熱傳導軟墊以及使用該軟墊的血漿速凍的製造方法
2023-08-22 11:23:01 1
熱傳導軟墊以及使用該軟墊的血漿速凍的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種熱傳導軟墊和使用該軟墊的血漿速凍機，熱傳導軟墊（5）包括：上層膜（11）和下層膜（13）；所述上層膜和下層膜之間具有中間腔（12），所述中間腔中填充有預定量的冷媒；所述上層膜和下層膜經熱封工藝進行密封。採用了本實用新型的熱傳導軟墊的血漿速凍機，能保證每個血漿袋受力均勻，避免血漿袋在速凍過程中發生變形或破裂，且實現溫度傳導性能好、熱傳導效率高，能保證同一批次的血漿袋快速、均勻地速凍，且速凍效果好。
【專利說明】熱傳導軟墊以及使用該軟墊的血漿速凍機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及醫療器械領域，尤其涉及一種熱傳導軟墊以及使用該軟墊的血漿速凍機。
【背景技術】
[0002]在醫療領域中，血漿在貯存時需要進行速凍，因而需要使用血漿速凍機來處理血漿。目前，市場上銷售的血漿速凍機，大多採用的是風冷冰櫃，將血漿袋懸掛在冰櫃內進行速凍。國標GB18469 - 2012.3.29的速凍標準是:血漿製品在快速冷凍的過程中要在I小時內使血漿的核心溫度降低到一 30°C以下，然而在通常情況下使用現有的血漿速凍機將血漿速凍到一 30°C大約需要2小時，而且無法證實血漿袋的核心溫度是否達到一 30°C。
[0003]現有的平板式血漿速凍機，是一種採用直接接觸的直冷式血漿速凍機，通常包括制冷機組和蒸發製冷板，制冷機組通過銅管及軟管與蒸發製冷板相連，蒸發製冷板包括上蒸發冷板和下蒸發冷板(以下，分別簡稱為上冷板和下冷板)，使用時在下冷板上擺放血漿袋後加蓋上冷板，通過上下冷板對血漿袋夾持並加壓以使血漿袋與上下冷板保持充分地接觸來進行速凍，由於人工擺放無法保證均勻整齊擺放，且血漿袋的厚度不一，可能會造成速凍後血漿袋變形，並有受壓破裂的風險。受上下冷板表面加工工藝的限制，當前市場上出售的冷板表面無法保證完全平整，往往出現血漿袋在速凍時與上冷板的接觸面積不一致的情況，無法保證在相同時間內每個血漿袋的速凍效果達到一致。
實用新型內容
[0004]本實用新型的主要目的在於提供一種熱傳導軟墊以及使用該軟墊的血漿速凍機，以解決現有技術存在的由於受壓導致血漿袋變形或破裂、在相同時間內每個血漿袋的冷凍效果不一致、無法證實血漿袋的核心溫度是否能達到預定溫度等問題，其中:
[0005]本實用新型的一方面，提供一種用於血漿速凍機的熱傳導軟墊。該熱傳導軟墊包括:上層膜和下層膜；所述上層膜和下層膜之間具有中間腔，所述中間腔中填充有預定量的冷媒；所述上層膜和下層膜經熱封工藝進行密封。
[0006]另外，在所述熱傳導軟墊中，所述上層膜和下層膜採用樹脂材料；所述冷媒包括載冷液。
[0007]另外，在所述熱傳導軟墊中，所述樹脂材料是聚乙烯樹脂或熱塑性聚氨酯彈性體。
[0008]另外，在所述熱傳導軟墊中，所述載冷液包括改性一兀醇。
[0009]另外，在所述熱傳導軟墊中，所述預定量是每平方米3000克?4000克。
[0010]另外，在所述熱傳導軟墊中，所述上層膜和所述下層膜的厚度分別為0.20mm?
