CN105996627A - 一种控温毯及控温毯温度控制方法 - Google Patents

一种控温毯及控温毯温度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种控温毯及控温毯温度控制方法，涉及温度控制领域，其中，所述控温毯包括，依次通过管道相连的供水器、水箱、毯身、泠凝器、蒸发器、控制器；所述供水器通过管道与所述毯身和蒸发器相连，所述蒸发器设于所述水箱内，所述水箱内设置加热组件，所述冷凝器通过四通阀与所述压缩机和蒸发器相连；所述控制器与所述蒸发器、冷凝器、供水器通信相连；所述控制器用于制冷时，控制冷凝器以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；所述控制器还用于制热时，加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。本发明提供了一种更加适合病人特殊情况的控温毯。

Description

一种控温毯及控温毯温度控制方法
技术领域
本发明涉及温度控制领域，尤其涉及一种控温毯及控温毯温度控制方法。
背景技术
控温毯在临床医学上用于对危重患者进行物理降温和升温保温，以保证患者最起码的生命体征的物理手段之一。现在日常使用的空温毯都是以水为工作介质，用制冷剂在异步压缩机下制冷；用电热管在220V 50Hz工频交流电下直接加热。而且没有隔离和屏蔽作用。
由于现有技术中控温毯采用的是异步电机，在工作时均以全速运行，这样在接近目标温度要停车时依然是全速运行，这样在最大制冷量是停车必然带来负的温度过冲即压缩机停了，制冷器上还有很低的温度待与水达到热平衡，届时水温有所下降。同理，由于电热管使用220V 50Hz工频交流电直接加热，始终是额定电压下以最大发热量工作，这样在达到目标温度后虽然断电，但电热管的热惯性任会是水温有所上升形成正的温度过冲。而使用控温毯的病人是生命体征极弱，任何过大的温度刺激均会造成烫伤或冻伤。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提出了解决上述技术问题的一种控温毯及控温毯温度控制方法，能够防止制冷或制热时出现的温度过冲的情况。
第一方面，本发明提供一种控温毯，包括：依次通过管道相连的供水器、水箱、毯身、泠凝器、蒸发器、控制器；
所述供水器通过管道与所述毯身和蒸发器相连，所述蒸发器设于所述水箱内，所述水箱内设置加热组件，所述冷凝器通过四通阀与所述压缩机和蒸发器相连；所述控制器与所述蒸发器、冷凝器、供水器通信相连；
所述控制器用于制冷时，控制冷凝器以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；
所述控制器还用于制热时，加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。
优选的，所述控制器采用隔离电源为数字化前级供电。
优选的，其特征在于，所述控温毯采用程控隔离电源为所述水箱供电。
优选的，所述控温毯还包括：第一传感器，所述第一传感器与待测人体相连，用于将待测人体温度信息发送至所述控制器。
优选的，所述控温毯还包括：第二传感器，所述第二传感器设于所述水箱内，用于将水箱内温度信息发送至所述控制器。
优选的，所述控制器设有预留通讯接口，用于将待测人体温度信息实时上传至互联网。
第二方面，本发明提供一种控温毯的温度控制方法，其特征在于，包括：
通过水泵为毯身和管道供水；
制冷时，控制冷凝器以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；
制热时，控制加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。
优选的，所述方法还包括：
采用隔离电源为数字化前级供电。
优选的，所述方法还包括：
采用程控隔离电源为所述加热器供电。
优选的，所述方法还包括：
将管道内的水温实时上传互联网。
由上述技术方案可知，本发明提供一种控温毯及控温毯温度控制方法，为了防止循环液体在制冷、制热过程中产生温度过冲，造成对病患的伤害，控温毯采用变频技术控制温度的变化。在救治病人时不出现正负温度过冲，提供了一种更加适合病人特殊情况的控温毯。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的控温毯的结构示意图；
图2为控温毯各个模块框图；
图3为电源输入及EMC电路原理图；
图4为浪涌抑制电路原理图；
图5为功率因数校正电路原理图；
图6为变频电机驱动模块电路原理图；
图7为低压电源电路原理图；
图8为功率电源控制模块电路原理图；
