CN103735349A

CN103735349A - 一种便携式医用冷敷器

Info

Publication number: CN103735349A
Application number: CN201410047400.8A
Authority: CN
Inventors: 赵建文; 于江成; 孙本涛; 姚玉峰
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology; Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2014-02-11
Filing date: 2014-02-11
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明涉及一种便携式医用冷敷器，其包括主机和冷敷袋，主机内安装有水循环模块、制冷模块、检测控制模块；所述水循环模块包括水箱、热交换器、叶轮泵、三通换向阀、两通阀；所述制冷模块主要包括微型压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、风扇；所述检测控制模块主要包括温度传感器、压力传感器、电源、基于ATmega32的控制电路，检测控制模块检测水循环模块液路内部的温度和压力，并与设定的冷敷温度和压力对比，使水循环模块工作在不同模式并控制制冷模块的起停。本发明制冷迅速，冷敷的温度、时间、压力可控，可实现多参数调节。适用于医院治疗和户外的现场救援。

Description

一种便携式医用冷敷器

技术领域

本发明属于一种可实现多参数调节的便携式医用冷敷器，特别指具有冷敷温度、冷敷时间、冷敷压力的设定及调节功能的便携式医用冷敷器。

背景技术

跌打和扭伤是运动中常见的意外伤害，患肢可能出现不同程度的肿胀和疼痛。伤后若能及时冷敷，可以达到止痛、止血、降温、消炎的作用，这对缩短康复时间是至关重要的。目前，常用冰袋、蒸发冷冻剂、冷湿毛巾等来进行冷敷，这些方法可能引发冻伤造成二次伤害，并存在冷敷时间短、冷敷介质与患处接触不充分、使用场合受限制等问题。半导体式的冷敷器由于其制冷功率低，制冷等待时间长，可能使患者错过最佳冷敷时间，并且很难长时间维持在最佳冷敷温度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种制冷快、可加压冷敷、方便携带且冷敷温度、冷敷时间、冷敷压力可控的便携式医用冷敷器。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种便携式医用冷敷器，其特征在于：其包括主机和冷敷袋，冷敷袋通过管路与主机连接，主机内安装有水循环模块、制冷模块、检测控制模块；所述水循环模块主要包括水箱、热交换器、叶轮泵、两位三通换向阀、两位两通阀，叶轮泵安装在水箱内部，水箱外部包有保温层，水循环模块具有制冷循环和脉冲加压循环两种工作模式，根据不同的工作模式，实现水的内部循环降温和外部输出冷敷；所述制冷模块主要包括微型压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、风扇；所述检测控制模块主要包括温度传感器、压力传感器、电源、基于ATmega32的控制电路，温度传感器安装在水箱内部，压力传感器安装在主机与冷敷袋的接口处，检测控制模块检测水循环模块液路内部的温度和压力，并与设定的冷敷温度和压力对比，使水循环模块工作在不同模式并控制制冷模块的起停。

本发明所述主机外部设有一个管路接口，实现冷敷袋的注水、放水，冷敷时出水、回水功能。

本发明所述冷敷袋通过带有自锁功能的插拔接头与主机管路接口连接。

本发明采用上述技术，制冷模块中采用微型压缩机，利用微型压缩机实现小体积的大制冷功率。设置了检测控制模块，检测水循环模块中液路的温度和压力，并与设定的冷敷温度和压力对比，使水循环模块工作在不同模式并控制制冷模块的起停，利用半导体热敏电阻检测水温实现冷敷温度的闭环控制，利用叶轮泵和压力传感器实现给定压力的脉冲加压，实现多参数调节。水循环模块的结构配置使系统具有加压冷敷的功能，而且压力参数可以设定。为适应便携式户外环境和医院环境两种工况，将电源及管路附件做成分离式的独立模块。

本发明检测控制模块检测水循环模块液路中的温度，若温度大于设置温度，制冷模块工作，水循环模块工作并进入制冷模式，直到温度小于等于设置温度，制冷模块关闭，水循环模块工作并进入脉冲加压模式，检测控制模块检测水循环模块液路中的压力，若压力小于设置压力，则水循环模块继续保持在脉冲加压模式下，直到压力大于等于设置压力，压力保持一段时间，然后泄压并保持一段时间。检测控制模块再次检测水循环模块液路中的温度，这样进入一个循环过程，直到达到设定的时间。

本发明制冷迅速，冷敷的温度、时间、压力可控，可实现多参数调节。可以对患处及时进行冷敷，并防止冻伤产生。同时具有脉冲加压冷敷的功能，在不妨碍血液循环的前提下，使患处与冷敷袋充分接触，并可以有效阻止患处进一步肿胀。可以应用于医院治疗和户外的现场救援。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明水循环模块的组成示意图。