0.30mm。
[0011]另外，在所述熱傳導軟墊中，所述熱傳導軟墊的厚度為4mm?5_。
[0012]另外，在所述熱傳導軟墊中，在所述熱傳導軟墊上設置有用於放置血漿袋的標識區域。[0013]本實用新型的另一方面，提供一種血漿速凍機。該血漿速凍機包括:上冷板和下冷板；鋪設在所述下冷板上的一個或多個如權利要求1?8所述的熱傳導軟墊。
[0014]另外，所述血漿速凍機還包括:被設置在所述下冷板與所述熱傳導軟墊之間的託盤。
[0015]與現有技術相比，根據本實用新型的技術方案，血漿速凍機能保證每個血漿袋受力均勻，避免血漿袋在速凍過程中發生變形或破裂，且實現溫度傳導性能好、熱傳導效率高，能保證同一批次的血漿袋快速、均勻地速凍，且速凍效果好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0017]圖1是本實用新型實施例的血漿速凍機的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例的血漿速凍機的側面剖視圖；
[0019]圖3A是本實用新型實施例的熱傳導軟墊的俯視示意圖；
[0020]圖3B是本實用新型實施例的熱傳導軟墊的沿著圖1A所示的A-A』線的剖視圖；
[0021]圖4是本實用新型實施例的血漿袋被速凍時的剖視圖；
[0022]圖5是本實用新型實施例的熱傳導軟墊放置於下冷板上的狀態圖；
[0023]圖6是本實用新型實施例的血漿袋放置於冷板上的布局圖。
【具體實施方式】
[0024]本實用新型的主要思想在於，由於目前使用的血漿速凍機將血漿速凍到一 30°C大約需要2小時，或者在I小時內同一批血漿速凍的程度不同，不能保證全部的血漿均達到一30°C，而且無法證實每個血漿袋的核心溫度是否達到一 30°C，因此無法達到國標的要求。為了解決該技術問題，本實用新型採用兩塊不鏽鋼材料的蒸發製冷板(上冷板和下冷板)，並在下冷板上鋪設熱傳導軟墊。首先在血漿速凍機工作時使製冷板的溫度達到一 50°C，然後將血漿袋夾持在上冷板與熱傳導軟墊、下冷板之間，通過已達到一 50°C的製冷板對血漿直接進行熱傳導。通常，能在30分鐘內使血漿的核心溫度降低到一 30°C，再配合使用作為本公司專利產品的模擬血漿袋來監測血漿袋的核心溫度，可靠地實現對血漿袋的速凍溫度的實時監控。
[0025]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步地詳細說明。
[0026]根據本實用新型的實施例，提供了 一種血漿速凍機。
[0027]圖1是本實用新型實施例的血漿速凍機的結構示意圖，圖2是本實用新型實施例的血漿速凍機的剖視圖。如圖1、圖2所示，血漿速凍機可以包括箱體1、制冷機組2、製冷板(3、4)、熱傳導軟墊5、控制面板6以及未圖示的夾持機構、升降機構、箱蓋等。
[0028]
[0029]如圖2所示，在箱體I內的下部設置有制冷機組2，在箱體I內的上部設置有蒸發製冷板，該蒸發製冷板可以包括上冷板3和下冷板4。制冷機組2通過銅管及軟管分別與上冷板3、下冷板4相連接。其中，上冷板3為固定制冷板，被安裝在箱蓋的機架上，下冷板4為移動製冷板，其與升降機構相連地安裝在上冷板的下方，通過升降機構使其在與上冷板同軸的方向上下移動。上冷板3與下冷板4之間的空隙用於放置需要速凍的血漿袋。制冷機組2經由銅管及軟管可以控制上冷板3和下冷板4的表面溫度達到一 50°C至一 55°C，以便由上冷板、下冷板向血漿袋提供一 50°C至一 55°C的冷源。
[0030]
[0031]為了使放置於下冷板4上的每個血漿袋均勻受力，避免血漿袋在速凍過程中發生變形或破裂，可以在下冷板4上設置熱傳導軟墊5。
[0032]下面，參照圖3A和圖3B來說明熱傳導軟墊5的構成。
[0033]圖3A是本實用新型實施例的熱傳導軟墊5的俯視示意圖，圖3B是本實用新型實施例的熱傳導軟墊5的沿著圖3A所示的A-A』線的剖視圖。
