CN1919156B - 数字式多功能外伤清洗机 - Google Patents

Abstract

一种数字式多功能外伤清洗机，它包括机箱体、储液箱、变频电机、水泵及水流喷枪；储液箱、变频电机、水泵及喷枪均设在机箱体上，其特征是包括至少两只储液箱，它们的出水口分别通过设有清洗液选择阀组的清洗管路与加压水泵的进端连接，由水泵的出端连接多个喷枪，喷枪均通过喷枪架安装在机箱体上，喷枪架上设有控制电机启动或停止的磁簧开关；储液箱还有回流入口，通过设有清洗液选择回流阀组的回流管路与水泵出端连通，储液箱的另一出水口与设置有排污选择阀组的排污管道连接；机箱体上设有控制装置。它不仅操作简单、功能丰富、使用安全、使用寿命长、定量清洗外伤、二次创伤极少、清洗效率高和有效性好，而且实现了不同清洗药液使用中的无污染快速切换，适用范围广。

Description

数字式多功能外伤清洗机

所属技术领域

本发明涉及一种外伤清洗器具，特别是一种用于外伤冲洗处理的数字式多功能清洗机。

背景技术

目前，清洗机主要应用于口腔科，在外伤治疗过程中，首先需要对创伤面进行清洁及消毒处理，彻底冲洗、仔细清创是减少创面感染的首要措施，临床上创伤类型复杂，如切割伤、撕脱(裂)伤、擦伤、烧(烫)伤、开放性骨折、火器伤等，不同伤口有不同程度的污染，各自对细菌的易感性不同，调查发现部分医院冲洗伤口所用方法均由医护人员手工操作，需用大量冲洗的伤口采用倾倒冲洗，需用少量消毒液的伤口采用注射器冲洗法，明显费时费力，同时对冲洗液的压力大小给伤口自身组织、所含异物的影响缺乏足够认识，常常以肉眼观察来判断伤口的清洁与否，因创口中可能残存大量细菌，从而导致创面冲洗不干净或损伤加重等情况。而现在的清洗机主要应用于口腔科，对伤口清洗机冲洗的可分为脉冲式和喷射式清洗器，冲洗包括高压冲洗和低中压冲洗。推注35ml注射器带19号针头产生的压力为8psi(磅每平方英寸，100PSI＝6.85kgf/cm*cm)，称作高压，球茎注射器产生的压力为0.5psi，称为低压。高压冲洗能清除伤口中的小微粒、细菌和沙粒，而低压注射器冲洗，尽管有大量的冲洗液，仍不能有效移走小微粒(如细菌)，但对大的异物如脱落的坏死组织却有明显的作用。尽管高压冲洗有其优势，但伤口表面的异物可能随着高压冲洗被压入更深层组织中去。高压冲洗后，冲洗液能渗入伤口上的空隙组织，特别在冲洗的侧方向上更加明显。出现在空隙组织中的这种侧传播，促进术后水肿的发生。近年研究发现，高压脉冲式冲洗导致细菌渗透到深层组织，软组织被破坏，软组织内细菌滞留增加。虽然球茎注射器和一次性注射器产生的压力少于或等于0.5psi，这被认为是不能足够地清除严重污染以阻止感染，但对中等的脉冲压力冲洗(1psi～4psi)应用和它对伤口污染的作用还没有被足够地评估过。由于脉冲水流有增压期和减压期，使组织在不同的时期得以收缩和舒张，从而异物松动，使潜伏在组织内的异物、细菌漂浮起来而被冲走，因此更有优越性。尽管有些研究者对此做了一些相关性的实验研究，但针对不同伤口的冲洗最佳压力范围仍然没有确立。

传统的机洗主要分为两大：一是压缩空气驱动水流喷射，二是机械压力挤压可变形储液容器喷射水流，国内专利文献中也公开了多种清洗器，如由中国专利ZL92244963.5、ZL03234832.0、ZL200320107178.3、ZL01813284.7和ZL200520003844.8公开的清洗器，它们因工作原理、结构形式和控制方式的原因存在着以下的不足：

