一種半導體冷敷治療裝置的循環製冷系統的製作方法

2023-06-29 23:06:11 2

本發明涉及一種醫療器械，具體涉及一種半導體冷敷治療裝置的循環製冷系統。

背景技術：

為了病人能夠在外科手術之後儘快且安全地恢復、以及緊急應對運動時關節出現的扭傷，通常的輔助方法是通過對傷口的降溫處理，達到減少傷口出血、疼痛，從而加快傷口、關節的恢復。最常用的降溫處理辦法是使用冰塊、冰袋或溼毛巾對傷口或關節進行冷敷，但是這些傳統的方法都需要先在冷凍裝置中冷凍後方能使用，不僅麻煩而且無法在室溫中維持較長時間的冷卻。

隨著醫學的不斷發展，輔助醫療器械也逐漸趨於完善。冷敷儀成為了新的冷敷裝置，但是，傳統的冷敷儀無法進行長時間的持續恆溫冷敷，冷卻單元需要反複製冷以達到控溫的目的，而且這種控溫方式不僅溫度範圍波動大，同時，製冷所需要的能耗也高，非常的不經濟。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對的缺陷，目的在於針對傳統冷敷儀的製冷系統的缺陷，提供一種半導體冷敷治療裝置的循環製冷系統，解決傳統冷敷儀的製冷系統無法實現持續恆溫提供冷卻水的問題。

本發明通過下述技術方案實現：一種半導體冷敷治療裝置的循環製冷系統，包括製冷箱，所述製冷箱上安裝有進水管、以及若干第一半導體製冷片，製冷箱頂部放置有加水箱，還包括恆溫箱，所述恆溫箱上安裝有出水管、水管、以及若干第二半導體製冷片，所述水管連接製冷箱，所述第一半導體製冷片、第二半導體製冷片上均安裝有冷卻扇。

使用冷敷儀時，首先往製冷單元中加入常溫的水，然後製冷單元對水進行降溫，降到指定溫度之後，被冷卻的水通過水管進入綁在傷口或關節上的冷敷袋中，通過對傷口或者關節的冷敷，達到消腫、治療傷口等的目的，冷敷一段時間後，溫度升高的水被送回至製冷箱中再次降溫，通過上述水循環達到持續對傷口或者關節冷敷治療的目的。但是，傳統冷敷儀的製冷系統只有一個製冷單元，這樣有三個缺點：第一，每次冷卻水溫度升高之後，需要被送回至製冷箱中再次冷卻，但冷卻水被送回的同時，冷敷袋中的水量就減少了，再結合此時冷敷袋中的水溫高，環境中的高氣溫能迅速使得傷口處的溫度升高，不利於傷口的恢復；第二，如果採用製冷箱在從冷敷袋中抽水的同時供給製冷好的冷卻水，那麼由於只有一個製冷箱，高水溫的冷卻水回到製冷箱後，會與事先製冷好的冷卻水混合，導致製冷好的冷卻水溫度升高，造成輸出的冷卻水溫度逐漸升高的情況，冷敷效果差；第三，在冷敷過程中，製冷箱起著恆溫和製冷的效果，但是，恆溫所需要的功耗是遠低於製冷所需要的功耗的，如果始終使用製冷箱通過不停地製冷作用維持低溫，所產生的功耗是巨大的。

為了解決上述問題，本發明提供了一種設置有兩個製冷單元的冷敷儀製冷系統。

與傳統冷敷儀的製冷系統相同的是，本裝置也具有製冷箱、加水箱、進水管、出水管、用於冷卻製冷箱中的冷卻水的第一半導體製冷片、以及用於給半導體的熱效應面散熱的冷卻扇。與傳統冷敷儀的製冷系統不同的是，本裝置額外設置有恆溫箱，以及貼附於恆溫箱上的第二半導體製冷片，恆溫箱通過水管與製冷箱連接，恆溫箱上連接出水管。

