培養箱加濕系統的改進

朱秀杰

摘 要：隨著社會經濟的高速發展，人們對醫療設備要求愈發嚴格，尤其是嬰兒培養箱更加不容有誤。為了更好促進嬰兒健康成長在培養箱中不僅需要加熱系統，也需要加濕系統。然而傳統的培養箱加濕系統由于設計不足，難以達到更嚴格的濕度標準，同時清理不便，也極易滋生細菌，危害嬰兒身體健康?；诖耍疚奶岢隽艘环N加濕系統改進方案，在完成了加濕盤等結構的改進后，并進行了電路設計，從而實現了新型加濕系統的實現，這對提高醫療服務質量，降低醫療風險具有重大意義。

關鍵詞：嬰兒培養箱;加濕系統;優化改進

0 引言

嬰兒培養箱為早產兒或生病的嬰兒提供了一個濕度恒定、超低噪音和類似母體子宮的良好環境[1]。其中，恒定濕度的理想環境因素對嬰兒的健康成長尤為重要。如果環境沒有達到安全的濕度范圍，嬰兒會感到不舒服，甚至死亡。嬰兒培養箱用于嬰兒的治療和護理，因此需要精確控制培養箱內的環境以保障適于嬰兒生活。嬰兒培養箱的加濕系統用于加濕培養箱內的空氣，以保障箱內的空氣具有一定濕度。而傳統的加濕系統不僅結構復雜，而且容易清理不便滋生細菌，因此本文提出培養箱濕度系統改進研究具有重要的意義。

1 培養箱加濕系統改進理念分析

1.1 傳統嬰兒培養箱加濕系統的局限性

嬰兒培養箱用于嬰兒的治療和護理，因此需要精確控制培養箱內的環境以保障適于嬰兒生活。嬰兒培養箱的加濕系統用于加濕培養箱內的空氣，以保障箱內的空氣具有定濕度[2]。但是，現有嬰兒培養箱的加濕系統存在諸多弊端。加濕系統結構復雜，清理不便因此容易在清潔死角滋生細菌，細菌會隨加濕空氣進入培養箱內部，污染嬰兒生活環境：有些培養箱為方便清潔，將加濕盒做成抽拉式，抽拉結構進一步增加了結構復雜程度，且操作不便;并且，現有的嬰兒培養箱加濕系統其加濕盒的水位控制不便，往往會通過設置水位觀察窗查看水位后手動加水;或是將儲存大量水的水槽設置在培養箱底部，并與加濕盒連通以實現隨時加水，這又會形成一個細菌滋生的環境。對于這些傳統培養箱加濕系統的局限問題，亟需一種新型的改進方案。

1.2 嬰兒培養箱加濕系統改進理念的提出

為在一定程度上解決上述問題的至少一個方面，本實用新型提供一種包括設置在培養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箱內的進風道連通，所述加濕托盤設有加熱棒和注水口，所述加熱棒用于加熱所述加濕托盤內的水[3]。本實用新型的嬰兒培養箱加濕系統結構簡單，便于拆裝和清理。加濕托盤設置在床體基座上，且加濕托盤的水汽出口與進風道連通，因此可以拿掉床體托盤直接與風道同步清理，操作便捷。通過這些結構或者安裝層面的調整，可以很好改進傳統加濕系統局限性，進而提高產品的性能與醫療服務質量。

2 培養箱加濕系統改進方案

2.1 基座安裝位置改進

本次設計改進的嬰兒培養箱加濕系統基座安裝中，如圖2-1所示，主要改進部件包含基座1、風扇2、風道11、加濕托盤3等。

為便于觀察及監護嬰兒，培養箱側部及頂部為大面積透明材料，因此培養箱會將加熱系統的進風道設置在培養箱床體基座上，床體基座上一般設置床板，床板上即可放置嬰兒。為保障及控制空氣流動，在進風道一端設置風扇，風扇可以將進風道內的空氣推進培養箱內部[4]。本實用新型的加濕托盤為一個托盤狀或者說槽狀結構，其開口就敞開在上述進風道中。加濕托盤的低凹部用于儲存少量水，加熱棒用于給加濕托盤內的水加熱，促進水轉化為水蒸氣，加濕托盤的水汽出口即為加濕托盤的開口。這樣的改進可以讓加濕托盤設置在床體基座上，且加濕托盤的水汽出口與進風道連通，可以拿掉床板直接與進風道同步清理，簡化了清理操作。

