CN107505960B - 一种血液存储及加热一体化装置及其控制系统和方法 - Google Patents

一种血液存储及加热一体化装置及其控制系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种血液存储及加热一体化装置及其控制系统和方法，具有血液存储腔及保温层的外壳及可开合设于外壳上方的盖体，所述盖体内设有用于给血液加热的加热腔，盖体上还设有用于将血液放入及从加热腔取出的开合门，在盖体加热腔的下部设有半导体制冷元件，半导体制冷元件的热端朝向加热腔并能够给加热腔加热，冷端朝向血液存储腔并能够给血液存储腔制冷，所述加热腔充有气体或存有液体。本发明的技术目的在于提供血液存储及加热一体化装置及控制系统和控制方法，该装置的体积小，能够对血液低温保存，且能够在使用时快速加热，避免将低温血液输入伤者或患者体内而出现不良反应，缩短加热的时间。

Description

一种血液存储及加热一体化装置及其控制系统和方法
技术领域
本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种血液存储及加热一体化装置及其控制系统和方法。
背景技术
通常血液的存储温度是4℃，能够使得血液保存时间更长，当需要把这种血输入患者体内时，必须将其加热，以避可能出现的低温以及随之而来的心里纤维性颤动和心脏收缩的危险，加热到的温度可为37℃左右，也可加热到一个合适的温度区间。另一方面，如果在加热过程中让血液温度升的太高，则会使血液凝固或变质。对于事故受害者或其它急救
病例来说，对输血所需的大量血液加热所需的时间可能成为关键因素。而现有的事故现场，失血者过多需要马上进行大量输血，而被输入大量温度较低的血，则会带来很多对伤者或患者负面影响，甚至出现生命危险。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的技术目的在于提供血液存储及加热一体化装置及控制系统和控制方法，该装置的体积小，能够对血液低温保存，且能够在使用时快速加热，避免将低温血液输入伤者或患者体内而出现不良反应，缩短加热的时间。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明的血液存储及加热一体化装置，包括:具有血液存储腔及保温层的外壳及可开合设于外壳上方的盖体，所述盖体内设有用于给血液加热的加热腔，盖体上还设有用于将血液放入及从加热腔取出的开合门，在盖体加热腔的下部设有半导体制冷元件，半导体制冷元件的热端朝向加热腔并能够给加热腔加热，冷端朝向血液存储腔并能够给血液存储腔制冷，所述加热腔充有气体或存有液体。
本发明的血液存储及加热一体化装置，所述半导体制冷元件的热端设有散热翅片，冷端设有散冷翅片，所述散热翅片上配合安装有用于使得加热腔内气体/液体流动的驱流装置。
本发明的血液存储及加热一体化装置，半导体制冷元件的热端设有若干贯穿的且与盖体外连通的第一流道，所述第一流道内设有第一风扇，第一流道不与加热腔连通。
本发明的血液存储及加热一体化装置，半导体制冷元件的冷端设有若干贯穿的且与盖体外连通的第二流道，所述第二流道内设有第二风扇。
本发明的血液存储及加热一体化装置，驱流装置包括将半导体制冷元件的热端及热端上的散热翅片罩住的上盖，所述上盖的侧面设有流通孔，上盖的顶部设有若干均匀布置的排液孔，所述上盖内设有位于排液孔下方的叶轮。
本发明的血液存储及加热一体化装置，第二流道上设有与血液存储腔连通且能够对血液存储腔进行气体循环的循环流道，所述第二流道及循环流道上均设有能够使得气体在血液存储腔内循环或能够使得第二流道内气体与外界气体循环的电控阀。
本发明的血液存储及加热一体化装置，所述加热腔存有液体，所述加热腔内设有震动马达。
本发明的血液存储及加热一体化装置，驱流装置的叶轮连有防水电机，所述加热腔与血液存储腔内设有的温度传感器、叶轮连有的防水电机、第一风扇、第二风扇、半导体制冷元件及所有的电控阀均有MCU连接。
本发明的血液存储及加热一体化装置，加热腔内存有液体，包括如下步骤：