(1)、水流喷头的设计制造不理想，喷头只能产生一两种有限的水流喷淋形式，并且单个喷嘴通径偏大，使水流喷淋形式对多种外伤清洗适应性差，由于外伤种类、形态复杂多变，单一水流喷淋形式不能适应各种外伤清洗的需要；

(2)、最佳清洗压力认定及控制困难，新鲜伤口与污染伤口特别是重污染伤口所需要的冲洗压力-流量相差很大，涉及到创伤类型、创伤等级、污染程度等与合适冲洗压力流量的对应关系，需要进行大量的动物试验和临床试验数据采集，以及对此对应关系的识别及精确稳定控制，传统机洗设备通过气动或机械力挤压喷射水流压力，靠肉眼定性观察创面清洗效果再调节对水流的驱动压力，一方面喷射水流压力的适宜性判断粗糙，另一方面压力输出响应延迟、喷射水流压力稳定性差；

(3)、未能解决不同清洗药液的快速无污染切换，由于对清洗机储液方式的选择与变换控制不恰当。压缩空气驱动水流清洗装置通常只有一个清洗药液储液容器，需变换清洗药液冲洗外伤创面时非常麻烦十分不便。不同清洗药液的快速无污染切换对于创伤急救争取时间至关重要。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够根据外伤的类型方便地选择水流的喷淋形式，能对清洗压力、流量、时间、脉动次数进行精确稳定控制、操作简单、功能齐全、清洗药液耗费少、使用寿命长的数字式多功能外伤清洗机，它可以对外伤创面进行定量、安全、高效的清洗，清洗彻底，使固体颗粒等杂物残留少、细菌残留少，伤口愈合率高、愈合时间短；还可以实现不同清洗药液使用中的无污染快速切换，明显提高了清洗效率。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，即一种数字式多功能外伤清洗机，它包括机箱体、储液箱、变频电机、水泵及水流喷枪；其中，储液箱、变频电机、水泵及喷枪均设置在机箱体上，其特征是：包括至少两只储液箱，它们的出水口分别通过设置有清洗液选择阀组的清洗管路与加压水泵的进端连接，由水泵的出端连接至少两个水流喷枪，水流喷枪分别通过喷枪架安装在机箱体上，在喷枪架上均设置有控制电机启动或停止的磁簧开关；储液箱还具有回流入口，通过设置有清洗液选择回流阀组的回流管路与水泵出端连通，所述储液箱的另一出水口与设置有排污选择阀组的排污管道连接；在机箱体上设置有能控制清洗液选择阀组、清洗液选择回流阀组和排污选择阀组工作的控制装置。

如在上述机箱体上配置两个装有不同清洗药液的储液箱和一个装有专门装有用于清除管路残液的蒸溜水的储液箱，在使用时，所述三个储液箱通过一个清洗液选择阀组向水泵供液，在控制装置的控制下，指定所需的清洗药液储液箱与水泵连通，再由水泵向喷枪供液，操作者提起喷枪，磁簧开关此时动作，使变频器启动输出，驱动电动机转动，再带动水泵运转，使清洗药液进入喷枪，将清洗药液喷射到所要清洗的伤口，实现了对伤口的清洗。若要更换一种清洗药液时，操作者只需用控制装置控制将装有蒸馏水的储液箱通过清洗液选择阀组与水泵连通，此时，装有清洗药液的储液箱均与水泵隔断，再打开喷枪，用蒸馏水将水泵、电磁阀及喷枪内的前一种残液置换清除。然后，再通过控制装置控制将装有另一种清洗药液的储液箱与水泵连通，再由水泵向喷枪供液，提起喷枪将清洗药液喷射到所要清洗的伤口，实现了用不同清洗药液对伤口的清洗。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

