自動翻身水床的製作方法
2023-05-18 15:26:16 1
專利名稱：自動翻身水床的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療護理裝置，是一種主要用於預防褥瘡的翻身水床。
褥瘡是腦癱、高位截癱等不能自主運動病人的一種危險併發症。產生褥瘡的直接原因是病人某些部位長期受壓，導致微循環障礙，局部缺血。預防褥瘡的常用方法有一、對病人定時翻身，一般2小時一次，晝夜不停。這種方法護理人員勞動強度較大。二、使用自動翻身傾斜床，這種床縱向分成三個板式結構；按下按鈕後，其中兩段可抬高至70°，另外一段也可輕度升高，此床有機械噪音，舒適性差，造價也較高。
本實用新型的目的是提供一種醫療護理用的自動翻身水床，該水床面能產生雙向曲面傾斜，使患者緩緩無痛苦地自動變換臥位。該床具有一般水床的舒適性，噪音小，造價低。
本實用新型提供的自動翻身水床包括水囊床、水循環裝置及控制電路。其特徵在於a、水囊床由兩個縱向並行的水囊組成，水囊分別裝入一個連接在一起的囊套內。水囊內設有斜、橫向帶狀拉筋；如圖8虛線a為斜向帶狀拉筋，虛線b為水平橫向帶狀拉筋。設置拉筋是為防止水囊脹大後側向脹大。囊套上面設有固定帶；頭端設有固定枕頭用系帶。
b、水循環裝置設有水箱4及加熱器，設有控制水流方向的4支電磁閥Y，電磁閥Y的一端通過管路和水囊相通，另一端通過管路與水泵6或水箱相通。
c、控制電路由用於控制電動機和電磁閥的TP801計算機及脈衝電路組成，其中計算機的啟動開關是時段開關S1—S4，其輸入端是並行輸入輸出接口PIO的輸入接口PB，其第一輸出端是可編程序定時器CTC，對應的執行元件是繼電器K1，被控對象是電動機M，其第二輸出端是並行輸入輸出接口PIO的輸出接口PA，對應的執行元件是驅動電路，被控對象是電磁閥Y1、Y3和Y2、Y4。
脈中電路由脈衝發生電路和雙穩態電路組成，脈衝發生電路以集成電路NE555及外圍電路為核心，輸出端A接集成電路的第二腳和雙穩態電路的輸入端，輸出端B通過二極體D1接集成電路的第3腳和繼電器K3以及與門電路1、2的輸入端，集成電路第2腳接地，發生脈衝CP觸發雙穩態電路翻轉，雙穩態電路的輸出端Q、Q和與門電路1、2的輸入端相接。
由於電磁閥分組輪換工作，與其相通的水囊輪換充水脹大或排水縮小，從整體看水床面呈現雙向曲面傾斜。脹大突起的一側水囊為患者側臥位背部之依靠。而縮小下陷的一側水囊成為患者側面受力之依託。這種輪換間歇翻身將改善人體血液的循環和供給狀況，使人體經常得到被動運動和刺激，所以自動翻身水床能夠起到以預防褥瘡為主的醫療效果。
本實用新型翻身水床和人工翻身相比，大大減輕了護理人員的勞動強度。與自動翻身傾斜床比較，翻身水床運動柔和，無硬性運動物和依託物，對患者皮膚不會造成機械性損傷。一床多功能，既是運動障礙病人的預防褥瘡床墊，又是高熱病人的降溫床墊，即冷療床墊也是一種能夠鎮靜、止痛、活血和解除痙攣，活躍細胞的熱傳導治療床墊。該床墊的自動翻身運動、刺激及冷熱作用，對多種疾病都有輔助治療功效
圖1是本實用新型翻身水床的水路示意圖。
圖2是本實用新型翻身水床的水電工作方框圖。
圖3是本實用新型翻身水床的控制電路原理圖。
圖4是本實用新型翻身水床的電源電路原理圖。
圖5是圖3中定時開關的電路原理圖。
圖6、圖7、圖8分別是水床左、右水囊充滿水以及二者水量相等狀態圖。
