自动脉冲冷敷系统及冷敷方法_2

文档序号:8232772阅读:来源:国知局

[0027]由于还包括用于显示水的温度值的显示屏,该显示屏与中央处理单元电连接,该结构使水的温度值直观化,便于控制。
[0028]由于大水箱内设有一个液位传感器,该液位传感器与中央处理单元电连接;该结构能够防止大水箱内的水位过低。
[0029]综上所述,本发明的自动脉冲冷敷系统的中央处理单元输出不同占空比的PWM波给脉冲控制电路,该脉冲控制电路根据PWM波输出不同的电压给隔膜泵,该隔膜泵在不同电压下具有不同的转速,而不同转速的隔膜泵输入冰囊内的水的压力不同,从而使冰囊上的各处形成脉冲动作,使其覆盖的患处被按摩,进而使冷敷治疗的效果佳。同时本发明通过控制给大水箱内的水制冷降温的空气制冷单元的压缩机,以及控制小水箱内的加热装置,使进入冰囊的水的温度为恒温。因此本发明的冷敷系统使冷敷治疗自动恒温进行,同时本冷敷系统对患处进行自动按摩治疗,从而使冷敷效果佳。
【附图说明】
[0030]图1是本发明的自动脉冲冷敷系统的水的循环路径图;
[0031 ]图2是本发明的自动脉冲冷敷系统的电气框图;
[0032]图3是本发明的自动脉冲冷敷系统的带有加热装置时的电气框图;
[0033]图4是本发明的脉冲控制电路的电路图;
[0034]图中:U1A—第一场效应管、UlB—第二场效应管。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0036]如图1所示,一种自动脉冲冷敷系统包括空气制冷单元,该空气制冷单元的蒸发器设置于一个大水箱中,以及与中央处理单元电连接的压缩机,该空气制冷单元将大水箱内的水制冷降温。其中大水箱的出水端与一个小水箱的进水端连接,小水箱的出水端与一个隔膜泵MG的进水端连接,该隔膜泵MG的出水端与冰囊的进水端连通,冰囊的出水管则与大水箱的回水端连接。大水箱、小水箱、隔膜泵MG、冰囊构成一个冷敷水的循环路径。大水箱内的水在隔膜泵MG的作用下,沿循环路径循环,循环到冰囊后对冰囊的覆盖处进行冰敷治疗。本实施例优选大水箱的体积是小水箱体积的两倍或者两倍以上。
[0037]如图2所示,本发明还包括中央处理单元,中央处理单元选用单片机电路,该单片机电路优选STM32F103单片机芯片。中央处理单元与空气制冷单元的压缩机电连接,还与小水箱内的第一温度传感器电连接。中央处理单元通过不断采集第一温度传感器的数值,来判断从小水箱内的水的温度值。因小水箱内的水经过隔膜泵MG后直接进入冰囊内,使小水箱内的水的温度值相当于冰囊内的水的温度值。当小水箱内的水的温度值过低时,中央处理单元控制压缩机使其工作频率调低,即降低给大水箱内的水制冷降温的功率。当小水箱内的水的温度值过高时,中央处理单元控制压缩机加大制冷降温的功率,使大水箱内的水的温度降低。因此中央处理单元能够根据实际冰囊内的水的温度值,来实时调整压缩机制冷降温的功率,使压缩机无需经常停机,从而保证了压缩机的使用寿命,也节约了能源。
[0038]本发明的中央处理单元还从Press-PWM端输出PWM波给脉冲控制电路,脉冲控制电路接收到PWM波后,输出电压供给隔膜泵MG工作,不同PWM占空比脉冲控制电路输出的电压值不同,使隔膜泵的转速能够间接的被中央处理单元控制,使从隔膜泵的出口端流入冰囊的水的压力变化。而不同压力的水进入到冰囊的各处后,使患处在进行在冰敷治疗的同时被按摩,从而使冰敷治疗效果佳。
[0039]本发明的中央处理单元通过输出不同占空比的PWM波,来达到控制隔膜泵MG转速的目的。具体控制方式为:PWM波的占空比高时,隔膜泵MG的转速高,从冰囊的进水管进入冰囊的水的压力大;反之,PWM波的占空比低时,隔膜泵MG的转速低,从冰囊的进水管进入冰囊的水的压力小;一大一小的变化实现了按摩。本实施例的隔膜泵MG包括三个腔室。
