УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Российский патент 2015 года по МПК A61F7/02 

Изобретение относится к устройству для снижения температуры вследствие накапливаемого тепла тела.

Известно, что в определенных местах предметов обихода, таких как шлемы, спортивная обувь, сиденья автомобиля, седла велосипедов, седла для верховой езды, а также в текстильных изделиях, а также гибких тканях, таких как стельки или чулки, и не в последнюю очередь в ортопедических изделиях или протезах частей тела усиленно скапливается пот, поскольку нагревание тела является там интенсивным и может отводиться лишь сравнительно недостаточно, т.е. происходит накопление тепла тела в этом месте предмета обихода и/или в гибком изделии плоской формы или гибкой матрице.

Уже предпринимались попытки решения этой проблемы различными способами, например, в летних обувных изделиях, которые должны быть закрытыми, сверху частично прерывали верхний материал, например кожу, вентиляционными отверстиями, так что в обувном изделии возникал своего рода сквозняк. Отверстия частично закрывались сеткой, так что возникал внешний вид закрытого обувного изделия. То же самое делается в шлемах всех видов, когда в узких местах шлем просто прерывается, или вставляются сетки, для того чтобы холодный воздух мог забирать выделяемое телом тепло. Недостатком вентиляционных отверстий является то, что функция шлема в этих местах не выполняется и, во-вторых, в различных местах, например, в подошве ботинка или в протезах такое прерывание материала приводило бы к непригодности всей части. Вентиляционные отверстия в текстиле верхней одежды также предлагаются в виде молний-застежек в подмышечной части жакетов и т.д.

Кроме того, имеются накапливающие текстильные изделия, такие как, например, стельки в обуви, постельное белье и т.д., которые, однако, не имеют активного отвода тепла.

Из US 5 7212 482 известно текстильное изделие плоской формы с изменяющим фазу материалом (Phase Change Material, PCM). Это изделие плоской формы предназначено для аккумулирования тепла тела, то есть оно служит в качестве защиты от холода для длительного сохранения собственного тепла тела. Недостатком известного из US 5 7212 482 гибкого изделия плоской формы является то, что не предусмотрено никакого средства, с помощью которого обеспечивается возможность отвода накопленного тепла от тела.

Задачей изобретения является создание устройства для снижения температуры, предназначенного для использования в предметах обихода, жестких, как, например, протезы, а также в податливых, как, например, подошва обуви, и в гибких, как, например, лечебные чулки, находящихся в непосредственном контакте с возможностью передачи тепла с телом живого существа, при этом обеспечивается возможность интегрирования устройства в предмет и/или гибкую матрицу, без потери функции предмета и/или гибкой матрицы в этом месте.

Решение задачи раскрывается ниже на основании описания, чертежей и формулы изобретения.

Основная идея изобретения состоит в том, что с помощью так называемых изменяющих фазу материалов, например, в соединении с соответствующими теплообменниками на гибких и/или жестких предметах, которые находятся в контакте с телом, можно создавать накопители тепла, которые удерживают температуру поверхности кожи, соответственно контактную температуру прилегающего к коже предмета, в приятном диапазоне и одновременно не изменяют комфортность ношения и/или функции предмета. Регенерация изменяющих фазу материалов происходит с помощью теплообменника предпочтительно непрерывно также и во время ношения.

В соответствии с этим предметом данного изобретения является устройство для снижения температуры прилегающих к коже предметов и/или прилегающих к коже гибких матриц, которые находятся в непосредственном тепловом контакте с телом живого существа, при этом устройство по меньшей мере частично интегрировано в предмет и/или гибкую матрицу и содержит изменяющий фазу материал (РСМ) и теплообменник. Кроме того, предметом изобретения является применение изменяющих фазу материалов в чистом виде и/или в виде компаундов, например, с пластмассовыми полимерами, силикатами, графитом и т.д., в сочетании с теплообменником в предметах, таких как ортопедические приспособления и/или протезы, в предметах одежды, в обуви, шлемах, седлах или сиденьях, а также в гибких матрицах, таких как вкладыши и/или чулки.