1)、清洗速度快：为抢救患者赢得了时间，同时显著降低医护人员劳动强度；

2)、安全性高：二次创伤极少，能够有效保护人体组织器官不受新的伤害-维持应有功能；

3)、有效性好：清洗彻底，固体颗粒等杂物残留少、细菌残留少，伤口愈合率高、愈合时间短；

4)、实现不同清洗药液使用中的无污染快速切换，清洗效率高；

5)、清洗药液消耗少，清洗作业可持续时间长，费用低；

6)、清洗机操作简单、功能丰富、使用安全、使用寿命长；

7)、适用范围广，实现了外伤机洗范围的大面积扩展。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的正等侧剖视图；

图2为本发明的正等侧视图；

图3为本发明中喷枪正面剖视图；

图4为柱状水流喷头视图；

图5为莲蓬水流喷头视图；

图6为雾状水流喷头视图；

图7为扁平水流喷头视图；

图8为线状水流喷头视图；

图9为本发明的仰视图；

图10为机箱内板壁消音降噪层；

图11为本发明的后视图(顶盖掀开)；

图12为本发明的后视图(顶盖闭合)；

图13为本发明的正视图；

图14为本发明正面剖视图；

图15为本发明左侧视图；

图16为本发明右侧视图；

图17为本发明俯视图；

图18为本发明俯视图(去除机箱顶盖和控制箱面板)；

图19为本发明的总控制图；

图20为本发明液中的晶触摸屏变频器电动机喷枪控制图；

图21为本发明的清洗液选择控制图；

图22为本发明的排污选择控制图；

图23为本发明的运行/停止及脉冲水流控制图；

图24为本发明的水路控制全图；

图25为本发明的操作程序与方法流程图；

图中：1.储液箱I；2.储液箱II；3.储液箱III；4.清洗液选择电磁阀I；5.清洗液选择电磁阀II；6.清洗液选择回流电磁阀I；7.清洗液选择回流电磁阀II；8.排污选择电磁阀I、II、III；9.变频器；10.电动机；11.水泵；12.电源开关；13.过压/漏电断路器；14.熔断器I、II；15.开关电源；16.控制箱散热排风口I；17.控制箱散热排风口II；18.液晶触摸屏；19.弹性螺线水管；20.喷枪；21.控制箱面板；22.清洗机扶手；23.机箱顶盖；24.机箱体；25.机箱门锁；26.底座；27.喷枪架；28.排污选择开关；29.清洗液选择开关；30.喷枪体；31.喷枪/螺线管接头；32.弹性螺线水管；33.弹簧；34.顶杆导向封头；35.顶杆；36.顶杆阀门；37.顶杆阀门密封圈；38.喷枪堵头；39.扳机；40.喷枪/喷头连接体；41.喷头；42.硅胶密封圈；43.柱状水流喷头喷嘴；44.莲蓬水流喷头喷嘴；45.雾状水流喷头喷嘴；46.扁平水流喷头喷嘴；47.线状水流喷头喷嘴；48.不锈钢丝网；49.控制箱散热进风口I；50.储液箱排污管；51.控制箱散热进风口II；52.机箱内板壁消音降噪层；53.箱体散热出风口I；54.清洗液灌注防错警示标识；55.电源插头；56.隔离变压器；57.液位开关；58.磁簧开关；59.三通接头；60.四通接头；61.六通接头；62.清洗液滤液塞；63.排污管接口；64.储液箱盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

