CZ32423U1

CZ32423U1 - A cooling device for rehabilitation of horse legs

Info

Publication number: CZ32423U1
Application number: CZ2018-35523U
Authority: CZ
Inventors: Šimon Mareček; Zdeněk Noga; Václav Sládeček
Original assignee: Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-12-10

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.In the registration procedure, the Industrial Property Office does not determine whether the subject of the utility model meets the conditions for eligibility for protection pursuant to Section 1 of Act no. No. 478/1992 Coll.

CZ 32423 UICZ 32423 UI

Chladicí zařízení pro rehabilitaci koňských končetinCooling equipment for the rehabilitation of horse limbs

Oblast technikyField of technology

Zařízení svou podstatou spadá do oblasti určené k rehabilitaci koňských končetin pomocí odvádění tělesného tepla z postižené oblasti končetiny.By its nature, the device falls into an area intended for the rehabilitation of horse limbs by removing body heat from the affected area of the limb.

Dosavadní stav technikyPrior art

Koně jsou velice citlivými zvířaty na změny zdravotního stavu, zejména na zranění a onemocnění jejich končetin. Koně, kteří se nemohou postavit na nohy, mají mnohem menší pravděpodobnost úspěchu léčby, než koně, kteří mohou stát. Pokud má kůň zdravotní komplikace týkající se jeho končetin, tak se jedná o závažný problém, který se musí nejlépe bezodkladně řešit všemi dostupnými prostředky, neboť je hodnota koní jako hospodářských a sportovních zvířat vysoká.Horses are very sensitive animals to changes in health, especially to injuries and diseases of their limbs. Horses that cannot stand on their feet are much less likely to succeed than horses that can stand. If a horse has health complications related to its limbs, this is a serious problem that must best be addressed immediately by all available means, as the value of horses as livestock and sports animals is high.

Nejčastějším doprovodným jevem zdravotních problémů koňských končetin jsou otoky. Otok je tvořen tekutinou, která vystoupila z cév a nahromadila se v pojivové tkáni. Příčinou otoků může být pooperaění stav, pohmožděnina, infekce, přehnaná námaha, atp. Otoky se musejí ošetřit, přičemž mezi nejvíce rozšířené postupy patří chlazení problematických oblastí nemocné končetiny. Neošetřené otoky mohou vést ke změnám v pojivové tkáni, které dočasně až trvale omezí hybnost končetiny, či dokonce končetinu zcela ochromí.The most common side effect of horse limb health problems is swelling. The swelling is made up of fluid that has exited the blood vessels and has accumulated in the connective tissue. The cause of swelling may be postoperative condition, bruising, infection, excessive exertion, etc. Swelling must be treated, with cooling from problem areas of the diseased limb being one of the most common procedures. Untreated swellings can lead to changes in the connective tissue that temporarily or permanently limit the motility of the limb, or even completely paralyze the limb.

Mezi známé postupy a známá řešení zabývající se chlazením koňských končetin patří například brodění koní v chladné vodě, případně přikládání namražených předmětů na indisponovaná místa končetiny, či používání chladivých bandáží upevněných na koňské končetiny. Známé jsou také různé chladivé masti a gely.Known methods and known solutions for cooling horse limbs include, for example, wading horses in cold water, or applying frozen objects to indisposed areas of the limb, or using cooling bandages attached to the horse's limbs. Various cooling ointments and gels are also known.

Známé chladivé bandáže se upevňují na končetiny, přičemž si ponechávají schopnost chladit končetiny po dobu zhruba 30 minut, tedy po dobu, než jejich chladicí médium přijme tolik tepla, aby se samo rozpustilo a případně i nahřálo. Nevýhody bandáží spočívají v tom, že se musejí skladovat v mrazícím zařízení pro namražení chladicího média, že po přiložení na končetinu chladí souvisle, bez možnosti přerušení chlazení, a mohou způsobovat omrzliny nebo jiné zdravotní komplikace. Rovněž nasazování namražených bandáží není pro ošetřující osobu komfortní.Known cooling bandages are attached to the limbs, while retaining the ability to cool the limbs for about 30 minutes, i.e. until their cooling medium receives enough heat to dissolve itself and possibly heat up. The disadvantages of bandages are that they must be stored in a freezer to freeze the refrigerant, that they cool continuously when applied to the limb, without the possibility of interrupting cooling, and that they can cause frostbite or other health complications. Also, the application of frozen bandages is not comfortable for the caregiver.

Jiné známé řešení prezentuje chladicí a masážní návleky. Návleky se nasadí na indisponované končetiny, načež se do návleků vkládají namražené chladicí elementy. Nasazení probíhá bez prochlazení rukou obsluhy a výměna chladicích elementů v nasazených návlecích je snadná a rychlá. Návleky jsou současně opatřeny vzduchovými kapsami, ke kterým se připojí zdroj stlačeného vzduchu. Řízeným nafukováním a vyfukováním vzduchových kapes dojde k masáži zdravotně postižených končetin. Nevýhody tohoto řešení spočívají vtom, že proces chlazení je po vložení chladicího elementu nepřetržitý, a dále musí být v průběhu chlazení přítomný ošetřovatel, který v pravidelných intervalech odnímá nebo vyměňuje chladicí elementy.Another well-known solution presents cooling and massage sleeves. The sleeves are placed on the indisposed limbs, after which the frozen cooling elements are inserted into the sleeves. Deployment takes place without cooling the operator's hands, and replacement of the cooling elements in the deployed sleeves is easy and fast. The sleeves are also equipped with air pockets to which a source of compressed air is connected. Controlled inflation and deflation of air pockets will massage the disabled limbs. The disadvantages of this solution are that the cooling process is continuous after the insertion of the cooling element, and a caregiver must be present during the cooling, who removes or replaces the cooling elements at regular intervals.

