基于固液相变材料的医用输液加热装置，由上下两层结构组成，每层结构由保温性材料制成的封装外壳和加热保温模块组成;所述加热保温模块由导热盖板、弹性外壳和导热盖板与弹性外壳形成的腔体内填充的固液相变材料构成，所述导热盖板的外表面均匀加工有用于布置输液导管的槽道，所述导热盖板的两端有凸台，与封装外壳上的凹槽配合定位;上下的封接外壳通过卯榫结构固定。2.根据权利要求1所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述的封装外壳的内表面还有隔热层。3.根据权利要求2所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述隔热层通过涂覆工艺固定在封装外壳内表面。4.根据权利要求1所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述封装外壳是长方体、正方体、圆柱体或者规则多面体。5.根据权利要求1所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述的固液相变材料是有机类、石蜡类、无机盐水合物或者是金属聚合物。6.根据权利要求1所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述的固液相变材料中加入导热材料。7.根据权利要求6所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述的固液相变材料中加入泡沫金属、膨胀石墨或者金属颗粒。8.根据权利要求1所述的医用输液加热装置，其特征在于，所述的加热保温模块的导热盖板内表面加工有针状的、鳍状或者是板状的导热肋板。
【文档编号】A61M5/44GK105854134SQ201610261508
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】郑怀, 刘莉臣, 乔笛, 黄佳卉, 杨倩, 刘胜, 刘杰, 刘莉君
【申请人】武汉大学