Abstract:
|
En aquest PFC s’ha dut a terme el disseny i càlcul d’un
dispositiu per regular la temperatura de les xeringues de
l’aliment de nadons d’incubadora utilitzant cel·les
Peltier. La finalitat principal del dispositiu és la de
regular la temperatura d’un tipus concret de xeringa d’una
capacitat de 80 ml. en la qual hi ha el producte alimentari
específic per a nadons d’incubadora, amb característiques
de textura semblants a la llet.
El producte s’ha creat per la manca anterior en el mercat
d’un sistema que reguli amb precisió la temperatura de
l’aliment de l’interior de la xeringa en l’aparell
específic de nodriments per a nadons d’incubadora. Amb
aquest producte s’obté un ajustat control de la temperatura
de l’aliment a l’hora de la seva ingestió per part del
nadó. La ingestió s’efectua a través de via naso-gàstrica,
amb l’ajut de una sonda anomenada ”sonda naso-gàstrica”.
Els sistemes anteriors al nostre producte que habitualment
s’utilitzaven pel condicionament de la temperatura de
l’aliment de nadó (“bany Maria”, microones,...) eren
ineficaços en quant a regular la correcta temperatura de
l’aliment, i a la vegada tenien el perill d’una alta
exposició de l’aliment als diferents bacteris, els quals
poden provocar greus malalties a les persones i encara més
si es tracta d’un nadó d’incubadora.
El producte creat disminueix en gran quantitat el risc de
que l’aliment s’infecti (aconseguim que la manipulació de
l’aliment es minimitzi al màxim), i es té un gran control
en la temperatura adient en la que el nadó ingereix
l’aliment.
El dispositiu dissenyat regula la temperatura de l’aliment
en l’interior de la xeringa a un valor d’entre uns 10ºC a
11ºC, i arriba a la sonda naso-gàstrica a través d’un tub a
una temperatura entre 17-18ºC.
El dispositiu projectat funciona amb l’ajut de Cel·les
Peltier. Incorpora una Cel·la Peltier de unes mesures de
30mm x30mm, amb una potència màxima de 18.8 watts.
S’ha realitzat un estudi ajudats per programes com l’ANSYS
(programa d’elements finits)i l’EES (Engineering Equation
Solver) per realitzar simulacions del radiador de la cel·la
Peltier en situacions de convecció forçada (amb ventilador)
i convecció natural (sense ventilador), així com d’un
programa específic de selecció de cel·les Peltier. S’han
obtingut resultats del dimensionament de la cel·la Peltier
i s’ha verificat si la cel·la Peltier escollida donava bons
resultats. Malgrat això, s’ha treballat amb una cel·la
Peltier de menys qualitat però sobredimensionada per
qüestions econòmiques (tenen preus molt més baixos). Així
doncs, s’ha escollit finalment una cel·la Peltier pel
9:22 9:22
dispositiu dissenyat per sobre les espectatives calculades.
Això ha estat degut a la necessitat de salvaguardar la
cel·la Peltier escollida que és de més baixa qualitat.
Els estudis realitzats en aquest projecte han estat
encaminats sobre el dimensionament de la cel·la Peltier
òptima, la verificació de la cel·la Peltier escollida, el
veure si complia els requisits de si dissipava per ella
mateixa la calor necessària, l’adopció d’un radiador sense
i amb ventilador, i la verificació de si el ventilador
escollit era el correcte. Dels estudis realitzats hem pogut
comparar les variacions en els fluxos de calor dissipats
segons els acabats superficials del radiador d’alumini
incorporat.
S’ha fet un estudi dels guanys de calor de l’aliment quan
la temperatura ambient és de 21ºC, i s’ha comprobat que la
temperatura en la que arriba l’aliment al nadó és la
correcta(entre 17 ºC i 18 ºC).
En l’elaboració del producte s’han tingut en compte una
sèrie de restriccions, com aconseguir una temperatura
determinada i regular-la, una grandària determinada (punt
molt important en tota l’elaboració del producte). La
grandària depèn en gran mesura de la màquina impulsora
d’èmbol a la qual s’acobla. De la mateixa manera que s’han
tingut restriccions també s’ ens han demanat unes
característiques determinades com és ara una llarga
durabilitat i fiabilitat de tot el sistema.
En la finalització del projecte, s’ha arribat a un producte
molt senzill amb un mínim manteniment pel seu correcte
funcionament.
En el producte dissenyat s’ha mirat cap al medi ambient
escollint materials reciclables, tals com els plàstics
utilitzats, el coure del cableatge, l’alumini,...
En la finalització del disseny s’ha creat un “pack” el qual
es troba disponible a la venda. Tot el conjunt del projecte
té un pressupost d’aproximadament 3.000 €, i cada “pack” té
un preu al mercat de 160 €.
El sistema ha evolucionat cap altres àrees dels hospitals i
ara es troba en les àrees d’oncologia, malalts en coma, per
tal de dur com a finalitat l’alimentació d’aquests tipus de
pacients.
Finalment concloure que el producte dissenyat en aquest
projecte es troba en diferents hospitals de França i en
hospitals d’Espanya, com per exemple l’Hospital de Sant
Juan de Déu de Barcelona. |