[0034]如圖3A所示，俯視地看，熱傳導軟墊5為矩形結構。圖3B示出了沿著圖3A中A-A』線的剖面。如圖3B所示，熱傳導軟墊5的主體包括上層膜11、下層膜13以及位於上層膜11與下層膜13之間的中間腔12。具體來說，上層膜11和下層膜13可以是由PE(polyethylene:聚乙烯)或 TPU (Thermoplastic polyurethane:熱塑性聚氨酯彈性體)等耐低溫的樹脂構成的單層膜，中間腔12是可用於裝入載冷液的空腔。通過熱封工藝對上層膜11和下層膜13的邊緣進行密封，並殘留一個開口(未圖示)。通過該開口向中間腔12內填充一定量(適量或預定量)的冷媒。冷媒例如是載冷液(或稱為載冷劑)、或者製冷劑等。向中間腔12內填充好冷媒後，將該開口進行密封。在下面的優選方案中，冷媒以載冷液為例進行詳細描述。
[0035]在此，關於一定量的載冷液，優選地，以每平方米填充例如3000?4000克該載冷液為合適的量，以便使得熱傳導軟墊的整體厚度適中，而不會因為厚度過厚致使整個袋面膨脹而無法在熱傳導軟墊上放置待速凍的血漿袋，也不會因為厚度過薄致使血漿袋被放置在熱傳導軟墊上如同直接放置在下冷板上一樣而無法均勻進行熱傳導。因此，熱傳導軟墊的厚度必須適中，且能夠耐受一定的壓力，使得熱傳導軟墊具有良好的導熱性。
[0036]上層膜11和下層膜13的厚度可以分別為0.20mm?0.30mm，更優選地，可以分別為0.20mm?0.25_。例如，當上層膜11和下層膜13的厚度分別為0.25mm?0.30mm時，則填充有載冷液的熱傳導軟墊5的整體厚度可以為4_?5_。
[0037]在熱傳導軟墊5內填充的冷媒，若採用載冷液，其可以包括改性一元醇。該載冷液還可以進一步包括添加劑，例如是防腐蝕劑、防黴劑、增溶劑等中的至少一種。載冷液具有如下優點:防腐防鏽性優良，熱傳導性好，安全環保，冰點低，流動性好，比熱大，導熱係數高，載冷能力強等。該載冷液可以是在一 80°C以下不結凍，在一 80°C以上可保證依然是液體，具有儲存能量的作用。經過進一步的長時間的實驗證實，載冷液填充得太多，熱傳導軟墊的承受壓力會增大。載冷液吸收的製冷量太多，會影響到上下冷板的降溫速度，而血漿袋的降溫速度取決於血漿袋與上下冷板的溫差，一般情況下若能夠使血漿袋與上下冷板的溫差維持在20°C左右，則比較理想。因而，經實驗得出，載冷液的填充量優選為每平方米3000 ?4000 克。
[0038]載冷液在本實用新型中具有如下作用。即:
[0039](I)自動調節血漿袋在冷板間的高度。由於熱傳導軟墊的材料特性和載冷液的液體特性以及填充的量適中，放置在熱傳導軟墊上的血漿袋高度可以得到調整。
[0040](2)加快熱傳導。由於填充了適量載冷液的熱傳導軟墊的特性，血漿袋周圍都是物體接觸，而不會出現空隙造成的空氣中的熱傳導，所以熱傳導速度加快。
[0041](3)儲存能量。在不使用熱傳導軟墊的情況下，由於配置的制冷機組的製冷量相對於要速凍的血漿袋所需的製冷量要大得多，因而上、下冷板3、4與血漿袋之間的熱傳導是需要時間的。當制冷機組的製冷量超過了血漿袋所吸收的量時，上下冷板的溫度就會下降得較快。為了保護制冷機組，需要在設計制冷機組時，就預先設計出在上下冷板的溫度下降到一 55°C時使制冷機組可以暫時停機的功能。在制冷機組停機之後，當上下冷板的溫度回升到一 45°C且停機時間為3分鐘以上時才能再次開機。在停機的過程中，上下冷板的溫度會回升，這樣會影響到血漿袋的降溫速度。相對於此，在使用熱傳導軟墊的情況下，在制冷機組工作時熱傳導軟墊可以吸收血漿袋來不及吸收的那部分製冷量，在制冷機組停機時熱傳導軟墊所吸收的那部分製冷量被釋放，可以起到調節儲冷作用。因而該熱傳導軟墊也可以是一種蓄能熱傳導軟墊。
