培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)的改進

陳冰

摘 要：隨著科學技術創(chuàng)新發(fā)展，在醫(yī)療器械領域也需要更加人性化設計的設備。對于嬰兒培養(yǎng)箱而言，這是一個為新生兒提供舒適溫濕度以及潔凈空氣的裝置，因此需要更加科學與嚴格的質量保障，以避免嬰兒感染，增強其身體抵抗力，保證嬰兒的發(fā)育和成長。然而傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)在箱體底部，不僅造成箱內空氣受熱不均勻，還容易出現(xiàn)通風出氣受阻，極大影響了嬰兒健康，嚴重的甚至危害嬰兒生命。因此，本文提出了一種嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進策略。將加熱器設計到箱體側面，同時優(yōu)化床底托盤在風道結構提高暖空氣受熱均勻，以此保障了嬰兒的舒適度，提供了科學高質量的服務，以期保證新生兒的存活率。

關鍵詞：嬰兒培養(yǎng)箱;加熱系統(tǒng);優(yōu)化改進

0引言

嬰兒培養(yǎng)箱為低體重兒、危險兒、新生兒恒溫培養(yǎng)和新生兒體溫恢復創(chuàng)造了一個空氣適宜、溫度和濕度適宜、溫暖舒適、類似母體子宮的良好環(huán)境，以培養(yǎng)和護理嬰兒。現(xiàn)有的嬰兒培養(yǎng)箱配有溫度監(jiān)控和報警裝置，用于對嬰兒培養(yǎng)箱箱體溫度進行實時監(jiān)控[1]。近年來，低出生體重兒和危重兒的數(shù)量有所增加，醫(yī)護人員在護理過程中不能時刻關注每個嬰兒培養(yǎng)箱的溫度。因此，當設備出現(xiàn)故障時，無法及時停止治療或調整治療計劃，導致在嬰兒培養(yǎng)箱治療過程中新生兒燒傷的發(fā)生率增加。大量現(xiàn)代生物醫(yī)學數(shù)據(jù)證明，提供一個溫暖的環(huán)境來可以降低由直接或間接冷應激引起的發(fā)病率和死亡率，從而有效地保證新生兒的存活率。因此，本文針對傳統(tǒng)嬰兒培養(yǎng)箱不合理設計，提出優(yōu)化改進具有重要的意義。

1 培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進理念分析

1.1 傳統(tǒng)嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)的局限性

嬰兒培養(yǎng)箱是為出生后健康狀況不佳的嬰兒準備的醫(yī)療設備。由于嬰兒是脆弱的，他們對嬰兒保育箱的環(huán)境有更高的要求，保育箱內的溫度是一個極其重要的環(huán)境因素[2]。為了保證保育箱內的溫度能夠滿足嬰兒的需要，通常在嬰兒保育箱內設置加熱系統(tǒng)來加熱保育箱內的空氣。然而，現(xiàn)有的嬰兒培養(yǎng)箱的加熱系統(tǒng)有很多缺點，例如：加熱裝置設置在培養(yǎng)箱的底部，所以風扇在培養(yǎng)箱的底部運行，這可能會干擾躺在培養(yǎng)箱上部的嬰兒;盒子里的空氣受熱不均勻;加熱系統(tǒng)的出氣口和進氣口不合理，甚至直接吹到嬰兒身上，這些都會影響嬰兒健康成長。因此，亟需一種新型的培養(yǎng)箱來解決這些問題，為嬰兒提供更加科學、人性化的服務。

1.2 嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進理念的提出

針對上述的問題，在嬰兒培養(yǎng)箱改進中，本文提出了一種嬰兒培養(yǎng)箱的加熱系統(tǒng)，包括設置在培養(yǎng)箱一側的加熱室和位于所述培養(yǎng)箱的床體基座與床體托盤之間的風道結構，其中加熱室內設有加熱器，而加熱器下部設有風輪，并且風輪的排風側與所述風道結構連通，這樣可以更好的提供均勻加熱，且降低風輪運轉出現(xiàn)的震動問題[3]。同時，加熱室設置在培養(yǎng)箱一側可在一定程度上減小加熱室內風輪等對嬰兒床體的震動干擾，加熱器、風輪和風道結構的位置設置有效保障風輪將暖空氣吹送至風道結構，風道結構遍布床體托盤下面，散熱面積大，有利于暖空氣均勻擴散，從而保障箱內溫度均勻，且能為床體托盤傳遞較為柔和的熱量，極大的滿足嬰兒對溫度的需求，也避免了一些負面影響因素。

2 培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)改進方案

2.1 整體改進結構設計

本次設計改進的嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)包含加熱室10、加熱器8、床體基座20、床體托盤6。其中的加熱器是用于給培養(yǎng)箱內的空氣加熱。床體托盤用于承載嬰兒，床體基座一般用于設置稱重系統(tǒng)及為床體托盤提供支撐等。床體基座與床體托盤之間設有風道結構，即風道結構盡可能大面積的遍布床體基座與床體托盤之間的夾層，最終完成了整體加熱系統(tǒng)的設計改進，如圖2-1所示。

