Термоэлектрическое устройство для теплового воздействия на руку человека

Термоэлектрическое устройство для теплового воздействия на руку человека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине и предназначено для локального контрастного теплового воздействия на руку человека.

Прототипом изобретения является прибор, описанный в [1]. Устройство содержит температурный раздражитель, включающий набор последовательно соединенных элементов теплового воздействия, подключенных к программируемому источнику постоянного электрического тока и установленных с тепловым контактом на эластичной прослойке, каждый из которых состоит из термоэлектрической батареи, при этом внутренний находящийся вблизи эластичной прослойки спай батареи имеет тепловой контакт с тепловыравнивающей пластиной, а внешний - с ребристым радиатором. Эластичная прослойка выполнена с возможностью обеспечения плотного контакта на участке руки человека, а каждый элемент теплового воздействия снабжен устройством сопряжения, включающим шарнир с закрепленной на нем направляющей пластиной, выполненной с продольным пазом трапециевидной формы и первой контактной площадкой на ее поверхности, подключенной к первому выводу термоэлектрической батареи посредством металлической пружины, и вторую подпружиненную контактную площадку, размещенную на слое теплоизоляции элемента температурного воздействия с возможностью плотного соприкосновения и образования электрического соединения с первой контактной площадкой другого элемента температурного воздействия. Ребро радиатора, расположенное со стороны направляющей пластины другого элемента температурного воздействия, имеет выступ такой же трапециевидной формы, выполненный с возможностью образования механического соединения посредством плотного вхождения в продольный паз направляющей пластины соседнего элемента теплового воздействия.

Недостатком прибора является сложность и громоздкость конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции прибора, а также снижение его габаритных размеров и массы.

Цель достигается тем, что в устройстве термоэлектрические модули (ТЭМ) встроены в гибкое эластичное основание, по краям снабженное застежкой-липучкой, с отверстиями для их установки, расположенными в один ряд по его длине. При этом основание выполнено в виде двух полотен из синтетической эластичной материи, сшитых между собой капроновой нитью по периметру установленных в них ТЭМ на расстоянии от их краев в 2-3 мм таким образом, что часть материи находит на поверхности ТЭМ, закрывая 2-3 мм последних по периметру. Внутренние спаи ТЭМ, обращенные к руке человека, приведены в тепловой контакт с тонкостенными гибкими емкостями, заполненными плавящимся рабочим веществом, температура плавления которого лежит в пределах 35-45°C, выполняющими роль теплосъема, при этом указанные емкости пришиваются к основанию по своим углам капроновой нитью. Основание со стороны нахождения внешних спаев термоэлектрических модулей по всей своей площади приведено в плотный механический контакт с манжетой, соединенной трубкой с нагнетателем, работа которого регулируется блоком управления.

Структурная схема устройства приведена на фиг. 1 и 2.

Устройство содержит гибкое эластичное основание 1 с отверстиями, расположенными в один ряд по длине основания, для установки ТЭМ 2. Основание 1 выполнено в виде двух полотен 3 из синтетической эластичной материи, сшитых между собой капроновой нитью 14 по периметру установленных в них ТЭМ 2 на расстоянии от их краев в 2-3 мм таким образом, что часть материи находит на поверхности ТЭМ 3, закрывая 2-3 мм последних по периметру. Внутренние спаи 4 ТЭМ 2, обращенные к руке человека, приведены в тепловой контакт с гибкой тепловыравнивающей пластиной 5 через теплопроводную пасту 6. Противоположные внешние спаи 7 ТЭМ 2 также через теплопроводную пасту 6 контактируют с тонкостенными гибкими емкостями 8, заполненными плавящимся рабочим веществом, температура плавления которого лежит в пределах 35-45°C, выполняющими роль теплосъема. Емкости 8 пришиваются к основанию 1 по своим углам также капроновой нитью 15. ТЭМ 2 подключаются электрическими проводами к программируемому источнику питания (на фигуре не показан), реализующего различные режимы работы модулей (охлаждение, нагрев, их чередование). Основание 1 по краям снабжено застежкой-липучкой 9. Основание 1 со стороны нахождения внешних спаев ТЭМ 2 по всей своей площади приведено в плотный механический контакт с манжетой 10, соединенной с нагнетателем 11 трубкой 12. Работа нагнетателя 11 регулируется блоком управления 13.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом процедуры устройство закрепляется на участке руки человека, подлежащем тепловому воздействию, с обеспечением плотного контакта за счет эластичных свойств основания 1 и наличия застежки-липучки 9. Процедура начинается с включения программируемого блока питания, по заданной программе осуществляющего питание электрическим током необходимой величины и полярности ТЭМ 2. Доза и длительность теплового воздействия определяется лечащим врачом, им же производится текущий контроль за состоянием пациента. Емкости 8, заполненные плавящимся рабочим веществом, предназначены для съема излишка тепла с внешних спаев 7 ТЭМ 2 при охлаждении участка руки, а тепловыравнивающая пластина 5 обеспечивает равномерное распределение температуры. Для осуществления помимо теплового компрессионного воздействия, улучшающего микроциркуляцию крови и способствующего тренировке сосудов, нагнетатель 11 через трубку 12 закачивает и откачивает воздух в манжету 10 в соответствии с регулирующей программой блока управления 13. За счет создаваемого внутри манжеты 10 давления при контакте зоны руки и тепловыравнивающей пластины 5 осуществляется соответствующий компрессионный массаж.

Конструктивная простота устройства и возможность смены режимов в широком интервале температур обеспечивает применение его в различных областях медицины.

Литература

1. Патент РФ на изобретение №2299711. Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для локального температурного воздействия на руку человека / Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Аминов Г.И., Хазамова М.А., опубл. 27.05.2007, бюл. №15.

Термоэлектрическое устройство для теплового воздействия на руку человека, содержащее температурный раздражитель, приведенный в тепловой контакт с рукой человека, выполненный на базе термоэлектрических модулей, приведенных в контакт с тепловыравнивающей пластиной и устройством теплосъема и подключенных к программируемому источнику питания электрическими проводами, отличающееся тем, что термоэлектрические модули встроены в гибкое эластичное основание, по краям снабженное застежкой-липучкой, с отверстиями для их установки, расположенными в один ряд по его длине, при этом основание выполнено в виде двух полотен из синтетической эластичной материи, сшитых между собой капроновой нитью по периметру установленных в них термоэлектрических модулей на расстоянии от их краев в 2-3 мм таким образом, что часть материи находит на поверхности термоэлектрических модулей, закрывая 2-3 мм последних по периметру, причем внутренние спаи термоэлектрических модулей, обращенные к руке человека, приведены в тепловой контакт с гибкой тепловыравнивающей пластиной через теплопроводную пасту, противоположные же к внутренним внешние спаи термоэлектрических модулей также через теплопроводную пасту контактируют с гибкими металлическими пластинами, выполняющими роль теплосъема, при этом металлические пластины пришиваются к основанию по своим углам капроновой нитью, а основание со стороны нахождения внешних спаев термоэлектрических модулей по всей своей площади приведено в плотный механический контакт с манжетой, соединенной с нагнетателем трубкой.