CN200951223Y - 血液净化用平板加热装置 - Google Patents

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高光勇
文亮
沈洪
李昔华
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Abstract

一种血液净化用平板加热装置，包括液体回路(1)、温控电路(8)、加热传感装置(2)和加热装置(3)，其特征在于：所述加热装置(3)包括有盒体(4)、该盒体(4)内底面固定有加热器(5)、热传导板(6)、液体加热袋(7)，该液体加热袋(7)紧贴盒盖(4a)；所述液体加热袋(7)内安装有引流管(7a)，引流管(7a)的两端伸出盒体(4)，并连接在所述液体回路(1)中，引流管(7a)的输出端穿过加热传感装置(2)，该加热传感装置(2)的输出端连接所述温控电路(8)，所述温控电路(8)的输出端连接所述加热器(5)。本实用新型的显著效果是：既能保证对液体温度的高精度检测和加热，又保证不对液路造成污染。

Description

血液净化用平板加热装置
技术领域
本实用新型涉及一种人体血液净化过程的加热控制系统，尤其涉及一种动态控制人体血液净化治疗时置换液的血液净化用平板加热装置。
背景技术
在血液净化设备中，患者的血液从体内流出经由管路构成的体外循环回到体内，在这个循环系统中，主要包括血路、液路和监控系统三个部分。患者体内的血液引出体外，进入透析器或者滤过器等体外管路，回流入人体，构成血路系统；液路系统中，标准离子浓度的透析液进入透析器与透析器膜对侧患者血液发生弥散、对流、超滤等过程，并以适当的速度移除患者体内多余的水分。监控系统对血液净化设备各个部件、参数、指标等进行监测，通过计算并控制相关执行部件工作，达到治疗目的。
如图1所示：治疗过程中，患者体内的血液经管路引出通过血泵的作用进入到透析器中，并从另一端引出经管路回流到体内；而标准浓度的置换液经管路，通过透析器中的膜与血液之间实现弥散、对流、超滤作用并从透析器侧另一侧端作为废液排除。
患者体内的血液引出体外净化后回流到体内的过程中，将会导致热量的散失，常引起病人寒颤、身体发冷、精神畏缩，并引起血管收缩、痉挛、关节酸痛、胃痛等多种并发症甚至危及生命安全。因此，要对体外循环过程进行加热，以补充热量损失，临床上一般采用加热液路系统液体的方法借助于透析器进行热交换过程，对引出体外的已经散失了热量的血液进行必要的加热。鉴于患者安全的原因，治疗过程对液体加热不能引入感染源。
现有血液净化设备的加热装置，主要包括液体回路、安装在液体回路附近的加热传感装置和加热装置，以及温控电路，一般采用两种方式：一种是直接对回路中流动的液体加热，加热传感装置直接测量液体温度，加热装置也可以直接对液体传递热能；但其缺点在于淹没在液体中的加热传感装置、加热装置容易积垢、腐蚀，形成污染，每次治疗前须反复清洗、消毒，易引入感染源。另一种方式是在回路管壁上缠绕加热传感装置传递热量，对液体进行间接加热，加热传感装置通过检测管路外壁的温度控制液体加热温度，缺点是间接测温不够精确，通过管路壁加热接触面小，热传递效率低，控制温度不稳定，误差较大。
传统血液净化设备加热装置的缺点是，不能既保证对液体温度的高精度检测和加热，又保证不对液路造成污染。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种血液净化用平板加热装置，既能保证对液体温度的高精度检测和加热，又保证不对液路造成污染。
为达到上述目的，本实用新型所述的血液净化用平板加热装置，包括液体回路、温控电路、加热传感装置和加热装置，其关键在于：所述加热装置包括有盒体、该盒体内底面固定有加热器、所述加热器上端面固接有热传导板，所述热传导板上贴有液体加热袋，该液体加热袋另一端面紧贴所述盒体的盒盖；
