一种可移动组合式医疗废物处理装置的设计*

陈 宏陈 艳张剑鹏王轶丹王 卫



一种可移动组合式医疗废物处理装置的设计*

陈 宏①陈 艳②*张剑鹏①王轶丹①王 卫①

陈宏,女,(1974- ),硕士，实验师。天津中医药大学保康医院保健科，从事实验技术工作。

目的：设计一种可移动的组合式医疗废物处理装置，便于使用者方便高效地分类处理医疗废物。方法：根据人机工程学原理及医疗废物管理的要求进行设计，将医用锐器盒和垃圾桶有效组合为上、下桶体，L型托板的竖板内侧上端设有可调节的上桶体固定架。上桶体的剪刀可高效率按照要求处理医疗锐器；下桶体固定在L型托板上，托板的横板下表面设有多个万向轮，便于移动使用，下桶体的上盖可以方便的按要求开关活动盖。结果：实用新型的组合式医疗废物处理装置设计合理，内部结构可分区，装置外观整洁，可节约空间，且操作简便，能够体现人性化关怀。结论：组合式医疗废物处理装置适用于临床及医学院校实验(训)室等场所，对于医疗废物的分类处置具有实用意义及推广价值。

医疗废物；处理装置；设计；人机工程学

①天津中医药大学保康医院保健科 天津 300193

②济宁市第一人民医院儿科 山东 济宁 272100

[First-author’s address] Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China.

医疗废物是在为人或动物提供诊断、治疗和免疫等医疗服务、医疗研究、生物实验和生物制品生产过程中产生的废物，其固体废物具有危害性或产生多种健康风险，并具有传染性或潜在传染性[1]。医疗废物成分复杂，包括感染性、病理性、损伤性和药物性以及化学性废物等，涉及塑料、玻璃、金属和人体组织等不同材质。医疗废物分类收集是实施环境无害化管理的关键环节，然而医疗废物垃圾分类水平却令人担忧[2-3]。在病房中常有棉签随处丢放，与部分患者垃圾分类观念不强、医用垃圾装置使用不方便及放置不合理有关[4]。而高校实验室每天都会产生大量的废弃物，废弃物处置不当，不但威胁师生的身体健康，还会污染校园及周边环境。此外，实验室废弃物分类收集装置的配备数量偏少，实用性不强[5-6]。而传统医用分类垃圾桶则数量过多、占用空间过大、盖口开关投放不方便以及封闭不严密；医用锐器盒经常放在治疗车下层或地上，处理输液(血)器的针头时需弯腰或下蹲，由于不能高效率的按要求开关隔离门及处理锐器，致使锐器经常外漏；分类准确率较低，处理耗时费力，且增加职业暴露的风险，将带来安全隐患和处理成本的增加[7]。为此，本研究设计一种以人为本、功能强大、操作简便以及可移动的医疗废物处理装置，便于高效率地处理医疗废物垃圾，对于提高医疗废物规范分类的依从性，具有现实意义和推广价值。

1 材料与技术方案

1.1 材料

可移动组合式医疗废物处理装置上、下桶体采用全新聚丙烯(Polypropylene，PP)塑料，L型托板采用不锈钢材料，万向轮采用橡胶轮。

1.2 技术方案

1.2.1 整体结构设计

整体结构设计包括下桶体、上桶体，下桶体通过连接机构固定在L型托板上，连接机构包括倒L型钩，2个倒L型钩固定在下桶体外壁上，且插入到与之配合的卡口内，2个卡口设在L型托板开口端内的竖板上，在L型托板的横板下表面设有多个万向轮，L型托板的竖板内侧上端通过调节装置设有锐器固定架，调节装置设在长方体腔内，长方体腔固定在L型托板的竖板外侧，长方体腔外侧的上端设有拉手(如图1、图2所示)。

