МЕДИЦИНСКАЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКАЯ ГРЕЛКА Российский патент 2003 года по МПК A61F7/03 

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к медицинским грелкам, которые могут быть использованы как для физиотерапевтического воздействия, так и для восстановления теплового состояния переохлажденного человека или профилактики переохлаждения, а также для обогрева в полевых условиях людей, попавших в экстремальные ситуации, при оказании медицинской помощи пострадавшим и больным.

Известен термохимический нагревательный пакет (US, 4895135, 2301.90), вырабатывающий тепло при соединении водного раствора электролита и шихты, причем электролит находится в пакете, укрепленном внутри пакета с шихтой. Для запуска устройства пакет с электролитом прокалывается.

Недостатком этого нагревательного устройства является то, что после запуска невозможно регулировать тепловыделение, а также осуществить повторный запуск. Кроме того, для запуска необходимо использование заостренного, прокалывающего предмета, что не всегда может быть найдено в экстремальных условиях.

Известно рукавообразное нагревательное устройство, выбранное в качестве прототипа (US, 2675798, 1956), содержащее внешнюю гибкую герметичную оболочку с вложенным в нее пакетом с шихтой, скрепленным по одной стороне с карманом для водного раствора электролита. Шихта в пакете включает металлический порошок. Карман с электролитом герметично запаян и запуск устройства осуществляется его ручным раздавливанием. Грелка может быть использована в полевых условиях. Однако после запуска регулирование тепловыделения невозможно, также невозможно проведение повторного запуска. Кроме того, хранение пакета в жестких условиях может вызвать непроизвольный запуск и разрушение грелки.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является устранение указанных недостатков, а также сокращение времени выхода грелки на рабочий режим, повышение надежности и безопасности хранения, удобство использования особенно в экстремальных условиях и повышения равномерности тепловыделения по поверхности грелки.

Сущность изобретения заключается в том, что в медицинской термохимической грелке, содержащей внешнюю гибкую герметичную оболочку с вложенным в нее пакетом с шихтой, скрепленным по одной стороне с карманом, выполненным с возможностью заполнения его водным раствором электролита, оболочка пакета выполнена многослойной, при этом слой, примыкающий к шихте, снабжен перфорацией и тонковолокнистым фильтром по его внешней поверхности. Карман выполнен незамкнутым со стороны пакета, размещен внутри него и снабжен водопроницаемым сегментом по его днищу, при этом в центре пакета может быть установлен стягивающий элемент, скрепленный с его поверхностями и выполненный, например, в виде двух дисков, соединенных стяжкой.

Целесообразно, чтобы оболочка пакета содержала фильтрующий слой, например, из материала РФМ-6 по ТУ 6-16-2453-82 (рулонный фильтрующий материал на основе полипропиленового нетканого полотна с нанесенным на него слоем перхлорвиниловых ультратонких волокон).

Кроме того, шихта в пакете содержит металлический порошок, стимулятор предварительного разогрева, активатор окисления металлического порошка, кислородосодержащую добавку и наполнитель.

Целесообразен также следующий состав шихты, вес.ч.:
Порошок железа - 45 - 50
Окись закиси железа - 3 - 4
Двуокись марганца - 4 - 6
Хлористый калий - 4 - 6
Хлористый натрий - 11 - 14
Активированный уголь - 4 - 6
Перлит - 5 - 7
Древесные опилки - 2 - 3
Также водопроницаемый элемент кармана может быть выполнен в виде перфорированного шва либо из сложенной гармошкой фильтровальной бумаги, либо из полоски фильтрующего нетканого материала, либо в виде специальной отформованной вставки с водопропускающими канавками в форме сильфона, не позволяющими шихте высыпаться наружу.

Кроме того, водопроницаемый элемент можно оформить как незапаяный шов на дальнем конце кармана, раскрывающийся при заливке электролита в карман.

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 изображен внешний вид медицинской термохимической грелки и ее сечение. На фиг.2 изображены возможные варианты выполнения кармана, а) - карман с водопроницаемым элементом на днище; б) - карман с водопроницаемым элементом в виде незапаяного шва; в) - вставка с водопропускающими канавками в форме сильфона, не позволяющими шихте высыпаться наружу.

