本實(shí)用新型涉及一種用于人體治療處理用的理療裝置,具體涉及一種治療慢性病的理療裝置。
背景技術(shù):
慢性病是指不構(gòu)成傳染、具有長期積累形成疾病形態(tài)損害的疾病的總稱。一旦防治不及,會(huì)造成經(jīng)濟(jì)、生命等方面的危害。
慢性病的危害主要是造成腦、心、腎等重要臟器的損害,易造成傷殘,影響勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量,且醫(yī)療費(fèi)用極其昂貴,增加了社會(huì)和家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
2015年4月10日國家衛(wèi)計(jì)委例行新聞發(fā)布會(huì)上發(fā)布了《中國疾病預(yù)防控制工作進(jìn)展(2015年)報(bào)告》,用大量翔實(shí)的數(shù)據(jù)對(duì)建國以來、特別是近10年來我國疾病預(yù)防控制工作進(jìn)展作了回顧總結(jié)。報(bào)告稱慢性病綜合防控工作力度雖然逐步加大,但防控形勢(shì)依然嚴(yán)峻,腦血管病、惡性腫瘤等慢性病已成為主要死因,慢性病導(dǎo)致的死亡人數(shù)已占到全國總死亡的86.6%,此前為85%,而導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)占總疾病負(fù)擔(dān)的近70%。
熱療可祛寒,對(duì)常見的慢性病有很好的改善效果。中國民間早就有的用熱水袋或加熱后的沙、石、鹽、石蠟熱敷來緩解和治療因寒濕引發(fā)的各類疾病。熱療還具有促進(jìn)和改善人體血液循環(huán)、增強(qiáng)新陳代謝、提高免疫能力,而且具有消炎、消腫、鎮(zhèn)痛、降低血壓等功效,因此現(xiàn)代人早就用電熱毯對(duì)慢性病進(jìn)行理療。理療電熱毯是由上下面料與盤繞在上下面料之間的電阻絲組成,其熱均勻性欠佳。目前流行的碳素纖維布遠(yuǎn)紅外線理療電熱毯較好地解決了熱均勻性的問題,而且可產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線。
授權(quán)公告號(hào)為CN 205339865 U的實(shí)用新型專利申請(qǐng)公開了一種彈性的碳纖維紅外發(fā)熱裝置,該裝置包括碳纖維發(fā)熱毯1、控制器2和24V安全電源3,其中所述的碳纖維發(fā)熱毯1包括內(nèi)表面彈性面料層4、外表面彈性面料層5和中間的碳纖維發(fā)熱層6(參見其說明書附圖1和2)。上述紅外發(fā)熱裝置雖然“利用碳纖維發(fā)熱技術(shù)使人體表面升溫,同時(shí)該發(fā)熱裝置具有良好的彈性,便于覆蓋人體加熱的部位,使覆蓋部位均勻受熱”,但是,還存在下述不足:1、根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)可知,納米碳纖維發(fā)熱布是由金屬絲(如銅絲)、碳纖維長絲(相當(dāng)于電阻絲)和普通紗線(如滌綸線)混紡制成的(黃曉梅,季濤,余進(jìn),碳纖維電熱發(fā)熱布的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J],產(chǎn)業(yè)用紡織品,2009年第6期第13-16頁)因此與裸露人體接觸的面料層必須是絕緣的,其熱傳導(dǎo)效率通常也相對(duì)較差;2、該碳纖維發(fā)熱毯雖然可利用所述的控制器來說定溫度,但是由于納米碳纖維發(fā)熱布的經(jīng)緯線縱橫交錯(cuò),則無法采用溫控開關(guān)(如半導(dǎo)體熱敏開關(guān))來確保理療者的絕對(duì)安全;3、該碳纖維發(fā)熱毯中的碳纖維發(fā)熱層是整體的,無法根據(jù)每個(gè)人需要理療的部位來進(jìn)行選擇加熱區(qū)域,不僅浪費(fèi)電能,而且對(duì)不需要理療的部位長期反復(fù)加熱會(huì)產(chǎn)生副作用;4、由于不同病癥的熱療溫度和時(shí)間是不同的,因此無加熱溫度和時(shí)間的控制裝置,很難獲得理想的療效,而且使用也不方便;5、不便于理療師同時(shí)對(duì)多個(gè)病患進(jìn)行集中理療服務(wù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)之不足,本實(shí)用新型提供一種治療慢性病的理療系統(tǒng),該裝置不僅便于理療師同時(shí)對(duì)多個(gè)慢性病患者進(jìn)行集中理療服務(wù),而且安全性好。
本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案如下:
一種治療慢性病的理療系統(tǒng),該裝置由控制柜和一組加熱理療毯組成,其特征在于,
