醫(yī)療冰箱的設(shè)計(jì)發(fā)展與制冷技術(shù)的進(jìn)步、醫(yī)療需求的增長(zhǎng)密切相關(guān),其發(fā)展歷程大致可以分為以下幾個(gè)階段:
- 萌芽階段(19 世紀(jì)末 - 20 世紀(jì)初):19 世紀(jì)初,法拉第發(fā)現(xiàn)氨、氯等氣體在加壓、降壓過(guò)程中能吸收大量熱量,為壓縮機(jī)制冷技術(shù)奠定了理論基礎(chǔ)。1844 年,美國(guó)醫(yī)生約翰?高瑞制造了第一臺(tái)基于人工制冷原理的設(shè)備,用于治療病人,這標(biāo)志著現(xiàn)代冰箱技術(shù)的開端。1895 年,德國(guó)物理學(xué)家卡爾?馮?林德發(fā)明了液態(tài)空氣制取機(jī),為低溫存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。1897 年,林德制造了第一臺(tái)家用冰箱,這些早期的制冷技術(shù)和設(shè)備為醫(yī)療冰箱的發(fā)展提供了技術(shù)雛形。
- 發(fā)展階段(20 世紀(jì)初 - 60 年代):這一階段,速凍技術(shù)和電子制冷技術(shù)成為關(guān)鍵技術(shù)。電子制冷技術(shù)利用帕爾帖效應(yīng),當(dāng)直流電流通過(guò)由兩種不同類型的半導(dǎo)體材料組成的熱電偶對(duì)時(shí),會(huì)在接頭處產(chǎn)生吸熱和放熱現(xiàn)象,從而實(shí)現(xiàn)制冷。相較于空氣壓縮制冷,電子制冷技術(shù)的冷凍效率更高,能有效減少內(nèi)部冰晶的生長(zhǎng),防止細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞,且長(zhǎng)期運(yùn)行下能耗相對(duì)較低,更適用于長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的場(chǎng)合,開始應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。
- 成熟階段(20 世紀(jì) 70 年代 - 90 年代):微電腦控制、PID 控制等自動(dòng)溫度控制技術(shù)的應(yīng)用,使得醫(yī)療冰箱的溫度控制更加精確、穩(wěn)定。溫度傳感器、濕度傳感器、報(bào)警系統(tǒng)等監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。此外,真空技術(shù)、絕熱材料、防霜技術(shù)等的應(yīng)用,也提高了設(shè)備的性能和效率,醫(yī)療冰箱的設(shè)計(jì)逐漸走向成熟,能夠更好地滿足醫(yī)療存儲(chǔ)的需求。
- 進(jìn)階階段(21 世紀(jì)至今):隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療冰箱,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,方便醫(yī)護(hù)人員及時(shí)了解冰箱的運(yùn)行狀態(tài)和存儲(chǔ)物品的情況,避免造成損失。同時(shí),醫(yī)療冰箱的設(shè)計(jì)更加注重智能化、節(jié)能化、安全可靠以及小型化、個(gè)性化,以滿足不同醫(yī)療場(chǎng)景和用戶的需求。例如,海爾生物研發(fā)的航天冰箱,具備輕強(qiáng)結(jié)構(gòu)、高效智能控制和高效恒溫蓄冷等技術(shù)突破,可用于太空環(huán)境下的醫(yī)療樣本和食品存儲(chǔ);還有針對(duì)糖尿病患者的便攜式胰島素冷藏箱,采用帕爾帖效應(yīng)制冷,方便患者外出時(shí)攜帶和保存胰島素。