Устройство согласно изобретению для снижения температуры содержится или реализуется, например, лишь в части предмета обихода, или ортопедического предмета, или стабилизирующей мягкие части ткани (чулка). Предмет обихода или ортопедический предмет отличается от гибкой ткани прежде всего тем, что он имеет негибкую или по меньшей мере частично жесткую форму. Понятийно эти обе категории нельзя отделять друг от друга, поскольку предмет может частично иметь гибкую форму, а ткань может иметь жесткие части. Поэтому возможно, что устройство согласно изобретению интегрировано, среди прочего или исключительно, в гибкой части в остальном негибкого предмета и, наоборот, что устройство интегрировано в гибкой ткани, среди прочего или исключительно, в месте, в котором находятся негибкие составляющие части. Изобретение охватывает все эти возможные конструкции.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения теплообменник удерживает при работе температуру изменяющего фазу материала ниже и/или внутри области плавления. Тем самым сохраняется как охлаждающее действие изменяющего фазу материала, так и удерживается примерно постоянной температура окружающей изменяющий фазу материал части тела, так что не возникают нежелательные резкие колебания температуры.

Особенно предпочтительно, если устройство для снижения температуры, в частности также и теплообменник, интегрировано внутри предмета, например, в виде двойной стенки, внутри которой протекает охлаждающая среда, или в виде ваточного холста с желобками, по которым протекает охлаждающая среда. Изменяющие фазу материалы также не обязательно должны быть сплошными, а отдельные зоны предмета могут быть снабжены «пакетами» из изменяющего фазу материала, при этом теплообменник в этих случаях предпочтительно может быть ограничен также этими зонами предмета. В отношении интеграции изменяющего фазу материала и функции теплообменника в предметы обихода не может быть дано исчерпывающего описания, поскольку эти возможности определяются, с одной стороны, предметом, а также носителем.

Кроме того, предусмотрено, что устройство для снижения температуры фиксируется также с возможностью съема, т.е., например, с помощью ремня или замка типа липучки, на предмете, таком как шлем, ботинок, седло. Таким образом, можно снабжать предмет таким устройством в зависимости от времени года и при необходимости.

Теплообменник является устройством, состоящим из принимающего тепло и отдающего тепло компонентов. В данном случае этот блок образован элементом из изменяющего фазу материала и пропускающим теплоноситель, прилегающим к изменяющему фазу материалу пространством. Прохождение потока можно осуществлять в открытой системе или, соответственно, в замкнутой циркуляционной системе. В открытой системе среда теплоносителя свободно всасывается, проходит по изменяющему фазу материалу, а затем отдается в окружение. В замкнутой системе отдача тепла происходит не непосредственно в окружение, а опосредованно через дополнительный, промежуточно включенный теплообменник.

Например, теплообменники, которые работают с окружающим воздухом, могут работать открыто. С другой стороны, теплообменники со специальными охлаждающими средами, такими как, например, вода, предпочтительно работают в закрытой системе.

Устройство может быть выполнено в виде изделия плоской формы, при этом гибкая матрица полностью или частично заполнена изменяющим фазу материалом или имеет содержащие изменяющий фазу материал зоны, причем предусмотрены средства, с помощью которых среда теплообменника приводится в теплопередающий контакт с изменяющим фазу материалом гибкой матрицы, так что тепло можно отводить от изменяющего фазу материала и/или подавать в изменяющий фазу материал.

Средства, с помощью которых среда теплообменника может приходить в контакт с элементами изменяющего фазу материала, называемые в последующем также просто средствами, содержат проточные структуры, такие как каналы или возвышения с различными профилями, такими как желобки, каналы, например, также каналы в форме меандра, утолщения, пирамиды или т.д. Узор, который они образуют, может быть любым, он может также служить в качестве рекламы. Проточные каналы, т.е. средства, оказывают, естественно, влияние на скорость, с которой среда проходит через изменяющий фазу материал.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изобретения проточные структуры образуют по меньшей мере частично поверхностную структуру гибкой матрицы.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения средства содержат также еще устройство, с помощью которого приводится в движение среда теплообменника.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения изменяющий фазу материал присутствует в виде парафина, гидрата соли и/или соответствующих модификаций, таких как полимерные соединения РСМ, силикатные соединения РСМ, графитовые соединения РСМ и т.д. В другом варианте выполнения эти изменяющие фазу материалы, соответственно, их модификации могут быть заделаны в соответствующие несущие структуры, например капиллярные всасывающие структуры.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения среда носителя тепла является газообразной, т.е., например, окружающим воздухом. При этом может быть предусмотрено, что носитель самого гибкого изделия плоской формы за счет собственного движения (например, ботинка, седла) реализует движение среды через проточные структуры для отвода тепла изменяющего фазу материала. С другой стороны, может быть предусмотрен небольшой вентилятор или другое приспособление, которое вызывает движение, прохождение потока среды.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения поток среды устанавливается так, что температура изменяющего фазу материала удерживается ниже или в диапазоне плавления изменяющего фазу материала.

