CN116270002A - 温度可调关节冰敷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了温度可调关节冰敷器，属于冰敷器技术领域，包括外球座和内球座，外球座和内球座外侧分别连接对关节两侧腿部进行夹持的夹持部，转动夹座，包括侧座一和侧座二，侧座一和侧座二旋转端聚拢时与外球座形成对关节进行包裹的容置空间；侧座一与内球座固定连接，侧座一顶部具有框架，半导体制冷片设置在框架上；内球座内转动安装有梭形柱，梭形柱与侧座二连接，梭形柱上设有挤压槽，内球座上设有弹性锁件，侧座一和侧座二旋转端聚拢时，挤压槽推动弹性锁件对外球座和内球座的相对转动进行锁止，最终满足根据需求控制不同温度和保持低温的状态，提高冷敷治疗的效果，相较于传统的一次性冰袋、冰袋储存和管理，大大缩减的成本。

Description

温度可调关节冰敷器

技术领域

本发明涉及冰敷器技术领域，具体涉及温度可调关节冰敷器。

背景技术

体育课是中学教育的一部分，其重要性十分突出，首先，中学体育课有助于学生身体健康成长，中学生正处于生长发育阶段，参加有氧运动、强化训练等体育活动可以促进身体素质的提高，增强体魄，有助于预防和改善各种疾病，其次，中学体育课对学生成长成才具有积极的心理影响，通过体育课程，学生可以在活动中培养各类素质，如自信心、合作精神、团队协作能力、顽强拼搏精神等，从而使他们不断地成长，此外，中学体育课还有助于学生树立正确的价值观和人生观，比如，课堂上要求的守时、尊重其他同学、分享快乐等，都是社交礼仪的一部分，也有助于提高学生社交与沟通能力。另外，许多运动项目需要遵循规则，如篮球、网球等项目，这可以帮助学生了解各个运动规则的重要性，在体育中增强求胜、尊重、合作等道德素质。

然而在现有的体育课程中，尤其是足球和篮球课程中，学生们在奔跑、身体对抗时很容易造成膝关节扭伤，发生此类问题时一般采用毛巾将冰袋裹附在膝关节处进行紧急处理，及时进行间断性冷敷能够使出血的毛细血管闭塞，减少出血，减轻肿胀，缓解疼痛，时长约20分钟，但在实际处理过程中，由于冰袋大多数为一次性使用，其储存和管理需要一定成本，大多数情况下都是出现扭伤从校外购置冰袋进行冰敷，造成了处理的延迟，且冰敷的温度不能够自由控制，伴随着冰袋的暴露，温度也会发生变化，影响冰敷效果。

基于以上问题的综合考量，如何提出一种在出现膝关节扭伤时能够直接使用对扭伤处进行低温处理，且不用时不用放置在低温下储藏，能够重复利用的冰敷器，即在确保处理及时性的同时降低使用成本，又能够进行温度控制的冰敷器，基于以上目的本发明提出温度可调关节冰敷器。

发明内容

针对上述技术背景中的问题，本发明目的是提供温度可调关节冰敷器，一方面能够提可重复实用的冰敷器，无需单独设置冰袋的低温储藏环境；另一方面能够在需要时插电即可完成制造可控的低温，提高冰敷处理的效果，解决了背景技术中所提出现有的冰袋冰敷处理存在使用成本高且温度不能够进行自由控制影响冰敷效果的问题。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

