一种治疗慢性病的理疗系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于人体治疗处理用的理疗装置，具体涉及一种治疗慢性病的理疗装置。

背景技术：

慢性病是指不构成传染、具有长期积累形成疾病形态损害的疾病的总称。一旦防治不及，会造成经济、生命等方面的危害。

慢性病的危害主要是造成脑、心、肾等重要脏器的损害，易造成伤残，影响劳动能力和生活质量，且医疗费用极其昂贵，增加了社会和家庭的经济负担。

2015年4月10日国家卫计委例行新闻发布会上发布了《中国疾病预防控制工作进展(2015年)报告》，用大量翔实的数据对建国以来、特别是近10年来我国疾病预防控制工作进展作了回顾总结。报告称慢性病综合防控工作力度虽然逐步加大，但防控形势依然严峻，脑血管病、恶性肿瘤等慢性病已成为主要死因，慢性病导致的死亡人数已占到全国总死亡的86.6％，此前为85％，而导致的疾病负担占总疾病负担的近70％。

热疗可祛寒，对常见的慢性病有很好的改善效果。中国民间早就有的用热水袋或加热后的沙、石、盐、石蜡热敷来缓解和治疗因寒湿引发的各类疾病。热疗还具有促进和改善人体血液循环、增强新陈代谢、提高免疫能力，而且具有消炎、消肿、镇痛、降低血压等功效，因此现代人早就用电热毯对慢性病进行理疗。理疗电热毯是由上下面料与盘绕在上下面料之间的电阻丝组成，其热均匀性欠佳。目前流行的碳素纤维布远红外线理疗电热毯较好地解决了热均匀性的问题，而且可产生远红外线。

授权公告号为CN 205339865 U的实用新型专利申请公开了一种弹性的碳纤维红外发热装置，该装置包括碳纤维发热毯1、控制器2和24V安全电源3，其中所述的碳纤维发热毯1包括内表面弹性面料层4、外表面弹性面料层5和中间的碳纤维发热层6(参见其说明书附图1和2)。上述红外发热装置虽然“利用碳纤维发热技术使人体表面升温,同时该发热装置具有良好的弹性,便于覆盖人体加热的部位,使覆盖部位均匀受热”，但是，还存在下述不足：1、根据现有技术可知，纳米碳纤维发热布是由金属丝(如铜丝)、碳纤维长丝(相当于电阻丝)和普通纱线(如涤纶线)混纺制成的(黄晓梅，季涛，余进，碳纤维电热发热布的设计与开发[J]，产业用纺织品，2009年第6期第13-16页)因此与裸露人体接触的面料层必须是绝缘的，其热传导效率通常也相对较差；2、该碳纤维发热毯虽然可利用所述的控制器来说定温度，但是由于纳米碳纤维发热布的经纬线纵横交错，则无法采用温控开关(如半导体热敏开关)来确保理疗者的绝对安全；3、该碳纤维发热毯中的碳纤维发热层是整体的，无法根据每个人需要理疗的部位来进行选择加热区域，不仅浪费电能，而且对不需要理疗的部位长期反复加热会产生副作用；4、由于不同病症的热疗温度和时间是不同的，因此无加热温度和时间的控制装置，很难获得理想的疗效，而且使用也不方便；5、不便于理疗师同时对多个病患进行集中理疗服务。

技术实现要素：

鉴于现有技术之不足，本实用新型提供一种治疗慢性病的理疗系统，该装置不仅便于理疗师同时对多个慢性病患者进行集中理疗服务，而且安全性好。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：

一种治疗慢性病的理疗系统，该装置由控制柜和一组加热理疗毯组成，其特征在于，

所述的加热理疗毯由上面料层、下面料层和设在上面料层与下面料层之间的发热层缝合构成，其中所述的发热层包括与上面料层相邻的纳米碳纤维布和与下面料层相邻的涤纶布，所述的纳米碳纤维布与涤纶布之间的间隙自人体的头至脚依次分为背部、腰部和腿部三个加热区，每一个加热区内来回盘绕分布有一根表面具有绝缘层的镍铬丝，该镍铬丝在接近其两端头的位置分别串接一个热敏开关；每一个加热区内在盘绕的镍铬丝的间隙内设有温度传感器；

