CN103735403A - 一种人工气候沙疗室 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种人工气候沙疗室，包括1）沙疗系统的加热部分有底暖加热、暖气片加热、蒸汽加热、暖风加热和表面辐射加热灯等五个部分组成。2）安装在沙疗室内不同部位（沙体表面、沙体不同深度和室内空间）的多通道温湿度传感器来检测实时温度，利用高精度温控器来控制加热系统，达到节能效果。3）室内沙疗系统由绝热材料制成的封闭空间，采用暖风输送对沙疗室形成对流、加快表面传热、降低室内湿度、对封闭的沙疗室提供一定流量的氧气，通过控制通暖风输送装置进口处的温度、风量、风速以及方向保证室内的各个物理参数与自然环境的一致性。

Description

一种人工气候沙疗室

技术领域

本发明涉及人工气候技术，尤其是针对吐鲁番天然沙疗场，进行人工模拟的气候沙疗室,实现了基本设施与技术参数与自然环境状态下的统一，四季皆宜。 

背景技术

沙疗是维吾尔传统医学也是祖国医学的重要组成部分，人们利用埋沙医治疾病或保健，历史悠久，经千百年的实践，针对关节炎和白癜风沙疗形成了比较完整的理论体系和丰富的诊疗经验。 

近几年来接受沙疗患者人数越来越多，而且沙疗的奇特疗效吸引着更多患者，但因为天然沙疗沙场有一定的局限性，季节性强，容易受到气候环境的影响，使广大患者经常性的埋沙治病保健愿望受到限制，为了满足更多患者逐日增多的埋沙治病需求，更好的利用沙疗资源，充分发挥沙疗独特优势开展四季沙疗实的沙疗产业正在悄然兴起，本发明创建的是将天然露天大规模的沙疗环境改变为室内小规模的沙疗环境而不改变天然露天沙疗的各种适宜参数，建立结构合理、运行安全、控制稳定、疗效可靠的室内沙疗系统，保留传统民族疗法，更加发挥吐鲁番环境资源特色优势。 

本发明构建的人工气候沙疗室，是“四季”实现沙疗的治愈效果成为现实，使患者感受了与天然沙疗几乎相同的的神奇疗效，推动了本地区维吾尔医的服务品台，也拓展了沙产业的市场开发空间，产生了积极的社会影响。 

发明内容

本发明的目的在于：模拟天然沙疗场所提供的技术参数，构建的沙疗室，一年四季皆可适宜，为丰富医疗资源及沙产业拓展了新的技术领域。 

本发明的目的是这样实现的：一种人工气候沙疗室，在四面墙体与内置沙池及上顶加盖扣板,在上顶的加盖扣板上分别安装着暖风管1和红外加热灯12的插座与连线，其中在连接暖风器2的暖风管1上均布有暖风口3；在左侧内墙面13的中部安装着排风扇14连通排风口；在四面墙的内置沙池内均布环形地暖管6，环形地暖管6的进水管与壁挂炉出水口9连接或经分水器7与集中供热的出水管连接，环形地暖管6的出水管与壁挂炉进水口8连接或经分水器7与集中供热的进水管连接；在沙池壁的左侧安装暖气包15，暖气包15的进水口经分水器7连接集中供热出水管10，暖气包15的出水口经分水器7连接集中供热进水管11；在沙池壁的前侧墙与右侧墙内壁中安装蒸汽包5，蒸汽包5的进口 管道连接蒸汽锅炉17的蒸汽口18，蒸汽包5的出口管道通出口4连接室外控制压力器;其中安装在室内右侧墙体上的室内温度探头20和沙表面温度探头19及细沙16内安装的深度温度探头21，分别连接传感器连通计算机。 

所述人工气候沙疗室，室内红外加热灯的安装高度距离沙面1.9-2.2m。 

所述人工气候沙疗室，加热池承载的细沙粒的厚度为50-60cm。 

所述人工气候沙疗室，室内的空气温度控制在40-45℃，沙粒表面温度46-50℃，其中保持在20cm以下沙粒的基础温度为40-45℃。 

所述人工气候沙疗室，室内的空气湿度控制，在加热前为15-16%加热后为8-10%。 

本发明的技术效果与作用：从传热学角度对沙体进行双面加热（沙体低部使用地暖，蒸汽，表面用红外线加热灯辐射加热和消毒），用多通道温度控制器来控制和检测室内沙疗室不同部位的温度、湿度、不同表面高度的辐射量和光线强度，以暖风输送装置来形成对流、加快表面传热、降低表面湿度、对封闭的治疗室提供一定流量的氧气，保证室内的各个物理参数与自然环境尽量一致（沙体表面温度、湿度、辐射量、光线强度、风速、风量及方向以及沙体内部温度梯度），通过使用室内沙疗系统来充分发挥维吾尔医学埋沙治疗的经典方法，使患者不受时间和季节限制，深受患者与保健者的青睐，彰显技术进步。 

