CN106344252A - 用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，包括制冷箱，制冷箱上安装有进水管、以及若干第一半导体制冷片，制冷箱顶部放置有加水箱，制冷箱中设置有搅拌桨，还包括恒温箱，恒温箱上安装有出水管、水管、以及若干第二半导体制冷片，水管连接制冷箱，第一半导体制冷片、第二半导体制冷片上均安装有冷却扇。本发明具备以下优点：首先，冷敷袋中的水量不仅不会减少，而且水温在换水期间波动幅度不大，能够使得病人的关节或伤口始终在一个低温氛围中接收恢复治疗；其次，制冷箱与恒温箱分开设置，增加了冷敷效果；最后，本装置在制冷箱制冷后关闭制冷箱，而以功耗较低的恒温箱维持低温冷却水，大大节省了装置的耗电量。

Description

用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪

技术领域

本发明涉及一种医疗器械，具体涉及用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪。

背景技术

为了病人能够在外科手术之后尽快且安全地恢复、以及紧急应对运动时关节出现的扭伤，通常的辅助方法是通过对伤口的降温处理，达到减少伤口出血、疼痛，从而加快伤口、关节的恢复。最常用的降温处理办法是使用冰块、冰袋或湿毛巾对伤口或关节进行冷敷，但是这些传统的方法都需要先在冷冻装置中冷冻后方能使用，不仅麻烦而且无法在室温中维持较长时间的冷却。

随着医学的不断发展，辅助医疗器械也逐渐趋于完善。冷敷仪成为了新的冷敷装置，但是，传统的冷敷仪无法进行长时间的持续恒温冷敷，冷却单元需要反复制冷以达到控温的目的，而且这种控温方式不仅温度范围波动大，同时，制冷所需要的能耗也高，非常的不经济。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对的缺陷，目的在于针对传统冷敷仪的制冷系统的缺陷，提供用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，解决传统冷敷仪的制冷系统无法实现持续恒温提供冷却水的问题。

本发明通过下述技术方案实现：用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，包括制冷箱，所述制冷箱上安装有进水管、以及若干第一半导体制冷片，制冷箱顶部放置有加水箱，制冷箱下方安装有驱动装置，所述驱动装置的输出端连接旋转轴，所述旋转轴的上端活动贯穿制冷箱底部、且延伸至制冷箱中，围绕旋转轴设置有搅拌桨，还包括恒温箱，所述恒温箱上安装有出水管、水管、以及若干第二半导体制冷片，所述水管连接制冷箱，所述第一半导体制冷片、第二半导体制冷片上均安装有冷却扇，还包括冷却装置，所述水冷装置通过冷却水管连接冷却扇、驱动装置。

使用冷敷仪时，首先往制冷单元中加入常温的水，然后制冷单元对水进行降温，降到指定温度之后，被冷却的水通过水管进入绑在伤口或关节上的冷敷袋中，通过对伤口或者关节的冷敷，达到消肿、治疗伤口等的目的，冷敷一段时间后，温度升高的水被送回至制冷箱中再次降温，通过上述水循环达到持续对伤口或者关节冷敷治疗的目的。但是，传统冷敷仪的制冷系统只有一个制冷单元，这样有三个缺点：第一，每次冷却水温度升高之后，需要被送回至制冷箱中再次冷却，但冷却水被送回的同时，冷敷袋中的水量就减少了，再结合此时冷敷袋中的水温高，环境中的高气温能迅速使得伤口处的温度升高，不利于伤口的恢复；第二，如果采用制冷箱在从冷敷袋中抽水的同时供给制冷好的冷却水，那么由于只有一个制冷箱，高水温的冷却水回到制冷箱后，会与事先制冷好的冷却水混合，导致制冷好的冷却水温度升高，造成输出的冷却水温度逐渐升高的情况，冷敷效果差；第三，在冷敷过程中，制冷箱起着恒温和制冷的效果，但是，恒温所需要的功耗是远低于制冷所需要的功耗的，如果始终使用制冷箱通过不停地制冷作用维持低温，所产生的功耗是巨大的。