所述液体加热袋内安装有引流管，该引流管的两端伸出所述盒体，并连接在所述液体回路中，其中所述引流管的输出端伸出盒体后再穿过所述加热传感装置，该加热传感装置的输出端连接所述温控电路，所述温控电路的输出端连接所述加热器。
治疗中加热装置盖板闭合将充满了流动液体的加热袋夹持在热传导板与盒盖之间，待加热的液体经液体回路自输入端进入加热袋引流管，从液袋薄壁吸收热传导板的热能；加热袋夹持在热传导板与盖板之间并保持一定的压力有利于增大液体加热面积，提高加热效率。从加热袋输出端流出的液体重新汇流到液体回路中并穿过加热传感装置的检测头聚焦点，其温度信号将被采集下来传送到温控电路中，实现反馈。
既保证对液体温度的高精度均匀加热，又保证不对液路造成污染。
所述引流管为S型管路。
液体加热袋中的引流管用于增长加热路径和加热时间。
所述盒盖的内壁固定有弹性压板，该弹性压板紧贴所述液体加热袋。
所述加热传感装置包括有“U”型夹持座，该“U”型夹持座内紧卡有所述引流管的输出端，该夹持座的侧壁开有安装孔，安装孔内固定有测温探头，所述测温探头电路连接所述温控电路的输入端。
“U”型夹持座紧卡所述引流管的输出端，固定住所述引流管，使其与测温探头始终保持准确对位。
所述测温探头是红外测温探头，该红外测温探头正对所述引流管的中轴线。
红外测温探头正对所述引流管的中轴线，能采集到液体回路的温度最高点，提高温度检测的精确度，还保证了不对液路造成污染。
所述温控电路由采样电路、处理电路、加热驱动电路组成，其中所述采样电路是A/D转换芯片，该A/D转换芯片的正输入AIN1+端、负输入AIN1-端连接所述测温探头的输出端；所述A/D转换芯片的片选信号-CS端、时钟信号SCLK端、数字输入DIN端、数字输出DOUT端和预备DRDY端分别连接所述处理电路的片选信号端、时钟信号端、数字输出端、数字输入端和预备端，所述处理电路的输出RXD端连接所述加热驱动电路；
所述加热驱动电路由光偶T1、上拉电阻R6、开关管T2组成，其中所述光偶T1的输入端串接在处理电路12的输出P1.1端与3.3V电源之间，所述光偶T1的输出端串接在电源电阻R6与地之间，所述电源电阻R6另一端接36V电源，所述光偶T1与电源电阻R6的公共端接所述开关管T2的栅极、该开关管T2的源极接地，漏极串所述加热器5接36V电源。
A/D转换芯片的是美国AD公司生产的AD7705BN，处理电路是PHILIPS公司生产的8位微控制器P89LPC925，是加热控制系统的核心。
所述处理电路设置有通信端口SDA和SCL与外部的参数设置电路连接。
红外温度传感器的输出端连接AD7705BN的差分输入通道。AD7705BN与P89LPC925的接口采用SPI总线，P89LPC925通过SPI总线-CS、DOUT、DIN、DRDY向AD7705发出采样控制命令并接收AD7705BN的值。红外温度传感器输出的反映被测管路中液体温度的电压信号通过AD7705BN的输入通道送给P89LPC925。P89LPC925还通过SDA和SCL信号线连接到外部的参数设置电路中用于设置加热温度，并显示实时温度值。IC2上输出RXD端连接到光偶T1并通过开关管T2对加热器(5)进行PWM波变频开关控制，从而实现设定目标温度的控制。
本实用新型的显著效果是：既能保证对液体温度的高精度检测和加热，又保证不对液路造成污染。
附图说明
附图1：是血液净化设备中透析液和人体血液通路的框图；
附图2：本实用新型的控制原理框图
附图3：本实用新型开启时的结构示意图；
附图4：本实用新型结构示意图；
附图5：本实用新型中加热传感装置的结构示意图；
附图6：本实用新型中加热控制电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如附图2、附图3、附图4所示：
本实用新型所述的血液净化用平板加热装置，包括液体回路1、温控电路8、加热传感装置2和加热装置3，其中：所述加热装置3包括有盒体4、该盒体4内底面固定有加热器5、所述加热器5上端面固接有热传导板6，所述热传导板6上贴有液体加热袋7，该液体加热袋7另一端面紧贴所述盒体4的盒盖4a；