温度可调关节冰敷器，包括转动套设的外球座和内球座，且外球座和内球座相对转动转轴固定，还包括：两个夹持部，其中一个与外球座一侧连接，另一个通过外球座上设有的滑槽与内球座连接，且两个夹持部的转动平面与内球座转动轴线垂直，对关节两侧躯体进行夹持；转动夹座，包括转动设于外球座两侧的侧座一和侧座二，侧座一和侧座二旋转端聚拢时与外球座形成对关节进行包裹的容置空间；其中，侧座一底部一侧通过连接杆与内球座固定连接，侧座一顶部朝向外球座上方延伸具有框架，侧座一上安装有半导体制冷系统，半导体制冷系统所包括的半导体制冷片设置在框架上；内球座沿转轴线设有通槽，侧座二底端连接有贯穿通槽的梭形柱，梭形柱上设有内底面呈椭圆形的挤压槽，内球座上设有弹性锁件，侧座一和侧座二旋转端聚拢时，挤压槽推动弹性锁件对外球座和内球座的相对转动进行锁止，在使用时，通过将侧座二旋转后，将腿部关节置于外球座与框架间，然后调节两侧夹持部队小腿和大腿进行夹持固定，调节好屈膝角度后将侧座二转动复位，使得侧座一和侧座二旋转端聚拢，聚拢后在梭形柱上挤压槽的驱动下推动内球座上的弹性锁件对外球座和内球座的相对转动进行锁止，由此实现对两侧夹持部夹持角度固定的功能，然后通过半导体制冷系统控制半导体制冷片底面制冷，以此来降低容置空间的温度，实现对关节处冰敷的效果，由于半导体制冷片顶面为热端，开放式设计，便于散热，增加冷端的制冷效率，通过以上设计完成重复式使用，且无需设定冰敷器冷藏存放环境，同时半导体制冷系统所采用电源为12-24V电源，安全电压，可以通过调节半导体制冷片两端电流和电压大小来进行功率调节，最终满足可以根据需求控制不同温度和保持低温的状态，提高冷敷治疗的效果。

在上述技术方案中，进一步的，外球座两侧分别设有转接筒一和转接筒二，侧座一和侧座二相向面分别内凹设有腔体一和腔体二，腔体一和腔体二均呈等腰梯形状，且底端为半圆形，腔体一水平两侧的侧座一上对称设有胶垫一，腔体二水平两侧的侧座二上对称设有胶垫二，梭形柱上设有贯穿两端的通孔，且一端通过弧形板与侧座二连接，半导体制冷片底部的腔体一、腔体二、胶垫一、胶垫二以及通孔与关节合围而成闭环的冰敷气流空间，侧座一上安装有控制冰敷气流空间气流循环流动的循环风驱动机构。

在上述技术方案中，更进一步的，循环风驱动机构包括设置于侧座一底部外侧的马达以及风扇，马达输出端贯穿腔体一并插入通孔内，马达输出端安装有风扇。

在上述技术方案中，更进一步的，胶垫一朝向外球座的中下方具有弧形口一，胶垫二朝向外球座的中下方具有弧形口二，且侧座二上方设有对胶垫二延伸进行夹持的夹件。

在上述技术方案中，更进一步的，半导体制冷系统还包括控制器、温度传感器和显示器，显示器通过壳体安装在侧座一上方外侧，且控制器置于壳体内，温度传感器设置在腔体一上方。

在上述技术方案中，进一步的，所述滑槽为两个，内球座一侧通过两个贯穿滑槽的连接块连接夹持部，且两个滑槽间的外球座内壁上均匀设有锁止槽，内球座径向滑动安装有弹性锁件，弹性锁件包括锁销和弹簧，锁销的内侧端插入挤压槽内，锁销的外侧端具有插齿端，锁止时，插齿端插入锁止槽内。

在上述技术方案中，更进一步的，所述夹持部包括夹板和套座，夹板顶面由连接端向外侧端倾斜向下设有下凹面，夹板底部设有齿角向外侧倾斜的防滑齿，套座呈C型，套座底板上设有齿角倾斜向内侧上方锁合齿，套座顶板上设有向外侧倾斜的上凹面。