所述控制柜包括一液晶温度显示电路、一线性定时指示电路、一多选一切换开关电路和一组数量等于所有加热理疗毯中镍铬丝的根数之和的恒温定时控制电路，其中，

所述液晶温度显示电路包括依次连接的ICL7106三位半A/D转换LCD显示电路和液晶显示模块，其中ICL7106三位半A/D转换LCD显示电路的模拟信号输入端和模拟信号参考端分别连接至多选一切换开关电路的温度模拟信号输出端；

所述线性定时指示电路由LM3914数码显示驱动芯片、多个发光二极管及其外围电路构成，其输入端为一模拟电压输入端，该输入端连接至多选一切换开关电路的定时模拟信号输出端；

所述多选一切换开关电路包括一单刀多掷投切开关和数量等于所有加热理疗毯中镍铬丝的根数之和的开关电路，其中单刀多掷投切开关通过驱动开关电路实现与各恒温定时控制电路的温度信号和定时信号与液晶温度显示电路及线性定时指示电路的连接；

所述的恒温定时控制电路由恒温控制电路和定时控制电路组成，其中，

所述恒温控制电路包括温度分压采集电路、温度分压设定电路、电压跟随电路、电子转换开关、温度标定电路、差动放大电路和线性加热驱动电路，其中，所述的温度分压采集电路由可调电阻与设在所述(镍铬丝的间隙内的)温度传感器串联构成，所述的温度分压设定电路由定值电阻与可调电位器串联构成，所述的电压跟随电路由运算放大器构成，所述的电子转换开关由继电器与开关串联组成，所述的温度标定电路为一同相比例放大电路，该放大电路的输出端连接开关电路的输入端；所述的电压跟随电路的输入端通过电子转换开关分别与温度采集电路和温度设定电路分压点连接；所述的电压跟随电路的输出端连接相应开关电路的温度信号输入端和差动放大电路的反相输入端；所述的差动放大电路的输出端驱动连接线性加热驱动电路，该电路的输出端与所述镍铬丝一头连接；

所述定时控制电路包括一延时时间可调的单稳态延时电路，该电路的输出端通过电子开关将供电电源连接至所述镍铬丝的另一头，其延时模拟信号经整形电路输出连接至相应开关电路的定时信号输入端。

本实用新型所述的一种治疗慢性病的理疗系统，其工作原理如下：

系统通电后，患者或理疗师根据需要，通过温度分压设定电路即可设定相应加热理疗毯中相应加热区的加热温度，并通过定时控制电路使得供电电源为加热理疗毯相应加热区定时供电加热，当任意加热区的加热温度达到恒温定时控制电路的设定温度或者定时控制电路定时时间到达时，则控制柜则控制相应的加热区停止加热。在加热理疗过程中，理疗师通过多选一切换开关电路将相应的恒温定时控制电路的温度信号和定时信号连接至液晶温度显示电路和线性定时指示电路，显示相应加热理疗毯中相应加热区的加热温度和定时时间，从而实现对多个慢性病患者进行集中理疗服务。

与现有技术相比，该理疗系统通过设置控制柜实现多个慢性病患者进行集中理疗管理，同时，患者和理疗师可根据需要为各加热理疗毯的各个加热区独立设定理疗时间和加热温度，电路结构简单，同时，由于显示部分采用液晶显示模块，耗电量低；并且不依赖于程序即可精确、自由地查看各加热理疗毯的定时时间和加热温度，使用方便。此外，本实用新型所述加热理疗装置在接近所述镍铬丝两端头的位置分别串接一个热敏开关，可进一步保证理疗者的安全。