通過上述設置，使用時，首先將常溫的水加入至加水箱中，然後將加水箱中的水放入至製冷箱中，開啟製冷箱，製冷箱上的第一半導體製冷片通過冷效應面對製冷箱中的冷卻水進行冷卻，冷卻後的水進入恆溫箱中儲存，這時製冷箱停止工作，恆溫箱上的第二半導體製冷片通過冷效應面維持恆溫箱中的冷卻水的溫度，由於冷卻水溫度本身就很低，所以第二半導體製冷片以低功耗的狀態運行；之後，恆溫箱中的冷卻水通過出水管進入至冷敷儀的冷敷袋中對病人的傷口或關節處進行冷敷；冷敷完成後，溫度升高的冷卻水通過進水管進入至製冷箱中，製冷箱僅對這部分溫度升高的冷卻水進行製冷，從而完成冷卻水循環製冷的過程。

與現有技術相比，本裝置具備以下優點：首先，冷敷儀的冷敷袋中的溫度升高的冷卻水在被抽走的同時，恆溫箱向冷敷袋中傳輸低溫冷卻水，使得冷敷袋中的水量不僅不會減少，而且水溫在換水期間波動幅度不大，能夠使得病人的關節或傷口始終在一個低溫氛圍中接收恢復治療；其次，製冷箱與恆溫箱分開設置，通過進水管送回至製冷箱中的高溫冷卻水不會與恆溫箱中的低溫冷卻水混合而造成事先準備好的低溫冷卻水溫度升高，使得通過出水管補充至冷敷袋中的冷卻水的溫度較低，增加了冷敷效果；最後，因為製冷箱的製冷功耗是遠大於恆溫箱的恆溫功耗的，本裝置在製冷箱製冷後關閉製冷箱，而以功耗較低的恆溫箱維持低溫冷卻水，大大節省了裝置的耗電量。

進一步地，進水管、出水管、以及水管上分別設置有第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥。設置第一截止閥、第二截止閥以及第三截止閥能夠方便用戶更好地控制冷卻水的流動方向，方便本裝置的操作。

進一步地，第一截止閥、第二截止閥和第三截止閥均為電動閥門。通過設置電動閥門控制器，將第一截止閥、第二截止閥和第三截止閥連接在電動閥門控制器上，通過控制電動閥門控制器能夠達到控制電動閥門開關的目的，進一步方便用戶控制本裝置。

進一步地，水管上設置有水泵和流量儀。水泵和流量儀能夠定量的給冷敷袋供給冷卻水，通過與控制設備連用，用戶只需要調節控制設備，則能夠對冷敷袋中的冷卻水量、壓力等參數進行調整。

進一步地，進水管、出水管、以及水管的外側均套設有保溫層。保溫層可以採用酚醛泡沫材料，酚醛泡沫材料具有良好的保溫能力，能夠使得進水管、出水管、以及水管在輸送冷卻水時，冷卻水的溫度受外界高溫的影響較低。

進一步地，製冷箱上安裝的第一半導體製冷片的個數為4~6個。由於每一個第一半導體製冷片、第二半導體製冷片的熱效應面上均安裝有冷卻扇，冷卻扇的運轉是會產生噪音的，不利於用戶的休息，所以在確保散熱的前提下，儘可能少的使用第一半導體製冷片、第二半導體製冷片以及相應的冷卻扇，通過實踐應用，第一半導體製冷片、第二半導體製冷片的總量為不超過6~10個，所以冷卻扇的數目也為6~10個，因為製冷箱所需要的製冷功耗要遠大於恆溫箱，所以需要更多的第一半導體製冷片，因此結合實際將製冷箱上安裝的第一半導體製冷片的個數設置為4~6個。

進一步地，恆溫箱上安裝的第二半導體製冷片的個數為2~4個。結合實際應用中第一半導體製冷片的個數，設置第二半導體製冷片的個數，通常，由於恆溫箱只需要維持已經被製冷箱製冷過的冷卻水的低溫，所以兩個第二半導體製冷片就能夠滿足要求了。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明使得冷敷儀的冷敷袋中的溫度升高的冷卻水在被抽走的同時，恆溫箱通過出水管向冷敷袋中傳輸低溫冷卻水，使得冷敷袋中的水量不僅不會減少，而且水溫在換水期間波動幅度不大，能夠使得病人的關節或傷口始終在一個低溫氛圍中接收恢復治療；

