CN102204851A - 医用脉冲冷敷系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用脉冲冷敷系统和控制方法，包括：储备水箱；缓冲水箱，与储备水箱之间连接有缓冲水箱进水管和缓冲水箱出水管；冰囊，与缓冲水箱之间连接有冰囊进水管和冰囊出水管；制冷盒，包括盒体和固定在盒体外侧的半导体制冷器，盒体内与冰囊进水管相连通；水泵，至少两个，分别设置在缓冲水箱出水管和冰囊进水管上；温度传感器，设置在缓冲水箱或/和冰囊进水管内；控制器，连接水泵、温度传感器和半导体制冷器。本发明的有益效果是：1.使用方便，避免了渗湿衣物，比较清洁。2.温度可以调节，在对不同病人使用时可以调节到与其相适应的温度，使用范围广。

Description

医用脉冲冷敷系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，特别涉及一种医用脉冲冷敷系统及其控制方法。

背景技术

传统的冷敷的方法是将冰块或冰水放于冰囊或冰袋中，直接冷敷于受伤或手术后需要冷敷的部位。尤其是在医院中，冷敷是作为临床治疗和护理高温患者比较重要的措施，但冷水和冰块冷敷的方式都是不能控制冷源温度的，而且还会渗湿其它用品，给临床医疗带来去多不便。

虽然目前已经有了电子冷敷装置，但一般采用将电子制冷片直接作用在人体上，一方面这种冷敷比较生硬，患者感觉起来不舒服，另一方面，通电后的电子冷敷装置要求环境干燥，如果潮湿会发生漏电，危及患者的生命安全。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种使用方便及时，冷敷效果好的医用脉冲冷敷系统及其控制方法。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种医用脉冲冷敷系统，包括：

储备水箱；

缓冲水箱，与储备水箱之间连接有缓冲水箱进水管和缓冲水箱出水管；

冰囊，与缓冲水箱之间连接有冰囊进水管和冰囊出水管；

制冷盒，包括盒体和固定在盒体外侧的半导体制冷器，盒体内与冰囊进水管

相连通；

水泵，至少两个，分别设置在缓冲水箱出水管和冰囊进水管上；

温度传感器，设置在缓冲水箱或/和冰囊进水管内；

控制器，连接水泵、温度传感器和半导体制冷器。

优选的，上述盒体为长方体，半导体制冷器固定在盒体两侧壁的外表面，半导体制冷器外侧设置有散热器。

为了使缓冲水箱的温度能尽快降低，上述储备水箱体积大于缓冲水箱。

上述散热器包括贴在半导体制冷器上的底板和底板上向外延伸的散热筋，可以更好地进行散热。

优选的，上述半导体制冷器共6个，均匀固定在盒体的两侧壁外表面。

本发明医用脉冲冷敷系统的控制方法，包括以下步骤：

a.检测缓冲水箱内水温是否在设定温度范围内，如果是，则进行步骤b，如果否，则进行步骤c;

b.缓冲水箱与冰囊之间进行水循环，同时检测水温是否在设定温度浮动范围内，若是，进行步骤d；若高，则进行步骤c；若低，则进行步骤e；同时检测运行时间是否超过设定时间T1，若是，进行步骤g，若否，进行步骤f;

c.储备水箱与缓冲水箱进行水循环;

d.开启半导体制冷器给制冷盒降温，对水温进行微调；

e.反接半导体制冷器电源，给制冷盒加热;

f.检测脉冲间隔是否到达设定时间长度T2，若是，停止运行T3时间后返回步骤a，若否，返回步骤a;

g.停止运行。

优选的，上述步骤a中的温度范围为0~10°，步骤b中的温度浮动范围为3°。

优选的，上述步骤b中的T1为30~60分钟，步骤f中的T2为5分钟，T3为1分钟。

本发明的有益效果是：

1. 使用方便，避免了渗湿衣物，比较清洁。2.温度可以调节，在对不同病人使用时可以调节到与其相适应的温度，使用范围广。3.冷敷比较柔和，病人感觉较为舒服，容易接受。4.使用安全，电源不与人体直接接触。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明制冷盒俯视结构示意图。

图3为本发明的控制流程图。

图中：1储备水箱，2缓冲水箱出水管，3水泵Ⅰ，4温度传感器Ⅰ，5冰囊进水管，6水泵Ⅱ，7制冷盒，8温度传感器Ⅱ，9冰囊，10冰囊出水管，11缓冲水箱，12缓冲水箱进水管，13盒体，14半导体制冷器，15底板，16散热筋。