Alternativou kvýše uvedeným řešením je chladicí zařízení pracující na bázi průtoku chladicí vody bandáží nasazenou na zdravotně postiženou končetinu koně. Chladicí kapalina koluje teplosměnným okruhem, který zahrnuje samotnou průtočnou bandáž, tepelný výměník pro chlazení vody, zásobní nádrž vody, hnací čerpadlo. Řízením průtoku je možné řídit chlazení končetiny a instalace bandáže není obtížná. Případně lze k bandáží pouze připojit zdroj chladné vody a vodu lze nechat z bandáže odtékat. Nevýhody tohoto řešení spočívají ve vysokých nárocích na chladící agregát, jak z hlediska hmotnosti a výkonu, tak i z hlediska velikosti zařízení.An alternative to the above solution is a cooling device operating on the basis of the flow of cooling water through a bandage placed on a disabled limb of a horse. The coolant circulates through a heat exchange circuit, which includes the flow bandage itself, a heat exchanger for cooling water, a water storage tank, and a drive pump. By controlling the flow, it is possible to control the cooling of the limb and the installation of the bandage is not difficult. Alternatively, only a source of cold water can be connected to the bandage and water can be allowed to drain from the bandage. The disadvantages of this solution lie in the high demands on the cooling unit, both in terms of weight and performance and in terms of the size of the equipment.

- 1 CZ 32423 UI- 1 CZ 32423 UI

Z dosavadního stavu techniky je známé zařízení pro aplikaci hypotermie při ošetřování osob, které je prezentované v patentovém spisu CZ 306091 B. Zařízení využívá Peltierův jev umožňující využití elektrické energie pro proces chlazení. Předmětem vynálezu je odvádění tělesného tepla ze zdravotně postižené oblasti pomocí elektrické energie. Vynález prezentuje Peltierův článek, který má deskovitý tvar. Při průchodu elektrického proudu Peltierovým článkem jedna strana Peltierova článku teplo absorbuje, druhá strana teplo vyzařuje. Chladná strana je přivrácena k chladicímu prvku, který se přikládá na lidskou tkáň, zatímco druhá strana je přivrácena k chladicímu bloku opatřenému ventilátorem nebo průtokovým chlazením.A device for the application of hypothermia in the treatment of persons is known from the prior art, which is presented in the patent document CZ 306091 B. The device uses the Peltier effect enabling the use of electrical energy for the cooling process. The subject of the invention is the removal of body heat from the disabled area by means of electrical energy. The invention presents a Peltier cell having a plate shape. As an electric current passes through the Peltier cell, one side of the Peltier cell absorbs heat, the other side radiates heat. The cold side faces the cooling element, which is applied to human tissue, while the other side faces the cooling block provided with a fan or flow cooling.

Nevýhody tohoto řešení spočívají v tom, že vynález není použitelný pro rehabilitaci koňských končetin, která vyžaduje specifický přístup k aplikaci lokální hypotermie a zcela jinou konstrukci umožňující ošetřovanému koni v rámci rehabilitace volný pohyb.The disadvantages of this solution are that the invention is not applicable to the rehabilitation of horse limbs, which requires a specific approach to the application of local hypothermia and a completely different construction allowing the treated horse to move freely within the rehabilitation.

Cílem řešení je vytvoření chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin, které by umožňovalo optimální využití Peltierova článku při rehabilitaci zdravotně postižených končetin, které by bylo vhodné pro použití u koní z hlediska jejich anatomie a chování, které by bylo vhodné pro nasazení široké škály autonomně prováděných rehabilitačních programů bez omezení volného pohybu koní.The aim of the solution is to create a cooling device for the rehabilitation of horse limbs, which would allow optimal use of the Peltier cell in the rehabilitation of disabled limbs, which would be suitable for use in horses in terms of their anatomy and behavior, which would be suitable for a wide range of autonomous rehabilitation. programs without restricting the free movement of horses.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedený cíl je vyřešen pomocí chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin podle níže uvedeného řešení.The above object is solved by means of a cooling device for rehabilitation of horse limbs according to the solution below.

Chladicí zařízení pro rehabilitaci koňských končetin zahrnuje alespoň jeden chladicí prostředek pro chlazení koňské končetiny. Chladicí prostředek je sestaven z alespoň jednoho Peltierova článku připojeného elektrickým vedením ke zdroji napájecího elektrického napětí. Peltierův článek je na teplé straně opatřen průtokovým chladičem protékaným chladicí kapalinou teplosměnného okruhu a na chladné straně je opatřen plošným chladicím prvkem pro přiložení ke končetině. Plošný chladicí prvek je vybavený alespoň jedním teplotním snímačem. Teplosměnný okruh zahrnuje čerpadlo chladicí kapaliny pro cirkulaci chladicí kapaliny teplosměnným okruhem, nádrž chladicí kapaliny a vedení chladicí kapaliny pro distribuci a odvod chladicí kapaliny.The cooling device for rehabilitating the horse limbs comprises at least one cooling means for cooling the horse limb. The coolant is composed of at least one Peltier cell connected by an electrical line to a power supply. The Peltier cell is provided on the hot side with a flow cooler flowing through the coolant of the heat exchange circuit and on the cold side it is provided with a flat cooling element for abutment to the limb. The surface cooling element is equipped with at least one temperature sensor. The heat exchange circuit includes a coolant pump for circulating the coolant through the heat exchange circuit, a coolant tank, and a coolant line for distributing and discharging the coolant.