[0042](4)增加了血漿袋的熱傳導面積。由於血漿袋與血漿袋之間的空隙中填滿了載冷液，因而增加了血漿袋的熱傳導面積。
[0043]下面，參照圖4來詳細說明在對血漿袋進行速凍時熱傳導軟墊發揮的作用。
[0044]圖4是本實用新型實施例的血漿袋被速凍時的剖視圖。
[0045]如圖4所示，在速凍血漿袋時，通過上冷板3和下冷板4來夾持血漿袋7及熱傳導軟墊5。通過上冷板3和下冷板4來夾持血漿袋7和熱傳導軟墊5，血漿袋7的與上冷板3相接觸的一面被上冷板3施壓成平板狀，血漿袋7的另一面由於與熱傳導軟墊5相接觸而將熱傳導軟墊5中的載冷液排擠開，由此呈現出向下凸出的形狀。在這種情況下，由上冷板3和下冷板4提供冷源，並通過上冷板3、下冷板4施加壓力(例如:平均每個血漿袋受力14公斤)來進行熱傳導，熱傳導的一部分通過上冷板3傳導到血漿袋7的一面，熱傳導的另一部分通過下冷板4傳導到熱傳導軟墊5，再經由熱傳導軟墊5而傳導到血漿袋7的另一面。
[0046]熱傳導軟墊5具有使每個血漿袋均勻受力的作用。即，由於血漿的裝袋誤差是10%，所以容易造成每個血漿袋的厚度不均勻。而且，製冷板的平行度的製造誤差是3mm，再加上安裝誤差，因而導致當血漿袋放置在上冷板3與下冷板4之間進行速凍時，只有較厚的血漿袋或者與上冷板接觸良好的血漿袋速凍的速度較快，而與上冷板接觸不良的血漿袋的速凍速度就很慢。有時，在相同的時間內(例如30分鐘)只有一部分血漿袋的速凍質量良好，這部分血漿袋的核心溫度可達到一 30°C，而其餘血漿袋還處於液態。為了解決這個問題，考慮到在下冷板4上設置熱傳導軟墊5，使得將熱傳導軟墊5放置在血漿袋7與下冷板4之間。當通過上冷板3和下冷板4施加壓力時，較厚的血漿袋就能與上冷板3、下冷板4直接接觸，並將其下方的載冷液排擠開，由於熱傳導軟墊5的容積是一定的，所以從較厚的血漿袋下方排開的載冷液就會流到較薄的血漿袋下方或者各血漿袋之間的間隙中，這樣使得較薄的血漿袋的上表面與上冷板3充分地接觸，並且減小了各血漿袋之間的空隙、增加血漿袋7與熱傳導軟墊5這類冷卻物體之間的直接接觸，使得熱傳導的速度變快。
[0047]此外，在血漿速凍機的下冷板4上既可以放置一張熱傳導軟墊5，也可以放置兩張以上的熱傳導軟墊5。例如,在下冷板4的有效製冷尺寸約為長度1000mm,寬度600mm的情況下，當熱傳導軟墊5的尺寸為:長度600mm,寬度500mm,則可以一次使用兩張熱傳導軟墊。而當熱傳導軟墊5的尺寸為:長度1000mm，寬度600mm，則可以一次僅使用一張熱傳導軟墊。
[0048]另外，為了便於將血漿袋放入血漿速凍機中，也可以在熱傳導軟墊5與下冷板4之間放置託盤。這樣，在操作時，就可以一次性地將熱傳導軟墊5和血漿袋7放置在託盤上以後再將熱傳導軟墊5、血漿袋7以及託盤一併地推進到血漿速凍機內的下冷板上。詳細地說，以往，先將血漿袋放置在託盤上，再將託盤推進血漿速凍機中。相對於此，在使用本實用新型的熱傳導軟墊時，先將熱傳導軟墊放置在託盤上，再將各血漿袋均勻地擺放在熱傳導軟墊上，然後再將託盤推進血漿速凍機中進行速凍。所述託盤例如是鋁合金或鐵合金材質的託盤。
[0049]另外，由於熱傳導軟墊的面積和上、下冷板3、4的製冷的有效面積相同，血漿袋只需均勻地放置在熱傳導軟墊的範圍內，各血漿袋之間不重疊即可。這樣的目的是要充分地利用製冷的有效面積來放置最多的血漿袋。例如，在熱傳導軟墊的面積為0.6平方米的情況下，最多可放置35袋200ML的血漿袋。
[0050]圖5是本實用新型實施例的熱傳導軟墊5放置於下冷板4上的狀態圖。如圖5所示，為了最大限度地利用製冷的有效面積，可以在熱傳導軟墊5上設置標識區域8，用以放置血漿袋。在速凍血漿時，只需將每個血漿袋整齊擺放在熱傳導軟墊5的標識區域8中；或者，先將熱傳導軟墊5放置在託盤中，然後將血漿袋7放置在熱傳導軟墊5上，再將託盤放入血漿速凍機中，通過上冷板3和下冷板4對血漿袋7進行加壓速凍。
[0051]〈控制面板〉
