устройство для локального охлаждения терморецепторов

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕРМОРЕЦЕПТОРОВ, содержащее термоэлектрические батареи, связанные с блоком автоматического управления, и размещенные на них радиаторы, отличающееся тем, что радиаторы выполнены из пористого материала на проволочной основе, соединены в единый блок радиаторов с поперечными пазами, расстояние между которыми составляет 0,4 - 1,0, а глубина их - 0,2 - 0,7 толщины блока, между теплопереходами термоэлектрических батарей и блоком радиаторов плотно закреплена тонкая металлическая пластина, площадь которых равна площади основания блока радиаторов, а ее длина превышает ширину в 2 - 5 раз.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к термоэлектрическим охлаждающим устройствам, используемым для поддержания бодрствования человека-оператора, и может быть использовано на автотранспорте, железнодорожном транспорте в авиации и других видах работ, которым сопутствует монотонность.

Известен локальный охладитель, представляющий собой охлаждающую повязку, закрепленную на голове, охлаждение которой осуществляется за счет испарения легколетучей жидкости.

Известно термоэлектрическое устройство для поддержания уровня бодрствования с одной термобатареей.

Наиболее близким к изобретению является устройство термоэлектрическое охлаждающее, содержащее две термоэлектрические термобатареи, электрически связанные с источником тока, имеющие радиаторные пластины и блок автоматического управления. Это устройство принято за прототип.

Однако в этом устройстве используются термобатареи, требующие большого энергопотребления. Охлаждение "горячих" спаев обеспечивает радиатор, состоящий из нескольких металлических пластин. Устройство представляет собой громоздкую конструкцию, обладающую большой инерционностью. Для того, чтобы достичь снижение температуры на 5-15^оС, требуется 10-20 мин.

Целью изобретения является снижение инерционности, уменьшение габаритов и энергопотребления, повышение технологичности сборки устройства и стабильности работ при длительном его использовании.

Для этого в устройстве используются две малогабаритные термобатареи с теплопереходами, имеющими охлаждаемую площадь до 1 см², массу каждой не более 5 г и один общий для обеих термобатарей блок радиаторов, выполненный из пористого материала на проволочной основе с поперечными пазами, расстояние между которыми составляет 0,4-1,0, а глубина их - 0,2-0,7 толщины блока. Между теплопереходами термобатарей и блоком радиаторов плотно закреплена тонкая металлическая пластина, площадь которой равна площади основания блока радиаторов, а ее длина превышает ширину в 2-5 раз.

Использование блока радиаторов из пористого материала на проволочной основе и плотно закрепленной на нем металлической пластины позволяет эффективно отводить тепло от "горячих" спаев термобатарей, не допускает их разогрева и дает возможность использовать устройство длительное время. Предложенная конструкция радиатора практически не увеличивает размеры и массу устройства.

Работоспособность устройства обеспечивает блок автоматического управления, позволяющий периодически по заданной программе включать термобатареи.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство отличается малой инерционностью при достижении заданной температуры, уменьшением габаритов и энергопотребления, стабильностью работы при длительном его использовании, высокой технологичностью сборки и компактностью.

На фиг. 1 изображена конструкция устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит термобатареи 1, подключенные к источнику тока, блоку автоматического управления (не показан). На "горячих" спаях термобатарей с помощью теплопроводящего контакта закреплена тонкая металлическая пластина 2 шириной b и длиной l, на которой плотно укреплен блок 3 радиаторов из пористого материала на проволочной основе с поперечными пазами шириной h. Устройство имеет пластмассовый корпус 4, закрытый снизу крышкой 5. Подвижность термобатарей с радиатором обеспечивают пружины 6. Корпус устройства прижимается ко лбу с помощью ремня 7.

Устройство работает следующим образом.

С помощью ремня 7 устройство надевается на голову человека таким образом, чтобы пластмассовый корпус 4 со стороны крышки 5 соприкасался с кожей лба человека. Электропитание термобатарей 1 осуществляется блоком автоматического управления. Термобатареи включаются поочередно, что дает возможность поддерживать уровень бодрствования человека независимо от адаптации терморецепторов к воздействию охлаждения. Охлаждение "горячих" спаев термобатарей 1 осуществляется блоком 3 радиаторов с поперечными пазами, который закреплен на металлической пластине 2, установленной на "горячих" спаях термобатарей. Единый радиатор для двух термобатарей позволяет эффективно отводить тепло в течение длительного времени. Пружины 6 обеспечивают надежный контакт "холодных" спаев термобатарей со лбом человека.

Таким образом, предлагаемое устройство может работать при длительном его использовании и поддерживать бодрствование человека.