如附图3、附图4所示：所述液体加热袋7内安装有引流管7a，该引流管7a的两端伸出所述盒体4，并连接在所述液体回路1中，其中所述引流管7a的输出端伸出盒体4后再穿过所述加热传感装置2，该加热传感装置2的输出端连接所述温控电路8，所述温控电路8的输出端连接所述加热器5。
治疗中加热装置盖板闭合将充满了流动液体的加热袋夹持在热传导板6与盒盖4a之间，待加热的液体经液体回路1自输入端进入加热袋引流管7a，从液袋薄壁吸收热传导板的热能；加热袋夹持在热传导板与盖板之间并保持一定的压力有利于增大液体加热面积，提高加热效率。从加热袋输出端流出的液体重新汇流到液体回路中并穿过加热传感装置2的检测头聚焦点，其温度信号将被采集下来传送到温控电路8中，实现反馈。
所述引流管7a为S型管路。
液体加热袋7中的引流管7a用于增长加热路径和加热时间。
所述盒盖4a的内壁固定有弹性压板14，该弹性压板14紧贴所述液体加热袋7。
如附图5所示：所述加热传感装置2包括有“U”型夹持座9，该“U”型夹持座9内紧卡有所述引流管7a的输出端，该夹持座9的侧壁开有安装孔，安装孔内固定有测温探头10，所述测温探头10电路连接所述温控电路8的输入端。
“U”型夹持座9紧卡所述引流管7a的输出端，固定住所述引流管7a，使其与测温探头10始终保持准确对位。
所述测温探头10是红外测温探头，该红外测温探头正对所述引流管7a的中轴线。
红外测温探头正对所述引流管7a的中轴线，能采集到液体回路的温度最高点，提高温度检测的精确度。
如附图6所示：所述温控电路8由采样电路11、处理电路12、加热驱动电路13组成，其中所述采样电路11是A/D转换芯片，该A/D转换芯片的正输入AIN1+端、负输入AIN1-端连接所述测温探头10的输出端；所述A/D转换芯片的片选信号-CS端、时钟信号SCLK端、数字输入DIN端、数字输出DOUT端和预备DRDY端分别连接所述处理电路12的片选信号端、时钟信号端、数字输出端、数字输入端和预备端，所述处理电路12的输出RXD端连接所述加热驱动电路13；
所述加热驱动电路13由光偶T1、上拉电阻R6、开关管T2组成，其中所述光偶T1的输入端串接在处理电路12的输出P1.1端与3.3V电源之间，所述光偶T1的输出端串接在电源电阻R6与地之间，所述电源电阻R6另一端接36V电源，所述光偶T1与电源电阻R6的公共端接所述开关管T2的栅极、该开关管T2的源极接地，漏极串所述加热器5接36V电源。
A/D转换芯片的是美国AD公司生产的AD7705BN，处理电路12是PHILIPS公司生产的8位微控制器P89LPC925，是加热控制系统的核心。
所述处理电路12设置有通信端口SDA和SCL与外部的参数设置电路15连接。
红外温度传感器的输出端连接AD7705BN的差分输入通道。AD7705BN与P89LPC925的接口采用SPI总线，P89LPC925通过SPI总线-CS、DOUT、DIN、DRDY向AD7705发出采样控制命令并接收AD7705BN的值。红外温度传感器输出的反映被测管路中液体温度的电压信号通过AD7705BN的输入通道送给P89LPC925。P89LPC925还通过SDA和SCL信号线连接到外部的参数设置电路中用于设置加热温度，并显示实时温度值。P89LPC925上输出RXD端连接到光偶T1并通过开关管T2对加热器5进行PWM波开关控制，从而实现设定目标温度的控制。
其工作原理如下：
本实用新型安装于血液净化设备的液路系统中，测温探头10检测所述引流管7a内的液体温度，并转换成电压信号输送给采样电路11，采样电路11对电压信号通过A/D转换后，输出给所述处理电路12，所述处理电路12的输出RXD端连接到光偶T1并通过开关管T2对加热器5进行PWM波开关变频控制，从而实现设定目标温度的控制。