Согласно одному варианту выполнения зоны с изменяющим фазу материалом являются островками в гибкой матрице, которая образует охлаждающую ткань или охлаждающий ваточный холст.

Так, согласно одному варианту выполнения в носимое на теле гибкое изделие плоской формы и/или в ваточный холст заделаны небольшие островки с содержащими изменяющий фазу материал пакетиками, при этом свойства изделия плоской формы сохраняются.

В качестве материала для гибкой матрицы или охлаждающего ваточного холста можно использовать все виды известных мягких материалов. Наряду с уже упомянутым силиконом можно применять также полиуретан, термопластичные полимеры, сополимеры, полиэтилен и другие.

Проточная структура может быть выполнена так, что проходящий вдоль поверхности поток среды направляется через островки и/или зоны с изменяющим фазу материалом, так что предпочтительно там происходит теплообмен от изменяющего фазу материала к среде.

Например, протез голени содержит, как правило, наряду с жесткой приемной гильзой также еще гибкий силиконовый чулок для стабилизации мягких частей, который надевается на часть тела и, с одной стороны, прилегает непосредственно к коже и, с другой стороны, находится в гильзе. Это может быть силиконовый чулок, который в соответствии с одним вариантом выполнения изобретения снабжен зонами, например круглыми островками из изменяющего фазу материала, при этом свойства гибкого силиконового чулка по существу сохраняются. На гильзе может быть предусмотрен небольшой вентилятор, с помощью которого вдоль внутренней стороны гильзы продувается воздух, который затем проходит по проточным структурам снабженного зонами изменяющего фазу материала силиконового чулка. При этом структуры, которые направляют воздух, могут быть предусмотрены как на внутренней стороне гильзы, так и на наружной стороне вкладыша, т.е., например, силиконового чулка.

В этом случае приемная гильза может содержать согласно изобретению также еще устройство для снижения температуры. Для этого по меньшей мере в частичных зонах он может быть выполнен с двойной стенкой, так что изменяющий фазу материал и система теплообмена практически интегрированы в гильзе. Средства для приведения в движение охлаждающей среды, т.е., например, вентилятор или маленький насос, можно в этом случае использовать как для охлаждающего ваточного холста, так и для жесткой части предмета, т.е., например, интегрированного в приемную гильзу теплообменника.

Средства, с помощью которых среда теплообменника может приходить в проводящий тепло контакт с изменяющим фазу материалом, содержат также приспособление для создания потока, например, вентилятор, насос или отверстие в ботинке или седле, с помощью которых при движении нагнетается воздух через ботинок или проточную структуру. Проточные структуры приводят к прохождению потока среды у изменяющего фазу материала. Они могут быть предусмотрены на гибкой матрице с изменяющим фазу материалом или же отдельно, т.е. снаружи. Так, эти проточные структуры могут быть также предусмотрены на внутренней стороне приемной гильзы протеза, на внутренней стороне ботинка или другого жесткого предмета, который находится в контакте с кожей живого существа. Средства выполнены так, что среда теплообменника приводится с их помощью в теплопередающий контакт с изменяющим фазу материалом гибкого изделия плоской формы.