a)将需要存放的血袋放入血液存储腔后，打开总开关，设于血液存储腔内的温度传感器测得温度T1并将温度信号发送给MCU，若T1＞TMAX，TMAX为血液保存最高温度，则MCU控制半导体制冷元件对血液存储腔进行制冷，同时控制电控阀使得血液存储腔内的气体在血液存储腔内循环，使得对血液的冷却更加均匀，同时设于加热腔内的温度传感器测得的温度T2并将温度信号发送给MCU，若T2小于设定的血液加热允许的最低温度，则控制第一风扇关闭，叶轮连接的防水电机打开，使得热端对加热腔内存有的液体加热，若T2大于设定的血液加热允许的最高温度，则控制第一风扇打开，叶轮连接的防水电机打开；
b)若T1处于血液保存最佳温度区间且T2处于设定的血液加热允许的温度区间，则MCU控制半导体制冷元件停止工作；
c)若T1处于血液保存最佳温度区间T2非处于设定的血液加热允许的温度区间，则MCU控制半导体制冷元件对加热腔加热或制冷，同时控制电控阀使得第二流道内气体与外界气体循环；
d)若加热腔内的温度处于设定的血液加热允许的温度区间，T1＜Tmin，Tmin为血液保存最低温度，则MCU控制半导体制冷元件对血液存储腔加热，同时控制第一风扇打开，叶轮连接的防水电机打开，使得对血液的加热更加均匀，控制电控阀使得血液存储腔内的气体在血液存储腔内循环。
e)在需要用血时，将血液从血液存储腔中取出放入到加热腔1～2min，拿出即可使用，MCU控制叶轮连接的防水电机打开始终打开，在对血液进行加热时，选择震动马达工作。
本发明的有益效果是:
1、通过在盖体内设有加热腔，在外壳内设有血液存储腔，将封装好的血液放入血液存储强内以设定的最佳温度进行保存，在需要使用时，放入加热腔以设定的最佳温度进行加热，对该装置通过加热及制冷一体的半导体制冷元件对加热腔及血液存储腔加热/制冷，从而使得两者保持最佳温度，相比于现有的血液加热装置，该装置结构简单，可靠性高，为静止部件，没有磨损，基本不需要维护，且体积更小，重量更轻，在加热腔内充有气体或存有液体，能够更好地对血液进行加热，加热温度更均匀；
2、通过设有的散热翅片及散冷翅片能够提高散热的效率，且设有的驱流装置能够使得液体或气体在加热腔内充分流动，使得液体或气体的温度均匀，且导热速度更快；
3、通过设有的散冷及第一流道及设有的风扇，能够在一侧达到合适温度时，该侧能够与外界进行气流交换，从而使得另一侧能够继续加热或制冷；
4、通过设有的血液存储及加热一体化装置的控制系统及控制方法，能够使得对该装置的控制高效，具有非常高的自动性，控制更加精准。
附图说明
图1是血液存储及加热一体化装置的结构示意图；
图2是图1中A的放大图；
图3是冷端设有的第一流道的结构示意图；
图4是热端设有的第二流道的结构示意图。
图中标记：1-外壳、2-盖体、201-开合门、3-半导体制冷元件、301-热端、302-冷端、303-第一流道、304-第二流道、305-第一风扇、306-第二风扇、307-循环流道、308-电控阀、4-加热腔、5-血液存储腔、6-驱流装置、601-上盖、602-流通孔、603-排液孔、604-叶轮、7-散热翅片、8-散冷翅片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述。
如图1～图4所示的血液存储及加热一体化装置，包括:具有血液存储腔5及保温层的外壳1及可开合设于外壳1上方的盖体2，所述盖体2内设有用于给血液加热的加热腔4，盖体2上还设有用于将血液放入及从加热腔4取出的开合门201，在盖体2加热腔4的下部设有半导体制冷元件3，半导体制冷元件3的热端301朝向加热腔4并能够给加热腔4加热，冷端朝向血液存储腔5并能够给血液存储腔5制冷，所述加热腔4充有气体或存有液体。
所述半导体制冷元件3的热端设有散热翅片7，冷端设有散冷翅片8，所述散热翅片7上配合安装有用于使得加热腔4内气体/液体流动的驱流装置6。
半导体制冷元件3的热端设有若干贯穿的且与盖体2外连通的第一流道303，所述第一流道303内设有第一风扇305，第一流道303不与加热腔4连通；半导体制冷元件3的冷端设有若干贯穿的且与盖体2外连通的第二流道304，所述第二流道304内设有第二风扇306，第二流道304不与血液存储腔5连通,第一流道303及第二流道304的两端设有防尘棉(未示出)。