在上述技术方案中，进一步的，所述框架顶部扣装有网罩。

在上述技术方案中，更进一步的，所述框架朝向侧座二顶部一侧面上设有弹性凸起，侧座二顶部一侧设有锁合槽，锁合时，弹性凸起顶入锁合槽。

在上述技术方案中，更进一步的，所述侧座二顶部外侧设有手柄，通过手柄来控制侧座二与侧座一旋转端的聚拢或分离。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在使用时，通过将侧座二旋转后，将腿部关节置于外球座与框架间，然后调节两侧夹持部队小腿和大腿进行夹持固定，调节好屈膝角度后将侧座二转动复位，使得侧座一和侧座二旋转端聚拢，聚拢后在梭形柱上挤压槽的驱动下推动内球座上的弹性锁件对外球座和内球座的相对转动进行锁止，由此实现对两侧夹持部夹持角度固定的功能，然后通过半导体制冷系统控制半导体制冷片底面制冷，以此来降低容置空间的温度，实现对关节处冰敷的效果，由于半导体制冷片顶面为热端，开放式设计，便于散热，增加冷端的制冷效率，通过以上设计完成重复式使用，且无需设定冰敷器冷藏存放环境，同时半导体制冷系统所采用电源为12-24V电源，安全电压，可以通过调节半导体制冷片两端电流和电压大小来进行功率调节，最终满足可以根据需求控制不同温度和保持低温的状态，提高冷敷治疗的效果，相较于传统的一次性冰袋、冰袋储存和管理等，大大缩减的成本，值得广泛推广。

附图说明

图1为本发明实施例提供的冰敷器立体图一；

图2为本发明实施例提供的冰敷器立体图二；

图3为本发明实施例提供的冰敷器立体图三；

图4为本发明实施例提供的冰敷器局部分离立体图；

图5为本发明实施例提供的外球座、内球座、侧座一、侧座二和半导体制冷系统局部分离安装立体图；

图6为本发明实施例提供的侧座二立体图；

图7为本发明实施例提供的外球座立体图；

图8为本发明实施例提供的侧座一半剖与内球座、循环风驱动机构、半导体制冷系统安装立体图一；

图9为本发明实施例提供的侧座一半剖与内球座、循环风驱动机构、半导体制冷系统安装立体图二；

图10为本发明实施例提供的内球座纵向半剖立体图；

图11为本发明实施例提供的内球座横向半剖立体图。

图中：100、外球座；110、转接筒一；120、转接筒二；130、滑槽；140、锁止槽；

200、夹持部；210、夹板；211、下凹面；212、防滑齿；220、套座；221、上凹面；222、锁合齿；

300、内球座；310、通槽；320、锁销；321、插齿端；330、弹簧；340、连接块；350、连接杆；

400、侧座一；410、腔体一；420、胶垫一；421、弧形口一；430、框架；431、弹性凸起；440、网罩；

500、侧座二；501、腔体二；510、胶垫二；511、弧形口二；520、夹件；530、梭形柱；531、挤压槽；532、通孔；540、锁合槽；550、手柄；

600、循环风驱动机构；610、马达；620、风扇；

700、半导体制冷系统；710、控制器；720、半导体制冷片；730、温度传感器；740、显示器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

相较于传统的冰袋冰敷处理存在使用成本高且温度不能够进行自由控制影响冰敷效果的问题，本发明所提出技术方案通过系统性设计，满足安全使用的同时，能够实现重复性、温度可控性以及低运维成本的良好效果。

具体的：如图1-11所示，温度可调关节冰敷器整体由五部分组成：

第一部分为外球座100和内侧转动安装的内球座300，转动轴为固定方向，外球座100两侧分别设有用于转动连接的转接筒一110和转接筒二120，转接筒一110和转接筒二120与外球座100和内球座300的转轴轴心重合，同时内球座300也沿着转轴设有贯通的通槽310，通槽310为柱状且向两端直径收缩，垂直于转轴的中垂面前后两侧的外球座100侧壁上对称开设有滑槽130，滑槽130间的内侧壁上均匀设有锁止槽140，位于中垂面的内球座300上安装有锁销320，锁销320上套装有弹簧330，锁销320的外侧端为插齿端321，在锁销320向外侧滑动时挤压弹簧330后外侧插齿端321插入锁止槽140，实现控制内球座300和外球座100间的相对转动，同时通槽310内转动安装有梭形柱530，梭形柱530为两端收缩状，梭形柱530中部设有内底面呈椭圆形的挤压槽531，在转动过程中挤压槽531的内底面通过挤压锁销320并配合弹簧330的反向推动来控制锁销320的抽插滑动，即通过控制梭形柱530的转动即可完成控制外球座100和内球座300的相对转动锁止。

