CN107029323A - 一种保温输液装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保温输液装置及制作方法。本发明的技术原理包括：(1)利用结晶盐在熔融-凝固时具有恒定温度的特性，加热输液管中的药液，起到加热和保温作用；(2)利用带通用串行总线接口的电器作为电源加热发热电阻，通过红外发射和热传导等方式对输液管中的药液实现加热。保温输液装置的结构特征在于：保温输液装置结构设计为多层结构，从外到内包括但不限于以下四层：保护层、隔热层、USB加热层、结晶盐保温层。本发明的保温输液装置制作方法，具有成本低廉，原料易得，工艺简单，加热效果良好，避免电磁辐射和过热，保留药效等优点。本发明的保温输液装置成本低廉，使用方便，可应用于医疗领域。

Description

一种保温输液装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种保温输液装置及其制作方法。本方法制作的保温输液装置可用于恒温加热输液药剂，减少输液者对低温液体药剂产生的寒冷感和相关症状。

背景技术

在寒冷的冬天，患者输液时，低温液体药剂进入输液者体内，常给输液者造成怯冷的感觉。尤其在长时间的输液情况下，输液的体位如手臂等温度明显下降，输液者甚至产生刺骨的疼痛感。由于输入液体与人体血液温度差异较大，还可能引发血管收缩、痉挛等症状。特别是年老体弱、心脏病、高血压患者及婴幼儿，出现低温输液不适的症状更为普遍。实际上婴幼儿抗拒输液放声痛哭的部分原因也与输液药剂温度过低有关。因此，如果能将输液药剂温度提高到与人体温度相接近，则可显著降低患者对低温药剂输液的不适感。

在一些医疗条件较好的医院，配备有比较完善的暖气或空调系统，患者对输液药剂的低温不适感问题并不明显。但在一些社区医院、门诊或小诊所，由于条件相对简陋，缺少保暖的环境，低温输液带来的相关问题显得尤为突出。

目前，我国采用的输液体加热器，主要有两类方法。一类是对输液瓶加热，另一类是对输液管加热。

对输液瓶加热，由于液体量大(一般在几十毫升到几百毫升)，药液升温速率慢。而且，药液在输液管运输过程中会对外散热，逐渐冷却，因此进入人体时仍然是低温状态，达不到预期效果。

对输液管加热，流经输液管的药液每分钟只有几毫升，加热部分可尽量贴近人体，因此加热效果较好。现有的输液管加热方式大多数采用电热棒加热或电热丝加热，如中国专利CN201420042586.6和201320191670.7。电热丝/电热棒加热存在很多不足和缺点，一是工作时产生电磁辐射，会对药剂产生影响，致使药物分子结构发生变化，降低药效；二是输液管与加热的电热丝/电热棒直接接触，存在过热的风险。很多药物的活性与温度密切相关，温度过高会导致药物活性丧失。因此，很有必要发明一种无电磁辐射、加热温度可控的新型输液加热装置。

发明内容

本发明目的是提供一种便携式可加热的保温输液装置及制作方法，以解决现有的电热丝/电热棒加热造成的电磁辐射、过热等问题。

本发明的技术原理如下：

(1)结晶盐在熔融-凝固时具有较大的相变热，在熔点温度吸收外界热量或对外传导热量时温度维持不变。以此特性选择适合的结晶盐作为加热介质，间接加热输液管中的药液，起到加热和保温作用。

(2)利用带通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口的便携式电器作为电源，加热发热电阻，通过红外发射和热传导等方式对输液管中的药液实现加热。

(3)选择的结晶盐要求熔点温度与人体温度接近，以起到对输液管内的药液恒温加热作用；同时熔点温度又不能太高，以避免高温导致药物失效。可以选择的结晶盐有卤化物、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、有机酸盐等，如CaCl₂.6H₂O(熔点29℃)、LiNO₃.3H₂O(熔点30℃)、Na₂SO₄·10H₂O(熔点32.5℃)、Na₂CO₃.10H₂O(熔点32～36℃)、CaBr₂.6H₂O(熔点34℃)、Na₂HPO₄.12H₂O(熔点35～36℃)、Zn(NO₃)₂.6H₂O(熔点36～37℃)、KF.2H₂O(熔点41.5℃)、K(CH₃COO).3/2H₂O(熔点42℃)、Ca(NO₃)₂.4H₂O(熔点42～47℃)、K₃PO₄.7H₂O(熔点45℃)、Zn(NO₃)₂.4H₂O(熔点45～46℃)、Na(CH₃COO).3H₂O(熔点46℃)、Na₂HPO₄.7H₂O(熔点48℃)、Na₂S₂O₃.5H₂O(熔点48～49℃)、MgSO₄.7H₂O(熔点48℃)等其中的一种或几种。优选为熔点温度在30～40℃的结晶盐，如LiNO₃.3H₂O(熔点30℃)、Na₂SO₄·10H₂O(熔点32.5℃)、Na₂CO₃.10H₂O(熔点32～36℃)、CaBr₂.6H₂O(熔点34℃)、Na₂HPO₄.12H₂O(熔点35～36℃)、Zn(NO₃)₂.6H₂O(熔点36～37℃)等。