2.2 加熱室結構改進

在對本次嬰兒培養(yǎng)箱加熱系統(tǒng)整體設計完成改進后，則是對加熱室完成結構優(yōu)化，如圖2-2所示，加熱室結構設計包含加熱室殼體12、主板支架17、主板16、傳感器支架板19以及溫度傳感器13等。

加熱室殼體外部安裝有主板支架，主板支架上設有卡槽，用于安裝主板上設有加熱系統(tǒng)的電子控制元件和線路[4]。加熱室殼體外部一側還安裝有傳感器支架板。傳感器支架板用于安裝箱溫傳感器，傳感器支架蓋裝配在傳感器支架板外部，這樣設計的加熱室結構緊湊，安裝便捷，當然，為進一步保障溫度檢測的精確，也可以在培養(yǎng)箱內其他位置增設若干溫度傳感，如圖2-3所示為其加熱傳感器設計電路圖。

2.3 培養(yǎng)箱風道口改進設計

在嬰兒培養(yǎng)箱風道口改進結構設計中，如圖2-4所示，風道結構包括第一出風口21、第二出風口22和第三出風口23。第一出風口、第二出風口、第三出風口設置在床腳的側邊，即床腳與床腳之間的距離床單。第一出風口和第二出風口設置在床體的對側，第三出風口為在加熱室對面的床邊這個三股氣流的風道結構將所有的空氣從床邊排出，這樣不會直接吹向寶寶，并促進暖氣的均勻擴散。床層兩側的氣流發(fā)生變化，這也有助于確保氣流和擴散均勻[5]。

2.4 培養(yǎng)箱風輪改進結構設計

在嬰兒培養(yǎng)箱風輪體系改進結構設計中，如圖2-5所示主要設計優(yōu)化結構包含風輪31、風扇軸32、電機33、電機輸出軸331等。

通過風扇軸與電機的電機輸出軸固定連接，風扇軸為圓臺狀，連接時只需要將螺釘旋入風扇軸及電機輸出軸的側壁即可。風輪包括下基板和上蓋板，下基板與風扇軸連接，下基板與上蓋板之間設有若干風葉。上蓋板為一環(huán)狀，下基板的上表面周向設有環(huán)狀的平面，風葉垂直下基板的環(huán)狀上表面。而這樣設計改進后，相較傳統(tǒng)的培養(yǎng)箱不僅避免或減少未經(jīng)加熱的空氣進入風道結構，而且回風組件與加熱室為可拆卸連接，便于清潔。在風道結構的三個出風口均從床體側部出風，不會對嬰兒直吹，并且有利于暖風均勻擴散，位于床體相對兩側的出風口錯位，也有利于保障出風均勻及擴散均勻。

2.5 培養(yǎng)箱加熱器改進結構設計

在嬰兒培養(yǎng)箱加熱器改進結構設計中，如圖2-6所示主要改進部件包含外加熱部81與內設置內加熱部82。

加熱器包括紡錘形的外加熱部和設置在外加熱內部。且呈十字交叉狀的內加熱部外加熱部的外部形態(tài)為流線型的紡錘體或近似圓柱體，內部中空內加熱部設置在外加熱部的內部，內加熱部外部圓滑，俯視內加熱部，其呈十字交叉狀結構。這樣改進設計后可以讓加熱空氣可以基于風輪更好的流動傳輸，完成暖空氣的均勻分布。同時外加熱部內設置內加熱部，可以有效增加加熱面積，提高加熱效率。

3 總結

所以，隨著對培養(yǎng)箱需求的不斷提高，對其質量優(yōu)劣也更加嚴格，因此改進傳統(tǒng)培養(yǎng)存有的不足成為了急迫解決的問題。所以，本文針對傳統(tǒng)培養(yǎng)箱存有的不足，從加熱室、風道口、風輪以及加熱器等完成了改進設計。在一定程度上解決了培養(yǎng)箱運行時噪音對嬰兒的干擾，并且提高了培養(yǎng)箱的加熱效率，能夠保持箱內溫度的均勻性，為嬰兒提供類似母體子宮的環(huán)境，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(yǎng)箱使用效率的同時，也達到節(jié)能減排、降低使用成本的目的，為客戶創(chuàng)造了利益。

參考文獻：

[1]湯棟生. 一種嬰兒培養(yǎng)箱中央溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計[J]. 中國醫(yī)療設備， 2018， 033（009）：88-90.

[2]裘力， 王洪柱. 戴維YP-3000型嬰兒培養(yǎng)箱的維修和維護[J]. 醫(yī)療裝備， 2018， v.31;No.364（15）：144-146.

[3]蔡寶林. 基于嬰兒培養(yǎng)箱溫度監(jiān)測實驗研究[J]. 中國標準化， 2018， No.526（14）：192-193.

[4]周興朝， 楊淑娟， 馬妮，等. 基于失效模式與效應分析嬰兒培養(yǎng)箱風險分析[J]. 中國醫(yī)療設備， 2017.

[5]湯棟生. 一種嬰兒培養(yǎng)箱中央溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計[J]. 中國醫(yī)療設備， 2018（9）：88-90.