为了解决上述问题，本发明提供了一种设置有两个制冷单元的冷敷仪制冷系统。

与传统冷敷仪的制冷系统相同的是，本装置也具有制冷箱、加水箱、进水管、出水管、用于冷却制冷箱中的冷却水的第一半导体制冷片、以及用于给半导体的热效应面散热的冷却扇。与传统冷敷仪的制冷系统不同的是，本装置额外设置有恒温箱，以及贴附于恒温箱上的第二半导体制冷片，恒温箱通过水管与制冷箱连接，恒温箱上连接出水管。

通过上述设置，使用时，首先将常温的水加入至加水箱中，然后将加水箱中的水放入至制冷箱中，开启制冷箱，制冷箱上的第一半导体制冷片通过冷效应面对制冷箱中的冷却水进行冷却，冷却后的水进入恒温箱中储存，这时制冷箱停止工作，恒温箱上的第二半导体制冷片通过冷效应面维持恒温箱中的冷却水的温度，由于冷却水温度本身就很低，所以第二半导体制冷片以低功耗的状态运行；之后，恒温箱中的冷却水通过出水管进入至冷敷仪的冷敷袋中对病人的伤口或关节处进行冷敷；冷敷完成后，温度升高的冷却水通过进水管进入至制冷箱中，制冷箱仅对这部分温度升高的冷却水进行制冷，从而完成冷却水循环制冷的过程。

与现有技术相比，本装置具备以下优点：首先，冷敷仪的冷敷袋中的温度升高的冷却水在被抽走的同时，恒温箱向冷敷袋中传输低温冷却水，使得冷敷袋中的水量不仅不会减少，而且水温在换水期间波动幅度不大，能够使得病人的关节或伤口始终在一个低温氛围中接收恢复治疗；其次，制冷箱与恒温箱分开设置，通过进水管送回至制冷箱中的高温冷却水不会与恒温箱中的低温冷却水混合而造成事先准备好的低温冷却水温度升高，使得通过出水管补充至冷敷袋中的冷却水的温度较低，增加了冷敷效果；最后，因为制冷箱的制冷功耗是远大于恒温箱的恒温功耗的，本装置在制冷箱制冷后关闭制冷箱，而以功耗较低的恒温箱维持低温冷却水，大大节省了装置的耗电量。

因为制冷箱中的液体为静置状态，第一半导体制冷片是通过冷效应面对制冷箱的壁面进行制冷的，所以靠近制冷箱壁面的冷却水冷却速度较快，而远离制冷箱的壁面、靠近制冷箱中心的冷却水冷却速度较慢。这就使得制冷箱对冷却水的冷却不均匀。在冷却水进行快速循环的过程中，温度不均匀的冷却水使得冷敷的效果降低。为了解决上述问题，在制冷箱中设置有搅拌桨，搅拌桨设置在旋转轴上，旋转轴下端活动贯穿制冷箱底部、且连接在驱动装置的输出端上。当制冷箱对从进水管回来的高温冷却水进行降温的过程中，开启驱动装置，使旋转轴旋转，从而带动搅拌桨搅拌。搅拌桨在搅拌的过程中，冷却水与制冷箱的壁面充分接触，且不同温度的冷却水之间相互传递热量，不仅能够进一步加快制冷速度，而且从制冷箱中输出的冷却水温度均匀，加强了冷敷效果。

因为本装置配置的冷却扇较多，虽然制冷箱上的冷却扇是间隙工作的，恒温箱上的冷却扇确实在持续工作的，冷却扇的电机在长时间运转后会生热，如果这部分热量不排除，那么会导致冷却扇停止工作，从而降低制冷箱和恒温箱的冷却效果。为了解决上述问题，本装置设置有水冷装置，水冷装置的作用是对冷却扇的电机、搅拌桨的驱动装置进行冷却。水冷装置为现有技术，包括水泵、储水器、冷凝器和冷却水管，广泛地应用在如电脑机箱、精密电子元件等领域的冷却。通过水冷装置能够确保冷却扇与搅拌桨的正常工作，提高了本装置的降温效果。