图9为隔离程控电源模块电路原理图；
图10为功率电源温度监控模块电路原理图；
图11为隔离通信模块电路原理图；
图12为系统主控模块电路原理图；
图13为本发明一实施例提供的控温毯温度控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了本发明一实施例提供的控温毯的结构示意图，如图1所示，本实施例的控温毯包括：依次通过管道相连的供水器11、水箱12、毯身13、泠凝器14、蒸发器15、控制器16；
所述供水器通过管道与所述毯身13和蒸发器15相连，所述蒸发器15设于所述水箱12内，所述水箱12内设置加热组件，所述冷凝器14通过四通阀18与所述压缩机17和蒸发器15相连；所述控制器16与所述蒸发器15、冷凝器14、供水器通信相连；
所述控制器16用于制冷时，控制冷凝器14以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；
所述控制器16还用于制热时，加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。
可以理解的是，为了防止循环液体在制冷、制热过程中产生温度过冲，造成对病患的伤害，冷凝器14和加热器采用变频的方式工作。当循环液体温度与目标温度相差较大时，冷凝器14或加热器内的电机采取全速运行；当循环液体温度与目标温度相差较小时，冷凝器14或加热器内的电机采取低速运行。在保温过程中冷凝器14或加热器内的电机保持半速运行，以达到热平衡为准。
值得说明的是，在散热过程中，散热风扇电机转速也采用变频方式，散热风扇电机转速与散热器温度成正比。散热器温度越高，转速越高，已达到良好的散热效果。当温度降低时转速降低，在保证散热效果的同时，降低了工作噪声，为患者提供一个安静的休息环境。
上述控温毯使得在救治病人时不出现正负温度过冲，提供了一种更加适合病人特殊情况的控温毯。
在本发明的另一个优选的实施例中，所述控制器16采用隔离电源为数字化前级供电。
值得说明的是，数字化前级是通过温度传感器的输出端信号进入采集放大器完成电平转换后，进行A/D变换，形成数字信号进入单片机进行数字处理。经过处理的有效数字信号再通过高压光耦传递到主CPU，进行后续操作，特别的，高压光耦能够耐受高压8KV。采用隔离电源对数字化前级供电。隔离电源的电介质强度大于8KV，爬电距离大于10mm。
上述控温毯耐受高压、高频脉冲，在使用高压、高频脉冲后，控温毯的精度和其他性能不受影响。
现有技术中医学上用的控温毯往往没有隔离和足够的屏蔽。因为该患者极有可能在使用控温毯的同时，往往还需要使用除颤仪抢救生命，或使用高频手术设备进行外科治疗。没有隔离和足够的屏蔽得控温毯极易遭受除颤仪和高频手术设备产生的高压、高频电磁能量的损坏。进而无法正常工作。根据医管局今年通报的控温毯不良事件统计，绝大多数原因在于控温毯不能承受高频电刀产生的电磁能量损坏。而医护人员在救治病人的同时又不能预先对控温毯采取保护措施，因为两者本来就需要同时使用。鉴于此，在本发明的另一个优选的实施例中，所述控温毯采用程控隔离电源为所述水箱12供电。
值得说明的是，作为工作介质的水在实际操作中与网电源和患者都是一墙之隔。第一堵墙为电热管加热丝与加热管外壁的绝缘层，该绝缘层在使用过程中会逐渐损坏退化，其电介质强度随之降低，况且目前市售电热管都是为工业品设计，没有一种是专用医疗设备而设计的专用品。从根本上就没有足够的电介质强度(4KV以上)和爬电距离(15mm以上)设计要求。因此，第一堵墙不够医疗设备标准，而且在使用中退化。第二堵墙为加热毯本身。国家对控温毯只做了机械强度方面的要求，力图减少漏水带来的风险。但是任何一种材料基本上是绝缘的同时就带来绝热，所以以热传导为主要目的控温毯本身就不可能具备优良的绝缘特性。因此，第二堵墙的绝缘强度也不够，在使用中漏水也时有发生。电热管漏电和控温毯漏水全会让患者面临触电的风险。为此采用程控隔离电源对电热管供电。使水与电隔离开来，很大程度低降低患者触电的风险。
上述控温毯与除颤仪和高频手术设备有良好的电磁兼容性能。让临床医生在抢救危重病人时安心地放手一搏。
在本发明的另一个优选的实施例中，所述控温毯还包括：第一传感器19，所述第一传感器19与待测人体相连，用于将待测人体温度信息发送至所述控制器16。
在本发明的另一个优选的实施例中，所述控温毯还包括：第二传感器20，所述第二传感器20设于所述水箱12内，用于将水箱12内温度信息发送至所述控制器16。
另外，现有技术中的医用控温毯没有实时将设定数据和病人数据上传存档。在医患纠纷中无法提出有力的数据证据。因此在本发明的另一个优选的实施例中，所述控制器16设有预留通讯接口，用于将待测人体温度信息实时上传至互联网。