Claims (7)

1、一种血液净化用平板加热装置，包括液体回路(1)、温控电路(8)、加热传感装置(2)和加热装置(3)，其特征在于：所述加热装置(3)包括有盒体(4)、该盒体(4)内底面固定有加热器(5)、所述加热器(5)上端面固接有热传导板(6)，所述热传导板(6)上贴有液体加热袋(7)，该液体加热袋(7)另一端面紧贴所述盒体(4)的盒盖(4a)；
所述液体加热袋(7)内安装有引流管(7a)，该引流管(7a)的两端伸出所述盒体(4)，并连接在所述液体回路(1)中，其中所述引流管(7a)的输出端伸出盒体(4)后再穿过所述加热传感装置(2)，该加热传感装置(2)的输出端连接所述温控电路(8)，所述温控电路(8)的输出端连接所述加热器(5)。
2、根据权利要求1所述的血液净化用平板加热装置，其特征在于：所述引流管(7a)为S型管路。
3、根据权利要求1所述的血液净化用平板加热装置，其特征在于：所述盒盖(4a)的内壁固定有弹性压板(14)，该弹性压板(14)紧贴所述液体加热袋(7)。
4、根据权利要求1所述的血液净化用平板加热装置，其特征在于：所述加热传感装置(2)包括有“U”型夹持座(9)，该“U”型夹持座(9)内紧卡有所述引流管(7a)的输出端，该夹持座(9)的侧壁开有安装孔，安装孔内固定有测温探头(10)，所述测温探头(10)电路连接所述温控电路(8)的输入端。
5、根据权利要求4所述的血液净化用平板加热装置，其特征在于：所述测温探头(10)是红外测温探头，该红外测温探头正对所述引流管(7a)的中轴线。
6、根据权利要求1或4所述的血液净化用平板加热装置，其特征在于：所述温控电路(8)由采样电路(11)、处理电路(12)、加热驱动电路(13)组成，其中所述采样电路(11)是A/D转换芯片，该A/D转换芯片的正输入AIN1+端、负输入AIN1-端连接所述测温探头(10)的输出端；所述A/D转换芯片的片选信号(-CS)端、时钟信号(SCLK)端、数字输入(DIN)端、数字输出(DOUT)端和预备(DRDY)端分别连接所述处理电路(12)的片选信号端、时钟信号端、数字输出端、数字输入端和预备端，所述处理电路(12)的输出RXD端连接所述加热驱动电路(13)；
所述加热驱动电路(13)由光偶(T1)、上拉电阻(R6)、开关管(T2)组成，其中所述光偶(T1)的输入端串接在处理电路(12)的输出P1.1端与3.3V电源之间，所述光偶(T1)的输出端串接在电源电阻(R6)与地之间，所述电源电阻(R6)另一端接36V电源，所述光偶(T1)与电源电阻(R6)的公共端接所述开关管(T2)的栅极、该开关管(T2)的源极接地，漏极串所述加热器(5)接36V电源。
7、根据权利要求6所述的血液净化用平板加热装置，其特征在于：所述处理电路(12)设置有通信端口SDA和SCL与外部的参数设置电路(15)连接。
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Pledgor: Gao Guangyong| Chongqing Shanwaishan science and Technology Co Ltd

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Denomination of utility model: Flat-plate heating apparatus used blood purification

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Granted publication date: 20070926

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Pledgor: Gao Guangyong| Chongqing Shanwaishan science and Technology Co Ltd

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Inventor after: Gao Guangyong

Inventor before: Gao Guangyong

Inventor before: Wen Liang

Inventor before: Shen Hong

Inventor before: Li Xihua

COR Change of bibliographic data
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Address after: The 401121 northern New District of Chongqing municipality Mount Huangshan Road No. 5 South Building Mercury Technology Development Center

Patentee after: SWS HEMODIALSIS CARE CO., LTD.

Address before: 2, H building, No. three, No. 67, 400041 Garden Road, Chongqing hi tech Zone

Patentee before: Chongqing Shanwaishan Science & Technology Co., Ltd.

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