下面將結合實施例及其附圖對本實用新型自動翻身水床做進一步詳細說明。
圖1給出了水床充、排水運行狀況。使用前排盡水囊的氣體，用閥門7使左水囊充滿水，經調節使左、右水囊水等量，即水床靜止變平。使用時選用自動或手動方式使電機M帶動水泵6運轉，電磁閥Y1、Y3開啟。右側水囊排水經Y3沿箭頭8方向回到水箱4內。水泵從水箱抽水沿箭頭9方向經Y1向左側水囊充水。水泵和電磁閥工作T分鐘，左水囊充滿水上凸，右水囊排水下凹，水泵停轉，Y1、Y3關閉，完成第一次充水排水過程。間歇N分鐘，進入第二次充、排水過程，這次是Y2、Y4開啟，左水囊排水經Y4沿箭頭8方向回到水箱內，水泵從水箱抽水沿箭頭9方向經Y2向右水囊充水。水泵和電磁閥工作T分鐘，左水囊排水下凹，右水囊充水上凸、水泵停轉，Y2、Y4關閉，完成第二次充、排水過程。間歇N分鐘，進入第三次充、排水過程，第三次和第一次過程相同，第四次和第二次相同，每兩次之間間歇相同的時間N分鐘……如此循環，實現左、右水囊輪換、間歇充、排水過程，完成水床面雙向曲面傾斜。
當發生電壓過高或控制器件失靈時，造成注水過多而導致水囊、管道及接頭部位水壓過高而破裂漏水。為避免上述現象，在水泵出端設一限壓閥。
囊套2選用柔韌度好強度高的布料縫製而成。水囊3選用橡膠複合內胎，將內胎套入囊套內即構成床墊1。左、右水囊為對稱設置。水囊長、寬、高分別是2m、0.6m、0.38m，整個水床長、寬、高分別為2m、1.2m、0.38m。
加熱器5選用電熱膜加熱，外設溫控開關，使水溫在25—50℃範圍內可調，用於病人取暖和進行熱傳導治療；用於物理降溫時可內置適量冰塊。
圖2方框圖給出了水路運行控制電路工作關係，具體電路參見圖3、4、5。控制電路包括TP801計算機和脈衝電路，在計算機第2輸出端PA和與門電路輸出端之間接有切換開關K2，使它們分別接通驅動電路，可實現自動控制或手動控制。
TP801計算機由可編程序存貯器EPROM，中央處理器CPU，並行輸入輸出接口PIO，可編程序定時器CTC組成。將控制程序存入存貯器中，控制過程按程序自動執行。為了實現水囊輪換間歇充水，排水，使水囊床處於雙向曲面傾斜狀態，必須控制充、排水時間T和間歇時間N；T是水泵工作時間，T值根據水囊容積、管道及閥門口徑、水泵流量反覆計算確定，通過試驗定型。一般T值為5分鐘，將T值編入電腦程式。在脈衝電路中由定時元件R1、C1確定。間歇時間N根據病情確定，N值即病人翻身側臥時間，為兼顧不同病人，N值應有幾個值。時段開關S1、S2、S3、S4分別代表0分、30分、60分、1/2T，對應輸入端的PB值為1或0，例如S2接通，PB1＝1，PB0＝PB2＝0，間歇時間為30分鐘，用脈衝電路時，N值人為確定，根據病情任意選擇，例如水泵停轉10分鐘再次按動開關S，即間歇時間為10分鐘。選用S4，PB3＝1，即左、右水囊充、排水1/2T時，兩水囊水量相等，水床變平。而水囊輪換充水、排水是由電磁閥的分組布局和連接關係保證實現的(參見
圖1)。為此，在計算機中將這一要求編入程序，第二輸出端的PA0、PA2接通Y1、Y3，PA1、PA3接通Y2、Y4，實現Y1、Y3組和Y2、Y4組輪換開啟或關閉。
手動控制由脈衝電路實現。脈衝電路由脈衝發生電路和雙穩態電路組成。脈衝發生電路即定時開關電路，如圖5所示，它以集成電路NE555及外圍電路為核心。該集成電路的外圍電路是，用於定時調整的可變電阻R1和電容C1的串聯接點交於第6腳，電阻R1的動點接於第7腳。第2腳交於開關S和電阻R2的串接點，該點記作A端。第3腳通過二極體D1輸出電平，二極體負極記作B端。