驱流装置6包括将半导体制冷元件3的热端及热端上的散热翅片7罩住的上盖601，所述上盖601的侧面设有流通孔602，上盖601的顶部设有若干均匀布置的排液孔603，所述上盖601内设有位于排液孔603下方的叶轮604，通过叶轮驱动流体，特别是液体，从流通孔602进入，从排液孔603排出，从而使得流体带动热端上的热量流动，对加热腔内的流体均有加热，流体还可以对放置在排液孔603外的封装的血液，如血袋形成一定的冲击，从而使得封装内的血液能够流动，从而加快血液的加热，及使得加热更加均匀。
第二流道304上设有与血液存储腔5连通且能够对血液存储腔5进行气体循环的循环流道307，循环流道307为两条，分别与第二流道304连通且设于冷端302的两端，循环流道307作为第二流道304的分支，从而对血液存储腔5内进行气体循环，形成血液存储腔5内的气体循环的循环流路与第二流道304外界气体循环的流路共用部分的第二流道304，所述第二流道304及循环流道307上均设有能够使得气体在血液存储腔5内循环或能够使得第二流道304内气体与外界气体循环的电控阀308，即在循环流道307上均设有控制阀308，在第二流道304上非共用部分两端分别设有控制阀308，从而使得第二流道304能够单独与外界气体进行热交换，也可以使得血液存储腔5内的气流内循环，从而使得加热或制冷效率更高且温度均匀。所述加热腔4存有液体，所述加热腔4内设有震动马达(未示出)，设有的震动马达，震动马达在允许的震动频率及振动程度内工作，避免破坏血液，震动马达能够促进封装内的血液流动。
血液存储及加热一体化装置的控制系统，驱流装置6的叶轮604连有防水电机(未示出)，所述加热腔4与血液存储腔5内设有的温度传感器、叶轮604连有的防水电机、第一风扇305、第二风扇306、半导体制冷元件3及所有的电控阀308均有MCU连接，并且所有部件也连有与其适配的电源，连接电源及其能够实现该功能的线路是现有技术，此处不再赘述。
血液存储及加热一体化装置的控制方法，加热腔4内存有液体，包括如下步骤：
a)将需要存放的血袋放入血液存储腔后，打开总开关，设于血液存储腔5内的温度传感器测得温度T1并将温度信号发送给MCU，若T1＞TMAX，TMAX为血液保存最高温度，则MCU控制半导体制冷元件3对血液存储腔5进行制冷，同时控制电控阀308使得血液存储腔5内的气体在血液存储腔5内循环，使得对血液的冷却更加均匀，同时设于加热腔4内的温度传感器测得的温度T2并将温度信号发送给MCU，若T2小于设定的血液加热允许的最低温度，则控制第一风扇305关闭，叶轮604连接的防水电机打开，使得热端301对加热腔4内存有的液体加热，若T2大于设定的血液加热允许的最高温度，则控制第一风扇305打开，叶轮604连接的防水电机打开；
b)若T1处于血液保存最佳温度区间且T2处于设定的血液加热允许的温度区间，则MCU控制半导体制冷元件3停止工作；
c)若T1处于血液保存最佳温度区间T2非处于设定的血液加热允许的温度区间，则MCU控制半导体制冷元件3对加热腔4加热或制冷，同时控制电控阀308使得第二流道304内气体与外界气体循环；
d)若加热腔4内的温度处于设定的血液加热允许的温度区间，T1＜Tmin，Tmin为血液保存最低温度，则MCU控制半导体制冷元件3对血液存储腔5加热，同时控制第一风扇305打开，叶轮604连接的防水电机打开，使得对血液的加热更加均匀，控制电控阀308使得血液存储腔5内的气体在血液存储腔5内循环。
e)在需要用血时，将血液从血液存储腔5中取出放入到加热腔4内1～2min，拿出即可使用，MCU控制叶轮604连接的防水电机打开始终打开，在对血液进行加热时，选择震动马达工作。
通过上述控制方法，能够实现对该血液存储及加热一体化装置的控制，且能够对血液存储腔5及加热腔4内进行温度控制，也使得该装置能够在需要用血时，快速对血液进行加热。
因此，本发明的血液存储及加热一体化装置具有体积小，能够对血液低温保存，且能够在使用时快速加热，避免将低温血液输入伤者或患者体内而出现不良反应，缩短加热的时间，具有非常高的医用价值。

Claims (4)