附图说明

本发明结合附图作进一步说明。 

附图1为发明装置结构透视图； 

如图所示：1-暖风管、2-暖风器、3-暖风口、4-蒸汽出口、5-蒸汽包、6-环形地暖管、7-分水器、8-壁挂炉进水口、9-壁挂炉出水口、10-集中供热出水管、11-集中供热进水管、12-红外加热灯、13-墙面、14-排风扇、15-暖气包、16-细沙、17-蒸汽锅炉、18-蒸汽口。 

附图2为发明装置结构剖面图； 

如图所示：1-暖风管、3-暖风口、5-蒸汽包、6-环形地暖管、12-红外加热灯、14-换气扇、16-细沙、21-深埋温度探头、19-沙表面温度探头、20-室内温度探头。 

附图3沙疗室内的双向加热温度变化曲线图； 

如图所示：曲线的基本温度为60摄氏度，室内启动辐射灯加热，经10小时的连续加热，在深度为20厘米处形成传热-辐射热场的耦合面，温度达到沙疗温度。 

附图4操作工艺流程示意图； 

如图所示：构建室内的沙体加热系统→室内温度、沙体表面温度、沙层温度湿度→地暖加热、产生沙体深层在20cm以下的基础温度→红外线加热灯、蒸汽包、形成耦合并达到沙疗适宜温度→启动输暖风、排风，保持适宜沙疗温度下的室内气流的调整→依据人数的变动及埋沙时间，优化加热系统的运行调整 

具体实施方式

本发明结合实施例作进一步说明。 

实施例 

1、技术线路 

1）首先根据具体条件确定室内沙疗室的实际尺寸和沙体面积和厚度，由沙体的传热特性、地暖供热量、面积以及加热灯的功率等参数来计算沙体温度利用过数值模拟技术来仿真沙体温度场的三维图像，观察地暖传热和加热灯辐射热在沙体内所形的成耦合面。 

2）通过改变地暖供热量、加热灯功率、加热高度和时间等边界条件重复计算并对比耦合面的位置和温度、初步确定比较合理的地暖热管铺设密度及尺寸，加热灯功率、加热高度和加热时间。 

3）通过暖风输送装置在沙疗室内形成对流，这对沙体传热和室内温湿度的变化有一定的影响，所以建立室内温度和对流的耦合模型、对整个沙体温度场进行重新计算，再次优化地暖传热、加热灯辐射和暖风对流对沙体传热影响的各参数进行优化处理，设定最终的地暖热管铺设密度及尺寸，加热灯功率、加热高度和加热时间、暖风风量、方向以及风速等参数，对建立室内沙疗室所需的结构和尺寸提供必要科学依据。 

4）根据以上参数来设计加热电路、照明电路、温度采集、监控显示、智能控制、烟火安全、警报提示等控制部分的设计来保证室内沙疗室的可靠运转。 

5）调试相关参数，优化方案，达到高效率低能耗的效果，不影响疗效的前提下尽量降低运转成本，见流程框架图（4）。 

2、系统的设计要件 

1）沙疗系统的加热部分有底暖加热、暖气片加热、蒸汽加热、暖风加热和表面辐射加热灯等五个部分组成。 

2）安装在沙疗室内不同部位（沙体表面、沙体不同深度和室内空间）的多通道温湿度传感器来检测实时温度，利用高精度温控器来控制加热系统，达到节能效果。 

3）室内沙疗系统由绝热材料制成的封闭空间，采用暖风输送对沙疗室形成对流、加快表面传热、降低室内湿度、对封闭的沙疗室提供一定流量的氧气，通过控制通暖风输送装置进口处的温度、风量、风速以及方向保证室内的各个物理参数与自然环境的一致性。 

本发明的实施步骤： 

人工气候沙疗室，由四面墙体与内置沙池及上顶加盖扣板组成,在上顶的加盖扣板上分别安装着暖风管和红外加热灯的插座与连线，其中在连接暖风器的暖风管上均布有暖风口；在左侧内墙面的中部安装着排风扇连通排风口；在四面墙的内置沙池内均布环形地暖管，环形地暖管的进水管与壁挂炉出水口连接或经分水器与集中供热的出水管连接，环形地暖管的出水管与壁挂炉进水口连接或经分水器7与集中供热的进水管连接；在沙池壁的左侧安装暖气包，暖气包的进水口经分水器连接集中供热出水管，暖气包的出水口经分水器连接集中供热进水管；在沙池壁的前侧墙与右侧墙内壁中安装蒸汽包，蒸汽包的进口管道连接蒸汽锅炉的蒸汽口，蒸汽包的出口管道通出口连接室外控制压力器;其中安装在室内右侧墙体上的室内温度探头和沙表面温度探头及细沙内安装的深度温度探头，分别连接传感器连通计算机。 