按下開關S，則集成電路第2腳和地短接，定時開關接通，參見圖3。此時B端輸出高電平使繼電器K3閉合，電機M轉動。A端輸出脈中CP觸發雙穩態電路翻轉而輸出電平。假設雙穩態電路Q端輸出的高電平和B端輸出的高電平同時送至與門電路1、2的輸入端，因雙穩態電路的Q端輸出低電平，則與門1必然輸出高電平，對應的電磁閥Y1、Y3工作。
每按開關S一次，都有脈衝產生，觸發雙穩態電路翻轉一次，其輸出端Q、Q輪次輸出高電平，則與門1和2輪次輸出高電平，電磁閥Y1、Y3和Y2、Y4輪次工作。
圖4給出了整機的電源電路，220V交流電通過繼電器K1或K3向水泵電機M供電。另一路交流電經變壓、整流、濾波、穩壓後向兩路提供直流電；一路經穩壓塊7805輸出+5V給計算機使用，另一路由穩壓塊7812輸出+12V給驅動電路使用。
圖6、7、8是水床墊三個不同工作狀態圖。圖6是水床右水囊脹起，左水囊凹陷時的狀態示意圖。圖7是水床右水囊凹陷、左水囊脹起時的狀態示意圖。圖8是水床右、左水囊水量相等床墊變平狀態圖，如圖6、7、8所示，水床右，左水囊輪換起伏，處於床中的人體輪換變化體位，即左側臥位—仰臥位—右側臥位—仰臥位……如此循環，即達到為病人自動翻身之目的。此為不能隨意運動病人防治褥瘡等併發症提供了一種護理用具。
權利要求1.一種醫用自動翻身水床，它包括床墊、水循環裝置及控制電路，本實用新型的特徵在於a、床墊(1)由囊套(2)和兩個縱向排列的水囊(3)構成，囊套上設有固定人體之系帶，b、水循環裝置設有水箱(4)及加熱器(5)，設有4支電磁閥Y，電磁閥Y的一端通過管路和水囊相通，另一端通過管路和水泵(6)或水箱相通，c、控制電路由用於控制電動機和電磁閥的TP801計算機及脈衝電路組成，其中，計算機的啟動開關是時段開關(S1—S4)，其輸入端是並行輸入輸出接口(PIO)的輸入接口(PB)，其第一輸出端是可編程序定時器(CTC)，對應的執行元件是繼電器(K1)，被控對象是電動機(M)，其第二輸出端是並行輸入輸出接口(PIO)的輸出接口(PA)，對應的執行元件是驅動電路，被控對象是電磁閥(Y1、Y3)和(Y2、Y4)，脈衝電路由脈衝發生電路和雙穩態電路組成，脈衝發生電路以集成電路NE555及外圍電路為核心，輸出端A接集成電路的第二腳和雙穩態電路的輸入端，輸出端B通過二極體D1，接集成電路的第3腳和繼電器(K3)以及與門電路(1、2)的輸入端，集成電路第2腳接地，發生脈衝(CP)觸發雙穩態電路翻轉，雙穩態電路的輸出端(Q、Q)和與門電路(1、2)的輸入端相接。
專利摘要本實用新型公開了一種醫療護理用自動翻身水床。它包括水床、水循環裝置及控制電路，其特徵在於水床墊由二個縱向排列水囊及囊套構成，採用水泵、電磁閥、水囊、水箱循環形式。控制電路包括TP801計算機和脈衝電路；它們控制水泵工作時間、電磁閥和水囊充、排水的順序及兩次充水的間隔時間。使兩水囊輪換、間歇充水回水，使床面呈現雙向曲面傾斜，以此達到病人自動翻身目的。
文檔編號A61G7/057GK2233239SQ9520318
公開日1996年8月21日 申請日期1995年2月28日 優先權日1995年2月28日
發明者侯玉才 申請人:侯玉才