阅读说明：本技术 一种便携式医用冷热敷系统 (Portable medical cold and hot compress system ) 是由 谭海辉 付正英 朱雷 许涛 陈晓壁 刘展 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种便携式医用冷热敷系统,包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蒸发器、蓄热罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二、蓄冷罐；压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蒸发器依次相接,蒸发器再与压缩机相接组成制冷系统,供制冷剂循环；蓄热罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二依次相接,电磁三通阀二再接入蓄热罐组成热敷系统,供载热剂循环；蓄冷罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二依次相接,电磁三通阀二再接入蓄冷罐组成冷敷系统,供载冷剂循环。本发明结构简单,系统稳定,同时具有冷热敷功能,属于低温医疗与康复领域。(The invention relates to a portable medical cold and hot compress system which comprises a compressor, a condenser, a drying filter, a throttling mechanism, an evaporator, a heat storage tank, a first electromagnetic three-way valve, a circulating water pump, cold and hot compress equipment, a second electromagnetic three-way valve and a cold storage tank, wherein the compressor is connected with the condenser through the circulating water pump; the compressor, the condenser, the drying filter, the throttling mechanism and the evaporator are sequentially connected, and the evaporator is connected with the compressor to form a refrigerating system for circulating a refrigerant; the heat storage tank, the first electromagnetic three-way valve, the circulating water pump, the cold and hot compress device and the second electromagnetic three-way valve are sequentially connected, and the second electromagnetic three-way valve is connected into the heat storage tank to form a hot compress system for circulating a heat-carrying agent; the cold storage tank, the first electromagnetic three-way valve, the circulating water pump, the cold and hot compress equipment and the second electromagnetic three-way valve are sequentially connected, and the second electromagnetic three-way valve is connected into the cold storage tank to form a cold compress system for the circulation of secondary refrigerant. The cold compress and hot compress device is simple in structure, stable in system and capable of having a cold compress and hot compress function, and belongs to the field of low-temperature medical treatment and rehabilitation.)

一种便携式医用冷热敷系统

技术领域

本发明涉及低温医疗与康复领域，具体涉及一种便携式医用冷热敷系统。

背景技术

在竞技体育、骨科手术、低温医疗等领域，对损伤组织进行局部冷、热敷可有效止痛、消肿，并能降低代谢率、延缓神经传导，达到消炎止痛***效果。传统的冰袋冷敷常将冰块去锐角后装入冰袋后封口，然后套入布套后放置于冷敷部位；传统热敷时轻柔热敷袋的内袋，通过绷带将热敷袋固定在热敷部位，实现热敷功能。

冰敷可以促使局部血管收缩，血液流速减缓，并使毛细血管的渗透性降低，组织液外渗减少，局部代谢减缓，同时有效地减少了炎性介质的释放，可降低局部组织温度，收缩血管，减少皮下出血，减轻组织肿胀，同时降低神经末梢的兴奋度，提高疼痛阈值，达到止痛，消肿的作用。因此，冰敷常用在急性伤害中，如扭挫伤、发炎、肌肉痉挛或水肿等情况，效果比较明显。

热敷能使局部体温升高，血管扩张，促进局部血液循环，增加身体代谢速率，促进炎症吸收，消除组织水肿，促进愈合效果。所以，受伤后二十四小时内易采用冰敷，四十八小时后易采用热敷。

目前，采用传统冰袋冷敷时，随着冷敷时间的推移，冰袋温度逐渐升高，且袋内冰块逐渐融化成水，如果冰袋密封不严，易造成漏水，造成伤口感染等问题。其次，采用传统冰袋冷敷时，最适宜温度约为6℃，冰块温度低于0℃，长时间直接接触患处易造成冻伤，需用毛巾或布块包裹起来使用。热敷时温度不应高于50℃，以免造成烫伤。

现有技术中不存在易于控制、温度波动小、不易外漏的冷热敷系统。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种易于控制、温度波动小、不易外漏的冷热敷系统。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种便携式医用冷热敷系统，包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蒸发器、蓄热罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二、蓄冷罐；压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蒸发器依次相接，蒸发器再与压缩机相接组成制冷系统，供制冷剂循环；蓄热罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二依次相接，电磁三通阀二再接入蓄热罐组成热敷系统，供载热剂循环；蓄冷罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二依次相接，电磁三通阀二再接入蓄冷罐组成冷敷系统，供载冷剂循环；压缩机和冷凝器之间的制冷剂与载热剂在蓄热罐换热，节流机构和蒸发器之间的制冷剂与载冷剂在蓄冷罐换热。

