一种器官移植专用智能控温转运箱制造技术

本发明专利技术公开一种器官移植专用智能控温转运箱，包括箱体及安装在所述箱体安装有采用PID技术控制箱体内温度的控温系统，所述控温系统包括半导体制冷电路及单片机处理系统，所述半导体制冷电路包含半导体制冷片、可控硅；所述单片机处理系统包含PID调节器、温度传感器；半导体制冷片的冷热端均配有散热风扇；所述箱体底部有作为整个箱体的能量输入源的锂电池用读取转运箱内部温度的温度传感器，所述箱体安装实时显示温度数值及电池电量情况的液晶显示屏。本发明专利技术基于单片机的PID控制实现可控硅对电路的整流，从而智能调节半导体制冷量，以满足箱体温度智能调控。

An Intelligent Temperature Controlled Transport Box for Organ Transplantation

【技术实现步骤摘要】
一种器官移植专用智能控温转运箱
本专利技术涉及控温转运箱
，特别是涉及一种器官移植专用智能控温转运箱。
技术介绍
人体器官的同种异体移植，是临床上救治重症病人的重要技术手段。目前器官转运是在普通转运的箱体或桶内放置干冰用于降温,将器官装入无菌袋中,并在袋中倒入器官保存液,将无菌袋封闭后放入器官转运箱中即可转运。缺点如下：(1)本身无制冷功能,需要预先在转运箱内铺设冰块,所铺设的冰块要均匀分布于器官的四周,铺设过程复杂。如果冰块与器官直接接触有可能将器官冻成块状,导致器官废弃。(2)现有装置不是专用于转运器官,其内在空间较大,在转运过程中容易使器官发生剧烈晃动,与内壁发生碰撞,将导致器官功能下降。(3)现有技术无菌条件差，导致器官污染。(4)箱体内的初始温度能够达到器官的保藏温度,但是在一定时间后,无法保证箱内的温度恒定在规定温度范围内,难以保证器官在运输过程中的恒定低温条件。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决在在转运过程中器官不能处在恒定的低温环境中导致器官活性降低进而导致手术失败的难题，而提供一种器官移植专用智能控温转运箱，不仅可以实现冷源的持续供应，而且可满足器官转运过程中温度的精确控制。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种器官移植专用智能控温转运箱，包括箱体及安装在所述箱体中的采用PID技术控制箱体内温度的控温系统，所述控温系统包括半导体制冷电路及单片机处理系统，所述半导体制冷电路包含可控硅控制的半导体制冷片；所述单片机处理系统包含PID调节器；半导体制冷片的冷热端分别配有散热风扇及循环风扇；所述箱体为三层结构，从外向内依此为工程塑料、超细航空级玻璃棉和工程塑料；所述箱体底部有阻尼减震器；所述箱体底部有作为整个箱体的能量输入源的锂电池，所述箱体内有用于读取转运箱内部温度的温度传感器，所述箱体安装实时显示温度数值及电池电量情况的液晶显示屏。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术是基于单片机的PID控制算法实现可控硅对电路的整流，从而智能调节半导体制冷量，以满足箱体温度智能调控。本专利技术能够使器官长时间处于恒定低温环境，且能够有效避免器官在转运过程中产生不利的晃动，更好地保持器官活性，提高医疗效果；本专利技术的变容量智能调节温度系统可根据温差的变化自动调节系统制冷量，减少不必要的能耗；保温材料选用超细航空级玻璃棉，保温效果良好；可循环利用，达到节能环保之目的。附图说明图1是本专利技术器官移植专用智能控温转运箱的主视透视结构示意图。图2是本专利技术器官移植专用智能控温转运箱的侧视透视结构示意图图3是本专利技术器官移植专用智能控温转运箱的控温原理图。图4是本专利技术器官移植专用智能控温转运箱的电路图。图中：1-半导体制冷片2-肋片散热器3-外部散热风扇4-冷端5-热端6-导线7-液晶显示屏8-单片机9-可控硅10-提手11-外层工程塑料12-超细航空级玻璃棉13-内层工程塑料14-内部循环风扇15-温度传感器16-锂电池17-阻尼减震器。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的器官移植专用智能控温转运箱以半导体制冷系统和减震系统为硬件基础，以基于单片机的PID控制算法实现变功率调节的控制系统为技术手段以实现精准控温的目的。如图1-2所示，本专利技术器官移植专用智能控温转运箱包括：半导体制冷片、肋片散热器、外部散热风扇、内部循环风扇、液晶显示屏、单片机、可控硅、工程塑料、超细航空级玻璃棉、温度传感器、锂电池、阻尼减震器；所述箱体共有三层，从外向内依此为工程塑料，超细航空级玻璃棉和工程塑料。