1.2.2 调节装置结构设计

调节装置包括电机、移动杆和丝杆，移动杆与锐器固定架的一侧相连，移动杆另一端依次穿过L型托板的竖板上的调节长孔、长方体腔内侧的长孔，且与螺母侧面固定连接，螺母套设在丝杆上，丝杆的下端通过转动轮与电机相连，电机固定在底板上，底板设在长方体腔内。锐器固定架为圆盘状，该圆盘上设有沿圆周向内侧凸进的凸环(如图3、图4所示)。

图1 整体结构示意图

图2 L型托板侧视图

图3 调节装置结构示意图

图4 锐器固定架结构示意图

1.2.3 上桶体结构设计

上桶体的上沿外侧沿圆周设有与凸环相配合的凹环，上桶体的上沿下端连接有下筒，上沿直径大于下筒的直径。下筒内底部中间部位设有锐器盒，锐器盒底部有圆柱，下筒内底部设有与圆柱相配合的圆槽，圆柱卡在凹槽内可以固定锐器盒，同时也可以方便更换锐器盒(如图5所示)。

图5 上桶体结构示意图

在上沿上设有隔挡块，隔挡块的中间部位设有从其上表面到右侧面相连通的斜腔体，斜腔体的通腔直径从上到下依次减少。斜腔体的下端处设有固定套，固定套一端设有粘口，在上沿的外侧通过连接轴与上盖相连，剪刀的刀片端从上到下穿过斜腔体，且通过固定套固定；剪刀的把柄在隔挡块上方，锐器盒位于剪刀的刀片的正下方。上桶体结构图5A处局部放大设计如图6所示。

图6 图5A处局部放大图

1.2.4 下桶体结构设计

下桶体包括内筒体及设在其外侧的外筒体，内筒体上边缘通过环形板与外筒体相连(如图7所示)。

图7 下桶体结构示意图

在内筒体中心处设有转动轴，在转动轴上设有3个互成120o的隔板，3个隔板将内筒体分成3个容纳空间；在下桶体的上开口处设有盖体，盖体中心处设有开口，且该开口活动连接在转动轴上，盖体包括3组调节盖，调节盖与容纳空间相对应(如图8所示)。

图8 盖体结构示意图

调节盖包括扇形盖及与之相连的活动盖，扇形盖和活动盖均为扇形，且为30o；扇形盖靠近活动盖侧设有与活动盖相配合的扇形腔体，在活动盖的上表面设有凸起把手(如图9所示)。

图9 扇形盖结构示意图

1.3 使用方法

医疗废物处理装置的工作过程为：使用时医护人员推动拉手，将医疗废物处理装置推到目的地，可打开下桶体上对应的活动盖，进行药管类垃圾、玻璃类垃圾和棉签类、包装材料等垃圾的回收，打开上桶体的上盖，通过剪刀减掉输液管的针头等锐器，锐器自动掉到锐器盒内，可避免锐器外漏；将毁型的输液管的其他部件或污染的注射器直接投入上桶体内；未被污染的输液管等直接放入到下桶体的药管类垃圾对应的容纳空间内，同时可以根据需求，打开电机，带动丝杆转动，与之相连的螺母会带动锐器固定架上下活动，实现上桶体的高度调整。

2 医疗废物处理装置的优势

本设计研究技术方案将医疗废物处理装置分为上、下桶体，此连接方式使可移动医疗废物处理装置的外观比较整洁。上桶体的高度可以根据医护人员的需求进行上下调节，可使不同身高的人无需费力上举就可以使用垃圾桶。锐器盒内置于上桶体中央，锐器垃圾通过上桶体上的剪刀，可以高效率的按要求处理锐器及输液管的毁形，避免了锐器外漏。简约的组合设计、合理的内部分区结构，能有效地解决目前临床和医学院校实验(训)室医用垃圾桶数量过多，占用空间大及摆放凌乱等问题。