所述的加熱理療毯由上面料層、下面料層和設(shè)在上面料層與下面料層之間的發(fā)熱層縫合構(gòu)成,其中所述的發(fā)熱層包括與上面料層相鄰的納米碳纖維布和與下面料層相鄰的滌綸布,所述的納米碳纖維布與滌綸布之間的間隙自人體的頭至腳依次分為背部、腰部和腿部三個(gè)加熱區(qū),每一個(gè)加熱區(qū)內(nèi)來回盤繞分布有一根表面具有絕緣層的鎳鉻絲,該鎳鉻絲在接近其兩端頭的位置分別串接一個(gè)熱敏開關(guān);每一個(gè)加熱區(qū)內(nèi)在盤繞的鎳鉻絲的間隙內(nèi)設(shè)有溫度傳感器;
所述控制柜包括一液晶溫度顯示電路、一線性定時(shí)指示電路、一多選一切換開關(guān)電路和一組數(shù)量等于所有加熱理療毯中鎳鉻絲的根數(shù)之和的恒溫定時(shí)控制電路,其中,
所述液晶溫度顯示電路包括依次連接的ICL7106三位半A/D轉(zhuǎn)換LCD顯示電路和液晶顯示模塊,其中ICL7106三位半A/D轉(zhuǎn)換LCD顯示電路的模擬信號(hào)輸入端和模擬信號(hào)參考端分別連接至多選一切換開關(guān)電路的溫度模擬信號(hào)輸出端;
所述線性定時(shí)指示電路由LM3914數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)芯片、多個(gè)發(fā)光二極管及其外圍電路構(gòu)成,其輸入端為一模擬電壓輸入端,該輸入端連接至多選一切換開關(guān)電路的定時(shí)模擬信號(hào)輸出端;
所述多選一切換開關(guān)電路包括一單刀多擲投切開關(guān)和數(shù)量等于所有加熱理療毯中鎳鉻絲的根數(shù)之和的開關(guān)電路,其中單刀多擲投切開關(guān)通過驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)與各恒溫定時(shí)控制電路的溫度信號(hào)和定時(shí)信號(hào)與液晶溫度顯示電路及線性定時(shí)指示電路的連接;
所述的恒溫定時(shí)控制電路由恒溫控制電路和定時(shí)控制電路組成,其中,
所述恒溫控制電路包括溫度分壓采集電路、溫度分壓設(shè)定電路、電壓跟隨電路、電子轉(zhuǎn)換開關(guān)、溫度標(biāo)定電路、差動(dòng)放大電路和線性加熱驅(qū)動(dòng)電路,其中,所述的溫度分壓采集電路由可調(diào)電阻與設(shè)在所述(鎳鉻絲的間隙內(nèi)的)溫度傳感器串聯(lián)構(gòu)成,所述的溫度分壓設(shè)定電路由定值電阻與可調(diào)電位器串聯(lián)構(gòu)成,所述的電壓跟隨電路由運(yùn)算放大器構(gòu)成,所述的電子轉(zhuǎn)換開關(guān)由繼電器與開關(guān)串聯(lián)組成,所述的溫度標(biāo)定電路為一同相比例放大電路,該放大電路的輸出端連接開關(guān)電路的輸入端;所述的電壓跟隨電路的輸入端通過電子轉(zhuǎn)換開關(guān)分別與溫度采集電路和溫度設(shè)定電路分壓點(diǎn)連接;所述的電壓跟隨電路的輸出端連接相應(yīng)開關(guān)電路的溫度信號(hào)輸入端和差動(dòng)放大電路的反相輸入端;所述的差動(dòng)放大電路的輸出端驅(qū)動(dòng)連接線性加熱驅(qū)動(dòng)電路,該電路的輸出端與所述鎳鉻絲一頭連接;
所述定時(shí)控制電路包括一延時(shí)時(shí)間可調(diào)的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路,該電路的輸出端通過電子開關(guān)將供電電源連接至所述鎳鉻絲的另一頭,其延時(shí)模擬信號(hào)經(jīng)整形電路輸出連接至相應(yīng)開關(guān)電路的定時(shí)信號(hào)輸入端。
本實(shí)用新型所述的一種治療慢性病的理療系統(tǒng),其工作原理如下:
系統(tǒng)通電后,患者或理療師根據(jù)需要,通過溫度分壓設(shè)定電路即可設(shè)定相應(yīng)加熱理療毯中相應(yīng)加熱區(qū)的加熱溫度,并通過定時(shí)控制電路使得供電電源為加熱理療毯相應(yīng)加熱區(qū)定時(shí)供電加熱,當(dāng)任意加熱區(qū)的加熱溫度達(dá)到恒溫定時(shí)控制電路的設(shè)定溫度或者定時(shí)控制電路定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí),則控制柜則控制相應(yīng)的加熱區(qū)停止加熱。