Может быть предусмотрено, что зоны гибкой матрицы или предмета не содержат устройства для снижения температуры, т.е. не снабжены содержащими изменяющий фазу материал зонами или островками, и/или что в этих зонах предмета или гибкой матрицы не предусмотрены проточные структуры и через них, соответственно, не проходит поток среды.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения гибкое изделие плоской формы содержит несколько слоев, т.е. штабель, при этом, например, в миниатюризированном виде чередуются островки с изменяющим фазу материалом и гибкая матрица. При этом могут быть реализованы самые различные свойства гибкого изделия плоской формы, в частности, могут быть реализованы на обращенной к телу стороне штабеля другие свойства поверхности, чем на обращенной наружу стороне штабеля. Материал гибкой матрицы, а также изменяющий фазу материал может изменяться внутри одного слоя и внутри штабеля.

При этом слоистая структура может быть реализована следующим образом:

гибкая матрица с зонами изменяющего фазу материала,

на ней слой с возвышениями, которые образуют проточные каналы для среды теплообменника,

на нем снова слой с изменяющим фазу материалом, а затем снова направляющий среду теплообменника слой,

при этом гибкость слоев и общая конструкция, несмотря на структурирование, сохраняется или даже улучшается в соответствии с предусмотренными процессами движения.

Например, имеются многослойные силиконовые чулки для стабилизации мягких частей на теле, которые в данном случае могут служить в качестве гибкой матрицы. Затем в них заделывается, врезается или накладывается в отдельных зонах изменяющий фазу материал, например, в виде плоских небольших элементов, вырезанных из пленки, так что механические свойства, такие как гибкость и прочность на разрыв, гибкой матрицы по существу сохраняются. Заделывание изменяющего фазу материала в гибкую матрицу зависит от соответствующих материалов как матрицы, так и изменяющего фазу материала, однако изобретение охватывает любой вид заделывания изменяющего фазу материала в мягкую матрицу.

Наряду с окружающим воздухом и другими газообразными средами в качестве среды теплообменника может быть также предусмотрена, например, жидкая среда теплообменника или просто вода.

В качестве среды теплообменника служит преимущественно окружающий воздух, однако работа теплообменника может быть как открытой, так и закрытой, при этом среда, которая приходит в тепловой контакт с изменяющим фазу материалом, предпочтительно, но не обязательно, подвергается непрерывной регенерации. Под регенерацией среды преимущественно понимается, что среда снова отдает тепло, принятое от тела через изменяющий фазу материал.

Например, теплообменник содержит окружающую изменяющий фазу материал систему шлангов, через которую направляется вода или окружающий воздух.

При этом особенно предпочтительно, что сама система шлангов, т.е., например, материал, из которого состоит шланг, содержит изменяющий фазу материал.

Например, теплообменник охватывает также кольцевой зазор двухстеночного предмета.

Согласно другому предпочтительному варианту выполнения теплообменник содержит микроотверстия или микрозазоры, через которые проходит или нагнетается поток воздуха.

В качестве «предметов, которые находятся в непосредственном контакте с телом живого существа», в данном случае понимаются, например, шлемы, протезы, ортопедические приспособления, обувь, седла (велосипедов, а также для лошадей), автомобильные сиденья, перчатки, все виды текстиля, костюмы для серфинга, ныряльные костюмы, очки и т.п. В рамки изобретения попадает все, что создает накапливаемое тепло тела.

В качестве изменяющего фазу материала понимаются все виды предлагаемых на рынке изменяющих фазу материалов, которые способны к латентному накоплению тепла.

Под латентным накоплением тепла понимается накопление тепла в материале, который претерпевает фазовый переход предпочтительно из твердого в жидкое состояние (Phase Change Material, PCM). Наряду с фазовым переходом из твердого в жидкое состояние в принципе можно также использовать фазовые переходы из твердого в твердое состояние. Однако они имеют, как правило, намного меньшие плотности накопления.

При накоплении энергии в накопительном материале материал начинает при достижении температуры фазового перехода плавиться и затем несмотря на дальнейшее накопление тепла не повышает своей температуры до полного плавления материала. Лишь затем снова происходит повышение температуры.

Поскольку в течение длительного времени несмотря на подвод тепла не возникает заметного повышения температуры, то накапливаемое во время фазового перехода тепло называется скрытым теплом или же латентным теплом. В случае фазового перехода из твердого в жидкое состояние латентное тепло содержится в тепле плавления и кристаллизации накопительного материала.