Медицинская термохимическая грелка содержит внешнюю гибкую герметичную оболочку 1 (фиг.1), например, из фольгированного лавсана 1.1 с термосвариваемым подслоем из полиэтилена 1.2. Внутри внешнего герметичного пакета находится собственно грелка, состоящая из многослойной оболочки 2, заполненной шихтой 3. Слой 2.3, примыкающий к шихте, снабжен перфорацией и выполнен из пленочного термосвариваемого материала. По внешней поверхности слой 2.3 скреплен с фильтрующим материалом, например РФМ-6, который состоит из полипропиленового нетканого полотна 2.1 и ультратонких перхлорвиниловых волокон 2.2. Подобная конструкция оболочки предотвращает высыпание мельчайших частиц шихты и одновременно обеспечивает дозированный доступ кислорода воздуха к шихте после начала работы грелки.

Дозировку воздуха, поступающего к шихте, а следовательно, и температурный режим грелки определяет суммарная площадь перфораций в слое 2.3.

Шихта 3 содержит металлический порошок. Это может быть порошок железа, магния или алюминия или их смесь. В качестве активатора окисления металлического порошка используются угли различных марок, например активированный уголь. Стимулятором предварительного разогрева может служить окись марганца и (или) окись железа. В качестве кислородогенерирующей добавки используют хлорат калия или перманганат калия. Наполнителем служит перлитовый песок.

Одним из оптимальных примеров конкретного состава шихты является состав, содержащий, вес.ч.:
Порошок железа - 45 - 50
Окись закиси железа - 3 - 4
Двуокись марганца - 4 - 6
Хлористый калий - 4 - 6
Хлористый натрий - 11 - 14
Активированный уголь - 4 - 6
Перлит - 5 - 7
Древесные опилки - 2 - 3
С пакетом скреплен карман 4, незамкнутый со стороны одного из ребер пакета и размещенный внутри пакета. На днище кармана установлен водопроницаемый элемент 5. Он может быть выполнен в виде перфорированного шва из сложенной гармошкой фильтровальной бумаги 7 (фиг.2а); незапаяного шва - Б (фиг. 2б); в виде специальной формованной вставки с водопроводящими канавками в форме сильфона, не позволяющими шихте высыпаться наружу 8 (фиг.2в).

Все упомянутые варианты выполнения водопроницаемого элемента не позволяют шихте высыпаться наружу и одновременно легко пропускают электролит для запуска грелки.

На фиг.2 в) также показана пластина 6 из фторопластовой пленки, которая выполняет, с одной стороны, технологическую функцию (при изготовлении грелки формирует участок раскрепления в кармане - для заливки электролита), а с другой стороны, при эксплуатации грелки облегчает раскрытие стенок кармана и заливку электролита.

Шихта состоит из порошкообразных химических реактивов и в пакете, при вертикальном положении грелки может легко ссыпаться в нижнюю часть пакета, уменьшая тем самым площадь обогрева. Чтобы устранить этот недостаток в пакете, по его центру, предусмотрен стягивающий элемент А (фиг.1), скрепленный с поверхностями пакета. Стягивающий элемент в простейшем случае может представлять собой сварочное пятно произвольной формы. В более сложном варианте это могут быть два диска на внешних сторонах пакета, соединенных стяжкой. При больших размерах грелки стягивающих элементов может быть несколько.

Термохимическая грелка работает и используется следующим образом. Для запуска грелка вынимается из внешней герметизирующей оболочки и в карман пакета заливается 18...20 мл (столовая ложка) воды или специального электролита (20%-ного раствора NaCl или КСl), прилагаемого к грелке в отдельном пакетике и хранящегося с грелкой в одной внешней герметизирующей оболочке. Вода (электролит) просачивается через водопроницаемый элемент и взаимодействует с шихтой. В пропитанной солевым раствором шихте в присутствии кислорода воздуха начинается экзотермическая реакция окисления металлического порошка.

После одного залива воды (электролита) грелка работает 15...25 часов и обеспечивает на своей поверхности температуру 40...60^oС. Обычно на 100 г шихты необходимо около 20 мл электролита (18...20% водного раствора NaCl) для работы на оптимальном режиме расчетное время.

Для временной остановки работы грелки можно, например, вложить пакет в герметизирующую оболочку, завернуть открытые края оболочки и заколоть их скрепками, прекратив доступ кислорода воздуха к шихте. Для повторного запуска грелки достаточно снова вынуть грелку из герметизирующей оболочки. Так как надежной герметизации грелки в этом случае не будет, однажды вскрытую грелку желательно быстрее использовать полностью.