作为一种优选，蓄热罐为带有换热功能的储液罐，或为换热器与储液罐结合的结构；蓄冷罐为带有换热功能的储液罐，或为换热器与储液罐结合的结构；当采用换热器与储液罐结合的结构时，换热器为壳管式换热器或板式换热器。换热器与储液罐结合的结构，指的是换热器和储液罐是分开的，储液罐仅提供储液功能，而换热器仅提供热量交换，是换热器和储液罐两个部件的组合构成蓄热或蓄冷罐。

作为一种优选，冷凝器为翅管式换热器或丝管式换热器；蒸发器为翅管式换热器或丝管式换热器；节流机构为毛细管、孔板节流或电磁阀。

作为一种优选，热敷系统的循环回路中装有将载热剂反向输送的单向阀，冷敷系统的循环回路中装有将载冷剂反向输送的单向阀；便携式医用冷热敷系统停机后，循环水泵反向运行将冷热敷设备的载热剂或载冷剂回收回载热罐或载冷罐内。

作为一种优选，蓄热罐和蓄冷罐均设置保温层。

作为一种优选，冷热敷设备包括硅胶体，硅胶体内设有供载热剂或载冷剂通过的流道；流道包括出口段、入口段、直线段和连接段，多段直线段相互平行，相邻直线段之间通过连接段相接。

作为一种优选，蓄热罐内设置测量载热剂温度的温度传感器，蓄冷罐内设置测量载冷剂温度的温度传感器。

作为一种优选，热敷时，压缩机的启停仅受蓄热罐内载热剂温度控制；当蓄热罐内载热剂温度达到50℃时，压缩机停机以避免载热剂温度过高造成烫伤；而当载热剂温度低于45℃时，压缩机启动以避免载热剂温度过低失去热敷效果。

作为一种优选，冷敷时，压缩机的启停仅受蓄冷罐内载冷剂温度控制；当蓄冷罐内载冷剂温度达到2℃时，压缩机停机以避免载冷剂温度过低造成冻伤；而当载冷剂温度高于8℃时，压缩机启动以避免载冷剂温度过高失去冷敷效果。

作为一种优选，制冷系统运行时，蓄热罐内的载热剂吸收压缩机排气热，在实现高温制冷剂预冷的同时将部分热量蓄积在蓄热罐内以备热敷时使用；蓄冷罐内的载冷剂通过释放热量给节流后的低温低压制冷剂，实现载冷剂的降温蓄冷以备冷敷时使用。

本发明的原理是：

该系统在利用一个蓄热罐和一个蓄冷罐，通过液态载热剂和载冷剂将制冷系统压缩机排气的热量和节流后制冷剂的冷量蓄积起来，以备冷敷、热敷时使用。当系统处于热敷循环时，蓄热罐内的载热剂经电磁三通阀一的二号口、一号口后，经循环泵后进入冷热敷设备(此时用作热敷设备)，对人体组织挫伤部位进行热敷后，然后经电磁三通阀二的一号口、二号口后回蓄热罐，完成热敷循环。当系统处于冷敷循环时，蓄冷罐内的载冷剂经电磁三通阀一的三号口、一号口后，经循环泵后进入冷热敷设备(此时用作冷敷设备)，对人体扭挫伤组织进行冷敷，然后经电磁三通阀二的一号口、三号口后回蓄冷罐，完成冷敷循环。热敷和冷敷循环的蓄热、蓄冷过程是系统正常运行时，制冷剂经压缩机压缩后，依次经蓄热罐、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蓄冷罐和蒸发器后回压缩机回气口完成制冷循环，同时完成载热剂和载冷剂的蓄热、蓄冷过程。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.该系统结构简单，系统稳定，同时具有冷热敷功能，可实现局部组织的降温、止痛、消肿的作用。