Podstata zařízení spočívá v tom, že je chladicí prostředek integrován do neoprenové bandáže opatřené prostředky pro upevnění ke koňské končetině. Současně tvoří plošný chladicí prvek s kontaktní stranou bandáže souvislou plochu, nebo plošný chladicí prvek alespoň částečně vystupuje z kontaktní plochy bandáže. Výhodou neoprenu je to, že se dokonale přizpůsobí anatomii končetiny, a tím zabrání posouvání bandáže. Současně pomáhá snižovat svalové napětí a minimalizovat bolest a otoky. Nebo je možné, že je chladicí prostředek integrován v dlaze opatřené prostředky pro upevnění ke koňské končetině, přičemž plošný chladicí prvek tvoří souvislou plochu s kontaktní plochou dlahy, nebo plošný chladicí prvek alespoň částečně vystupuje z kontaktní plochy dlahy. Dlaha je pevné těleso, které se přikládá ke končetině. Integrování chladicích prostředků do dlahy kromě funkce chlazení rovněž vede k ochraně chladicích prostředků před poškozením a znečištěním. Současně jsou kontaktní plochy chladicího prostředku a bandáže nebo dlahy anatomicky tvarované na koňskou končetinu nebo jsou opatřeny na koňskou končetinu anatomicky tvarovanou odnímatelnou vrstvou, a dále je chladicí zařízení uspořádáno do nosného systému pro upevnění na trup koně, který je opatřen alespoň jedním podpůrným pružným segmentem pro ochranu trupu koně před údery a otlaky od nesených součástí chladicího zařízení. V neposlední řadě přináší zvířeti výhodné uspořádání nesených součástí chladicího zařízení k trupu koně pomocí mobilního nosného systému svobodu pohybu. Kůň se v rámci rehabilitace může pohybovat, přičemž přirozený pohyb je sám o sobě vhodným rehabilitačním cvičením. Nesené součásti chladicího zařízení nejsou tvarově uzpůsobeny trupuThe essence of the device lies in the fact that the coolant is integrated into a neoprene bandage provided with means for attachment to the horse's limb. At the same time, the surface cooling element forms a continuous surface with the contact side of the bandage, or the surface cooling element at least partially protrudes from the contact surface of the bandage. The advantage of neoprene is that it adapts perfectly to the anatomy of the limb, thus preventing the bandage from sliding. At the same time, it helps reduce muscle tension and minimize pain and swelling. Alternatively, it is possible for the cooling means to be integrated in a plate provided with means for attachment to a horse's limb, the surface cooling element forming a continuous surface with the plate contact surface, or the surface cooling element at least partially protruding from the plate contact surface. A splint is a solid body that attaches to a limb. In addition to the cooling function, integrating the coolants into the plate also protects the coolants from damage and contamination. At the same time, the contact surfaces of the coolant and the bandage or plate are anatomically shaped for the horse's limb or are provided with an anatomically shaped removable layer on the horse's limb, and the cooling device is arranged in a support system for attachment to the horse's carcass provided with at least one support elastic segment protection of the horse's torso against blows and bruises from carried parts of the cooling equipment. Last but not least, the advantageous arrangement of the supported components of the cooling device to the horse's body by the mobile support system gives the animal freedom of movement. The horse can move during rehabilitation, while natural movement is in itself a suitable rehabilitation exercise. The carried parts of the cooling device are not shaped to fit the fuselage

-2CZ 32423 Ul koně, a proto mohou vznikat oblasti, kde je zatížení na trup koně vysoké a oblasti, kde zatížení od nesených součástí není na trup koně skoro vůbec přenášeno. Pružné segmenty ležící mezi trupem a nesenými součástmi chladicího zařízení napomáhají k rovnoměrnému zatížení trupu koně.-2GB 32423 Ul horses, and therefore areas may be created where the load on the horse's carcase is high and areas where the load from the carried parts is hardly transferred to the horse's carcass at all. The flexible segments lying between the body and the supported parts of the cooling device help to load the horse's body evenly.

V dalším výhodném provedení chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin jsou kbandáži upevněny alespoň dva plošné chladicí prvky, mezi kterými je vytvořeno flexibilní spojení pro pružné přizpůsobení bandáže ke koňské končetině.In another preferred embodiment of the cooling device for the rehabilitation of the horse limbs, at least two flat cooling elements are fastened to the bandage, between which a flexible connection is formed for the flexible adaptation of the bandage to the horse limb.

V dalším výhodném provedení chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin je bandáž na vnější straně opatřena krytem. Kryt chrání průtokový chladič a vedení chladicí kapaliny před vytržením z chladicího prostředku, nebo před poškozením údery kopyt, či údery končetinou o pevné překážky. Rovněž kryt chrání před nečistotami, jako jsou například bahno, nebo koňská mrva.In another preferred embodiment of the cooling device for the rehabilitation of horse limbs, the bandage is provided with a cover on the outside. The cover protects the flow cooler and the coolant line from being pulled out of the coolant, or from damage by hooves or limbs from solid obstacles. The cover also protects against dirt such as mud or horse manure.