可以理解的是，在控温系统中预留通讯接口，根据不同医院的具体情况，按照该院HIS(hospital inmormation system)协议将患者ID号时间设置情况温度情况等实时提交到HIS。整个过程无需人工介入。为丰富病历和减少医患纠纷提供有效证据。
图2-图12分别示出了本发明各个模块的原理图，其中图2为控温毯各个模块框图，图3为电源输入及EMC电路原理图，图4为浪涌抑制电路原理图，图5为功率因数校正电路原理图，图6为变频电机驱动模块电路原理图，图7为低压电源电路原理图，图8为功率电源控制模块电路原理图，图9为隔离程控电源模块电路原理图，图10为功率电源温度监控模块电路原理图，图11为隔离通信模块电路原理图，图12为系统主控模块电路原理图。
图13示出了本发明一实施例提供的控温毯控温方法的流程示意图，如图13所示，本发明提供的控温毯控温方法包括：
131、通过水泵为毯身和管道供水；
132、制冷时，控制冷凝器以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；
133、制热时，控制加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。
在本发明的另一个优选的实施例中，所述方法还包括：
采用隔离电源为数字化前级供电。
在本发明的另一个优选的实施例中，所述方法还包括：
采用程控隔离电源为所述加热器供电。
在本发明的另一个优选的实施例中，所述方法还包括：
将管道内的水温实时上传互联网。
上述控温毯温度控制方法是一种不出现正负温度过冲，能够耐受高压、高频脉冲的控温毯温度控制方法，与除颤仪和高频手术设备有良好的电磁兼容性能，使得医生在抢救危重病人时安心地放手一搏。同时在使用高压、高频脉冲后，控温毯的精度和其他性能不受影响。而且实时将数据上传。
本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在于该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是互相排斥之处，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
最后应说明的是：本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种控温毯，其特征在于，包括：依次通过管道相连的供水器、水箱、毯身、泠凝器、蒸发器、控制器；
所述供水器通过管道与所述毯身和蒸发器相连，所述蒸发器设于所述水箱内，所述水箱内设置加热组件，所述冷凝器通过四通阀与所述压缩机和蒸发器相连；所述控制器与所述蒸发器、冷凝器、供水器通信相连；
所述控制器用于制冷时，控制冷凝器以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；
所述控制器还用于制热时，加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。
2.根据权利要求1所述的控温毯，其特征在于，所述控制器采用隔离电源为数字化前级供电。
3.根据权利要求1所述的控温毯，其特征在于，所述控温毯采用程控隔离电源为所述水箱供电。
4.根据权利要求1所述的控温毯，其特征在于，所述控温毯还包括：第一传感器，所述第一传感器与待测人体相连，用于将待测人体温度信息发送至所述控制器。
5.根据权利要求1所述的控温毯，其特征在于，所述控温毯还包括：第二传感器，所述第二传感器设于所述水箱内，用于将水箱内温度信息发送至所述控制器。
6.根据权利要求4所述的控温毯，其特征在于，所述控制器设有预留通讯接口，用于将待测人体温度信息实时上传至互联网。
7.一种应用于权利要求1-6任一项所述的控温毯的温度控制方法，其特征在于，包括：
通过水泵为毯身和管道供水；
制冷时，控制冷凝器以变频方式工作，以保证停止制冷后管道内的水温达到第一目标温度；
制热时，控制加热器以变频方式工作，以保证停止制热后管道内的水温达到第二目标温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用隔离电源为数字化前级供电。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采用程控隔离电源为所述加热器供电。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将管道内的水温实时上传互联网。
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