1.一种血液存储及加热一体化装置，其特征在于，包括:具有血液存储腔（5）及保温层的外壳（1）及可开合设于外壳（1）上方的盖体（2），所述盖体（2）内设有用于给血液加热的加热腔（4），盖体（2）上还设有用于将血液放入及从加热腔（4）取出的开合门（201），在盖体（2）加热腔（4）的下部设有半导体制冷元件（3），半导体制冷元件（3）的热端（301）朝向加热腔（4）并能够给加热腔（4）加热，冷端朝向血液存储腔（5）并能够给血液存储腔（5）制冷，所述加热腔（4）充有气体或存有液体；
所述半导体制冷元件（3）的热端设有散热翅片（7），冷端设有散冷翅片（8），所述散热翅片（7）上配合安装有用于使得加热腔（4）内气体/液体流动的驱流装置（6）；
半导体制冷元件（3）的热端设有若干贯穿的且与盖体（2）外连通的第一流道（303），所述第一流道（303）内设有第一风扇（305），第一流道（303）不与加热腔（4）连通；
半导体制冷元件（3）的冷端设有若干贯穿的且与盖体（2）外连通的第二流道（304），所述第二流道（304）内设有第二风扇（306）；
驱流装置（6）包括将半导体制冷元件（3）的热端及热端上的散热翅片（7）罩住的上盖（601），所述上盖（601）的侧面设有流通孔（602），上盖（601）的顶部设有若干均匀布置的排液孔（603），所述上盖（601）内设有位于排液孔（603）下方的叶轮（604）；
第二流道（304）上设有与血液存储腔（5）连通且能够对血液存储腔（5）进行气体循环的循环流道（307），所述第二流道（304）及循环流道（307）上均设有能够使得气体在血液存储腔（5）内循环或能够使得第二流道（304）内气体与外界气体循环的电控阀（308）。
2.根据权利要求1所述的血液存储及加热一体化装置，其特征在于，所述加热腔（4）存有液体，所述加热腔（4）内设有震动马达。
3.根据权利要求2所述的血液存储及加热一体化装置的控制系统，其特征在于，驱流装置（6）的叶轮（604）连有防水电机，所述加热腔（4）与血液存储腔（5）内设有的温度传感器、叶轮（604）连有的防水电机、第一风扇（305）、第二风扇（306）、半导体制冷元件（3）及所有的电控阀（308）均有MCU连接。
4.根据权利要求3所述的血液存储及加热一体化装置的控制方法，其特征在于，加热腔（4）内存有液体，包括如下步骤：
a）将需要存放的血袋放入血液存储腔后，打开总开关，设于血液存储腔（5）内的温度传感器测得温度T1并将温度信号发送给MCU，若T1＞TMAX，TMAX为血液保存最高温度，则MCU控制半导体制冷元件（3）对血液存储腔（5）进行制冷，同时控制电控阀（308）使得血液存储腔（5）内的气体在血液存储腔（5）内循环，使得对血液的冷却更加均匀，同时设于加热腔（4）内的温度传感器测得的温度T2并将温度信号发送给MCU，若T2小于设定的血液加热允许的最低温度，则控制第一风扇（305）关闭，叶轮（604）连接的防水电机打开，使得热端（301）对加热腔（4）内存有的液体加热，若T2大于设定的血液加热允许的最高温度，则控制第一风扇（305）打开，叶轮（604）连接的防水电机打开；
b）若T1处于血液保存最佳温度区间且T2处于设定的血液加热允许的温度区间，则MCU控制半导体制冷元件（3）停止工作；
c）若T1处于血液保存最佳温度区间T2非处于设定的血液加热允许的温度区间，则MCU控制半导体制冷元件（3）对加热腔（4）加热或制冷，同时控制电控阀（308）使得第二流道（304）内气体与外界气体循环；
d）若加热腔（4）内的温度处于设定的血液加热允许的温度区间，T1＜Tmin，Tmin为血液保存最低温度，则MCU控制半导体制冷元件（3）对血液存储腔（5）加热，同时控制第一风扇（305）打开，叶轮（604）连接的防水电机打开，使得对血液的加热更加均匀，控制电控阀（308）使得血液存储腔（5）内的气体在血液存储腔（5）内循环；
e）在需要用血时，将血液从血液存储腔（5）中取出放入到加热腔（4）1～2min，拿出即可使用，MCU控制叶轮（604）连接的防水电机打开始终打开，在对血液进行加热时，选择震动马达工作。
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