V dalším výhodném provedení chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin je chladicí prvek na kontaktní ploše, nebo na anatomicky tvarované vrstvě, přivrácené ke koňské končetině opatřen hygienickou povrchovou vrstvou mající tloušťku do 1 mm. Hygienická vrstva brání bujení patogenních mikroorganismů, bakterií, atp. Současně tvoří komfortní povrch pro přiložení na končetinu. Maximální tloušťka vrstvy je omezena pro zachování teplotní vodivosti mezi chladicím prvkem a končetinou.In another preferred embodiment of the cooling device for rehabilitation of horse limbs, the cooling element is provided on the contact surface, or on the anatomically shaped layer facing the horse limb, with a hygienic surface layer having a thickness of up to 1 mm. The hygienic layer prevents the growth of pathogenic microorganisms, bacteria, etc. At the same time, it forms a comfortable surface for application to the limb. The maximum layer thickness is limited to maintain thermal conductivity between the cooling element and the limb.

V dalším výhodném provedení chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin je teplotní snímač uspořádán v blízkosti geometrického středu kontaktní plochy plošného chladícího prvku a je v chladícím prvku uložen. Uložení teplotního snímače do geometrického středu kontaktní plochy chladícího prvku napomáhá k přesnějšímu snímání teploty.In another preferred embodiment of the cooling device for rehabilitation of horse limbs, the temperature sensor is arranged close to the geometric center of the contact surface of the surface cooling element and is housed in the cooling element. Placing the temperature sensor in the geometric center of the contact surface of the cooling element helps to more accurately sense the temperature.

V dalším výhodném provedení chladicího zařízení pro rehabilitaci koňských končetin je chladící zařízení opatřeno alespoň jedním zařízením ze skupiny krokoměr, akcelerometr, modul pro družicové určení polohy, které je drátově nebo bezdrátově propojeno s řídicí jednotkou. Záznam údajů o pohybu, který zvíře podstupující rehabilitaci za den vykoná, poskytuje ošetřujícímu personálu informaci o úspěšnosti rehabilitace a průběhu uzdravování koně. Pokud ošetřující personál ze zaznamenaných údajů zjistí, že se zvíře pohybu vyhýbá, může to posloužit k úpravě rehabilitačního postupu.In another preferred embodiment of the cooling device for rehabilitation of horse limbs, the cooling device is provided with at least one device from the group of pedometer, accelerometer, satellite positioning module, which is wired or wirelessly connected to the control unit. The recording of the movement data performed by the rehabilitated animal per day provides the caregiver with information on the success of the rehabilitation and the course of the horse's recovery. If the caregiver finds from the recorded data that the animal is avoiding movement, this may be used to adjust the rehabilitation procedure.

Mezi výhody výše uvedeného řešení se řadí mobilita chladicího zařízení při provádění rehabilitace a bandáž, nebo pevná dlaha, pro umístění na končetinu. Je výhodné, že bandáž nebo dlaha pevně drží na končetině a současně jsou z hlediska anatomie končetiny pohodlné.The advantages of the above solution include the mobility of the cooling device during rehabilitation and a bandage, or a fixed plate, for placement on the limb. It is advantageous that the bandage or splint holds firmly on the limb and at the same time is comfortable in terms of the anatomy of the limb.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Uvedené zařízení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:This device will be explained in more detail in the following figures, where:

obr. 1 znázorňuje levý pohled na část koňské končetiny včetně řezu touto částí, obr. 2 znázorňuje axonometrický pohled na chladicí zařízení pro rehabilitaci koňských končetin, obr. 3 znázorňuje přední pohled na odkrytovanou centrální jednotku, obr. 3a znázorňuje levý pohled na centrální jednotku, obr. 4 znázorňuje schematické vyobrazení fúnkce chladicího prostředku,Fig. 1 shows a left view of a part of a horse's limb including a section through this part, Fig. 2 shows an axonometric view of a cooling device for rehabilitation of horse limbs, Fig. 3 shows a front view of an exposed central unit, Fig. 3a shows a left view of a central unit, Fig. 4 shows a schematic illustration of the coolant function,

-3CZ 32423 Ul obr. 4a znázorňuje blokové schéma zapojení Peltierových článků pro jejich regulovaný provoz na odlišných teplotních úrovních, obr. 5 znázorňuje schematické vyobrazení okruhu chladicí kapaliny, obr. 6 znázorňuje schematické vyobrazení chladicího zařízení, obr. 7 znázorňuje okruh chladicí kapaliny, obr. 8 znázorňuje axonometrický pohled na bandáž, obr. 9 znázorňuje axonometrický pohled na bandáž opatřenou krytem, obr. 10 znázorňuje axonometrický zadní pohled na dlahu nasazenou na části končetiny, obr. 11 znázorňuje axonometrický přední pohled na dlahu nasazenou na části končetiny.Fig. 4a shows a block diagram of Peltier cells for their controlled operation at different temperature levels, Fig. 5 shows a schematic illustration of the coolant circuit, Fig. 6 shows a schematic illustration of the cooling device, Fig. 7 shows the coolant circuit, Fig. 8 shows an axonometric view of the bandage, Fig. 9 shows an axonometric view of the bandage provided with the cover, Fig. 10 shows an axonometric rear view of the plate mounted on the limb part, Fig. 11 shows an axonometric front view of the plate mounted on the limb part.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of implementing a technical solution

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení řešení pouze na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním zařízení, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.It is to be understood that the specific embodiments of the technical solution described and illustrated below are presented by way of illustration and not by way of limitation. Those skilled in the art will find, or be able to ascertain using routine experimentation, a greater or lesser equivalent to the specific embodiments of the devices described herein. These equivalents will also be included in the scope of the following protection claims.

