自动翻身水床的制作方法

专利名称：自动翻身水床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗护理装置，是一种主要用于预防褥疮的翻身水床。
褥疮是脑瘫、高位截瘫等不能自主运动病人的一种危险并发症。产生褥疮的直接原因是病人某些部位长期受压，导致微循环障碍，局部缺血。预防褥疮的常用方法有一、对病人定时翻身，一般2小时一次，昼夜不停。这种方法护理人员劳动强度较大。二、使用自动翻身倾斜床，这种床纵向分成三个板式结构；按下按钮后，其中两段可抬高至70°，另外一段也可轻度升高，此床有机械噪音，舒适性差，造价也较高。
本实用新型的目的是提供一种医疗护理用的自动翻身水床，该水床面能产生双向曲面倾斜，使患者缓缓无痛苦地自动变换卧位。该床具有一般水床的舒适性，噪音小，造价低。
本实用新型提供的自动翻身水床包括水囊床、水循环装置及控制电路。其特征在于a、水囊床由两个纵向并行的水囊组成，水囊分别装入一个连接在一起的囊套内。水囊内设有斜、横向带状拉筋；如图8虚线a为斜向带状拉筋，虚线b为水平横向带状拉筋。设置拉筋是为防止水囊胀大后侧向胀大。囊套上面设有固定带；头端设有固定枕头用系带。
b、水循环装置设有水箱4及加热器，设有控制水流方向的4支电磁阀Y，电磁阀Y的一端通过管路和水囊相通，另一端通过管路与水泵6或水箱相通。
c、控制电路由用于控制电动机和电磁阀的TP801计算机及脉冲电路组成，其中计算机的启动开关是时段开关S1—S4，其输入端是并行输入输出接口PIO的输入接口PB，其第一输出端是可编程序定时器CTC，对应的执行元件是继电器K1，被控对象是电动机M，其第二输出端是并行输入输出接口PIO的输出接口PA，对应的执行元件是驱动电路，被控对象是电磁阀Y1、Y3和Y2、Y4。
脉中电路由脉冲发生电路和双稳态电路组成，脉冲发生电路以集成电路NE555及外围电路为核心，输出端A接集成电路的第二脚和双稳态电路的输入端，输出端B通过二极管D1接集成电路的第3脚和继电器K3以及与门电路1、2的输入端，集成电路第2脚接地，发生脉冲CP触发双稳态电路翻转，双稳态电路的输出端Q、Q和与门电路1、2的输入端相接。
由于电磁阀分组轮换工作，与其相通的水囊轮换充水胀大或排水缩小，从整体看水床面呈现双向曲面倾斜。胀大突起的一侧水囊为患者侧卧位背部之依靠。而缩小下陷的一侧水囊成为患者侧面受力之依托。这种轮换间歇翻身将改善人体血液的循环和供给状况，使人体经常得到被动运动和刺激，所以自动翻身水床能够起到以预防褥疮为主的医疗效果。
本实用新型翻身水床和人工翻身相比，大大减轻了护理人员的劳动强度。与自动翻身倾斜床比较，翻身水床运动柔和，无硬性运动物和依托物，对患者皮肤不会造成机械性损伤。一床多功能，既是运动障碍病人的预防褥疮床垫，又是高热病人的降温床垫，即冷疗床垫也是一种能够镇静、止痛、活血和解除痉挛，活跃细胞的热传导治疗床垫。该床垫的自动翻身运动、刺激及冷热作用，对多种疾病都有辅助治疗功效


图1是本实用新型翻身水床的水路示意图。
图2是本实用新型翻身水床的水电工作方框图。
图3是本实用新型翻身水床的控制电路原理图。
图4是本实用新型翻身水床的电源电路原理图。
图5是图3中定时开关的电路原理图。
图6、图7、图8分别是水床左、右水囊充满水以及二者水量相等状态图。