附图说明

图1为本实用新型所述理疗系统的结构框图。

图2～4为本实用新型所述理疗系统中加热理疗毯的结构示意图，其中，图2为主视图，图3为俯视图(沿所述发热层的中间剖视)，图4为图2局部横断面的结构放大图。

图5为本实用新型所述理疗系统中控制柜的电路结构框图。

图6～图9分别为本实用新型所述理疗系统中控制柜的一个具体实施例的电路原理图，其中，图6为控制柜的多选一切换开关电路,图7为线性定时指示电路,图8为液晶温度显示电路,图9为控制一根镍铬丝的恒温定时控制电路；图9中，(a)图为温度分压采集电路、温度分压设定电路、电压跟随电路、电子转换开关和温度标定电路，(b)图为差动放大电路和线性加热驱动电路，(c)图为定时控制电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行举例说明。

参见图1，整个理疗系统由控制柜和分别与其连接的20个加热理疗毯组成。

参见图2～4，每一个加热理疗毯由上面料层1、下面料层2和设在上面料层1与下面料层2之间的发热层3缝合构成，其中所述的发热层3包括与上面料层1相邻的纳米碳纤维布3-1和与下面料层2相邻的涤纶布3-2，所述的纳米碳纤维布3-1与涤纶布3-2之间的间隙自人体的头至脚依次分为背部加热区A、腰部加热区B和腿部加热区C，每一个加热区内来回盘绕分布有一根表面具有绝缘层的镍铬丝3-3，该镍铬丝3-3在接近其两端头的位置分别串接一个热敏开关3-4，该热敏开关为85℃开关型半导体热敏电阻；每一个加热区内在盘绕的镍铬丝3-3的间隙内设有一由负温度系数热敏电阻担任的温度传感器3-5。

参见图5，由于该系统有20个加热理疗毯，每个加热理疗毯中有三根镍铬丝，因此所述控制柜中的多选一切换开关电路选用60选一切换开关电路，所述的恒温定时控制电路为60个，由理疗师根据患者的数量及理疗部位进行集中控制；每个加热理疗毯中每一根镍铬丝的设定温度和加热时间均由一液晶温度显示电路及线性定时指示电路通过60选一切换开关电路进行切换，分别显示60个加热区的温度、指示完成加热的时长。

参见图6，所述60选一切换开关电路包括一单刀60掷投切开关S1和60个三刀三掷继电器K103～Kn03构成的开关电路；每个继电器的触头INL、INH的一头分别连接相应的恒温控制电路中输出端INL、INH(参见图9)，另一头分别接于液晶温度显示电路中的模拟电压输入负端INL和模拟电压输入正端INH上(参见图8)，每个继电器的触头TIME的一头连接相应的恒温控制电路中输出端TIME(参见图9)，另一头接于线性定时指示电路的输入端TIME上(参见图7)。

参见图7，所述线性定时指示电路由美国TI公司生产的型号为LM3914数码显示驱动芯片U3、发光二极管L1～L10及外围电路构成，其输入端为一模拟电压输入端，可根据输入电压由低到高依次驱动1～10颗发光二极管，该输入端经60选一切换开关电路分别连接继电器触头TIME的另一头。所述的发光二极管熄灭一只表示完成了设定时间的1/10，10只发光二极管全部熄灭表示定时结束。

参见图8，所述液晶温度显示电路包括依次连接的A/D转换显示电路和液晶显示模块，所述A/D转换显示电路由美国美信公司生产的型号为ICL7106三位半LCD显示A/D转换器U1及外围电路构成，液晶显示模块由湖南长沙太阳人公司生产的型号为SI71263液晶显示模块U2及相应的外围电路构成，其中，三位半LCD显示A/D转换器U1的液晶显示信号输出端分别连接液晶显示模块U2的信号输入端。三位半LCD显示A/D转换器U1的模拟电压输入正端和模拟电压输入负端经60选一切换开关电路分别连接继电器触头INL、INH的另一头。

本例所述理疗系统中的20个加热理疗毯共有60个加热区，每一个加热区内均设有一根镍铬丝。出于简要的目的，以下以第一个加热区为例对所述的恒温控制电路和定时电路进行描述。

参见图9，所述的恒温控制电路和定时电路由温度分压采集电路、温度分压设定电路、电压跟随电路、电子转换开关、温度标定电路、差动放大电路和线性加热驱动电路组成，具体电路如图9中的(a)、(b)和(c)图所示。