Na obr. 1 je vyobrazena část koňské končetiny 1, která bývá častým místem výskytu zdravotních problémů a cílem aplikace chladu z chladicího zařízení. Úsek u pro aplikaci chladicích prostředků 10 se nachází u kosti nadprstní. Nejčastějším zdravotním problémem je výskyt otoku, který omezuje hybnost končetiny.Fig. 1 shows a part of a horse's limb 1, which is a frequent place of occurrence of health problems and the goal of applying cold from a refrigeration device. The coolant application section 10 is located at the metacarpal bone. The most common health problem is the occurrence of swelling, which limits the momentum of the limb.

Na obr. 2 je zobrazeno chladicí zařízení pro rehabilitaci koňských končetin 1. Vyobrazené chladicí zařízení je složeno z centrální jednotky 2, ze zdroje 6 napájecího napětí, a z dlahy 18 pro upevnění ke končetině 1. Propojení mezi dlahou 18 a centrální jednotkou 2 je realizováno pomocí vedení 8 chladicí kapaliny a pomocí nevyobraženého vedení 9 napájecího elektrického napětí, včetně nevyobrazených vodičů datových signálů. Centrální jednotka 2 je uspořádána k mobilnímu nosnému systému 27. Mobilní nosný systém 27 je tvořen dekou přehozenou přes hřbet trupu 28 koně. Zdroj 6 napájecího napětí je z centrální jednotky 2 vyloučen a je uspořádán protilehle k centrální jednotce 2 pro rovnoměrné zatížení trupu 28 koně.Fig. 2 shows a cooling device for the rehabilitation of horse limbs 1. The illustrated cooling device consists of a central unit 2, a supply voltage source 6, and a plate 18 for attachment to the limb 1. The connection between the plate 18 and the central unit 2 is realized by coolant line 8 and by means of a non-illustrated supply voltage line 9, including data signal wires (not shown). The central unit 2 is arranged next to the mobile support system 27. The mobile support system 27 is formed by a blanket draped over the back of the horse's body 28. The supply voltage source 6 is excluded from the central unit 2 and is arranged opposite to the central unit 2 for uniform loading of the horse's body 28.

Na obr. 3 a obr. 3a je vyobrazena centrální jednotka 2, přičemž je na obr. 3 vyobrazena s otevřeným krytem. Součástí centrální jednotky 2 může být nevyobrazený chladič 3 pro chlazení chladicí kapaliny, a dále vyobrazené čerpadlo 4 pro cirkulaci chladicí kapaliny, nádrž 5 chladicí kapaliny a řídicí jednotka 7 pro řízení funkce chladicího zařízení. Chladicí kapalinou v teplosměnném okruhu může být voda, nebo např. solanka. Na obr. 3a jsou viditelné rychlospojky 19 a konektory 20. Dále je vyobrazen podpůrný pružný segment 27 pro lepší kontakt s trupem 28 koně.Fig. 3 and Fig. 3a show the central unit 2, while Fig. 3 shows the cover open. The central unit 2 may include a cooler 3 (not shown) for cooling the coolant, and a pump 4 for circulating the coolant, a coolant tank 5 and a control unit 7 for controlling the function of the cooling device. The coolant in the heat exchange circuit can be water or, for example, brine. In Fig. 3a, quick couplings 19 and connectors 20 are visible. Next, a support elastic segment 27 is shown for better contact with the horse's body 28.

Na obr. 4 je vyobrazeno schéma fungování chladicího zařízení. Peltierův článek 11 je připojen k napájecímu zdroji 6 stejnosměrného napětí pomocí kabelových elektrických vedení 9 elektrického napětí. Napájecí zdroj 6 zásobuje Peltierův článek 11 elektrickou energií P_ei pro odběr tepla Pt na jeho chladné straně. K chladné straně Peltierova článku 11 je upevněn plošný chladicí prvek 13, který je tvořený např. hliníkovou deskou, protože hliník je dobrým vodičem tepla. Aby plošný chladicí prvek 13 nepřijímal teplo Pt z jiných stran, nežli ze strany určené proFig. 4 shows a diagram of the operation of the cooling device. The Peltier cell 11 is connected to the DC power supply 6 by means of electric power cable lines 9. The power supply 6 supplies the Peltier cell 11 with electrical energy P _e i for taking heat Pt on its cold side. Attached to the cold side of the Peltier cell 11 is a flat cooling element 13, which is formed, for example, by an aluminum plate, because aluminum is a good conductor of heat. That the surface cooling element 13 does not receive heat Pt from sides other than the side intended for

-4CZ 32423 UI kontakt s končetinou 1, tak je opatřen izolací 21. V nevyobrazeném příkladu provedení může být na kontaktní ploše chladicího prvku 13 vytvořena teplovodivá anatomická vrstva pro lepší přiléhání ke končetině. Anatomicky tvarovaná vrstva nebo kontaktní plocha plošného chladicího prvku 13 je opatřena hygienickou povrchovou vrstvou, která brání bujení patogenních organismů a bakterií způsobujících zápach atp. Hygienická vrstva je provedena do maximální tloušťky 1 mm, aby nedošlo k radikálnímu snížení schopnosti přenášet teplo mezi končetinou 1 a chladnou stranou Peltierova článku 11. K teplé straně Peltierova článku 11 přiléhá průtokový chladič 12. kterým protéká chladicí kapalina o nižší teplotě ti> nežli je teplota L chladicí kapaliny vytékající z průtokového chladiče 12. Do chladicí kapaliny je přeneseno přebytečné teplo Pt, proto dojde k rozdílu teplot u a U, a tím lze udržovat vhodný teplotní poměr mezi teplou a chladnou stranou Peltierova článku 11. Odvedené přebytečné teplo Ph2o je z chladiče 3 chladicí kapaliny uvolněno do okolního prostředí.The contact with the limb 1 is thus provided with insulation 21. In an exemplary embodiment not shown, a thermally conductive anatomical layer can be formed on the contact surface of the cooling element 13 for a better fit to the limb. The anatomically shaped layer or the contact surface of the surface cooling element 13 is provided with a hygienic surface layer which prevents the growth of pathogenic organisms and odor-causing bacteria and the like. The hygienic layer is made to a maximum thickness of 1 mm in order not to radically reduce the heat transfer capacity between the limb 1 and the cold side of the Peltier cell 11. Adjacent to the warm side of the Peltier cell 11 is a flow cooler 12 through which coolant flows lower than temperature L of the coolant flowing out of the flow cooler 12. Excess heat Pt is transferred to the coolant, therefore a temperature difference ua U occurs, and thus a suitable temperature ratio can be maintained between the hot and cold side of the Peltier cell 11. Excess heat Ph2o is removed from the cooler 3 coolants released into the environment.