下面将结合实施例及其附图对本实用新型自动翻身水床做进一步详细说明。
图1给出了水床充、排水运行状况。使用前排尽水囊的气体，用阀门7使左水囊充满水，经调节使左、右水囊水等量，即水床静止变平。使用时选用自动或手动方式使电机M带动水泵6运转，电磁阀Y1、Y3开启。右侧水囊排水经Y3沿箭头8方向回到水箱4内。水泵从水箱抽水沿箭头9方向经Y1向左侧水囊充水。水泵和电磁阀工作T分钟，左水囊充满水上凸，右水囊排水下凹，水泵停转，Y1、Y3关闭，完成第一次充水排水过程。间歇N分钟，进入第二次充、排水过程，这次是Y2、Y4开启，左水囊排水经Y4沿箭头8方向回到水箱内，水泵从水箱抽水沿箭头9方向经Y2向右水囊充水。水泵和电磁阀工作T分钟，左水囊排水下凹，右水囊充水上凸、水泵停转，Y2、Y4关闭，完成第二次充、排水过程。间歇N分钟，进入第三次充、排水过程，第三次和第一次过程相同，第四次和第二次相同，每两次之间间歇相同的时间N分钟……如此循环，实现左、右水囊轮换、间歇充、排水过程，完成水床面双向曲面倾斜。
当发生电压过高或控制器件失灵时，造成注水过多而导致水囊、管道及接头部位水压过高而破裂漏水。为避免上述现象，在水泵出端设一限压阀。
囊套2选用柔韧度好强度高的布料缝制而成。水囊3选用橡胶复合内胎，将内胎套入囊套内即构成床垫1。左、右水囊为对称设置。水囊长、宽、高分别是2m、0.6m、0.38m，整个水床长、宽、高分别为2m、1.2m、0.38m。
加热器5选用电热膜加热，外设温控开关，使水温在25—50℃范围内可调，用于病人取暖和进行热传导治疗；用于物理降温时可内置适量冰块。
图2方框图给出了水路运行控制电路工作关系，具体电路参见图3、4、5。控制电路包括TP801计算机和脉冲电路，在计算机第2输出端PA和与门电路输出端之间接有切换开关K2，使它们分别接通驱动电路，可实现自动控制或手动控制。
TP801计算机由可编程序存贮器EPROM，中央处理器CPU，并行输入输出接口PIO，可编程序定时器CTC组成。将控制程序存入存贮器中，控制过程按程序自动执行。为了实现水囊轮换间歇充水，排水，使水囊床处于双向曲面倾斜状态，必须控制充、排水时间T和间歇时间N；T是水泵工作时间，T值根据水囊容积、管道及阀门口径、水泵流量反复计算确定，通过试验定型。一般T值为5分钟，将T值编入计算机程序。在脉冲电路中由定时元件R1、C1确定。间歇时间N根据病情确定，N值即病人翻身侧卧时间，为兼顾不同病人，N值应有几个值。时段开关S1、S2、S3、S4分别代表0分、30分、60分、1/2T，对应输入端的PB值为1或0，例如S2接通，PB1＝1，PB0＝PB2＝0，间歇时间为30分钟，用脉冲电路时，N值人为确定，根据病情任意选择，例如水泵停转10分钟再次按动开关S，即间歇时间为10分钟。选用S4，PB3＝1，即左、右水囊充、排水1/2T时，两水囊水量相等，水床变平。而水囊轮换充水、排水是由电磁阀的分组布局和连接关系保证实现的(参见
图1)。为此，在计算机中将这一要求编入程序，第二输出端的PA0、PA2接通Y1、Y3，PA1、PA3接通Y2、Y4，实现Y1、Y3组和Y2、Y4组轮换开启或关闭。
手动控制由脉冲电路实现。脉冲电路由脉冲发生电路和双稳态电路组成。脉冲发生电路即定时开关电路，如图5所示，它以集成电路NE555及外围电路为核心。该集成电路的外围电路是，用于定时调整的可变电阻R1和电容C1的串联接点交于第6脚，电阻R1的动点接于第7脚。第2脚交于开关S和电阻R2的串接点，该点记作A端。第3脚通过二极管D1输出电平，二极管负极记作B端。