2.温度可设定，且能够长时间稳定在一个最佳的冷敷和热敷温度。

3.采用载冷剂和载热剂内循环，不易造成外漏，易保存。

4.采用压缩机为载热剂和载冷剂提供热量和冷量，高效节能。

5.冷热敷设备采用流道结构，优选扁平微流道，与肌肤紧密接触提高冷热敷效果。

6.蓄热罐和蓄冷罐内设置温度传感器，通过测量到的传感器温度控制热敷和冷敷循环时的温度，降低热敷和冷敷循环时载热剂和载冷剂的温度波动，也可控制温度。

7.冷敷系统和热敷系统中均设置单向阀，循环水泵反向运行将冷热敷设备内的载冷剂或载热剂回收至蓄冷罐或蓄热罐内，以避免频繁补充载冷剂或载热剂。

附图说明

图1是一种便携式医用冷热敷系统的结构示意图。

图2是一种便携式医用冷热敷系统的制冷循环图。

图3是一种便携式医用冷热敷系统的热敷循环图。

图4是一种便携式医用冷热敷系统的冷敷循环图。

图5是冷热敷设备的结构示意图。

其中，1是压缩机、2是冷凝器、3是干燥过滤器、4是节流机构、5是蒸发器、6是蓄热罐、7是蓄冷罐、8是电磁三通阀一、9是循环水泵、10是冷热敷设备、11是电磁三通阀二、12是电磁三通阀一的一号口、13是电磁三通阀一的二号口、14是电磁三通阀一的三号口、15是电磁三通阀二的一号口、16是电磁三通阀二的二号口、17是电磁三通阀二的三号口，18是单向阀，19是出口段和入口段，20是直线段，21是连接段。

具体实施方式

下面将结合具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

一种便携式医用冷热敷系统，包括压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蒸发器、蓄热罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二、蓄冷罐；还包括两个单向阀；还包括两个温度传感器。

压缩机、冷凝器、干燥过滤器、节流机构、蒸发器依次相接，蒸发器再与压缩机相接组成制冷系统，供制冷剂循环。压缩机和冷凝器之间的制冷剂与载热剂在蓄热罐换热，节流机构和蒸发器之间的制冷剂与载冷剂在蓄冷罐换热。

蓄热罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二依次相接，电磁三通阀二再接入蓄热罐组成热敷系统，供载热剂循环。热敷系统的循环回路中装有将载热剂反向输送的单向阀。

蓄冷罐、电磁三通阀一、循环水泵、冷热敷设备、电磁三通阀二依次相接，电磁三通阀二再接入蓄冷罐组成冷敷系统，供载冷剂循环。冷敷系统的循环回路中装有将载冷剂反向输送的单向阀。

蓄热罐为带有换热功能的储液罐。蓄冷罐为带有换热功能的储液罐。冷凝器为翅管式换热器。蒸发器为翅管式换热器。节流机构为毛细管。蓄热罐和蓄冷罐均设置保温层。冷热敷设备包括硅胶体，硅胶体内设有供载热剂或载冷剂通过的流道；流道包括出口段、入口段、直线段和连接段，多段直线段相互平行，相邻直线段之间通过连接段相接。蓄热罐内设置测量载热剂温度的温度传感器，蓄冷罐内设置测量载冷剂温度的温度传感器。通过电磁三通阀一和电磁三通阀二的通断电实现热敷系统和冷敷系统的选择。载热剂优选为水，载冷剂优选为无水酒精。

系统正常运行时，压缩机高温高压排气在蓄热罐内与载热剂换热，实现制冷剂的初步预冷，同时载热剂实现蓄热功能；随后，未完全冷凝的制冷剂经冷凝器冷凝后，再经过干燥过滤器后被节流机构节流，在蓄冷罐内制冷剂蒸发与罐内载冷剂换热，使载冷剂温度降低实现蓄冷功能；最后，未完全蒸发的制冷剂在蒸发器内进行二次蒸发后回压缩机，系统实现一次完整的制冷循环和蓄热、蓄冷循环。

在热敷循环中，蓄热罐内的载热剂通过电磁三通阀一的二号口、一号口，被循环水泵送至冷热敷设备(此时作为热敷设备使用)，对人体扭挫伤组织进行热敷后，经电磁三通阀二的一号口、二号口后回蓄热罐，完成热敷循环。

在冷敷循环中，蓄冷罐内的载冷剂通过电磁三通阀一的三号口、一号口，被循环水泵送至冷热敷设备(此时作为冷敷设备使用)，对人体扭挫伤组织进行冷敷后，经电磁三通阀二的一号口、三号口后回蓄冷罐，完成冷敷循环。

整个系统中，制冷循环、冷敷循环和热敷循环三个循环相互独立，当蓄热罐、蓄冷罐内温度达到设定值时，压缩机启动或停止，但此时热敷或冷敷循环仍持续运行；当热敷、冷敷完成时，关闭系统同时循环水泵反转，将冷敷循环或热敷循环回路中的载冷剂或载热剂回收至蓄冷罐内或蓄热罐内。

在热敷循环时，当蓄热罐内载热剂温度达到50℃时，压缩机停止工作，当载热剂温度低于45℃时，压缩机启动；在冷敷循环时，蓄冷罐内载冷剂温度达到2℃时，压缩机停止工作，当载冷剂温度高于8℃时，压缩机重启动。循环水泵的启动、停止仅仅受热敷循环或冷敷循环时间控制。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。