Накопление латентного тепла может происходить в различных диапазонах температуры. Для этого в зависимости от случая применения необходимо выбирать подходящий материал смены фазы. При этом в зависимости от диапазона температуры используются различные классы материалов.

Для диапазона тепла тела предлагаются согласно изобретению обычно парафины или гидраты солей, соответственно, их модификации в качестве изменяющих фазу материалов.

Так, например, изменяющие фазу материалы могут также иметься в виде компаундов. Вариантами выполнения этого являются компаунды из парафина и полимеров, гидраты солей, компаунды гидрата соли и графита, компаунды парафина и силиката и т.д.

Компаунды парафина и полимера могут быть также в виде пленки, гранулята, шланга или других фасонных тел. В другом варианте выполнения эти изменяющие фазу материалы, соответственно их модификации, могут быть заделаны в соответствующие несущие структуры, например в капиллярные структуры всасывающего волокна.

Другими предпочтительными вариантами выполнения изменяющих фазу материалов и компаундов изменяющих фазу материалов являются упакованные в пленку изменяющие фазу материалы.

В качестве среды для теплообменника в данном случае предпочтительно используется окружающий воздух и/или вода, так что лишь за счет прохождения потока окружающего воздуха или воды через окружающую изменяющий фазу материал проводящую систему обеспечивается работа устройства для снижения температуры.

Среду можно подвергать регенерации или охлаждению посредством подключения, например, к мобильному охлаждающему агрегату.

Согласно другому варианту выполнения среда является, например, водой, которая протекает через проводящую систему и с помощью предусмотренного охлаждающего агрегата снова регенерируется.

Другой вариант выполнения для дополнительного охлаждения состоит из пропитываемого жидкостью материала, например ваточного холста, который может быть загружен, например, водой или другими испаряемыми жидкостями. Этот ваточный холст обеспечивает за счет охлаждения испарением жидкости через проходящий принудительный поток воздуха сильно пониженную температуру охлаждающего воздуха.

В предпочтительном варианте выполнения предусмотрено расположение ваточного холста для испарения снаружи гильзы, например, на стороне всасывания вентилятора.

Ниже приводится подробное пояснение изобретения на основе выбранных примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - пример протеза ноги или руки или ортопедического приспособления с устройством для снижения температуры согласно данному изобретению;

фиг. 2 - другой протез, в который интегрировано устройство;

фиг. 3 - разрез шланга, при этом в качестве материала шланга используется компаунд;

фиг. 4 - тот же пример, что и на фиг. 1, при этом тепло испарения по меньшей мере поддерживает регенерацию изменяющего фазу материала.

На фиг. 1 показан протез, в который в случае ампутации вводится так называемая культя, т.е. остаток ампутированной конечности. Обычно эти протезы выполнены из одностеночного полимера.

Согласно показанному здесь варианту выполнения изобретения вместо одностеночной полимерной конструкции используется двухстеночная конструкция, при этом обе стенки 1 и 2, т.е. внутренняя стенка 1 и наружная стенка 2, задают внутреннее пространство, которое образует кольцевой зазор 3. Кольцевой зазор 3 в данном случае, как показано на фигуре, полностью открыт сверху. Однако кольцевой зазор 3 может быть также лишь частично открытым сверху. В кольцевой зазор 3 заделаны, как показано на фигуре, РСМ-модули 4 в виде отдельных пакетиков, которые расположены на поверхности 5, например на каучуковой поверхности. Внизу на протезе предусмотрен с одной стороны вытяжной клапан 6, который поддерживает разряжение в протезе, и с другой стороны между обеими стенками 1 и 2 вытяжной клапан 7, через который отсасывается охлаждающая среда, которая протекает через кольцевой зазор 3 вокруг РСМ-модулей 4. Стрелками 9 обозначен путь газообразной охлаждающей среды через кольцевой зазор 3 вокруг РСМ-модулей 4. Клапан 7 соединен, например, с насосом, вентилятором и/или с внешним охлаждающим агрегатом (не изображен), с помощью которых воздух или охлаждающая среда направляются, всасываются, нагнетаются и/или охлаждаются и с помощью которых РСМ-модули отдают тепло, или с помощью которых из ортопедического приспособления принимается влага.

