一种改善微循环的三区域加热式理疗装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于人体治疗处理用的理疗装置，具体涉及一种改善微循环的理疗装置。

背景技术：

微循环，是指微动脉和微静脉之间的血液循环，是血液与组织细胞进行物质交换的场所。

微循环的基本功能是进行血液和组织液之间的物质交换。正常情况下，微循环的血流量与组织器官的代谢水平相适应，保证各组织器官的血液灌流量并调节回心血量。如果微循环发生障碍，将会直接影响各器官的生理功能。

热疗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，因此采用理疗电热毯作为理疗装置成为研究的热点。

早期的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 205339865U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。

技术实现要素：

鉴于现有技术之不足，本实用新型提供一种改善微循环的三区域加热式理疗装置，该装置不仅可选择加热区域，而且安全性好。

本实用新型解决上述问题的技术方案如下：

一种改善微循环的三区域加热式理疗装置，该装置由控制器和加热理疗毯组成，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；

所述的控制器包括三组定时恒温加热控制电路，每组电路由包括一PWM加热驱动电路、恒温控制电路和一定时控制电路组成，其中，

所述PWM加热驱动电路为一由TC647B专用芯片及外围电路构成的PWM方波输出电路，其输出端通过电子功率开关连接相应加热区的镍铬丝；

所述恒温控制电路包括温度基准电路和依次连接的电压跟随电路、差动放大电路和滤波电路，其中，温度基准电路包括依次连接的可调式电阻分压电路和电压跟随器，所述电压跟随电路的输入端与相应加热区内的温度传感器连接，滤波电路的输出端连接至所述PWM加热驱动电路的模拟信号输入端；

所述定时控制电路由一DL8919计时控制芯片及其外围电路构成，其输出端通过电子开关将供电电源与相应加热区的镍铬丝连接。

本实用新型所述的一种改善微循环的三区域加热式理疗装置的工作原理如下：

该装置在通电之后通过分别调节各加热区的恒温控制电路中的可调式电阻分压电路即可设定背部、腰部和腿部三个加热区的加热温度，同时用户通过触发定时电路实现定时加热，温度传感器采集各加热区的温度并转化为模拟电信号与设置温度进行差动放大后输出控制 PWM加热驱动电路的输出脉冲宽度，使得加热区的加热温度达到设定温度并保持恒定，当定时时间到达设定时间后，计时控制芯片即控制电子开关关断，关闭加热理疗。

与现有技术相比，该改善微循环的三区域加热式理疗装置通过设置三组定时恒温加热控制电路，可独立地对背部、腰部和腿部三个加热区进行加热温度控制和定时控制，且电路结构简单小巧；并且不依赖于程序即可精确、自由地设定温度；如发生温度漂移，还可人工调整，从而使得人们在理疗时感到舒适与安全。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1～3为本实用新型所述三区域加热式理疗装置中加热理疗毯的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为俯视图(沿所述发热层的中间剖视)，图3为图1局部横断面的结构放大图。

图4为本实用新型所述三区域加热式理疗装置中控制器的电路结构框图。

图5为本实用新型所述三区域加热式理疗装置的控制器中一组定时恒温加热控制电路的电原理图,其中，(a)图为PWM加热驱动电路，(b)图为恒温控制电路，(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。

本实用新型所述三区域加热式理疗装置由控制器和加热理疗毯组成。

参见图1～3，所述的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的间隙内设有一由美国TI公司生产的型号为LM35高精度温度传感器3-5。

参见图4，所述控制器包括三组定时恒温加热控制电路，每组定时恒温加热控制电路的电路组成均如图5所示，该电路由一PWM加热驱动电路、恒温控制电路和一定时控制电路组成。

如图5a)所示，所述PWM加热驱动电路为由美国MicroChip公司生产的TC647B风机控制专用芯片U101及其外围电路组成的一PWM方波输出电路，该电路可根据输入 1.2V～2.6V模拟电压值线性地输出占空比为0％～100％的PWM方波，从而用于通过功率电子开关Q101控制相应加热区的镍铬丝RTL101，即图2和图3中所示镍铬丝3-3的加热功率。

如图5b)所示，所述恒温控制电路包括温度基准电路和依次连接的电压跟随电路、差动放大电路和滤波电路，其中，所述滤波电路为RC滤波电路，该电路由电阻R109和电容C105 组成；所述的温度基准电路包括一可调式电阻分压电路和一电压跟随器，该电压跟随器由美国国家半导体公司生产的型号LM324的集成运算放大器U102B构成；所述可调式电阻分压电路由电阻R111～R113串联组成，其中可调电阻R112的中间抽头连接一电压跟随器的输入端；所述电压跟随电路由美国国家半导体公司生产的型号LM324的集成运算放大器U102C 构成，其输入端连接一美国TI公司生产的型号为LM35的高精度温度传感器U103，该传感器即图2和图3所示的高精度温度传感器3-5；所述差动放大电路由美国国家半导体公司生产的型号为LM324的集成运算放大器U102D及其外围电路构成，其输出端经所述的RC滤波电路连接至所述PWM加热驱动电路的模拟电压输入端；

如图5c)所示，所述定时控制电路由深圳晶峰达电子科技有限公司生产的型号为DL8919 计时控制芯片U104及其外围电路构成，定时控制电路均设有一定时触发开关S101，同时，该电路通过可调电阻RV1设置加热时间，该定时控制电路的控制端经一电子开关Q102控制各加热区的镍铬丝3-3与+24V供电电源的通断。

参见图1～图5，三区域加热式理疗装置通电后，用户可通过可调电阻R112设定一加热区的加热温度，同时，通过可调电阻RV1设置加热时间，按下开关触发开关S101，即开始定时理疗加热，用户可在理疗加热过程中根据需要调节可调电阻R112，从而改变加热区的加热温度，当加热温度达到设定温度时，PWM加热驱动电路降低输出脉冲宽度，从而保持恒温，若温度过高，加热区串接的热敏开关3-4自动断开，从而保证加热部位不至烫伤。达到理疗加热时间后，加热区的定时控制电路即控制电子开关Q102断开，从而停止加热。

若在制造或使用前，为保证温度控制的准确性，可将加热区的高精度温度传感器U103 置于标准温度环境中，通过调整可调电阻R112及差动放大电路的放大系数，使得恒温控制电路的PWM脉宽输出占空比为0％，从而完成校准。

由于采用三区域加热式理疗装置独立控制的方式，可根据需要分别对背部加热区A、腰部加热区B和腿部加热区C三个加热区进行加热温度控制和定时控制，且装置电路结构简单小巧，使用方便，舒适与安全。