2.2 加濕系統的加濕托盤結構改進

在加濕系統里面加濕托盤結構改進中，如圖2-2所示改進部件主要有儲水槽32、加熱部322、槽殼體321、加熱棒35、熱電偶38等。

其中儲水槽包括加熱部，加熱部設置在槽殼體的外壁上。并且與槽殼體的底部一體成型。加熱部內設有安裝孔，安裝孔內安裝加熱棒，槽殼體的底板與加熱部均為鋁材料，可以將加熱棒產生的熱量傳導至儲水槽內將其內部的水加熱。當然，加熱部也可以設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置安裝孔，安裝孔內安裝加熱棒;也可以將整個槽殼體采用鋁材料;或者將鋁材料改為其他熱傳導性好的材料[5]。同時將加熱棒設置在槽殼體的外壁內，不與水接觸，減少了細菌滋生的位置，并且使得槽殼體內壁更加平整，易于清潔。較佳的加熱部內還設有熱電偶，熱電偶可以檢測加熱部的溫度，避免干燒，也便于及時控制加熱棒的加熱狀態。

2.3 加濕托盤裝配改進

在加濕托盤裝配改進中，如圖2-3所示，改進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。

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

2.4 加濕系統的電磁閥安裝結構改進

在加濕系統電磁閥安裝結構改進中，首先是機械結構的改進優化，其次是控制電路的設計。如圖2-4所示為電磁閥安裝結構改進圖，主要包含部件有電磁閥51、出水口53、進水口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。電磁閥上設有電磁閥進水口和電磁閥出水口連接進水管，電磁閥進水口連接外置儲水裝置。而在電磁閥安裝結構改進中，當檢測到加濕托盤內的水位過高或者過低時，控制系統能夠控制電磁閥停止加水或者開始加水。當檢測長時間的水位過高或者過低，控制系統可通過顯示裝置、蜂鳴器或者人機交互界面報警。加濕托盤內設置高、低水位傳感器可及時檢測加濕托盤內的水量，避免加濕托盤內的水量持續過多或者過少，影響加濕效果，如圖2-5所示為加濕系統控制電路圖。

3 總結

國內外對嬰兒培養箱控制系統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節的研究較少。如果只考慮溫度回路，實際的超調量和調節時間不能達到理想的效果。通過對嬰兒培養箱加濕系統的改進，使得培養箱的加濕、加熱系統結構更加簡單，便于拆卸清洗，大大降低了細菌滋生的幾率，對提高病弱兒存活率有著極為重要的社會效益。在提高嬰兒培養箱使用效率的同時，也達到節能減排、降低使用成本的目的，為客戶創造了利益。

參考文獻：

[1]黃桂蘭. 加溫加濕暖箱在新生兒護理中的應用[J]. 醫療裝備， 2019（15）.

[2]周祥山， 藏香銀， 牛偉霞，等. 一種穩定性試驗箱加濕系統的自動供水裝置：， 2017.

[3]湯棟生. 一種嬰兒培養箱中央溫度監測系統的設計[J]. 中國醫療設備， 2018， 033（009）：88-90.

[4]吳國光， 宋景人. 基于.NET的無線嬰兒培養箱檢測軟件系統設計[J]. 計量與測試技術， 2017， 44（002）：5-6.

[5]王文豐， 彭敦陸， 顧楠. 基于物聯網技術的嬰兒培養箱監控系統研制[J]. 中國醫療器械雜志， 2017（3）.

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