参见图9中的(a)图，所述温度分压采集电路由设置于加热理疗毯中相应加热区中的负温度系数热敏电阻R103(即图3和图4中所述温度传感器3-5)与可调电阻R105及定值电阻R104串联构成，所述温度分压设定电路由定值电阻R101及开关S101与可调电位器R102串联构成，所述的电压跟随电路由美国国家半导体公司生产的型号为LM358的集成运算放大器U101构成，其输出端连接至开关电路中继电器K103的触头INH的一头，所述电子转换开关由继电器K101与开关S102串联构成；所述温度分压采集电路的负温度系数热敏电阻R103与定值电阻R104之间的分压点经电子转换开关中继电器的常开触点K101连接至电压跟随电路的输入端，所述温度分压设定电路中可调电位器R102的中心抽头经电子转换开关中继电器K101的常闭触点连接至电压跟随电路的输入端；所述的温度标定电路为一同相比例放大电路，由美国国家半导体公司生产的型号为LM358的集成运算放大器U102及外围电路组成，其输出端连接至开关电路中相应继电器K103的触头INL的一头。

参见图9中的(b)图，所述差动放大电路由美国国家半导体公司生产的型号为LM358集成运算放大器U103及相应的外围电路构成，其反相输入端连接至电压跟随电路的输出端，其同相输入端连接至可调电位器R102的中心抽头，其输出端连接驱动由三极管Q101和Q102及外围电路构成的线性加热驱动电路，该电路串接在加热理疗毯中的镍铬丝RTL1(即图2和图3中的编号3-3)的下头。在运算放大器U103正向输入端的电位高于反向输入端的电位时，镍铬丝的电源被切断，当运算放大器U103正向输入端的电位低于反向输入端的电位时，镍铬丝通电加热。

参见图9中的(c)图，所述的定时控制电路为一延时时间可调的单稳态延时电路，该电路由美国TI公司生产的型号为NE555的时基电路芯片U104及相应外围电路组成，其定时时间由电阻R120、可调电阻RV1与电容C101的乘积决定,通过调节可调电阻RV1即可调节定时时间，再按下自复式开关S104即可完成定时控制电路的定时触发，定时控制电路的输出端通过由功率三极管Q103和Q104组成的电子开关将安全供电电源连接至所述镍铬丝RTL1的上头，一旦定时结束，便切断根镍铬丝RTL1的电源；定时控制电路的延时模拟信号经美国国家半导体公司生产的型号为LM358集成运算放大器U105及相应外围电路构成的整形电路输出，连接至开关电路中继电器K103的触头TIME的一头，根据电容C101的端电压的高低来改变点亮线性定时指示电路中发光二极管的数量。

结合图1～图9，系统通电后，患者或理疗师根据需要，通过温度分压设定电路即可设定相应加热理疗毯中相应加热区的加热温度，并通过定时控制电路使得供电电源为加热理疗毯相应加热区定时供电加热。当加热区的加热温度没超过恒温定时控制电路的设定温度时，持续恒温加热，一旦达到设定温度或者定时控制电路定时时间到达时，控制柜则控制相应的加热区停止加热。在加热理疗过程中，理疗师通过60选一切换开关电路将相应的恒温定时控制电路的温度信号和定时信号连接至液晶温度显示电路和线性定时指示电路，显示相应加热理疗毯中相应加热区的加热温度并指示已完成加热的时长，实现对多个慢性病患者进行集中理疗服务。当温度过高时，串接的热敏开关3-4自动断开，从而保证加热部位不至烫伤。

在制造或使用时，若任意加热理疗毯的任意加热区的显示温度与实际温度相差较大，或发生温度偏移，可将相应的负温度系数热敏电阻置于标准温度环境中，通过调节对应的可调电阻和可调电位器，使得液晶显示模块U2显示标准温度值，完成温度标定。

该系统的优点在于，患者和理疗师可根据需要为各加热理疗毯的各个加热区独立设定理疗时间和加热温度，且电路结构简单，同时，由于显示部分采用液晶显示模块和发光二极管，耗电量低；并且不依赖于程序即可精确、自由地查看各加热理疗毯的定时时间和加热温度，使用方便，安全性好。