Na obr. 4a je vyobrazeno schéma zapojení Peltierových článků 11 k vícekanálovému regulátoru 26, který je připojen k řídicí jednotce 7. Časovač 25 je implementovaný v řídicí jednotce 7, jako softwarový modul. Obdobně lze softwarově implementovat do řídicí jednotky 7 i vícekanálový regulátor 26, nebo naopak připojit k řídicí jednotce 7 hardwarový časovač 25. Regulátor je ovládán řídicí jednotkou 7, která určuje dle rehabilitační programu, jak mají být napájeny Peltierovy články 11.Fig. 4a shows a circuit diagram of the Peltier cells 11 to a multi-channel controller 26, which is connected to a control unit 7. The timer 25 is implemented in the control unit 7 as a software module. Similarly, the multi-channel controller 26 can be implemented in the control unit 7, or a hardware timer 25 can be connected to the control unit 7. The controller is controlled by the control unit 7, which determines according to the rehabilitation program how the Peltier cells 11 are to be supplied.

V pro názornost velice zjednodušeném příkladu uskutečnění lze při napájení Peltierova článku 11 maximálním výkonem elektrické energie P_ei naměřit kontaktní teplotu tK přibližně 2 °C. V případě napájení na polovinu výkonu elektrické energie P_ei lze naměřit kontaktní teplotu ίκ vyšší. V případě nulového napájení Peltierova článku 11 elektrickou energií P_ei je kontaktní teplota tK ovlivňovaná aktuální tělesnou teplotou dané oblasti končetiny 1. Kontaktní teplota je měřena datovým teplotním snímačem 14 uloženým v chladicím prvku 13, který je uspořádán v geometrickém středu kontaktní plochy chladicího prvku 13. Teplotní snímač 14 je k řídicí jednotce 7 připojen vodiči datových signálů.In a very simplified exemplary embodiment, a contact temperature tK of approximately 2 [deg.] C. can be measured when supplying the Peltier cell 11 with a maximum electrical power P _{e i.} In the case of half the power supply P _e i, a higher contact temperature ίκ can be measured. In the case of zero supply of the Peltier cell 11 with electrical energy P _e i, the contact temperature tK is influenced by the actual body temperature of the limb area 1. The contact temperature is measured by a data temperature sensor 14 housed in the cooling element 13. The temperature sensor 14 is connected to the control unit 7 by a data signal conductor.

Na obr. 5 a obr. 7 je vyobrazen teplosměnný okruh chladicí kapaliny. Součástí okruhu na obr. 5 a 7 je chladič 3 pro uvolňování tepla z chladicí kapaliny do okolního prostředí, dále čerpadlo 4 pro cirkulaci chladicí kapaliny a nádrž 5 chladicí kapaliny obsahující zásobu chladicí kapaliny. Vedením 8 tvořeným elastickými plastovými hadicemi je chladicí kapalina v rámci cirkulace transportována do průtokových chladičů 12.Fig. 5 and Fig. 7 show a heat exchange circuit of a coolant. Part of the circuit in Figs. 5 and 7 is a cooler 3 for releasing heat from the coolant to the environment, a pump 4 for circulating the coolant and a coolant tank 5 containing a supply of coolant. Through the line 8 formed by elastic plastic hoses, the coolant is transported to the flow coolers 12 within the circulation.

Na obr. 6 je vyobrazeno schéma chladicího prostředku 10. Rovněž je vyobrazeno zjednodušené schéma okruhu chladicí kapaliny zahrnující průtokový chladič 12, čerpadlo 4, nádrž 5 a chladič 3 chladicí kapaliny. Dále je vyobrazen Peltierův článek 11. zdroj 6 napětí a kabelové vedení 9 pro napájecí napětí. Plošný chladicí prvek 13 s integrovaným teplotním snímačem 14, včetně izolace 21 plošného chladicího prvku 13.Fig. 6 shows a diagram of the coolant 10. Also shown is a simplified diagram of a coolant circuit comprising a flow cooler 12, a pump 4, a tank 5 and a coolant cooler 3. Next, the Peltier cell 11 of the voltage source 6 and the cable line 9 for the supply voltage are shown. Surface cooling element 13 with integrated temperature sensor 14, including insulation 21 of the surface cooling element 13.