结合图1、2、11、14、15、16、21、23或24所示，本发明它包括机箱体24、储液箱1、变频电机10、水泵11及水流喷枪20；其中，储液箱1、变频电机10、水泵11及喷枪20均设置在机箱体24上，其特征是：包括至少两只储液箱1、2，它们的出水口分别通过设置有清洗液选择阀组的清洗管路与加压水泵11的进端连接，由水泵11的出端连接至少两个水流喷枪20，水流喷枪分别通过喷枪架27安装在机箱体24上，在喷枪架上均设置有控制电机启动或停止的磁簧开关58；储液箱还具有回流入口，通过设置有清洗液选择回流阀组的回流管路与水泵出端连通，所述储液箱的另一出水口与设置有排污选择阀组的排污管道63连接；在机箱体上设置有能控制清洗液选择阀组、清洗液选择回流阀组和排污选择阀组工作的控制装置。为了区别不同的清洗药液或蒸馏水，在储液箱上端设置有清洗液灌注防错警示标识54。

结合图3所示，所述的水流喷枪20包括有喷枪体30和扳机39；其中，喷枪呈枪体状，在喷枪体内设置有进液通道和小于进液通道的出液通道，进液通道与出液通道呈角度分布，在喷枪体上设置有与出液通道相通的喷头41，在进液通道与出液通道之间设置有活塞阀，该活塞阀中的弹簧33一端抵在进液通道的内壁，另一端抵在位于进液通道内的侧壁，所述顶杆阀门36的另一侧固定有活动穿过位于喷枪体上并与进液通道相对应的顶杆导向封头34的顶杆35，该顶杆的另一端与扳机接触，上述的喷头为带柱状水流喷头喷嘴43、莲蓬水流喷头喷嘴44、雾状水流喷头喷嘴45、扁平水流喷头喷嘴46或线状水流喷头喷嘴47中的至少两种水流形式。当然，所述的水流形式也可以是其它形式。

上述喷枪中，在喷枪体的进液通道端口安装有喷枪/螺线管接头31，以便与弹性螺线水管32连接，喷头通过喷枪/喷头连接体40安装在喷枪体上，在螺线管接头与喷枪体之间、顶杆导向封头与喷枪体之间和喷头与喷枪/喷头连接体之间均设置有硅胶密封圈42，其中，在喷枪体上还设置有与出液通道相对应的喷枪堵头38，在该堵头与出液通道之间也设置有硅胶密封圈42。

结合图4、5、6、7或8所示，上述的柱状水流喷头喷嘴43的喷头41的中心具有一个与出液通道相通的水流孔；莲蓬水流喷头喷嘴44的喷头41上具有均匀分布在同心环上的且与出液通道相通的水流孔；雾状水流喷头喷嘴45的喷头具有凹弧形面和在中心开设且与出液通道相通的一个水流孔；扁平水流喷头喷嘴46的喷头在一条轴心线上均匀分布有与出液通道相通的水流孔；线状水流喷头喷嘴47的喷头在中心具有一个与出液通道相通的水流孔，该水流孔的直径小于柱状水流喷头的水流孔的直径。

结合图19、21或22所示，清洗液选择阀组包括清洗液选择开关29和设置在清洗管路中的与储液箱对应的清洗液选择电磁阀4、5；排污选择阀组包括排污选择开关28和储液箱个数对应的排污选择电磁阀8；所述选择开关串联在电磁阀的供电回路中，选择控制电磁阀的开启或关闭。

结合图13、19或20所示，所述的控制装置包括变频器9、带按钮的液晶触摸屏18、开关电源15、隔离变压器56和电源开关12，其中，隔离变压器的输入端通过熔断器14和过压/漏电断路器13与电源开关的输出端连接，在隔离变压器的输出端并接有开关电源和变频器的电源输入端，开关电源的输出端为液晶触摸屏18和排污选择电磁阀8，清洗液选择电磁阀4、5和清洗液选择回流电磁阀6、7提供工作电压；液晶触摸屏与变频器通过RS485接口进行通讯，变频器的驱动输出端与变频电机10连接，变频器的电动机启动/停止信号控制端连接所述的磁簧开关58。