其中室内红外加热灯的安装高度距离沙面2.0m。 

其中加热池承载的细沙粒的厚度为55cm。 

其中室内的空气温度控制在43℃，沙粒表面温度48℃；其中保持在20cm以下的基础温度为43℃。 

其中室内的空气湿度控制，在加热前为16%加热后为10%。 

本发明的沙疗室选用的细沙粒由当地的沙疗场提供。 

本发明的蒸汽包、暖气包、地暖的热源还可以由太阳能或沼气提供。 

5、沙疗室材料的选用： 

1）房屋结构：房屋墙体用红砖混凝土构建，内壁加装木质或耐热木质板，其墙体为6m长×6m宽×3m高，墙体内置底部的沙池容量为长5m×宽5m×深0.6m，形成封闭式。 

2）地暖管：环形管或盘管选用耐热塑质管，管径为20㎝，铺设密度间隙为5㎝，材质为PVC。 

3）加热灯：浴室用红外线加热灯，功率为275W，供吊15支，高度距离沙体表面2m。 

4)蒸汽包：由耐高压高热无缝隙四柱型钢质暖气片构成，蒸汽管直径为25㎝，安装2组，室外排气口安装控制压力器。 

5)暖气片：80x50型家用普通暖气片，供安装18、24柱2组。 

6）暖风机：分体式管道换气扇，型号为DPT20-54，风速为33-38m/s，风量700m/h，风压为190Pa，噪音为48dB。 

6、沙疗室选用的沙粒特点： 

沙子颜色（肉眼）为灰黑色或磁矿颜色（肉眼）为黑色。 

检测：100g沙子磁含量58.33g，100平方厘米沙子重量为174.8克，其中100g沙子中沙粒直径小于188um的占32.5%；直径188um-375um的占42.4%；直径大于375um的占25.1%。 

沙子的主要元素组成：按含量依次为铁、钙、铝、钛、镁、锰、钠、锶等18种元素。由于沙子中磁含量比起其他沙子高，故有对眼睛的刺激较小的特点。 

7、沙疗方法： 

准备深25cm，宽75cm的沙坑，将患者肢体埋入沙坑中并覆盖10cm沙子;每次埋沙时间为50min，每日2次为佳。 

8、临床案例：以治疗风湿性关节炎为例: 

Claims (6)

1.一种人工气候沙疗室，其特征在于：气候沙疗室由四面墙体与内置沙池及上顶加盖扣板构成；在上顶的加盖扣板上分别安装着暖风管（1）和红外加热灯（12）的插座与连线，其中在连接暖风器（2）的暖风管（1）上均布有暖风口（3）；在左侧内墙面（13）的中部安装着排风扇（14）连通排风口；在四面墙的内置沙池内均布环形地暖管（6），环形地暖管（6）的进水管与壁挂炉出水口（9）连接或经分水器（7）与集中供热的出水管连接，环形地暖管（6）的出水管与壁挂炉进水口（8）连接或经分水器（7）与集中供热的进水管连接；在沙池壁的左侧安装暖气包（15），暖气包（15）的进水口经分水器（7）连接集中供热出水管（10），暖气包（15）的出水口经分水器（7）连接集中供热进水管（11）；在沙池壁的前侧墙与右侧墙内壁中安装蒸汽包（5），蒸汽包（5）的进口管道连接蒸汽锅炉（17）的蒸汽口（18），蒸汽包（5）的出口管道通出口（4）连接室外控制压力器;其中安装在室内右侧墙体上的室内温度探头（20）和沙表面温度探头（19）及细沙（16）内安装的深度温度探头（21），分别连接传感器。

2.依据权利要求1所述人工气候沙疗室，其特征在于：室内红外加热灯的安装高度距离沙面1.9-2.2m。

3.依据权利要求1所述人工气候沙疗室，其特征在于：加热池承载的细沙粒的厚度为50-60cm。

4.依据权利要求1所述人工气候沙疗室，其特征在于：室内的空气温度控制在40-45℃，沙粒表面温度46-50℃。

5.依据权利要求1所述人工气候沙疗室，其特征在于：室内的空气湿度控制，在加热前为15-16%  加热后为8-10%。

6.依据权利要求1所述人工气候沙疗室，其特征在于：所述沙疗室选用的细沙粒由当地的沙疗场提供。

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