Na obr. 8 je vyobrazena bandáž 15 bez krytu 17 a na obr. 9 je vyobrazena bandáž 15 s krytem 17. Bandáž 15 může být vyrobena např. z neoprenu, nebo ze síťované textilie. Na obr. 8 je patrné, jak jsou k bandáži 15 upevněny čtyři chladicí prostředky 10, ze kterých jsou na vyobrazení viditelné pouze průtokové chladiče 12. Mezi jednotlivými páry chladicích prostředků 10 je elastické spojení pro pružné přizpůsobení bandáže 15 včetně plošných chladících prvků 13 dosedajících na končetinu 1. Bandáž 15 se po nasazení stahuje prostředky 16 pro upevnění, které mohou být například tvořené pružným popruhem s našitými suchými zipy. Průtokové chladiče 12 jsou do teplosměnného okruhu zapojeny po dvou do série pro každou ze stran, přičemž strany jsou zapojeny do teplosměnného okruhu paralelně. V nevyobrazeném příkladu provedení mohou být průtokové chladiče 12 zapojeny jak paralelně, tak sériově, přičemž bude zapojení nastaveno vhodným regulačním prostředkem dle spuštěného rehabilitačního programu.Fig. 8 shows a bandage 15 without a cover 17 and Fig. 9 shows a bandage 15 with a cover 17. The bandage 15 can be made, for example, of neoprene or of a mesh fabric. Fig. 8 shows how four cooling means 10 are fixed to the bandage 15, of which only the flow coolers 12 are visible in the figure. Between the individual pairs of cooling means 10 there is an elastic connection for flexible adjustment of the bandage 15 including surface cooling elements 13 abutting on limb 1. The bandage 15 is pulled down after application by fastening means 16, which may, for example, be formed by an elastic strap with sewn-on velcro. The flow coolers 12 are connected to the heat exchange circuit in pairs in series for each of the sides, the sides being connected to the heat exchange circuit in parallel. In the non-illustrated exemplary embodiment, the flow coolers 12 can be connected both in parallel and in series, the connection being set by a suitable control means according to the running rehabilitation program.

Na obr. 10 a obr. 11 je vyobrazena dlaha 18 upevněná na končetině 1. Dlaha 18 má v sobě integrovány chladicí prostředky 10 a je tvořena z pevného dutého plastového výlisku. Dlaha 18 jeFig. 10 and Fig. 11 show a plate 18 fixed to the limb 1. The plate 18 has integrated cooling means 10 and is formed from a solid hollow plastic molding. Plate 18 is

-5 CZ 32423 UI opatřena upevňovacími klipsnami 22, do kterých se zasouvá prostředek 16 pro upevnění dlahy 18 na končetině 1 tvořený textilním pružným popruhem. Pro stažení a fixaci dlahy na místě je konec textilního pružného popruhu opatřen dotahovacím okem 23 pro prostrčení prstu ruky. Z dlahy 18 jsou vyvedeny viditelné rychlospojky 19 a konektory 20 pro připojení centrální jednotky 2. Dlaha 18 je rovněž opatřena konektory pro připojení datových vodičů.-5 CZ 32423 UI provided with fastening clips 22, into which means 16 for fastening the plate 18 on the limb 1 formed by the textile elastic strap are inserted. To pull and fix the plate in place, the end of the textile elastic strap is provided with a tightening eye 23 for inserting a finger. Visible quick connectors 19 and connectors 20 for connecting the central unit 2 are led out of the plate 18. The plate 18 is also provided with connectors for connecting data wires.

Řídicí jednotka 7 je tvořena ovládací elektronikou pro vykonávání úkolů na základě zavedeného programu. Současně je opatřena datovým úložištěm pro uložení softwarových modulů, které obsahují dané programy. Řídicí jednotka 7 může pomocí programu sledovat čas a stopovat jej, nebo může být opatřena hardwarovou součástkou, vykonávající stejné úkoly. Obdobně, jako prostředek pro sledování času, může být řešený vícekanálový regulátor. Na datové úložiště řídicí jednotky 7 jsou uloženy softwarové moduly s rehabilitačními programy, případně je řídicí jednotka 7 opatřena celou databází rehabilitačních programů. Na základě programů mohou být v chladicím zařízení řízeny změnou napájení jednotlivé Peltierovy články 11, aby se chlazení končetiny 1 přizpůsobovalo potřebám rehabilitace a procesu uzdravování. Dokonce je možné obrátit polaritu napájení a tím prohodit chladnou a teplou stranu Peltierova článku JJ_.The control unit 7 consists of control electronics for performing tasks on the basis of a loaded program. At the same time, it is equipped with a data storage for storing software modules that contain the given programs. The control unit 7 can monitor the time and track it by means of a program, or it can be provided with a hardware component performing the same tasks. Similarly, as a means for monitoring time, a multi-channel controller can be solved. Software modules with rehabilitation programs are stored on the data storage of the control unit 7, or the control unit 7 is provided with a complete database of rehabilitation programs. On the basis of the programs, the individual Peltier cells 11 can be controlled in the cooling device by changing the power supply, in order to adapt the cooling of the limb 1 to the needs of the rehabilitation and the healing process. It is even possible to reverse the polarity of the power supply and thus switch the cold and warm side of the Peltier cell JJ_.

