грелка для терапевтических целей

Формула изобретения

1. Грелка для терапевтических целей, содержащая связанные между собой соединительным элементом два греющих элемента, соответственно состоящих из оболочки и размещенного внутри нее нагревателя в виде электроизолированного проводника электрического тока, при этом рабочая поверхность оболочки выполнена с учетом антропометрических характеристик прогреваемых поверхностей, отличающаяся тем, что каждый нагреватель размещен в оболочке на глубине от 0,2 до 3 мм от рабочей поверхности, а соотношение площадей нагревателя и рабочей поверхности оболочки составляет Sн=(14)So, где Sн - площадь поверхности нагревателя, Sо - площадь рабочей поверхности оболочки.

2. Грелка по п.1, отличающаяся тем, что греющие элементы выполнены с мощностью на единицу площади рабочей поверхности в пределах Рн/So=(0,53) мВт/мм², где Рн - мощность нагревателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, к приборам для физиотерапии, а именно к греющему элементу электрогрелки, применяемой для теплового терапевтического воздействия при лечении риноларингологических воспалительных процессов, и может быть использовано, например, при лечении полости носа, придаточных пазух полости носа - гайморовых и лобных пазух, гортани как в условиях стационара, так и в домашних условиях с использованием самим пациентом.

Известен греющий элемент электрогрелки (патент США 4614189, МПК А 61 F 7/00, публ. 1984; GB 1038891, МПК A 61 F 7/00, публ. 1966), содержащий плоскую оболочку с размещенным в ней нагревателем в виде электроизолированного проводника электрического тока, выполненного из константана, манганина или нихрома, обладающих относительно высоким удельным сопротивлением.

Греющий элемент имеет большие габариты и поэтому не пригоден для использования в малогабаритных электрогрелках, предназначенных для прогрева ограниченных участков при лечении риноларингологических воспалительных процессов. Это обусловлено тем, что при изготовлении малогабаритных греющих элементов из-за присущей указанным материалам значительной упругости возникают трудности равномерного распределения проводника электрического тока в оболочке греющего элемента. Неравномерность в распределении проводника нагревателя ведет к местным перегревам, ухудшая эксплуатационные характеристики, в частности снижая ресурс работы.

Кроме того, для изготовления малогабаритных греющих элементов и снижения их себестоимости желательно использовать проводники электрического тока с максимально малым поперечным сечением. Однако при малых поперечных сечениях из-за высокого сопротивления проводника возникает угроза перегрева и расплавления или разрушения оболочки греющего элемента. Для исключения такого перегрева используют теплостойкий теплоизоляционный материал (асбест), что приводит к резкому увеличению габаритов и массы греющего элемента. Таким образом, известные греющие элементы обладают довольно низким коэффициентом теплоотдачи на единицу массы греющего элемента.

При этом использование проводников с теплоизоляционным покрытием (специальным лаком) не дает удовлетворительных результатов из-за ненадежности покрытия, обусловленной плохой его адгезией к проводнику из указанных материалов.

Известен греющий элемент малогабаритной электрогрелки (патент РФ 2014809, МПК A 61 F 7/00, H 05 B 3/36, публ. 30.06.94), содержащий плоскую оболочку с размещенным в ней нагревателем в виде электроизолированного проводника электрического тока, выполненного из пластичного материала с удельным электросопротивлением не более 0,02 Ом мм²/м, в частности из меди, причем масса m и площадь S_н нагревателя и масса m и площадь S_о рабочей поверхности оболочки выполнены с соотношениями

m_н=km_о (1),

S_н=(0,80,9)S_о (2),

где m_н - масса нагревателя;

m_о - масса оболочки;

к=(0,10,3), м^oС/Вт - коэффициент теплопроводности материала оболочки;

S_н - площадь нагревателя (проводника электрического тока);

S_о - площадь рабочей поверхности оболочки.

Известный греющий элемент обеспечивает удовлетворительные температурные режимы на его рабочей плоской поверхности.