在加熱理療過程中,理療師通過多選一切換開關(guān)電路將相應(yīng)的恒溫定時(shí)控制電路的溫度信號(hào)和定時(shí)信號(hào)連接至液晶溫度顯示電路和線性定時(shí)指示電路,顯示相應(yīng)加熱理療毯中相應(yīng)加熱區(qū)的加熱溫度和定時(shí)時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)慢性病患者進(jìn)行集中理療服務(wù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該理療系統(tǒng)通過設(shè)置控制柜實(shí)現(xiàn)多個(gè)慢性病患者進(jìn)行集中理療管理,同時(shí),患者和理療師可根據(jù)需要為各加熱理療毯的各個(gè)加熱區(qū)獨(dú)立設(shè)定理療時(shí)間和加熱溫度,電路結(jié)構(gòu)簡單,同時(shí),由于顯示部分采用液晶顯示模塊,耗電量低;并且不依賴于程序即可精確、自由地查看各加熱理療毯的定時(shí)時(shí)間和加熱溫度,使用方便。此外,本實(shí)用新型所述加熱理療裝置在接近所述鎳鉻絲兩端頭的位置分別串接一個(gè)熱敏開關(guān),可進(jìn)一步保證理療者的安全。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型所述理療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2~4為本實(shí)用新型所述理療系統(tǒng)中加熱理療毯的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖2為主視圖,圖3為俯視圖(沿所述發(fā)熱層的中間剖視),圖4為圖2局部橫斷面的結(jié)構(gòu)放大圖。
圖5為本實(shí)用新型所述理療系統(tǒng)中控制柜的電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖6~圖9分別為本實(shí)用新型所述理療系統(tǒng)中控制柜的一個(gè)具體實(shí)施例的電路原理圖,其中,圖6為控制柜的多選一切換開關(guān)電路,圖7為線性定時(shí)指示電路,圖8為液晶溫度顯示電路,圖9為控制一根鎳鉻絲的恒溫定時(shí)控制電路;圖9中,(a)圖為溫度分壓采集電路、溫度分壓設(shè)定電路、電壓跟隨電路、電子轉(zhuǎn)換開關(guān)和溫度標(biāo)定電路,(b)圖為差動(dòng)放大電路和線性加熱驅(qū)動(dòng)電路,(c)圖為定時(shí)控制電路。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行舉例說明。
參見圖1,整個(gè)理療系統(tǒng)由控制柜和分別與其連接的20個(gè)加熱理療毯組成。
參見圖2~4,每一個(gè)加熱理療毯由上面料層1、下面料層2和設(shè)在上面料層1與下面料層2之間的發(fā)熱層3縫合構(gòu)成,其中所述的發(fā)熱層3包括與上面料層1相鄰的納米碳纖維布3-1和與下面料層2相鄰的滌綸布3-2,所述的納米碳纖維布3-1與滌綸布3-2之間的間隙自人體的頭至腳依次分為背部加熱區(qū)A、腰部加熱區(qū)B和腿部加熱區(qū)C,每一個(gè)加熱區(qū)內(nèi)來回盤繞分布有一根表面具有絕緣層的鎳鉻絲3-3,該鎳鉻絲3-3在接近其兩端頭的位置分別串接一個(gè)熱敏開關(guān)3-4,該熱敏開關(guān)為85℃開關(guān)型半導(dǎo)體熱敏電阻;每一個(gè)加熱區(qū)內(nèi)在盤繞的鎳鉻絲3-3的間隙內(nèi)設(shè)有一由負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻擔(dān)任的溫度傳感器3-5。
參見圖5,由于該系統(tǒng)有20個(gè)加熱理療毯,每個(gè)加熱理療毯中有三根鎳鉻絲,因此所述控制柜中的多選一切換開關(guān)電路選用60選一切換開關(guān)電路,所述的恒溫定時(shí)控制電路為60個(gè),由理療師根據(jù)患者的數(shù)量及理療部位進(jìn)行集中控制;每個(gè)加熱理療毯中每一根鎳鉻絲的設(shè)定溫度和加熱時(shí)間均由一液晶溫度顯示電路及線性定時(shí)指示電路通過60選一切換開關(guān)電路進(jìn)行切換,分別顯示60個(gè)加熱區(qū)的溫度、指示完成加熱的時(shí)長。
參見圖6,所述60選一切換開關(guān)電路包括一單刀60擲投切開關(guān)S1和60個(gè)三刀三擲繼電器K103~Kn03構(gòu)成的開關(guān)電路;每個(gè)繼電器的觸頭INL、INH的一頭分別連接相應(yīng)的恒溫控制電路中輸出端INL、INH(參見圖9),另一頭分別接于液晶溫度顯示電路中的模擬電壓輸入負(fù)端INL和模擬電壓輸入正端INH上(參見圖8),每個(gè)繼電器的觸頭TIME的一頭連接相應(yīng)的恒溫控制電路中輸出端TIME(參見圖9),另一頭接于線性定時(shí)指示電路的輸入端TIME上(參見圖7)。