[0040]如图4所示,本实施例的脉冲控制电路用于输出O?12V的可调电压,脉冲控制电路包括串接在一起的电阻R15和发光二极管LEDl、电阻R15与隔膜泵MG的电源的正极连接,发光二极管LEDl的负极与隔膜泵MG的电源正极连接。还包括与隔膜泵MG的电源两端并接的电容C2和电容C36,其中电容C36的正极与隔膜泵MG的电源正极连接。隔膜泵MG的电源正极还与电感LI的一端连接,电感LI的另一端与二极管Dl的负极连接。二极管Dl的正极和发光二极管LEDl的负极接地DGND。脉冲控制电路还包括第一场效应管UlA和第二场效应管U1B,其中第一场效应管UlA的漏极与二极管Dl的正极连接,第一场效应管UlA的栅极经一个保险Fl与12V电压连接,第一场效应管UlA的源极经过电阻Rll与第二场效应管UlB的漏极连接,第二场效应管UlB的源极接地,源极还经过电阻R13与中央处理单元的Press-PWM端连接,第二场效应管UlB的栅极经电阻R12与中央处理单元Press-PWM端连接。
[0041]本发明还包括显示屏,该显示屏与中央处理单元电连接。在中央处理单元采集到第一温度传感器的数值后,将该数值处理后显示在显示屏上。本实施例用于冰敷的水的设定温度范围为5 °C?40 °C,温度精度为+1.0 °C。
[0042]本实施的大水箱内还设有一个液位传感器,该液位传感器与中央处理单元电连接。该液位传感器用于检测大水箱内的水的量,当大水箱内的水位低于液位传感器时,中央处理器接收到水位低的信号后通知使用者,从而保证了冷敷治疗的正常进行。
[0043]使用本发明进行冷敷治疗时,其冷敷方法为:
[0044]将大水箱从回水端注水,小水箱从出水端注水,将冰囊绑在待冰敷的患处。本实施例的冰囊为多个,各冰囊对应着人体各部位的形状,而且每个冰囊与隔膜泵MG均为可拆卸连接。当需要冰敷治疗某个患处时,选用与该患处形状相适配的冰囊,再将该冰囊的进水管与隔膜泵连接在一起,冰囊出水管与大水箱连接在一起,让水的循环路径闭合。中央处理单元启动空气制冷单元的压缩机工作,将大水箱内的水制冷降温。
[0045]中央处理单元启动隔膜泵,在隔膜泵的作用下,大水箱内的水循环,循环路径为:从大水箱进入小水箱内,再从小水箱经过隔膜泵进入冰囊内,最后从冰囊再回到大水箱内,大水箱内的水在隔膜泵的作用下按照上述路径往复循环。
[0046]当水循环至冰囊内时,对冰囊覆盖的患处进行冰敷治疗;水循环回到大水箱后,因吸收人体的热量而使其温度高于大水箱内水的温度,但是因大水箱的体积大,使其内的水的温度变化慢;从而使压缩机趋于稳定工作,保证了使用寿命。水在隔膜泵的作用下,接着往复循环。
[0047]在冰敷治疗的过程中,中央处理单元Press-PWM端输出PWM波给脉冲控制电路;脉冲控制电路根据PWM占空比输出O?12V的可调电压供给隔膜泵,不同的电压使隔膜泵的转速不同。中央处理单元通过控制输出PWM波的占空比,来实现对隔膜泵的转速的控制,控制进入冰囊内的水的压力,使冰囊按摩进行冰敷治疗的患处。
[0048]在进行冰敷治疗的过程中,中央处理单元不断采集第一温度传感器的数值,并根据该数值控制压缩机工作,来调整大水箱内的水的温度,控制进入冰囊内的水的温度在5°C?40°C内。具体为:当大水箱内的水的温度升高到40°C后,水循环至小水箱内后,其温度被中央处理单元通过第一温度传感器采集到,中央处理单元采集到该信号后控制压缩机加大制冷功率,使大水箱内的水的温度下降;同理当小水箱内的水的温度低于5°C后,中央处理单元控制压缩机减少制冷功率,即使大水箱内的水的温度不会继续降温,同时被从冰囊循环回来的水提升温度,最终使水的温度控制在5?40°C之间,达到恒温冰敷治疗的目的。
[0049]如图3所示,本发明还可以在小水箱内设有加热装置,该加热装置与小水箱可拆卸连接,当无需加热装置时可以不安装。在大水箱内设有第二温度传感器,并且加热装置和第二温度传感器分别与中央处理单元电连接。
[0050]当第二温度传感器采集到大水箱内的水的温度值过低时,将该温度值转化成电信号传递给中央处理单元,接着中央处理单元根据该电
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