Однако низкое отношение площади проводника S_н к площади рабочей поверхности S_о приводит к увеличению времени выхода на рабочий тепловой режим (например, 45^oС), что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках терапевтических приборов. При выходе на рабочий тепловой режим и приложении рабочей поверхности греющего элемента к прогреваемому участку температура рабочей поверхности резко уменьшается из-за невозможности мощностью, выделяемой на оболочке нагревателя Р_н, компенсировать энергию, потребляемую прогреваемой поверхностью.

Форма и конструкция греющего элемента не учитывают антропологические характеристики прогреваемых поверхностей для обеспечения плотного контакта указанной поверхности с рабочей поверхностью оболочки греющего элемента. В связи с этим известный греющий элемент малоэффективен при применении в грелках для терапевтического лечения неплоских антропологических поверхностей. Неплотное прилегание греющих элементов при лечении риноларингологических заболеваний не позволяет получить необходимую температуру прогрева больных органов и равномерность прогрева участка поверхности заданной площади. Это снижает эффективность лечения риноларингологических воспалительных процессов.

Кроме того, соотношение (1) не определяет необходимых и достаточных условий для устранения вышеизложенных недостатков. В соотношении масс не учитывается необходимость введения дополнительного количества материала, из которого изготавливается оболочка, для решения задач прикладного характера:

- необходимости выдерживать определенную толщину пластиката между нагревателем и рабочей поверхностью для технологичности изготовления и безопасности использования изделия;

- использования части пластиката для решения вопросов дизайна и пр.

Формула соотношения площадей (2) не учитывает условия теплосъема в режиме установившегося теплового баланса. Кожа и подкожная клетчатка, обладая теплоизоляционными свойствами, определяют теплопроводность различных участков тела человека (Л.М. Клячкин. Физиотерапия. - Москва: Медицина, 1988, с. 162-163).

Известна грелка для терапевтических целей, содержащая связанные между собой соединительным элементом два греющих элемента, соответственно состоящие из оболочки и размещенного внутри нее нагревателя в виде электроизолированного проводника электрического тока, при этом рабочая поверхность оболочки выполнена с учетом антропометрических характеристик прогреваемых поверхностей (патент РФ 2102946, МПК A 61 F 7/00, публ. 1998 г. - прототип).

Устройство не обеспечивает равномерность прогрева участка поверхности заданной площади. Это снижает эффективность лечения риноларингологических воспалительных процессов.

Изобретение решает задачу повышения эффективности лечения риноларингологических воспалительных процессов путем улучшения теплопередачи к подлежащему прогреву участку тела, равномерности прогрева при выбранной температуре, безопасности применения.

Поставленная задача достигается тем, что в грелке для терапевтических целей, содержащей связанные между собой соединительным элементом два греющих элемента, соответственно состоящие из оболочки и размещенного внутри нее нагревателя в виде электроизолированного проводника электрического тока, рабочая поверхность оболочки выполнена с учетом антропометрических характеристик прогреваемых поверхностей, каждый нагреватель размещен в оболочке на глубине от 0,2 до 3 миллиметров от рабочей поверхности, а соотношение площадей нагревателя и рабочей поверхности оболочки составляет S_н=(14)S_o, где S_н - площадь поверхности нагревателя, S_o - площадь рабочей поверхности оболочки.

Предпочтительно в грелке для терапевтических целей греющие элементы выполнить с мощностью на единицу площади рабочей поверхности в пределах Р_н/S_о= (0,53) мВт/мм², где Р_н - мощность нагревателя.

При этом сущность предложенного технического решения в том, что рабочие поверхности греющих элементов и нагреватели в грелке выполнены с учетом антропологических характеристик прогреваемых поверхностей, требований эффективности лечения, высокой степени безопасности эксплуатации.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого изобретения, позволяет установить, что заявителем не обнаружены технические решения, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию новизна" по действующему законодательству.

Сведений об известности отличительных признаков в совокупностях признаков известных технических решений с достижением такого же, как у заявляемого устройства, положительного эффекта не имеется. На основании этого сделан вывод, что предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен греющий элемент электрогрелки для лечения риноларингологических заболеваний; на фиг.2 электрогрелка с греющими элементами в разрезе.