參見圖7,所述線性定時(shí)指示電路由美國TI公司生產(chǎn)的型號(hào)為LM3914數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)芯片U3、發(fā)光二極管L1~L10及外圍電路構(gòu)成,其輸入端為一模擬電壓輸入端,可根據(jù)輸入電壓由低到高依次驅(qū)動(dòng)1~10顆發(fā)光二極管,該輸入端經(jīng)60選一切換開關(guān)電路分別連接繼電器觸頭TIME的另一頭。所述的發(fā)光二極管熄滅一只表示完成了設(shè)定時(shí)間的1/10,10只發(fā)光二極管全部熄滅表示定時(shí)結(jié)束。
參見圖8,所述液晶溫度顯示電路包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換顯示電路和液晶顯示模塊,所述A/D轉(zhuǎn)換顯示電路由美國美信公司生產(chǎn)的型號(hào)為ICL7106三位半LCD顯示A/D轉(zhuǎn)換器U1及外圍電路構(gòu)成,液晶顯示模塊由湖南長沙太陽人公司生產(chǎn)的型號(hào)為SI71263液晶顯示模塊U2及相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成,其中,三位半LCD顯示A/D轉(zhuǎn)換器U1的液晶顯示信號(hào)輸出端分別連接液晶顯示模塊U2的信號(hào)輸入端。三位半LCD顯示A/D轉(zhuǎn)換器U1的模擬電壓輸入正端和模擬電壓輸入負(fù)端經(jīng)60選一切換開關(guān)電路分別連接繼電器觸頭INL、INH的另一頭。
本例所述理療系統(tǒng)中的20個(gè)加熱理療毯共有60個(gè)加熱區(qū),每一個(gè)加熱區(qū)內(nèi)均設(shè)有一根鎳鉻絲。出于簡要的目的,以下以第一個(gè)加熱區(qū)為例對(duì)所述的恒溫控制電路和定時(shí)電路進(jìn)行描述。
參見圖9,所述的恒溫控制電路和定時(shí)電路由溫度分壓采集電路、溫度分壓設(shè)定電路、電壓跟隨電路、電子轉(zhuǎn)換開關(guān)、溫度標(biāo)定電路、差動(dòng)放大電路和線性加熱驅(qū)動(dòng)電路組成,具體電路如圖9中的(a)、(b)和(c)圖所示。
參見圖9中的(a)圖,所述溫度分壓采集電路由設(shè)置于加熱理療毯中相應(yīng)加熱區(qū)中的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻R103(即圖3和圖4中所述溫度傳感器3-5)與可調(diào)電阻R105及定值電阻R104串聯(lián)構(gòu)成,所述溫度分壓設(shè)定電路由定值電阻R101及開關(guān)S101與可調(diào)電位器R102串聯(lián)構(gòu)成,所述的電壓跟隨電路由美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號(hào)為LM358的集成運(yùn)算放大器U101構(gòu)成,其輸出端連接至開關(guān)電路中繼電器K103的觸頭INH的一頭,所述電子轉(zhuǎn)換開關(guān)由繼電器K101與開關(guān)S102串聯(lián)構(gòu)成;所述溫度分壓采集電路的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻R103與定值電阻R104之間的分壓點(diǎn)經(jīng)電子轉(zhuǎn)換開關(guān)中繼電器的常開觸點(diǎn)K101連接至電壓跟隨電路的輸入端,所述溫度分壓設(shè)定電路中可調(diào)電位器R102的中心抽頭經(jīng)電子轉(zhuǎn)換開關(guān)中繼電器K101的常閉觸點(diǎn)連接至電壓跟隨電路的輸入端;所述的溫度標(biāo)定電路為一同相比例放大電路,由美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號(hào)為LM358的集成運(yùn)算放大器U102及外圍電路組成,其輸出端連接至開關(guān)電路中相應(yīng)繼電器K103的觸頭INL的一頭。