[0052]如圖1所示，在血漿速凍機的箱體的前上方設置有控制面板6。具體來說，控制面板6位於血漿速凍機的寬面的上方，控制面板6採用一塊12寸的平板電腦，其控制部分採用溫度控制模塊和PLC，採用三個溫度檢測探頭分別檢測上、下冷板和模擬血漿袋的溫度，當上、下冷板的溫度同時達到一 55°C時使制冷機組停止製冷，在制冷機組停機後，當上、下冷板溫度都回升到一 45°C以上且停機時間超過3分鐘時，控制制冷機組使其重新啟動繼續進行製冷，當制冷機組運行時間達到了預先設定的製冷時間時，控制面板6上會顯示出已到達設定時間這樣的消息並且伴有聲音提示。當模擬血漿袋的檢測溫度超過一 30°C時，控制面板6就會顯示已達到血漿袋的核心溫度這樣的消息。只要沒有人為去操作停止製冷，以上這些動作就會持續地進行，這樣能夠保證血漿的溫度達到一 30°C以下後就不會再回升到一 30°C以上(對血漿的要求是在血漿被速凍完成後需放置在低溫冰箱中保存)。以上所有運行期間的溫度變化(上下冷板和模擬血漿袋的溫度)都將會被記錄下來，以備用於可追溯。
[0053][實驗]
[0054]為了達到更好的效果，本實用新型的血漿速凍機配合使用一種本公司專利產品的模擬血漿袋來監測血漿速凍的溫度。在模擬血漿袋的袋體上設置有插入到袋體內腔中部的探頭管，該探頭管的插入到袋體內腔的一端被密封，而其另一端開口。在探頭管內插入溫度傳感器，使得溫度傳感器與液體隔離。溫度傳感器與血漿速凍機的溫度控制模塊相連接，溫度控制模塊通過控制面板6進行控制。
[0055]實驗目的是對比使用熱傳導軟墊的情況和不使用的熱傳導軟墊的情況下的試驗數據。
[0056][0057]實驗條件:(1)不使用託盤和熱傳導軟墊；
[0058](2)放入血漿袋的數量:35袋；
[0059](3)監測血漿袋的核心溫度的變化點:2個
[0060]實驗操作:將需速凍的血漿袋直接放置在血漿速凍機的下冷板4上，然後在血漿速凍機的速凍倉內進行速凍作業。
[0061]圖6是本實用新型實施例的血漿袋放置於下冷板4上的布局圖，其中，Tl和T2是溫度監測點。實驗I的數據如表1。到了第30分鐘的時候Tl和T2兩處的血袋的溫度差距較大，冷卻效果不理想。到第40分鐘的時候，Tl和T2的溫度差距更大。很難達到零下30 °C的要求。
[0062]〈表1>
[0063]
【權利要求】
1.一種用於血漿速凍機的熱傳導軟墊，包括:上層膜和下層膜；所述上層膜和下層膜之間具有中間腔，所述中間腔中填充有預定量的冷媒；所述上層膜和下層膜經熱封工藝進行密封。
2.根據權利要求1所述的熱傳導軟墊,其中，所述上層膜和下層膜採用樹脂材料；所述冷媒包括載冷液。
3.根據權利要求2所述的熱傳導軟墊，其中，所述樹脂材料是聚乙烯樹脂或熱塑性聚氨酯彈性體。
4.根據權利要求2所述的熱傳導軟墊，其中，所述載冷液包括改性一元醇。
5.根據權利要求1所述的熱傳導軟墊,其中，所述預定量是每平方米3000克?4000克。
6.根據權利要求1所述的熱傳導軟墊,其中，所述上層膜和所述下層膜的厚度分別為0.20mm?0.30mm。
7.根據權利要求1所述的熱傳導軟墊,其中，所述熱傳導軟墊的厚度為4mm?5mm。
8.根據權利要求1所述的熱傳導軟墊,其中，在所述熱傳導軟墊上設置有用於放置血漿袋的標識區域。
9.一種血眾速凍機,包括:上冷板和下冷板；鋪設在所述下冷板上的一個或多個如權利要求1?8所述的熱傳導軟墊。
10.根據權利要求9所述的血漿速凍機，還包括:被設置在所述下冷板與所述熱傳導軟墊之間的託盤。
【文檔編號】F25D31/00GK203396201SQ201320373810
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2013年6月27日
【發明者】韓樂民, 鄒曉明, 代江勇, 張超, 曾凡強, 楊志江, 丁豔秋 申請人:武漢貝索醫療器械有限公司