图3是本发明制冷模块结构示意图。

图4是本发明工作流程示意图。

图中标号是：1.检测控制模块，2.冷敷袋，3.水循环模块，4.制冷模块。

具体实施方式

从图1中可以看出来，一种便携式医用冷敷器，其包括主机和冷敷袋2，冷敷袋2通过管路与主机连接。图1是本发明拆掉主机外壳后的结构示意图。主机内安装有水循环模块3、制冷模块4、检测控制模块1。

所述水循环模块3主要包括水箱、热交换器、叶轮泵、两位三通换向阀、两位两通阀。如图2所示，叶轮泵安装在水箱内部，水箱外部包有保温层，热交换器由水路与制冷剂液路集成。水循环模块具有制冷循环和脉冲加压循环两种工作模式。制冷循环模式的水流回路是：水箱、叶轮泵、热交换器、两位三通换向阀、水箱。水不断流经热交换器（也就是制冷模块的蒸发器），热量被吸走，水箱内水温逐渐下降。脉冲加压循环模式的水流回路是：水箱、叶轮泵、热交换器、两位三通换向阀、冷敷袋、两位两通阀、水箱。两位三通换向阀后接三通接头，分别接冷敷袋和两位两通阀，向冷敷袋内注水时，两位两通阀关闭，实现加压冷敷；冷敷袋排水时，两位两通阀打开，水经其流回水箱，实现泄压。水循环模块3根据不同的工作模式，实现水的内部循环降温和外部输出冷敷。

所述制冷模块4主要包括微型压缩机4-7、冷凝器4-3、节流阀4-1、蒸发器4-2（也就是水循环模块的热交换器）、风扇4-8。如图3所示。微型压缩机4-7与其夹持钣金4-5之间垫有橡胶垫4-6，夹持钣金4-5通过橡胶柱4-4固定在底板上。压缩机的外型尺寸为直径56mm高78mm，噪音小于30dB，整个制冷模块的制冷量为300W。制冷模块通过蒸发器吸收流经水循环模块的热交换器中水的热量，对水进行降温。

所述检测控制模块主要包括温度传感器、压力传感器、电源、基于ATmega32的控制电路。温度传感器安装在水箱内部，压力传感器安装在主机与冷敷袋的接口处，检测控制模块检测水循环模块液路内部的温度和压力，并与设定的冷敷温度和压力对比，若测得的温度小于等于设定值，制冷模块停止工作，水循环模块由制冷模式转到脉冲加压模式；当测得的压力大于等于设定值，水循环模块中两位两通阀打开，对冷敷袋泄压。水循环模块工作在不同模式并控制制冷模块的起停。

本发明的工作流程，如图4所示，开机后，首先设定冷敷的温度T₀、压力P₀和时间t₀，检测控制模块1检测水循环模块3液路中的温度T，若温度T大于T₀，制冷模块工作，水循环模块工作并进入制冷模式，直到温度T小于等于T₀，制冷模块关闭，水循环模块工作并进入脉冲加压模式，检测控制模块1检测水循环模块3液路中的压力P，若压力P小于P₀，则水循环模块3继续保持在脉冲加压模式下，直到压力P大于等于P₀，压力在P₀下保持一段时间，然后泄压并保持一段时间。检测控制模块1重新检测水循环模块3液路中的温度T，这样进入一个循环，直到达到设定的时间。

Claims

1.一种便携式医用冷敷器，其特征在于：其包括主机和冷敷袋，冷敷袋通过管路与主机连接，主机内安装有水循环模块、制冷模块、检测控制模块；所述水循环模块主要包括水箱、热交换器、叶轮泵、两位三通换向阀、两位两通阀，叶轮泵安装在水箱内部，水箱外部包有保温层，水循环模块具有制冷循环和脉冲加压循环两种工作模式，根据不同的工作模式，实现水的内部循环降温和外部输出冷敷；所述制冷模块主要包括微型压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、风扇；所述检测控制模块主要包括温度传感器、压力传感器、电源、基于ATmega32的控制电路，温度传感器安装在水箱内部，压力传感器安装在主机与冷敷袋的接口处，检测控制模块检测水循环模块液路内部的温度和压力，并与设定的冷敷温度和压力对比，使水循环模块工作在不同模式并控制制冷模块的起停。

2.根据权利要求1所述的便携式医用冷敷器，其特征在于：所述主机外部设有一个管路接口。

3.根据权利要求1所述的便携式医用冷敷器，其特征在于：所述冷敷袋通过带有自锁功能的插拔接头与主机管路接口连接。