按下开关S，则集成电路第2脚和地短接，定时开关接通，参见图3。此时B端输出高电平使继电器K3闭合，电机M转动。A端输出脉中CP触发双稳态电路翻转而输出电平。假设双稳态电路Q端输出的高电平和B端输出的高电平同时送至与门电路1、2的输入端，因双稳态电路的Q端输出低电平，则与门1必然输出高电平，对应的电磁阀Y1、Y3工作。
每按开关S一次，都有脉冲产生，触发双稳态电路翻转一次，其输出端Q、Q轮次输出高电平，则与门1和2轮次输出高电平，电磁阀Y1、Y3和Y2、Y4轮次工作。
图4给出了整机的电源电路，220V交流电通过继电器K1或K3向水泵电机M供电。另一路交流电经变压、整流、滤波、稳压后向两路提供直流电；一路经稳压块7805输出+5V给计算机使用，另一路由稳压块7812输出+12V给驱动电路使用。
图6、7、8是水床垫三个不同工作状态图。图6是水床右水囊胀起，左水囊凹陷时的状态示意图。图7是水床右水囊凹陷、左水囊胀起时的状态示意图。图8是水床右、左水囊水量相等床垫变平状态图，如图6、7、8所示，水床右，左水囊轮换起伏，处于床中的人体轮换变化体位，即左侧卧位—仰卧位—右侧卧位—仰卧位……如此循环，即达到为病人自动翻身之目的。此为不能随意运动病人防治褥疮等并发症提供了一种护理用具。
权利要求1.一种医用自动翻身水床，它包括床垫、水循环装置及控制电路，本实用新型的特征在于a、床垫(1)由囊套(2)和两个纵向排列的水囊(3)构成，囊套上设有固定人体之系带，b、水循环装置设有水箱(4)及加热器(5)，设有4支电磁阀Y，电磁阀Y的一端通过管路和水囊相通，另一端通过管路和水泵(6)或水箱相通，c、控制电路由用于控制电动机和电磁阀的TP801计算机及脉冲电路组成，其中，计算机的启动开关是时段开关(S1—S4)，其输入端是并行输入输出接口(PIO)的输入接口(PB)，其第一输出端是可编程序定时器(CTC)，对应的执行元件是继电器(K1)，被控对象是电动机(M)，其第二输出端是并行输入输出接口(PIO)的输出接口(PA)，对应的执行元件是驱动电路，被控对象是电磁阀(Y1、Y3)和(Y2、Y4)，脉冲电路由脉冲发生电路和双稳态电路组成，脉冲发生电路以集成电路NE555及外围电路为核心，输出端A接集成电路的第二脚和双稳态电路的输入端，输出端B通过二极管D1，接集成电路的第3脚和继电器(K3)以及与门电路(1、2)的输入端，集成电路第2脚接地，发生脉冲(CP)触发双稳态电路翻转，双稳态电路的输出端(Q、Q)和与门电路(1、2)的输入端相接。
专利摘要本实用新型公开了一种医疗护理用自动翻身水床。它包括水床、水循环装置及控制电路，其特征在于水床垫由二个纵向排列水囊及囊套构成，采用水泵、电磁阀、水囊、水箱循环形式。控制电路包括TP801计算机和脉冲电路；它们控制水泵工作时间、电磁阀和水囊充、排水的顺序及两次充水的间隔时间。使两水囊轮换、间歇充水回水，使床面呈现双向曲面倾斜，以此达到病人自动翻身目的。
文档编号A61G7/057GK2233239SQ9520318
公开日1996年8月21日 申请日期1995年2月28日 优先权日1995年2月28日
发明者侯玉才 申请人:侯玉才