具体实施方式

如图1所示，本发明的医用脉冲冷敷系统，包括储备水箱1、缓冲水箱11、

冰囊9、制冷盒7、水泵、温度传感器和控制器。缓冲水箱11与储备水箱1之间连接有缓冲水箱进水管12和缓冲水箱出水管2，缓冲水箱出水管2上设置水泵Ⅰ3，打开水泵Ⅰ3就可使实现储备水箱1内液体和缓冲水箱11内液体之间的循环。冰囊9与缓冲水箱11之间连接有冰囊9进水管5和冰囊9出水管，冰囊9进水管5上设置水泵Ⅱ6，打开水泵Ⅱ6就可使实现缓冲水箱11内液体和冰囊9内液体之间的循环。储备水箱1体积大于缓冲水箱11。储备水箱1放冰水混合物，称之为冷源，缓冲水箱11放普通自来水。缓冲水箱11与冰囊9连接，储备水箱1为缓冲水箱11提供冷源，当储备水箱1里面的水经过循环冷敷人体后，温度升高，当水温高于设定值时，水泵Ⅰ3开始工作，将缓冲水箱11里面的热水经过缓冲水箱出水管2抽进储备水箱1。储备水箱1里的冷水会通过缓冲水箱进水管12溢出，并流进缓冲水箱11。使缓冲水箱11里的水温度降低，达到符合设定温度要求的温度范围。

储备水箱1的进水口出水口安装在水箱的上部，进水口高于出水口的位置。

缓冲水箱11中的水用于在水箱与冰囊9之间的循环，缓冲水箱11中的水被水泵抽出经硅胶管流向冰囊9，在冰囊9中吸收人体的热量之后，经冰囊出水管10流回缓冲水箱11中。缓冲水箱11的两个出水口安装在缓冲水箱11的下部，且安装在桶的两侧，两个进水口安装在缓冲水箱11的上部且也分别装在水箱的两侧。

制冷盒7包括盒体13和固定在盒体13外侧的半导体制冷器14，盒体13内

与冰囊9进水管5相连通；盒体13为长方体，半导体制冷器14固定在盒体13两侧壁的外表面，半导体制冷器14外侧设置有散热器。散热器包括贴在半导体制冷器14上的底板15和底板15上向外延伸的散热筋16。

需要精确调节或者当缓冲水箱11的出水口连的硅胶管中的温度检测器检测到水温没有达到所设定的温度值时，制冷片开始工作，将水温制冷到所设定的温度值，当设定值由低调到高时，控制器控制制冷片的正负极互换，制冷片开始制热，将水温制热到所设定的温度值。

制冷盒7的两侧分别贴装有3块制冷片，一共6片制冷片，此种制冷片改变正负极后，冷面和热面互换。通过控制系统改变制冷片的正负极能互换制冷片的冷面与热面，从而能上下调节水的温度，使水温恒定在设定值上。制冷盒7的两端一端为进水口，另一端为出水口。设计制冷盒7的目的是为了更充分的利用半导体制冷片的制冷效率。制冷片对制冷盒7内的水制冷后，直接经硅胶管将冷水送进冰囊9中。本装置设计采用长宽都为4cm，功率为30W的制冷片。为在制冷盒7的两侧多装一些制冷片。制冷盒7的长度应是宽度的几倍。本装置将制冷盒7设计成宽为5cm，长为18cm的形状，高度为1cm，为充分利用制冷片的制冷效果，制冷盒7所选的材料为散热性能好的铜，也可以选择铝或者其他的材料且材料应该尽可能的薄，本制冷盒7选用厚度为1mm的材料铜，当然可以根据设计、需要选择不同厚度的铜材料，选择制作不同尺寸的制冷盒7。安装时，为提高制冷片的制冷效果，增加冷量的传递效果，制冷片两侧需涂一层导热硅胶。制冷片的默认制冷侧紧贴于制冷盒7，两外一侧紧贴于散热片底面。当检测到进水口的温度低于设定值时，控制器控制制冷片的正负极反向，制冷片由制冷转向制热。使水温升至设定值，当水温高于设定值之后，控制器再控制正负极反向。制冷片重新制冷。

通过制冷盒7使水被制冷后直接通过硅胶管进入冰囊9中，可以使制冷片的制冷效果得到充分的利用，最大限度的利用制冷片的制冷功率。当需要制热时，只需要将制冷片的正负极互换即可。