所述的液晶触摸屏18为包含有可编程微处理器的已有装置(型号为：UG221H-LE4的富士触摸显示屏)，通过写入存储器的控制软件(程序流程参见图25)，其液晶显示器显示包括外伤种类确认模块、水流形式选择模块、伤情-水压等级适配模块和辅助功能选择模块，通过这些模块完成对外伤种类的确认、水流形式选择和伤情-水压等级适配的管理和控制，通过辅助功能选择模块能实现运行通断、参数设置、报警及复位的控制。实施例中所述的变频器可采用市售的型号为：FRNO 4C1S-7C的富士变频器。

从下表中可以看出，实施例中的变频器输出时，清洗机5种喷枪频率与水泵出水口压力之间的对应关系：

结合图17、18、19、21或22所示，所述的喷枪20是五个，各个喷枪安装有上述的五种水流形式的喷头41，储液箱为三个。

它们与电磁阀是这样构成水路的，其中：

1)、所述的清洗液选择开关29有三个触点，一个触头接电源，一个触头上并接有清洗液选择电磁阀I 4和清洗液选择回流电磁阀I 6的进端，剩下的一个触头并接有清洗液选择电磁阀II 5和清洗液选择回流电磁阀II 7的进端，所述电磁阀的出端均接地，其中，清洗液选择电磁阀I和清洗液选择电磁阀II设置成两个进口和一个出口，清洗液选择回流电磁阀I和清洗液选择回流电磁阀II设置成一个进口和两个出口，其中的两个储液箱1、2的出水口分别与清洗液选择电磁阀I的两个进口连通，该电磁阀的出口和另外一个储液箱3的出水口通过清洗液选择电磁阀II与水泵11连通，水泵的出口接有一个三通接头59，三通接头的一个出水端与一进五出的六通接头61连通，该六通接头的五个出口分别通过弹性螺线水管32与喷枪的进液通道相通；所述三通接头剩下的一个出口与清洗液选择回流电磁阀I的进口连通，该电磁阀的一个出口与储液箱1的回流入口相通，另一个出口与清洗液选择回流电磁阀II的进口相通，该电磁阀的两个出口分别与其余两个储液箱2、3的回流入口相通，构成一个由电磁阀的控制的清洗液选择通路；

结合图9所示，在机箱体24的底端面设置有不锈钢丝网48。结合图11、12、15或16所示，在机箱体24的下端面和侧壁设置有控制箱散热进风口16、17、51、53。结合图1、2、15或16所示，在机箱体24的上部设置有清洗机扶手22及行走轮。

结合图19、20、21、22、24或25所示，本发明是在机箱体上安装有三个装有不同清洗液的储液箱和通过喷枪架安装的五个喷枪，通过电源插头55通电，操作者点击液晶触摸屏的工作界面，向变频器发出指令，变频器输出一定频率的电能驱动电动机按特定转速转动，电动机带动水泵在规定的压力-流量工作点运行，水泵通过管路向喷枪输送特定压力-流量的外伤清洗液，根据伤型选择，点击患者所属创伤类型按钮，选择水流形式，再根据伤情的大小，点击创伤所属等级按钮，若伤情严重，所加的清洗液不适合，则点击伤情重选按钮，创伤污染越重，选择数字越大，提枪进行清洗，一次清洗作业结束后，在液晶触摸屏上点击清洗完毕。喷枪通过手动扳机及不同结构形式的喷头而产生柱状、莲蓬、雾状、扁平或线状五种脉冲水流，所述的水流形式都可以分别以最佳的压力-流量特性迅速彻底安全地清洗各种不同性质、形状、面积和深浅的外伤创面。当用了第一种清洗药液，需用另一种清洗药液时，点击管路清洁按钮，并旋转清洗液选择开关到中间位置，再点击液晶触摸屏的开始清洁按钮，轮流提取五支喷枪扣住扳机喷射水流分别持续3～5秒，各喷枪放回枪架归位，点击清洁完毕，然后再旋转清洗液选择开关至所需档位，准备进行新的一次清洗作业。若遇到液位不足报警，则查找缺液的储液箱并向该储液箱注入相应的清洗液，注入完毕后，点击故障复位按钮。