參見圖9中的(b)圖,所述差動(dòng)放大電路由美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號(hào)為LM358集成運(yùn)算放大器U103及相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成,其反相輸入端連接至電壓跟隨電路的輸出端,其同相輸入端連接至可調(diào)電位器R102的中心抽頭,其輸出端連接驅(qū)動(dòng)由三極管Q101和Q102及外圍電路構(gòu)成的線性加熱驅(qū)動(dòng)電路,該電路串接在加熱理療毯中的鎳鉻絲RTL1(即圖2和圖3中的編號(hào)3-3)的下頭。在運(yùn)算放大器U103正向輸入端的電位高于反向輸入端的電位時(shí),鎳鉻絲的電源被切斷,當(dāng)運(yùn)算放大器U103正向輸入端的電位低于反向輸入端的電位時(shí),鎳鉻絲通電加熱。
參見圖9中的(c)圖,所述的定時(shí)控制電路為一延時(shí)時(shí)間可調(diào)的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路,該電路由美國TI公司生產(chǎn)的型號(hào)為NE555的時(shí)基電路芯片U104及相應(yīng)外圍電路組成,其定時(shí)時(shí)間由電阻R120、可調(diào)電阻RV1與電容C101的乘積決定,通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RV1即可調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間,再按下自復(fù)式開關(guān)S104即可完成定時(shí)控制電路的定時(shí)觸發(fā),定時(shí)控制電路的輸出端通過由功率三極管Q103和Q104組成的電子開關(guān)將安全供電電源連接至所述鎳鉻絲RTL1的上頭,一旦定時(shí)結(jié)束,便切斷根鎳鉻絲RTL1的電源;定時(shí)控制電路的延時(shí)模擬信號(hào)經(jīng)美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的型號(hào)為LM358集成運(yùn)算放大器U105及相應(yīng)外圍電路構(gòu)成的整形電路輸出,連接至開關(guān)電路中繼電器K103的觸頭TIME的一頭,根據(jù)電容C101的端電壓的高低來改變點(diǎn)亮線性定時(shí)指示電路中發(fā)光二極管的數(shù)量。
結(jié)合圖1~圖9,系統(tǒng)通電后,患者或理療師根據(jù)需要,通過溫度分壓設(shè)定電路即可設(shè)定相應(yīng)加熱理療毯中相應(yīng)加熱區(qū)的加熱溫度,并通過定時(shí)控制電路使得供電電源為加熱理療毯相應(yīng)加熱區(qū)定時(shí)供電加熱。當(dāng)加熱區(qū)的加熱溫度沒超過恒溫定時(shí)控制電路的設(shè)定溫度時(shí),持續(xù)恒溫加熱,一旦達(dá)到設(shè)定溫度或者定時(shí)控制電路定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí),控制柜則控制相應(yīng)的加熱區(qū)停止加熱。在加熱理療過程中,理療師通過60選一切換開關(guān)電路將相應(yīng)的恒溫定時(shí)控制電路的溫度信號(hào)和定時(shí)信號(hào)連接至液晶溫度顯示電路和線性定時(shí)指示電路,顯示相應(yīng)加熱理療毯中相應(yīng)加熱區(qū)的加熱溫度并指示已完成加熱的時(shí)長,實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)慢性病患者進(jìn)行集中理療服務(wù)。當(dāng)溫度過高時(shí),串接的熱敏開關(guān)3-4自動(dòng)斷開,從而保證加熱部位不至燙傷。
在制造或使用時(shí),若任意加熱理療毯的任意加熱區(qū)的顯示溫度與實(shí)際溫度相差較大,或發(fā)生溫度偏移,可將相應(yīng)的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻置于標(biāo)準(zhǔn)溫度環(huán)境中,通過調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的可調(diào)電阻和可調(diào)電位器,使得液晶顯示模塊U2顯示標(biāo)準(zhǔn)溫度值,完成溫度標(biāo)定。
該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于,患者和理療師可根據(jù)需要為各加熱理療毯的各個(gè)加熱區(qū)獨(dú)立設(shè)定理療時(shí)間和加熱溫度,且電路結(jié)構(gòu)簡單,同時(shí),由于顯示部分采用液晶顯示模塊和發(fā)光二極管,耗電量低;并且不依賴于程序即可精確、自由地查看各加熱理療毯的定時(shí)時(shí)間和加熱溫度,使用方便,安全性好。