温度传感器Ⅰ4设置在缓冲水箱11出水口处，温度传感器Ⅱ8设置在冰囊9进水管5内；

控制器连接水泵、温度传感器和半导体制冷器14。

a.检测缓冲水箱内水温是否在设定温度范围内，如果是，则进行步骤b，如果否，则进行步骤c;

b.缓冲水箱与冰囊之间进行水循环，运行时，水温会用变化，随时检测水温是否在设定温度浮动范围内，若是，进行步骤d；若高，则进行步骤c；若低，则进行步骤e；同时检测运行时间是否超过设定时间T1，若是，进行步骤g，若否，进行步骤f;

c.储备水箱与缓冲水箱进行水循环;

d.开启半导体制冷器给制冷盒降温，对水温进行微调；

e.控制器控制反接半导体制冷器电源，给制冷盒加热;

f.检测脉冲间隔是否到达设定时间长度T2，若是，停止运行T3时间后返回步骤a，若否，返回步骤a;

g.停止运行。

步骤a中的温度范围为0~10°，步骤b中的温度范围为设定温度浮动值的上下3度之内。步骤b中的T1为设定时间，开机默认为30分钟，可以根据需要上下调节，步骤f中的T2为5分钟，T3为1分钟。也就是说总的工作运行时间设定为30分钟，可以根据需要进行上下调节，以脉冲的方式控制，在工作时间内每运行5分钟，停止运行1分钟。

通过调节水流的速度来调节冰囊对人体的压力，可以根据患者的感觉决定，如果患者能承受比较大的压力的话，就提高压力，反之降低压力，在操作面板上可以进行调节操作。

整个装置为医用自动脉冲冷敷系统装置，如果需要进行热敷治疗的话，只需要在桶1中放入热水取代冰块即可，控制步骤与冷敷类似，可以类推出来。

上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。

Claims (8)

1.一种医用脉冲冷敷系统，其特征在于，包括：

储备水箱；

缓冲水箱，与储备水箱之间连接有缓冲水箱进水管和缓冲水箱出水管；

冰囊，与缓冲水箱之间连接有冰囊进水管和冰囊出水管；

制冷盒，包括盒体和固定在盒体外侧的半导体制冷器，盒体内与冰囊进水管

相连通；

水泵，至少两个，分别设置在缓冲水箱出水管和冰囊进水管上；

温度传感器，设置在缓冲水箱或/和冰囊进水管内；

控制器，连接水泵、温度传感器和半导体制冷器。

2.根据权利要求1所述医用脉冲冷敷系统，其特征在于：所述盒体为长方体，半导体制冷器固定在盒体两侧壁的外表面，半导体制冷器外侧设置有散热器。

3.根据权利要求1所述医用脉冲冷敷系统，其特征在于：所述储备水箱体积大于缓冲水箱。

4.根据权利要求1所述医用脉冲冷敷系统，其特征在于： 所述散热器包括贴在半导体制冷器上的底板和底板上向外延伸的散热筋。

5.根据权利要求1所述医用脉冲冷敷系统，其特征在于：所述半导体制冷器共6个，均匀固定在盒体的两侧壁外表面。

6.一种权利要求1所述的医用脉冲冷敷系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

  a.检测缓冲水箱内水温是否在设定温度范围内，如果是，则进行步骤b，如果否，则进行步骤c;

  b.缓冲水箱与冰囊之间进行水循环，同时检测水温是否在设定温度浮动范围内，若是，进行步骤d；若高，则进行步骤c；若低，则进行步骤e；同时检测运行时间是否超过设定时间T1，若是，进行步骤g，若否，进行步骤f;

  c.储备水箱与缓冲水箱进行水循环;

  d.开启半导体制冷器给制冷盒降温，对水温进行微调；

  e.反接半导体制冷器电源，给制冷盒加热;

  f.检测脉冲间隔是否到达设定时间长度T2，若是，停止运行T3时间后返回步骤a，若否，返回步骤a;

  g.停止运行。

7.根据权利要求6所述医用脉冲冷敷系统的控制方法，其特征在于：所述步骤a中的温度范围为0~10°，步骤b中的温度浮动范围为3°。

8.根据权利要求6所述医用脉冲冷敷系统的控制方法，其特征在于：所述步骤b中的T1为30~60分钟，步骤f中的T2为5分钟，T3为1分钟。

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