所述外部散热风扇、内部循环风扇采用双滚珠涡轮散热风扇并带肋片散热器。所述的半导体制冷片，外部散热风扇、内部循环风扇置于箱体两侧超细航空级玻璃棉挖空处，所述肋片散热器在半导体制冷片与外部散热风扇、内部循环风扇之间，并与所述半导体制冷片之间涂有高导热性的材料(如导热硅脂)以利于散热；所述箱体底部中心设有阻尼减震器，减少在转运过程中器官的晃动；所述锂电池置于箱体底部，作为整个箱体的能量输入源，通过导线与半导体制冷片、外部散热风扇、内部循环风扇等用电设备连接；所述温度传感器位于箱体内部底面，所述箱体前方安装一个液晶显示屏，实时显示箱内温度与电池电量情况。作为一个实施例，所述箱体具有箱盖，所述箱体的外侧可以是由两个减震搭扣(未示出)将箱盖与箱体相扣紧；另外，当然了，还可以是在箱盖与箱体的贴合处设有相应的密封圈(未示出)，以更好地保证箱体的保温效果以及防菌等，当然也可以不设置或不采用减震搭扣，而使用普通搭扣。通过阻尼减震器及箱外的减震搭扣组成减震系统，能减缓器官在转运过程中的不平稳晃动，从而保持器官活性。本专利技术通过半导体制冷片的冷热端均配有风扇，通过热端的外部散热风扇可及时将热端热量排放到外界环境，避免热端温度过高影响制冷效率，同时冷端在内部循环风扇作用下，换热效率提高，箱体内部冷却速率快，且温度分布均匀。本专利技术采用PID控制技术，通过箱体的底部的单片机利用连接的可控硅来控制控制半导体制冷片，可控硅的输入端与PID调节器的输出端连接，可控硅的输出端连接到半导体制冷片；单片机通过温度传感器采样读取转运箱内部温度T1，与设定值T2进行比较,所产生的差值T输入到其PID控制器中，所述PID控制器输出控制量经行数模转化为电压控制量，改变制冷电路中可控硅两端电压，改变电路电流，从而控制半导体片制冷量实现温度控制。如图3-4所示，在器官的转运中，转移器官前先接通电源，设置箱体温度，闭合半导体制冷电路开关，所述半导体制冷片开始工作，对箱体进行制冷，使箱体内部温度降低。当箱体内温度低于设定温度时，温度信号通过温传感器输入到单片机处理系统，单片机处理系统开始工作。系统计算出相应的温度偏差值将信号输入PID调节器当中，利用PID算法运算输出0～10V电压信号控制可控硅两端电压，减小半导体制冷电路电流，从而减小半导体片制冷量，使箱体温度升高。当箱体内温度高于设定温度时，温度信号通过温度传感器输入到单片机处理系统中，进行PID算法运算，调节可控硅两端电压，增大电路电流，从而增加半导体片制冷量，使箱体温度降低。该智能控温转运箱采用的超细航空级玻璃棉材料具有质量轻，保温性能优良等优点，并以半导体制冷系统和减震系统为硬件基础，基于单片机的PID控制算法及可控硅实现半导体制冷系统变容量调节，以达到转运箱精准控温的目的，可有效避免器官转运过程中箱体内部温度波动大及机械振动损伤造成的重大医疗损失。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出的是，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种器官移植专用智能控温转运箱，其特征在于，包括箱体及安装在所述箱体中的采用PID技术控制箱体内温度的控温系统，所述控温系统包括半导体制冷电路及单片机处理系统，所述半导体制冷电路包含可控硅控制的半导体制冷片；所述单片机处理系统包含PID调节器；半导体制冷片的冷热端分别配有散热风扇及循环风扇；所述箱体为三层结构，从外向内依此为工程塑料、超细航空级玻璃棉和工程塑料；所述箱体底部有阻尼减震器；所述箱体底部有作为整个箱体的能量输入源的锂电池，所述箱体内有用于读取转运箱内部温度的温度传感器，所述箱体安装实时显示温度数值及电池电量情况的液晶显示屏。

【技术特征摘要】
1.一种器官移植专用智能控温转运箱，其特征在于，包括箱体及安装在所述箱体中的采用PID技术控制箱体内温度的控温系统，所述控温系统包括半导体制冷电路及单片机处理系统，所述半导体制冷电路包含可控硅控制的半导体制冷片；所述单片机处理系统包含PID调节器；半导体制冷片的冷热端分别配有散热风扇及循环风扇；所述箱体为三层结构，从外向内依此为工程塑料、超细航空级玻璃棉和工程塑料；所述箱体底部有阻尼减震器；所述箱体底部有作为整个箱体的能量输入源的锂电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵松松，李一，郭奕杉，苏丹丹，姚晓乐，李嘉欣，薛冬阳，刘桂涛，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12