Грелка для терапевтических целей состоит из греющих элементов 1, 2, состоящих из оболочки 3 и нагревателя 4, размещенного внутри оболочки 3. Рабочая поверхность 5 греющих элемента 1, 2 выполнена неплоской, в частности волнообразной, с учетом антропометрических характеристик прогреваемых поверхностей. Греющие элементы 1, 2 объединены соединительным элементом 6, выполненным упругим.

Нагреватели 4 выполнены из изолированного провода и размещены в греющих элементах 1, 2 на заданной глубине (d) в диапазоне от 0,2 до 3 миллиметров в соответствии с кривизной рабочей поверхности 5 оболочек 3. Нагреватели 4 соединены со шнуром для подключения к источнику питания.

В качестве материала для изготовления оболочки 3 может быть выбран любой материал, который уже известен для использования электрических грелок, в частности полиэтилен высокого давления (ПЭВД). В качестве провода нагревателя 4 был использован медный провод с изолирующим покрытием из токонепроводящего лака. Такой провод очень пластичен, и его укладка в оболочке 3 любой формы не вызывает затруднений.

Греющие элементы 1, 2, как известно, должны обеспечивать нагрев в диапазоне до 45^oС. Экспериментально установлено, что наилучшие условия теплоотдачи греющих элементов 1, 2 с неплоской рабочей поверхностью площадью S_о для лечения риноларингологических заболеваний обеспечиваются при соотношении площадей оболочки и нагревателя S_н=(14)S_o, при этом мощность, выделяемая на единице площади рабочей поверхности, должна находиться в пределах Р_н/S_о= (0,53) мВт/мм².

Если площадь проводника нагревателя 4 меньше площади оболочки 3, то не обеспечивается прогрев до требуемой температуры.

Более высокое отношение площади проводника S_н к площади рабочей поверхности S_o (S_н>>4S_o) выходит за пределы необходимой достаточности и целесообразности.

При этом нагреватели 4 выполнены в виде проводника электрического ток из пластичного материала с удельным сопротивлением не более 0,02 Ом мм²/м, например, из меди. Толщина греющих элементов 1, 2 составляет 2-5 мм для температуры нагрева до 45^oС.

Предлагаемая грелка используется в физиотерапевтическом кабинете медицинского учреждения или в бытовых условиях следующим образом. При лечении воспаления гайморовых пазух носа и его полости грелка закрепляется на переносице больного. Концы соединительного элемента 6, выполненного в виде разрезанного кольца, раздвигают и размещают грелку на переносице. Под действием сил упругости кольца грелка фиксируется в определенном положении. При этом рабочие поверхности 5 греющих элементов 1 и 2 располагаются по обе стороны носа, покрывая на лице области гайморовых пазух и наиболее важные рефлексогенные точки. Рабочая поверхность 5 греющих элементов 1, 2, выполненная с учетом антропологических характеристик человека, способствует плотной надежной фиксации положения грелки.

При лечении воспаления лобных пазух носа или миндалин и подчелюстных лимфатических узлов грелка размещается соответственно на лице, покрывая области лобных пазух, или на боковых поверхностях шеи, покрывая области миндалин и подчелюстных лимфатических узлов. Фиксация положения грелки в этом случае осуществляется с помощью различных известных средств (ремешков с пряжками, резиновой полосы, бечевки и др. - на фиг. не показаны). После фиксации в нужных местах грелка подключается к регулируемому источнику тока. Температура и время прогрева назначаются лечащим врачом.

Предлагаемая грелка более удобна в использовании (обеспечивается надежная фиксация на прогреваемой части тела больного), более комфортна (больной не испытывает неприятных ощущений). Грелка обеспечивает широкие возможности использования и эффективное лечебное воздействие, поскольку имеется возможность прогрева лобных или гайморовых пазух, или миндалин, или подчелюстных лимфатических узлов, при этом тепловому воздействию подвергаются и рефлексогенные зоны. Таким образом, грелка универсальна при лечении риноларингологических заболеваний.