2、本發明將製冷箱與恆溫箱分開設置，通過進水管送回至製冷箱中的高溫冷卻水不會與恆溫箱中的低溫冷卻水混合而造成事先準備好的低溫冷卻水溫度升高，使得通過出水管補充至冷敷袋中的冷卻水的溫度較低，增加了冷敷效果；

3、本發明在製冷箱製冷後關閉製冷箱，而以功耗較低的恆溫箱維持低溫冷卻水，大大節省了本裝置的耗電量；

4、本發明在進水管、出水管、以及水管上分別設置有第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥，而且這三個截止閥均為電動閥門。通過設置電動閥門控制器，將第一截止閥、第二截止閥和第三截止閥連接在電動閥門控制器上，控制電動閥門控制器能夠達到控制電動閥門開關的目的，方便用戶控制本裝置。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明的結構示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

1-製冷箱，2-恆溫箱，3-加水箱，4-水管，5-進水管，6-出水管，7-第一半導體製冷片，8-第二半導體製冷片，9-冷卻扇。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本發明，並不作為對本發明的限定。

實施例

如圖1所示，本發明為一種半導體冷敷治療裝置的循環製冷系統，包括製冷箱1，製冷箱1上安裝有進水管5、以及若干第一半導體製冷片7，製冷箱1頂部放置有加水箱3，還包括恆溫箱2，恆溫箱2上安裝有出水管6、水管4、以及若干第二半導體製冷片8，水管4連接製冷箱1，第一半導體製冷片7、第二半導體製冷片8上均安裝有冷卻扇9。進水管5、出水管6、以及水管4上分別設置有第一截止閥、第二截止閥、第三截止閥。第一截止閥、第二截止閥和第三截止閥均為電動閥門。水管4上設置有水泵和流量儀。進水管5、出水管6、以及水管4的外側均套設有保溫層。製冷箱1上安裝的第一半導體製冷片7的個數為4~6個。恆溫箱2上安裝的第二半導體製冷片8的個數為2~4個。

使用時，首先將常溫的水加入至加水箱3中，然後將加水箱3中的水放入至製冷箱1中，開啟製冷箱1，製冷箱1上的第一半導體製冷片7通過冷效應面對製冷箱1中的冷卻水進行冷卻，之後通過控制電動閥門控制器開啟第三截止閥，冷卻後的水通過水管4進入恆溫箱2中儲存，關閉第三截止閥，這時製冷箱1停止工作，恆溫箱2上的第二半導體製冷片8通過冷效應面維持恆溫箱2中的冷卻水的溫度；之後，開啟第二截止閥，恆溫箱2中的冷卻水通過出水管6進入至冷敷儀的冷敷袋中對病人的傷口或關節處進行冷敷，通過控制設備控制水泵、流量儀改變冷敷袋中的壓力，進一步提升冷敷效果；冷敷完成後，關閉第二截止閥、且開啟第一截止閥，溫度升高的冷卻水通過進水管5進入至製冷箱1中，製冷箱1僅對這部分溫度升高的冷卻水進行製冷，從而完成冷卻水循環製冷的過程。在製冷過程中，第一半導體製冷片7或第二半導體製冷片8在工作時，冷卻扇9始終對第一半導體製冷片7或第二半導體製冷片8的熱效應面進行散熱。

本裝置具備以下優點：首先，冷敷儀的冷敷袋中的溫度升高的冷卻水在被抽走的同時，恆溫箱2向冷敷袋中傳輸低溫冷卻水，使得冷敷袋中的水量不僅不會減少，而且水溫在換水期間波動幅度不大，能夠使得病人的關節或傷口始終在一個低溫氛圍中接收恢復治療；其次，製冷箱1與恆溫箱2分開設置，通過進水管5送回至製冷箱1中的高溫冷卻水不會與恆溫箱2中的低溫冷卻水混合而造成事先準備好的低溫冷卻水溫度升高，使得通過出水管6補充至冷敷袋中的冷卻水的溫度較低，增加了冷敷效果；最後，因為製冷箱1的製冷功耗是遠大於恆溫箱2的恆溫功耗的，本裝置在製冷箱1製冷後關閉製冷箱1，而以功耗較低的恆溫箱2維持低溫冷卻水，大大節省了裝置的耗電量。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。