第二部分为外球座100和内球座300分别连接夹持部200，外球座100一侧连接有夹持部200，而内球座300一侧通过两个连接块340贯穿滑槽130来连接外侧的夹持部200，两个夹持部200分别用于夹持关节两侧的腿干，夹持部200包括夹板210和套座220，夹板210顶面由连接端向外侧端倾斜向下设有下凹面211，夹板210底部设有齿角向外侧倾斜的防滑齿212，套座220呈C型，套座220底板上设有齿角倾斜向内侧上方锁合齿222，套座220顶板上设有向外侧倾斜的上凹面221，在针对腿部进行夹持时，通过向关节外侧推动套座220，套座220在向外侧滑动过程中锁合齿222与防滑齿212滑错开，同时下凹面211和上凹面221对腿干的上下侧进行卡合，推动至感觉夹持稳固后松开，在反向力的作用下锁合齿222与防滑齿212咬死，实现对关节两侧的腿干进行夹持固定的效果；

其中，在使用时，需要提前将关节屈膝至舒适角度，通过外球座100对关节内侧的抵触支撑配合两侧的夹持，使得关节在冰敷的过程中始终保持固定角度，避免扭动造成二次损伤。

第三部分为转动夹座，包括转动设于外球座100两侧的侧座一400和侧座二500，侧座一400底部一侧通过连接杆350与内球座300固定连接，侧座一400顶部朝向外球座100上方延伸具有框架430，侧座一400和侧座二500相向面分别内凹设有腔体一410和腔体二501，腔体一410和腔体二501均呈等腰梯形状，且底端为半圆形，转接筒一110转动插入腔体二501底部，但与腔体二501内侧面间存在缝隙，转接筒二120通过转动套筒连接侧座一400，侧座一400上对称设有胶垫一420，两个胶垫一420位于腔体一410水平两侧，腔体二501水平两侧的侧座二500上对称设有胶垫二510，胶垫一420朝向外球座100的中下方具有弧形口一421，胶垫二510朝向外球座100的中下方具有弧形口二511，且侧座二500上方设有对胶垫二510延伸进行夹持的夹件520，梭形柱530上设有贯穿两端的通孔532，且一端通过弧形板与侧座二500连接，框架430底部的腔体一410、腔体二501、胶垫一420、胶垫二510以及通孔532与关节合围而成闭环的冰敷气流空间，此种设计的目的在于，因为采用非接触式空间降温冷敷，为增加空间内温度下降的效率，通过设置气流的回环，加上控制气流流动，同时气流在流动过程中会充分与关节处皮肤的接触，带走人体热量，进一步增加冷敷降温的效果；

通过设置胶垫一420、胶垫二510以及在胶垫一420上开设弧形口一421、胶垫二510上开设弧形口二511，便于针对关节两侧不同粗细的大腿和小腿进行贴合密封，避免冷气外溢；

其中，通过将梭形柱530与侧座二500的转动关联，即侧座二500转动打开关节放入空间时，锁销320缩回，侧座一400与侧座二500旋转端聚拢闭合时，锁销320伸出，针对夹持角度进行锁死，此种本位安全设计，即关闭后才能进行角度锁死，冷敷结束后反向操作打开即解锁夹持角度的锁死状态。

第四部分为循环风驱动机构，马达610设置于侧座一400底部外侧，风扇620置于通孔532内，即通过马达610和风扇620的设计能够便于控制冰敷气流空间冷空气循环流动，即将气流循环流动更好的对关节进行降温，同时循环的气流还能够更快的将半导体制冷系统所产生的冷媒传至空间内，即提高冷敷降温效率。

第五部分为半导体制冷系统，采用控制器710、半导体制冷片720、温度传感器730和显示器740，温度传感器730来监测冰敷气流空间的温度并实时反馈至控制器710，通过预先设定的制冷温度，控制器710来通过控制半导体制冷片720两端的电压或电流来控制制冷温度，温度传感器730可以采用多种类型，常见的有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器、红外温度传感器等，本发明采用半导体温度传感器，具有响应快、精度高、价格低廉等优点，控制器710所外接电压为12-24V，安全电压。

综上所述，本发明所提出方案满足可以根据需求控制不同温度和保持低温的状态，提高冷敷治疗的效果，相较于传统的一次性冰袋、冰袋储存和管理，大大缩减的成本，值得广泛推广。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.温度可调关节冰敷器，包括外球座（100）和内球座（300），外球座（100）以固定转轴转动套设在内球座（300）上，其特征在于，还包括：