В соответствии с этим в данном случае работа теплообменника осуществляется открыто, поскольку, например, окружающий воздух через клапан 7 просто всасывается через открытый кольцевой зазор 3.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения на внутренней стороне 1 протеза еще находится датчик температуры, с помощью которого обеспечивается определение внутренней температуры. Датчик температуры соединен с внешним регулировочным и управляющим блоком, который регулирует пропускание и/или температуру охлаждающей среды.

В соответствии с показанным на фиг. 1 вариантом выполнения изобретения в наружной стенке 2 протеза предусмотрены еще микроотверстия, через которые через кольцевой зазор 3 направляется другая охлаждающая среда, например в виде окружающего воздуха. Микроотверстия показаны здесь лишь в качестве примера, они могут быть, естественно, расположены произвольно как по величине, так и по форме.

РСМ-модули могут быть предусмотрены в виде отдельных пакетиков или засыпки компаунда из парафина и полимера, однако они могут быть предусмотрены также в любом другом виде, а также в виде простой засыпки содержащих изменяющий фазу материал частиц в закрытом внизу кольцевом зазоре. Наконец, внутренняя стенка 2 может состоять полностью или частично из компаунда, изменяющего фазу материала и пластмассы в виде полимера, который содержит, например, также гибкую матрицу.

РСМ-модули 4 могут быть также произвольно распределены согласно изобретению в кольцевом зазоре 3. Например, когда вверху требуется больше охлаждения, а внизу меньше, то плотность РСМ-модулей может произвольно изменяться в кольцевом зазоре 3. Наконец, РСМ-модули могут быть также расположены подвижно и/или с возможностью отделения, так что модули можно сдвигать или добавлять или удалять дополнительные модули.

На фиг. 2 показан, так же как на фиг. 1, пример ортопедического приспособления или протеза. Снова показана двухстеночная конструкция с внутренней стенкой 1 и наружной стенкой 2. Однако в данном случае охлаждающая среда не направляется, как на фиг. 1, через открытый кольцевой зазор 3, а имеется шланговая обмотка 10, которая проложена между РСМ-модулями 4 и в которой протекает охлаждающая среда теплообменника. Шланговая обмотка в качестве теплообменника не обязательно является закрытой системой и может работать, например, с воздухом в качестве охлаждающей среды так, что продуваемый охлаждающий воздух попадает во внутреннее пространство ортопедического приспособления/протеза. С другой стороны, в качестве охлаждающей среды можно использовать также жидкую среду, например воду, и тогда теплообменник работает в качестве закрытой системы с возвратом шлангов к вводу воды, другому теплообменнику или к системе охлаждения воды (внешней, не изображена).

Наконец, на фиг. 3 показан в разрезе шланг 11, который согласно изобретению можно использовать вместе с двухстеночной системой, в которой имеются РСМ-модули, или же без других РСМ-модулей. Шланг 11 отличается тем, что он образует канал 13 для охлаждающей среды, и в шланге 11 находится компаунд с изменяющим фазу материалом 12, который содержит изменяющий фазу материал, например, в полимерной матрице.

Показанный на фиг. 3 шланг можно изготавливать с различной толщиной и интегрировать во все виды жестких или гибких предметов. При этом можно выполнять самые различные требования, поскольку диаметр стенки шланга, внутренний диаметр проточного пространства и, наконец, компаунд, в который заделан изменяющий фазу материал, можно выбирать произвольно.

На фиг. 4 показан другой вариант выполнения создания холода, в котором, например, нагнетаемый с помощью вентилятора охлаждающий воздух в соответствии со стрелками 9 направляется над пропитанным, например, водой ваточным холстом 14, и за счет охлаждения испарения жидкости ваточного холста с помощью проходящего принудительного потока воздуха обеспечивается сильное понижение температуры охлаждающего воздуха.

В качестве примера ниже приводится описание применения в подошвах обуви. Вместо сложного нагнетательного или всасывающего приспособления здесь нагнетание охлаждающего средства через шланг вызывается просто движением ходьбы. Вариант выполнения в виде содержащего изменяющий фазу материал шланга можно использовать различным образом везде, где физическое движение тела заменяет внешние приспособления для движения охлаждающей среды, посредством заделывания шланга.