Шихта может быть пропитана электролитом в процессе изготовления. Тогда для запуска грелки не обязательно заливать в карман пакета воду (электролит), достаточно размять грелку и она начнет свою работу. В этом случае карман грелки будет выполнять вспомогательную функцию, например облегчит повторный запуск грелки после того, как она, отработав часть ресурса (8. . . 10 часов), и после нескольких суток перерыва в работе снова стала востребована. Дополнительная порция воды (электролита) ускорит повторный запуск и даже увеличит общий ресурс грелки.

Толщина грелки составляет 6...10 мм, что позволяет легко размещать ее на нижнем белье, на поверхности тела человека. Грелка может фиксироваться на том или ином участке тела с помощью клеевого слоя, нанесенного на часть поверхности оборотной стороны грелки, укрепленных на грелке липучек или иных креплений.

Грелка пожаро- и взрывобезопасна при хранении. Анализ газовыделений при работе грелки показал отсутствие вредных для человека веществ.

Предлагаемая медицинская термохимическая грелка является автономным источником тепла, легко транспортируемым в жестких условиях. Грелка эффективно защищает от переохлаждения различные участки тела человека, в том числе и в местах, где затруднен доступ воздуха (спецодежда, сапоги и т.д.).

Изобретение используется в медицинской технике для физиотерапевтического воздействия и для восстановления теплового состояния переохлажденного человека, при оказании медицинской помощи пострадавшим и больным в полевых условиях. Грелка состоит из внешней гибкой оболочки, в которую вкладывается многослойный пакет с шихтой. Слой пакета, примыкающий к шихте, имеет перфорацию и покрыт тонковолокнистым фильтром. По одной стороне пакет скреплен с карманом, выполненным незамкнутым и размещенным внутри него. На днище кармана установлен водопроницаемый элемент. Водный раствор электролита заливают в карман, где он вступает в реакцию с шихтой с выделением тепла. В центре пакета установлен стягивающий элемент, скрепленный с его поверхностями. Использование кармана и стягивающего элемента позволяет регулировать тепловыделение грелки, увеличить продолжительность работы и повысить удобство эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Медицинская термохимическая грелка, содержащая внешнюю гибкую герметичную оболочку с вложенным в нее пакетом с шихтой, скрепленным по одной стороне с карманом, выполненным с возможностью заполнения его водным раствором электролита, отличающаяся тем, что оболочка пакета выполнена многослойной, при этом слой, примыкающий к шихте, снабжен перфорацией и тонковолокнистым фильтром по его внешней поверхности, карман выполнен незамкнутым со стороны пакета, размещен внутри него и снабжен водопроницаемым элементом по его днищу, при этом в центре пакета установлен стягивающий элемент, скрепленный с его поверхностями. 2. Грелка по п.1, отличающаяся тем, что оболочка пакета дополнительно содержит внешний слой из нетканого полотна. 3. Грелка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что перфорации в пакете закрыты фильтром из перхлорвиниловых ультратонких волокон. 4. Грелка по пп.1-3, отличающаяся тем, что шихта содержит металлический порошок, стимулятор предварительного разогрева, активатор окисления металлического порошка, кислородосодержащую добавку и наполнитель. 5. Грелка по пп.1-4, отличающаяся тем, что шихта содержит, вес.ч.:
Порошок железа - 45-50
Окись закиси железа - 3-4
Двуокись марганца - 4-6
Хлористый калий - 4-6
Хлористый натрий - 11-14
Активированный уголь - 4-6
Перлит - 5-7
Древесные опилки - 2-3
6. Грелка по пп. 1-5, отличающаяся тем, что водопроницаемый элемент кармана для заливки водного раствора электролита выполнен в виде сложенной гармошкой фильтровальной бумаги. 7. Грелка по пп. 1-6, отличающаяся тем, что водопроницаемый элемент кармана для заливки водного раствора электролита выполнен в виде специальной формованной вставки с водопроводящими канавками в форме сильфона, не позволяющими шихте высыпаться наружу. 8. Грелка по пп. 1-7, отличающаяся тем, что водопроницаемым элементом кармана является незапаянный шов на его днище. 9. Грелка по пп.1-8, отличающаяся тем, что стягивающий элемент состоит из двух дисков, каждый из которых лежит на поверхности пакета, соединенных стяжкой.