Claims (4)

1.一种数字式多功能外伤清洗机，它包括机箱体(24)、储液箱(1)、变频电机(10)、水泵(11)及水流喷枪(20)；其中，储液箱(1)、变频电机(10)、水泵(11)及喷枪(20)均设置在机箱体(24)上，其特征是：包括三只储液箱(1、2)，它们的出水口分别通过设置有清洗液选择阀组的清洗管路与加压水泵(11)的进端连接，由水泵(11)的出端连接至少两个水流喷枪(20)，水流喷枪分别通过喷枪架(27)安装在机箱体(24)上，在喷枪架上均设置有控制电机启动或停止的磁簧开关(58)；储液箱还具有回流入口，通过设置有清洗液选择回流阀组的回流管路与水泵出端连通，每个储液箱具有另一出水口与设置有排污选择阀组的排污管道(63)连接；在机箱体上设置有能控制清洗液选择阀组、清洗液选择回流阀组和排污选择阀组工作的控制装置；所述清洗液选择阀组包括清洗液选择开关(29)和设置在清洗管路中的与储液箱对应的清洗液选择电磁阀(4、5)；排污选择阀组包括排污选择开关(28)和储液箱个数对应的排污选择电磁阀(8)；所述的控制装置包括变频器(9)、带按钮的液晶触摸屏(18)、开关电源(15)、隔离变压器(56)和电源开关(12)，其中，隔离变压器的输入端通过熔断器(14)和过压/漏电断路器(13)与电源开关的输出端连接，在隔离变压器的输出端并接有开关电源和变频器的电源输入端，开关电源的输出端为液晶触摸屏、排污选择电磁阀(8)、清洗液选择电磁阀(4、5)和清洗液选择回流电磁阀(6、7)提供工作电压；液晶触摸屏与变频器通过RS485接口进行通讯，变频器的驱动控制输出端与变频电机(10)连接，变频器的电动机启动/停止信号端连接所述的磁簧开关(58)。

2.如权利要求1所述的数字式多功能外伤清洗机，其特征是：所述的水流喷枪(20)包括有喷枪体(30)和扳机(39)；其中，喷枪呈枪体状，在喷枪体内设置有进液通道和小于进液通道的出液通道，进液通道与出液通道呈角度分布，在喷枪体上设置有与出液通道相通的喷头(41)，在进液通道与出液通道之间设置有顶杆阀门(36)，所述顶杆阀门(36)的一端固定顶杆(35)，该顶杆的另一端与扳机接触；所述的喷头为带柱状水流喷头喷嘴(43)、莲蓬水流喷头喷嘴(44)、雾状水流喷头喷嘴(45)、扁平水流喷头喷嘴(46)或线状水流喷头喷嘴(47)中的至少两种。

3.如权利要求2所述的数字式多功能外伤清洗机，其特征是：上述的柱状水流喷头喷嘴(43)的喷头(41)的中心具有一个与出液通道相通的水流孔；莲蓬水流喷头喷嘴(44)的喷头(41)上具有均匀分布在同心环上的且与出液通道相通的水流孔；雾状水流喷头喷嘴(45)的喷头具有凹弧形面和在中心开设且与出液通道相通的一个水流孔；扁平水流喷头喷嘴(46)的喷头在一条轴心线上均匀分布有与出液通道相通的水流孔；线状水流喷头喷嘴(47)的喷头在中心具有一个与出液通道相通的水流孔，该水流孔的直径小于柱状水流喷头的水流孔的直径。

4.如权利要求2所述的数字式多功能外伤清洗机，其特征是：所述清洗机具有五个喷枪(20)，各个喷枪分别安装有上述的五种水流形式的喷头(43、44、45、46、47)，各个喷枪均连接有弹性螺线水管(32)。

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