Изобретение раскрывает устройство из изменяющего фазу материала и активно охлаждающей системы теплообменника, применение которого для людей или животных надежно решает существующую до настоящего времени проблему накопления тепла. Система может быть реализована с любой жесткостью, т.е. от интеграции в гибких чулках до интеграции в приемных гильзах ортопедических приспособлений. За счет этого обеспечиваются самые различные области использования указанной технологии, изготовление изменяющего фазу материала в виде модулей в каналах охлаждающего средства или в виде содержащих изменяющий фазу материал компаундов, из которых изготавливаются шланги, в которых может протекать охлаждающая среда, с целью отвода накопленного тепла тела с помощью изменяющего фазу материала с теплообменником.

Изобретение относится к медицине. Выполненная с двойной стенкой приемная гильза протеза, которая находится в непосредственном тепловом контакте с телом живого существа, содержит внутреннюю стенку и внешнюю стенку, которые задают полое пространство в форме кольцевого зазора или проточной структуры, в котором расположен изменяющий фазу материал (РСМ), и теплообменник, интегрированный в приемную гильзу протеза. По кольцевому зазору или проточной структуре протекает охлаждающая среда и изменяющий фазу материал находится с теплообменником в теплопередающем контакте. Изобретение обеспечивает создание накопителей тепла, которые удерживают температуру поверхности кожи, соответственно контактную температуру прилегающего к коже предмета, в приятном диапазоне и одновременно не изменяют комфортность ношения и/или функции предмета. Регенерация изменяющих фазу материалов происходит с помощью теплообменника предпочтительно непрерывно также и во время ношения. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Выполненная с двойной стенкой приемная гильза протеза, которая находится в непосредственном тепловом контакте с телом живого существа, содержащая внутреннюю стенку (1) и внешнюю стенку (2), которые задают полое пространство в форме кольцевого зазора (3) или проточной структуры, в котором расположен изменяющий фазу материал (РСМ), и теплообменник, интегрированный в приемную гильзу протеза, причем по кольцевому зазору (3) или проточной структуре протекает охлаждающая среда и изменяющий фазу материал находится с теплообменником в теплопередающем контакте.

2. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменник выполнен в виде открытой системы.

3. Приемная гильза протеза по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в качестве охлаждающей среды теплообменника использован окружающий воздух.

4. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что изменяющий фазу материал присутствует в виде содержащих изменяющий фазу материал модулей и/или состоит из засыпки содержащих изменяющий фазу материал частиц.

5. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что изменяющий фазу материал состоит из парафина, гидрата соли и их модификаций, например, в виде компаундов.

6. Приемная гильза протеза по п. 5, отличающаяся тем, что компаунд находится в виде шланга или, соответственно, заполненных изменяющим фазу материалом пакетиков.

7. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что изменяющий фазу материал заделан в несущую структуру или с возможностью отделения закреплен на приемной гильзе протеза.

8. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что проточные структуры выполнены в изменяющем фазу материале или между островками, или зонами с изменяющим фазу материалом, через которые направляется охлаждающая среда.

9. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что теплообменник имеет вентилятор.

10. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что изменяющий фазу материал расположен на внутренней стороне внешней стенки (2) или внешней стороне внутренней стенки (1), или внутренняя стенка (1) состоит из компаунда с изменяющим фазу материалом и пластмассой в виде полимера.

11. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что вытяжной клапан (6, 7) для поддерживания разряжения расположен на приемной гильзе протеза.

12. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что внешний охлаждающий агрегат соединен с приемной гильзой протеза, с помощью которого направляется охлаждающая среда.

13. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что во внешней стенке (2) предусмотрены микроотверстия (8).

14. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней стенке (1) расположен датчик температуры, который соединен с внешним регулировочным и управляющим блоком, который регулирует пропускание и/или температуру охлаждающей среды.

15. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя стенка (1) состоит из силикона, полиуретана, термопластичного полимера, сополимера или полиэтилена.

16. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя стенка (1) выполнена в виде гибкого силиконового чулка для стабилизации мягких частей и в надетом состоянии прилегает непосредственно к коже.

17. Приемная гильза протеза по п. 1, отличающаяся тем, что проточная структура содержит каналы или возвышения с различными профилями, такими как желобки, утолщения или пирамиды.