进一步地，进水管、出水管、以及水管上分别设置有第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀。设置第一截止阀、第二截止阀以及第三截止阀能够方便用户更好地控制冷却水的流动方向，方便本装置的操作。

进一步地，第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均为电动阀门。通过设置电动阀门控制器，将第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀连接在电动阀门控制器上，通过控制电动阀门控制器能够达到控制电动阀门开关的目的，进一步方便用户控制本装置。

进一步地，水管上设置有水泵和流量仪。水泵和流量仪能够定量的给冷敷袋供给冷却水，通过与控制设备连用，用户只需要调节控制设备，则能够对冷敷袋中的冷却水量、压力等参数进行调整。

进一步地，进水管、出水管、以及水管的外侧均套设有保温层。保温层可以采用酚醛泡沫材料，酚醛泡沫材料具有良好的保温能力，能够使得进水管、出水管、以及水管在输送冷却水时，冷却水的温度受外界高温的影响较低。

进一步地，制冷箱上安装的第一半导体制冷片的个数为4~6个。由于每一个第一半导体制冷片、第二半导体制冷片的热效应面上均安装有冷却扇，冷却扇的运转是会产生噪音的，不利于用户的休息，所以在确保散热的前提下，尽可能少的使用第一半导体制冷片、第二半导体制冷片以及相应的冷却扇，通过实践应用，第一半导体制冷片、第二半导体制冷片的总量为不超过6~10个，所以冷却扇的数目也为6~10个，因为制冷箱所需要的制冷功耗要远大于恒温箱，所以需要更多的第一半导体制冷片，因此结合实际将制冷箱上安装的第一半导体制冷片的个数设置为4~6个。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明使得冷敷仪的冷敷袋中的温度升高的冷却水在被抽走的同时，恒温箱通过出水管向冷敷袋中传输低温冷却水，使得冷敷袋中的水量不仅不会减少，而且水温在换水期间波动幅度不大，能够使得病人的关节或伤口始终在一个低温氛围中接收恢复治疗；

2、本发明将制冷箱与恒温箱分开设置，通过进水管送回至制冷箱中的高温冷却水不会与恒温箱中的低温冷却水混合而造成事先准备好的低温冷却水温度升高，使得通过出水管补充至冷敷袋中的冷却水的温度较低，增加了冷敷效果；

3、本发明在制冷箱制冷后关闭制冷箱，而以功耗较低的恒温箱维持低温冷却水，大大节省了本装置的耗电量；

4、本发明在制冷箱中设置有搅拌桨，搅拌桨使得冷却水与制冷箱的壁面充分接触，且不同温度的冷却水之间会传递热量，不仅能够进一步加快制冷速度，而且从制冷箱中输出的冷却水温度均匀，加强了冷敷效果；

5、本发明设置有水冷装置，水冷装置的作用是对冷却扇的电机、搅拌桨的驱动装置进行冷却，确保冷却扇与搅拌桨的正常工作，提高了本装置的降温效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-制冷箱，2-恒温箱，3-加水箱，4-水管，5-进水管，6-出水管，7-第一半导体制冷片，8-第二半导体制冷片，9-冷却扇，10-旋转轴，11-搅拌桨，12-水冷装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明为用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，包括制冷箱1，制冷箱1上安装有进水管5、以及若干第一半导体制冷片7，制冷箱1顶部放置有加水箱3，制冷箱1下方安装有驱动装置，驱动装置的输出端连接旋转轴10，所述旋转轴10的上端活动贯穿制冷箱1底部、且延伸至制冷箱1中，围绕旋转轴10设置有搅拌桨11，还包括恒温箱2，恒温箱2上安装有出水管6、水管4、以及若干第二半导体制冷片8，水管4连接制冷箱1，第一半导体制冷片7、第二半导体制冷片8上均安装有冷却扇9，还包括冷却装置12，所述水冷装置12通过冷却水管连接冷却扇9、驱动装置。进水管5、出水管6、以及水管4上分别设置有第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀。第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均为电动阀门。水管4上设置有水泵和流量仪。进水管5、出水管6、以及水管4的外侧均套设有保温层。制冷箱1上安装的第一半导体制冷片7的个数为4~6个。