3 讨论

在垃圾桶设计中做到以人为本，使操作者使用方便、舒适和安全，其造型、结构和尺寸等设计遵循易识别、易操作方式，使用的文字或图形说明直观易懂[8-9]。圆柱形设计形式简洁，给人以稳定感和精致感。任何形状的体积，以球形和圆形为节省材料，因此圆形的设计具有良好的经济性、实用性。垃圾桶的整体高度要符合人机工程学的要求，弯腰最耗能使人体容易疲劳，而疲劳将使作业的信息处理能力降低，反应时间增加，判断错误增多[10]。为此，产品应尽量与人体之间达到最优化的配合，不需要大幅度的改变姿势就可以顺利地将垃圾投入垃圾桶。高度宜控制在100～120 cm，投放口的高度在80～100 cm，投放口的角度在20o～35o[11]。

本实用新型医疗废物处理装置所采用的高度和角度使人的身体能尽量保持直立状态，手腕关节处于放松状态，投放便利时才能避免出现在时间仓促的情况下垃圾的不准确投放，符合人机学的原理[9]。同时，垃圾桶体的宽度可以根据使用场所的放置空间设计。

传统的脚踏式开关垃圾桶，由于桶盖轴的顺应性差或桶沿有垃圾，致桶盖密闭性差，桶内垃圾容易掉出桶外[12]。本研究所设计的下桶体盖体的设置，可以避免脚踏开关的缺点，方便的按要求开关活动盖。另外可以设计医疗废物垃圾分类标识(图形或文字)粘贴在扇形盖体上，引导使用者养成分类处理医疗垃圾的好习惯。

色彩的作用是美化外观、达传信息及识别信息，投递者通过对色彩的辨识，减少记忆的信息量，从而轻松的完成垃圾分类的任务[9]。本实用新型医疗废物处理装置采用的颜色为：①上桶体无色透明与输液管和注射器的颜色一致，回收废弃的输液管、注射器等；②锐器盒黄色，上盖红色，放置污染的针头、刀片等；③下桶体黄色扇形腔体，放置不可回收的医用垃圾，如废辅料、废棉签及废胶布等；④蓝色体腔放置可回收垃圾，如一次性包装材料、玻璃药瓶及未污染的注射器等；⑤黑色体腔放置生活垃圾。下桶体进行纵向的部分透明处理，简化判断过程，避免垃圾过满外溢[11]。材料选择注重生态设计的理念，指在材料和产品的设计中将保护生态，人类健康和安全的意识有机融入其中的设计方法[13-14]。

4 结论

本实用新型医疗废物处理装置采用全新聚丙烯塑料，不含PVC，具有化学性质稳定，较好的耐冲击性、透明性、成形性及抗腐蚀性，易于高温焚烧，加工成本低等优点[15]。设计款式简约、可移动以及经济实用，适用于临床及医学院校实验(训)室等场所，用于医疗废物垃圾的分类处置，能够有效保护周围环境。

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The design of a removable combined medical wastes processing equipment

CHEN Hong, CHEN Yan, ZHANG Jian-peng, et al// China Medical Equipment,2016,13(2):13-16.

Objective: Design one kind of removable combined medical wastes processing equipment which can facilitate the users for classification treatment of medical waste conveniently and efficiently.Methods: The equipment design followed by the principle of ergonomics and medical waste management requirements.The medical sharps boxes and trash set together effectively, including the upper barrel and lower barrel.The adjustable barrel shelf was fixed on the inside of vertical plate of L-type plate.Scissors on the upper barrel handled medical sharp instrument efficiently.The lower barrel fixed on L-type plate, many universal wheels were set on the horizontal bottom surface of plate for mobile use.The cover of lower barrel can easily switch according to the requirements.Results: The combination of the utility model design and the reasonable structure of internal partitions make clean appearance of the equipment, saving space, easily to operate and embody the human nature concern.Conclusion: The medical wastes processing equipment was applied in clinical and medical colleges and universities, and used for the classification of medical waste disposal.It has practical significance and promotion value.

Medical waste; Processing equipment; Design; Eergonomics

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.02.004

天津市教委社会科学重大项目(2014ZD39)“推进京津中药产业双城联动发展的产学研创新模式研究”

chensun123-happy@163.com

1672-8270(2016)02-0013-04

R197.39

A

2015-07-19