(4)除采用单一结晶盐外，还可以把两种或多种熔点温度不同的结晶盐按照一定的比例配合，或者往结晶盐中添加其其它物质来获得所需要的熔点温度范围。混合结晶盐的例子，如将Ca(NO₃)₂.4H₂O(熔点42～47℃)和Mg(NO₃)₂.6H₂O(熔点89～90℃)按47∶53质量比混合，可获得熔点温度为30℃的混合盐。添加剂的例子，如将熔点为46℃的Na(CH₃COO).3H₂O与尿素按照6∶4的质量比混合，可获得熔点为30～31℃的混合盐；而当两者按质量比1_∶1混合，熔点可调整为40.5℃。

(5)凡带有USB接口的便携式电器均可作为保温输液装置的电源，其中包括但不限于手机充电器、电脑数据线、移动电源如充电宝等。

(6)加热电阻的排布方式根据具体要求设计，可采用往返方式排布，也可直线方式排布。根据加热功率要求，加热电阻的电阻值可设计为0.1Ω～100Ω。在USB所加电压下，加热电阻将大部分电能转变为热能，传导给结晶盐使其熔化，起到恒温加热的作用。同时，选择合适的加热电阻材料如碳纤维还能发射远红外线，直接作用于药液，也能起到加热功能。

保温输液装置的结构特征在于：

(1)保温输液装置结构设计为多层结构，从外到内包括但不限于以下四层：保护层、隔热层、USB加热层、结晶盐保温层。附图1是以圆柱状结构为例的保温输液装置结构示意图，附图2是保温输液装置的剖面结构示意图。

(2)保护层对整个装置起到密封、保护、结构支撑以及装饰等作用。所选用的材料可以是高分子、金属、陶瓷或复合材料中的一种或几种。

(3)隔热层作用主要是减少USB加热层的热量向外散失，同时对内层的USB加热层起减震和保护作用。隔热层可设计为泡沫或纤维结构，包括但不限于闭孔泡沫塑料、开孔泡沫塑料、高分子纤维或矿物纤维等。泡沫的例子如聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等，纤维的例子如棉花纤维、聚酯纤维、玻璃纤维等。

(4)USB加热层是保温输液装置的发热元件，发热电阻材质可以是金属、半导体或者碳纤维材料，通过印刷、镀膜、粘结等方法密封后，以导线与USB接口相连。

(5)保温层是将一定粒度结晶盐粉料密封紧贴在USB加热层上，以吸收其产生热量，升温后对包裹在其中的输液管起加热保温作用。

本发明提供了一种便携式可加热的保温输液装置及制作方法，具有以下显著优点：

1.成本低廉，原料易得，工艺过程简单，适合批量生产。本发明所使用的结晶盐为普通的工业原料，价格低廉，容易获得。保温输液装置制作工艺简单，不需要复杂的电子设备，大幅度降低制作成本，为输液者减轻经济负担。

2.加热效果良好，可通过选择不同的结晶盐调整加热温度。利用结晶盐熔化-凝固时的潜热实现了对输液药剂的恒温加热，避免了因电磁辐射或者加热温度过高导致的输液药剂的活性降低，最大程度的保留了药效。

附图说明

图1是以圆柱状结构为例的保温输液装置结构示意图(俯视图)。图中1为保护层，2位隔热层，3为USB加热层，4为结晶盐加热层。

图2是保温输液装置的剖面结构示意图(正视图)。图中1为保护层，2位隔热层，3为USB加热层，4为结晶盐加热层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

20g Na₂SO₄·10H₂O晶体粉碎过200目筛后，封装在外层覆有金属铝膜的聚酯塑料中作为保温层。以碳纤维为加热介质，电阻5Ω，经聚酯薄膜塑封后与USB接口通过导线相连，作为加热层。以3mm厚度聚氨酯泡沫为保温层，各层间通过粘结剂连接后，卷成圆筒状装入聚乙烯塑料保护层中。USB接口通过数据线与电脑相接，可实现对输液管～32℃恒温加热。

实施例2

10g Zn(NO₃)₂.6H₂O晶体粉碎过200目筛后，封装在外层覆有金属铝膜的聚酯塑料袋中作为保温层。以金属镀铝薄膜为加热介质，电阻10Ω，经聚酯薄膜塑封后与USB接口通过导线相连，作为加热层。以3mm厚度聚酯纤维为保温层，各层间通过粘结剂连接后，以三角形封入聚丙烯塑料保护层中。USB接口与充电宝相接，可实现对输液管36～37℃恒温加热。

实施例3

20g Na(CH₃COO).3H₂O与20尿素混合球磨过200目筛后，封装在外层橡胶袋中作为保温层。以金属镀铜薄膜为加热介质，电阻为2Ω，经聚酯薄膜塑封后与USB接口通过导线相连，作为加热层。以3mm厚度聚苯乙烯泡沫为保温层，各层间通过粘结剂连接后，卷成椭圆筒状装入聚氯乙烯塑料保护层中。USB接口通过手机充电器与家用交流电相接，可实现对输液管～40℃恒温加热。