使用时，首先将常温的水加入至加水箱3中，然后将加水箱3中的水放入至制冷箱1中，开启制冷箱1，制冷箱1上的第一半导体制冷片7通过冷效应面对制冷箱1中的冷却水进行冷却，同时，开启驱动装置，使得搅拌桨11带动冷却水在制冷箱1中旋转，确保冷却水快速、充分地被冷却至所需温度；之后通过控制电动阀门控制器开启第三截止阀，冷却后的水通过水管4进入恒温箱2中储存，关闭第三截止阀，这时制冷箱1停止工作，恒温箱2上的第二半导体制冷片8通过冷效应面维持恒温箱2中的冷却水的温度；之后，开启第二截止阀，恒温箱2中的冷却水通过出水管6进入至冷敷仪的冷敷袋中对病人的伤口或关节处进行冷敷，通过控制设备控制水泵、流量仪改变冷敷袋中的压力，进一步提升冷敷效果；冷敷完成后，关闭第二截止阀、且开启第一截止阀，温度升高的冷却水通过进水管5进入至制冷箱1中，制冷箱1仅对这部分温度升高的冷却水进行制冷，从而完成冷却水循环制冷的过程。在制冷过程中，第一半导体制冷片7或第二半导体制冷片8在工作时，冷却扇9始终对第一半导体制冷片7或第二半导体制冷片8的热效应面进行散热，本装置中的水冷装置12能够对冷却扇9的电机以及旋转轴10的驱动装置进行冷却，确保冷却扇9和搅拌桨11的正常工作。

本装置具备以下优点：首先，冷敷仪的冷敷袋中的温度升高的冷却水在被抽走的同时，恒温箱2向冷敷袋中传输低温冷却水，使得冷敷袋中的水量不仅不会减少，而且水温在换水期间波动幅度不大，能够使得病人的关节或伤口始终在一个低温氛围中接收恢复治疗；其次，制冷箱1与恒温箱2分开设置，通过进水管5送回至制冷箱1中的高温冷却水不会与恒温箱2中的低温冷却水混合而造成事先准备好的低温冷却水温度升高，使得通过出水管6补充至冷敷袋中的冷却水的温度较低，增加了冷敷效果；最后，因为制冷箱1的制冷功耗是远大于恒温箱2的恒温功耗的，本装置在制冷箱1制冷后关闭制冷箱1，而以功耗较低的恒温箱2维持低温冷却水，大大节省了装置的耗电量。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，包括制冷箱（1），所述制冷箱（1）上安装有进水管（5）、以及若干第一半导体制冷片（7），制冷箱（1）顶部放置有加水箱（3），其特征在于，制冷箱（1）下方安装有驱动装置，所述驱动装置的输出端连接旋转轴（10），所述旋转轴（10）的上端活动贯穿制冷箱（1）底部、且延伸至制冷箱（1）中，围绕旋转轴（10）设置有搅拌桨（11），还包括恒温箱（2），所述恒温箱（2）上安装有出水管（6）、水管（4）、以及若干第二半导体制冷片（8），所述水管（4）连接制冷箱（1），所述第一半导体制冷片（7）、第二半导体制冷片（8）上均安装有冷却扇（9），还包括冷却装置（12），所述水冷装置（12）通过冷却水管连接冷却扇（9）、驱动装置。

2.根据权利要求1所述的用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，其特征在于，所述进水管（5）、出水管（6）、以及水管（4）上分别设置有第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀。

3.根据权利要求2所述的用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，其特征在于，所述第一截止阀、第二截止阀和第三截止阀均为电动阀门。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，其特征在于，所述水管（4）上设置有水泵和流量仪。

5.根据权利要求1所述的用于术后恢复的半导体冷敷治疗仪，其特征在于，所述进水管（5）、出水管（6）、以及水管（4）的外侧均套设有保温层。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种半导体冷敷治疗装置的循环制冷系统，其特征在于，所述制冷箱（1）上安装的第一半导体制冷片（7）的个数为4~6个。