Řídicí jednotka 7 může pomocí komunikačního rozhraní tvořeného modemem pro připojení k internetu, nebo modulem pro komunikaci v síti mobilního operátora, komunikovat s uživatelskými pracovními prostředky, např. s chytrým telefonem, takže ošetřující osoba vidí informace o probíhajícím rehabilitačním programu, o průběhu kontaktní teploty tK, o trvání rehabilitace, atp., nebo může uživatele informovat pomocí displeje 30. Uživatel může přes pracovní prostředek nebo přes dotykový displej 30 instruovat řídicí jednotku 7, jak má chladicí zařízení v činnosti pokračovat. Pokud je chladicí zařízení vybaveno např. akcelerometrem, krokoměrem, či přijímačem pro určování polohy z globálního navigačního systému, tak lze nasnímaná data v řídicí jednotce 7 zpracovat a archivovat. Ošetřující personál může na základě dat o pohybu zvířete stanovit průběžnou úspěšnost rehabilitace.The control unit 7 can communicate with user work means, eg with a smartphone, by means of a communication interface formed by a modem for internet connection or a module for communication in the mobile operator's network, so that the caregiver sees information about the ongoing rehabilitation program, the course of contact temperature tK , about the duration of the rehabilitation, etc., or can inform the user via the display 30. The user can instruct the control unit 7 via the working means or via the touch display 30 how to continue the cooling device. If the cooling device is equipped with, for example, an accelerometer, a pedometer or a receiver for determining the position from the global navigation system, then the scanned data in the control unit 7 can be processed and archived. Based on the animal's movement data, the nursing staff can determine the ongoing success of the rehabilitation.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Výše popsané chladicí zařízení pro rehabilitaci koňských končetin nalezne uplatnění v zemědělství a v oblasti rekreačního a sportovního chovu koní.The above-described cooling device for the rehabilitation of horse limbs finds application in agriculture and in the field of recreational and sports horse breeding.

Claims

CLAIMS FOR PROTECTION

A cooling device for rehabilitation of horse limbs (1) comprising at least one cooling means (10) for cooling a horse limb (1) consisting of at least one Peltier cell (11) connected by an electrical line (9) to a power supply source (6) and provided on the hot side with a flow cooler (12) flowing through the coolant of the heat exchange circuit and on the cold side provided with a flat cooling element (13) provided with at least one temperature sensor (14), and further comprising a heat exchange coolant circuit comprising a pump (4) for circulating the cooling fluid, the coolant tank (5) and the coolant line (8), characterized in that the cooling device has at least two Peltier cells (11) and that each Peltier cell (11) is provided with its own electrical supply voltage line (9). , furthermore that the cooling device is provided with a control unit (7), which is connected to a timer (25) for timing the cooling processes and to several anal controller (26) for separate power control of individual Peltier cells (11), and that the control unit (7) is provided with at least one communication interface for wired or wireless communication and at least one data storage for storing at least one software module for automatic control coolant (10), the power supply voltage source (6), the heat exchange circuit pump (4), the tank

-6EN 32423 The UI (5) of the heat exchange circuit and the control unit (7) are arranged in a mobile support system (27) for attachment to the horse's body (28).

Cooling device according to claim 1, characterized in that the mobile support system (27) is formed by a blanket for passing over the back of the horse's carcass (28) and is provided with at least one fixing means for fixing the mobile support system (27) to the carcass (28). ) horses.

Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the mobile support system (27) is provided with at least one supporting resilient segment (29) for protecting the horse's body (28) from impacts and bruises caused by the carried parts of the cooling device.

Cooling device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the control unit (7) is provided with a database of rehabilitation programs.

Cooling device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the multichannel regulator (26) or the power supply (6) is provided with means for changing the polarity of the supply voltage.

Cooling device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the control unit (7) is connected, via a communication interface, by wire or wirelessly to at least one user tool from the group consisting of a smartphone, tablet, laptop or desktop computer.

Cooling device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the flow coolers (12) of the Peltier cells (11) are connected in series and / or in parallel to the heat exchange circuit.

Cooling device according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the heat exchange circuit is provided with a heat sink (3) fixed to the mobile support system (25).

Cooling device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the control unit (7) is connected to a display (30) provided with control buttons or to a touch display (30) for controlling the cooling device.

Cooling device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the cooling means (10) is integrated in a bandage (15) provided with means (16) for fastening to the horse's limb (1), the surface cooling element (13) forms a continuous surface with the contact surface of the bandage (15), or the surface cooling element (13) protrudes at least partially from the contact surface of the bandage (15).

Cooling device according to Claim 10, characterized in that at least two flat cooling elements (13) are fastened to the bandage (15), a flexible connection being formed between the flat cooling elements (10).

Cooling device according to Claim 10 or 11, characterized in that the bandage (15) is provided on the outside with a cover (17).

Cooling device according to one of Claims 10 to 12, characterized in that the bandage (15) is formed by an elastic fabric or a mesh fabric.

Cooling device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the cooling means (10) is integrated in a plate (18) provided with means (16) for fastening to the horse limb (1), the surface cooling element (13) forms a continuous surface with the contact surface of the plate (18), or the surface cooling element (13) at least partially protrudes from the contact surface of the plate (18).

Cooling device according to claim 14, characterized in that the contact surface of the plate (18) is anatomically shaped for the horse's limb (1).

-7 CZ 32423 UI

Cooling device according to one of Claims 1 to 15, characterized in that the temperature sensor (14) is arranged close to the geometric center of the contact surface of the surface cooling element (13) and is mounted in the cooling element (13).

5

Cooling device according to one of Claims 1 to 16, characterized in that the contact surface of the cooling element (13) is provided with an anatomically shaped layer for application to the limb (1).

Cooling device according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the surface cooling element (13) is provided on the contact surface or on the anatomically shaped layer with a hygienic surface layer having a thickness of up to 1 mm.

Cooling device according to one of Claims 1 to 18, characterized in that it is provided with at least one device from the group consisting of a pedometer, an accelerometer, a satellite positioning module, which is connected to the control unit (7) by wire or wirelessly.