实施例4

47gCa(NO₃)₂.4H₂O和53g Mg(NO₃)₂.6H₂O混合球磨过200目筛后，封装在橡胶袋中作为保温层。以金属镀铜薄膜为加热介质，电阻设计为0.1Ω，经聚酯薄膜塑封后与USB接口通过导线相连，作为加热层。以5mm厚度棉纤维为保温层，各层间通过粘结剂连接后，做成正方形封入聚丙烯塑料保护层中。USB接口通过手机充电器与家用交流电相接，可实现对输液管～30℃恒温加热。

实施例5

5g CaCl₂.6H₂O晶体粉碎过200目筛后，封装在橡胶袋中作为保温层。以半导体薄膜为加热介质，电阻设计为100Ω，经聚酯薄膜塑封后与USB接口通过导线相连，作为加热层。以5mm厚度矿物纤维为保温层，各层间通过粘结剂连接后，做成矩形封入聚丙烯塑料保护层中。USB接口通过手机充电器与家用交流电相接，可实现对输液管～28℃恒温加热。

以上列举的仅是针对本发明的可行性实施方式的若干个具体实施例说明，并非用来限制本发明的保护范围。显然，本发明不限于以上实施例。凡未脱离本发明专利申请范围所述的以结晶盐熔融-凝固的相变来加热保温、以带通用串行总线接口的便携式电器作为电源所制作的保温输液装置的制作原理、结构及方法都属于本发明的保护范围。本领域的相关技术人员，通过对本发明的技术方法进行修改或者等同替代，而不脱离本发明技术方案的原理、形状、构造、特征、精神等变化与修饰，均应包含在本发明的权利要求范围之中，。

Claims (10)

1.一种保温输液装置及制作方法，其原理主要包括：

(1)利用结晶盐在熔融-凝固时具有恒定温度的特性，加热输液管中的药液，起到加热和保温作用；

(2)利用带通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口的便携式电器作为电源，加热发热电阻，通过红外发射和热传导等方式对输液管中的药液实现加热。

2.如权利要求1所述，结晶盐要求熔点温度与人体温度接近，对输液管内的药液恒温加热，同时避免温度过高导致药物失效；可以选择的结晶盐有卤化物、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、有机酸盐等，包括但不限于CaCl₂.6H₂O、LiNO₃.3H₂O、Na₂SO₄.10H₂O、Na₂CO₃.10H₂O、CaBr₂.6H₂O、Na₂HPO₄.12H₂O、Zn(NO₃)₂.6H₂O、KF.2H₂O、K(CH₃COO).3/2H₂O、Ca(NO₃)₂.4H₂O、K₃PO₄.7H₂O、Zn(NO₃)₂.4H₂O、Na(CH₃COO).3H₂O、Na₂HPO₄.7H₂O、Na₂S₂O₃.5H₂O、MgSO₄.7H₂O等其中的一种或几种；优选为熔点温度在30～40℃的结晶盐。

3.如权利要求1所述，除采用单一结晶盐外，还可以把两种或多种熔点温度不同的结晶盐按照一定的比例配合，或者往结晶盐中添加其其它物质来获得所需要的熔点温度范围。

4.如权利要求1所述，凡带有USB接口的便携式电器均可作为保温输液装置的电源，包括但不限于手机充电器、电脑数据线、移动电源如充电宝等；加热电阻的排布方式根据具体要求设计，可采用往返方式排布，也可直线方式排布；根据加热功率要求，加热电阻的电阻值可设计为0.1Ω～100Ω；加热电阻材料包括但不限于金属、半导体、碳纤维；加热方式可以是热传导和红外线加热。

5.一种保温输液装置，其结构特征在于：保温输液装置结构设计为多层结构，从外到内包括但不限于以下四层：保护层、隔热层、USB加热层、结晶盐保温层。

6.如权利要求5所述，保温输液装置的保护层对整个装置起到密封、保护、结构支撑以及装饰等作用，所选用的材料可以是高分子、金属、陶瓷或复合材料中的一种或几种。

7.如权利要求5所述，保温输液装置的隔热层作用主要是减少USB加热层的热量向外散失，同时对内层的USB加热层起减震和保护作用，隔热层可设计为泡沫或纤维结构，包括但不限于闭孔泡沫塑料、开孔泡沫塑料、高分子纤维或矿物纤维等。

8.如权利要求5所述，保温输液装置的USB加热层是保温输液装置的发热元件，发热电阻材质可以是金属、半导体或者碳纤维材料，通过印刷、镀膜、粘结等方法密封后，以导线与USB接口相连后与电源相连。

9.如权利要求5所述，保温输液装置的保温层是将一定粒度结晶盐粉料密封紧贴在USB加热层上，以吸收其产生热量，升温后对包裹在其中的输液管起加热保温作用。

10.一种保温输液装置，其特征在于：用于恒温加热输液药剂。