两个夹持部（200），其中一个与外球座（100）一侧连接，另一个通过外球座（100）上设有的滑槽（130）与内球座（300）连接，且两个夹持部（200）的转动平面与内球座（300）转动轴线垂直，对关节两侧躯体进行夹持；

转动夹座，包括转动设于外球座（100）两侧的侧座一（400）和侧座二（500），侧座一（400）和侧座二（500）旋转端聚拢时与外球座（100）形成对关节进行包裹的容置空间；

其中，侧座一（400）底部一侧通过连接杆（350）与内球座（300）固定连接，侧座一（400）顶部朝向外球座（100）上方延伸具有框架（430），侧座一（400）上安装有半导体制冷系统（700），半导体制冷系统（700）所包括的半导体制冷片（720）设置在框架（430）上；

内球座（300）沿转轴线设有通槽（310），侧座二（500）底端连接有贯穿通槽（310）的梭形柱（530），梭形柱（530）上设有内底面呈椭圆形的挤压槽（531），内球座（300）上设有弹性锁件，侧座一（400）和侧座二（500）旋转端聚拢时，挤压槽（531）推动弹性锁件对外球座（100）和内球座（300）的相对转动进行锁止。

2.根据权利要求1所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述外球座（100）两侧分别设有转接筒一（110）和转接筒二（120），侧座一（400）和侧座二（500）相向面分别内凹设有腔体一（410）和腔体二（501），腔体一（410）和腔体二（501）均呈等腰梯形状，且底端为半圆形，腔体一（410）水平两侧的侧座一（400）上对称设有胶垫一（420），腔体二（501）水平两侧的侧座二（500）上对称设有胶垫二（510），梭形柱（530）上设有贯穿两端的通孔（532），且一端通过弧形板与侧座二（500）连接，半导体制冷片（720）底部的腔体一（410）、腔体二（501）、胶垫一（420）、胶垫二（510）以及通孔（532）与关节合围而成闭环的冰敷气流空间，侧座一（400）上安装有控制冰敷气流空间气流循环流动的循环风驱动机构（600）。

3.根据权利要求2所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述循环风驱动机构（600）包括设置于侧座一（400）底部外侧的马达（610）以及风扇（620），马达（610）输出端贯穿腔体一（410）并插入通孔（532）内，马达（610）输出端安装有风扇（620）。

4.根据权利要求3所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述胶垫一（420）朝向外球座（100）的中下方具有弧形口一（421），胶垫二（510）朝向外球座（100）的中下方具有弧形口二（511），且侧座二（500）上方设有对胶垫二（510）延伸进行夹持的夹件（520）。

5.根据权利要求2所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述半导体制冷系统（700）还包括控制器（710）、温度传感器（730）和显示器（740），显示器（740）通过壳体安装在侧座一（400）上方外侧，且控制器（710）置于壳体内，温度传感器（730）设置在腔体一（410）上方。

6.根据权利要求1所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述滑槽（130）为两个，内球座（300）一侧通过两个贯穿滑槽（130）的连接块（340）连接夹持部（200），且两个滑槽（130）间的外球座（100）内壁上均匀设有锁止槽（140），内球座（300）径向滑动安装有弹性锁件，弹性锁件包括锁销（320）和弹簧（330），锁销（320）的内侧端插入挤压槽（531）内，锁销（320）的外侧端具有插齿端（321），锁止时，插齿端（321）插入锁止槽（140）内。

7.根据权利要求6所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述夹持部（200）包括夹板（210）和套座（220），夹板（210）顶面由连接端向外侧端倾斜向下设有下凹面（211），夹板（210）底部设有齿角向外侧倾斜的防滑齿（212），套座（220）呈C型，套座（220）底板上设有齿角倾斜向内侧上方锁合齿（222），套座（220）顶板上设有向外侧倾斜的上凹面（221）。

8.根据权利要求1所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述框架（430）顶部扣装有网罩（440）。

9.根据权利要求8所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述框架（430）朝向侧座二（500）顶部一侧面上设有弹性凸起（431），侧座二（500）顶部一侧设有锁合槽（540），锁合时，弹性凸起（431）顶入锁合槽（540）。

10.根据权利要求9所述的温度可调关节冰敷器，其特征在于，所述侧座二（500）顶部外侧设有手柄（550）。

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