DE202021001819U1

DE202021001819U1 - Vorrichtung mit regelbaren, elektrisch temperierenden Elementen für Hände und Füße

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Publication number: DE202021001819U1
Application number: DE202021001819.0U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-05-21
Filing date: 2021-05-21
Publication date: 2021-06-21
Anticipated expiration: 2031-05-22

Abstract

Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken, dadurch gekennzeichnet, dass Heizung oder Kühlung elektrisch mit Peltier- Elementen erfolgt und deren Wärme oder Kälte mit temperaturleitenden Elementen auf die zu temperierende Stelle der Haut übertragen wird.

Description

Zur differenziert regelbaren, therapeutischen Kühlung oder Erwärmung von Gliedmaßen werden batteriebetriebene Peltierelemente eingesetzt und der thermische Effekt mit Temperaturleitenden Elementen zu den Applikationsflächen übertragen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In zahlreichen medizinischen Anwendungen, insbesondere bei der Chemotherapie, aber auch bei der Behandlung von rheumatischen und arthrotischen Beschwerden, ist die Kühlung oder Erwärmung von Händen, Füßen und Gelenken ein wesentliches Element der Behandlung.
Während der Chemotherapie wird Kältetherapie eingesetzt um Polyneuropathie und das Hand-Fuß-Syndrom zu vermeiden. Hier sollen die Patienten vor, während und nach der Chemotherapie Hände und Füße kühlen. Bei einer Behandlungsdauer von ca. 2,5 Stunden erfordert dies mehrere herkömmliche Kühlpackungen, die nur kurze Zeit die geforderte Temperatur halten. Behandlungen dieser Art werden dadurch erschwert und Patienten können während der stationären Anwendung Hände und Füße kaum nutzen.
Bei Rheuma und Arthrose wirkt Kälte-/Wärmetherapie entzündungshemmend bzw. schmerzlindernd.
Diese Schmerzlinderung wird traditionell mit Wickeln oder Packungen bewirkt, die häufig zu wechseln und kaum selbst anzulegen sind und fast immer die Immobilisierung des Patienten erfordern.
Rheumapatienten und alle, die längere Anwendungen benötigen, können dabei nicht arbeiten oder ihren Haushalt versorgen.
STAND DER TECHNIK
Bekannt sind dagegen einige Methoden der partiellen Kältebehandlung:

In DE 20 2014 103 408 U1 wird ein in Stoffeingefasster Kühlhandschuh mit einer an der Handinnenfläche angeordneten Tasche für ein Kühlpad beschrieben.

Jedoch behindert das in der Handinnenfläche angeordnete Kühlpad die Nutzung der Hand im Alltag erheblich,weil damit kaum ein Greifen möglich ist.
DE10 2010 044 481 A1 beschreibt einen doppelwandigen, mit Kühlgel befüllen Handschuh, der für jeden Einsatz in den Kühlschrank gelegt werden muss. Durch seine durchgehende Befüllung mit Kühlgel und die hohe Materialstärke behindert der Handschuh die Sensorik der Hand und damit die Feinmotorik des Anwenders erheblich.
DE 10 2006 012 163 A1 beschreibt eine mit Dinkelkorn befüllen Handschuh zum wärmen oder Kühlen von Händen. Er muss für jeden Einsatz in seiner Gesamtheit in den Kühlschrank gelegt oder einen Wärme zuführende Apparat eingelegt werden. Durch die hohe Materialstärke und die Ausführung als Fäustling behindert der Handschuh wesentlich die Beweglichkeit der Hand und insbesondere die Fähigkeit, kleine Gegenstände sicher zu greifen.
DE202017000048U1 bezieht sich dagegen auf Taschen auf der Rückseite eines Handschuhs, in die einzelne Kühl- oder Wärmeelemente eingesteckt werden können. Auch damit leidet die Beweglichkeit der Handerheblich, es ist jedoch effektives und kraftvolles Greifen möglich.
Keines der vorgenannten Patente beinhaltet jedoch eine alltagstaugliche, die Handbeweglichkeit und Feinmotorik erhaltende Lösung. Zudem ist die Handhabung mit vorzukühlenden oder vorzuheizenden Elementen problematisch, insbesondere dann, wenn eine definierte Temperatur der Glieder zu wahren ist - wie z.B.10°C bei der Chemotherapie, weil vorgekühlte Elemente zum Start nicht zu kalt sein dürfen, sich aber schnell erwärmen, wenn sie nicht viel Masse und damit Wärmespeichervermögen aufweisen.
Dagegen beschreibt DE 2030 1805 U1 einen Handschuh, in den über 5 verschieden Leitkanäle Luft in ein- und ausgeleitet wird. Dies erfordert eine externe Quelle, mittels der warme oder auch kalte Luft zugeführt wird.
Durch den für den Betrieb notwendigen Luftdruck in den Hüllen um die Glieder werden ebenfalls Sensorik und Feinmotorik der Hand beeinträchtigt, auch schränken die dafür nötigen Schlauchzuleitungen den Bewegungsspielraum des Patienten ein.
Immerhin ist es hier aber möglich, die Temperatur dynamisch den Erfordernissen anzupassen.
Ähnlich arbeitet ein Gerät, das unter der Handelsmarke Hilotherm vertrieben wird und einem Kompressor beinhaltet, dessen Kälte über Transferflüssigkeit mit Schlauchleitungen an speziell angepasste Masken, insbesondere für die Kierferchirurgie, übertragen wird.
Hier gibt es ähnliche Probleme durch die Schlauchleitungen, auch dieses Gerät ist daher nur stationär zu verwenden.
Ginge es nur um Erwärmung, wäre es nicht schwierig, die Temperatur zu regeln, wenn eine ausreichende Energiequelle anschließbar oder mitführbar ist.
Heizungen in Socken oder Handschuhen mit feinen Heizdrähten oder CFK-Halbleitern sind als „Weareables“ in Outdoor-Bekleidung bereits verbreitet.
Für die Kühlung gibt es aber noch keine entsprechende einfache Lösung.
AUFGABENSTELLUNG
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher,
eine Vorrichtung zur fein regelbaren und konstanten, wahlweisen Kühlung oder Erwärmung der Hände, Füße sowie der Gelenke bereit zu stellen, die sowohl die Mobilität, die Sensorik, wie auch ihre Feinmotorik weitgehend erhält.
LÖSUNG
Der erfinderische Schritt bezieht sich dabei darauf, dass die Mitführung elektrischer Energie mit moderner Batterietechnik zunehmend leicht und kostengünstig ist und verbindet die Technologie von Peltier-Elementen mit temperaturleitenden Elementen um Gelenke, Fingerspitzen und Zehenspitzen bedarfsgerecht zu kühlen oder zu erwärmen.
AUSFÜHRUNG
Hierzu wird je ein Peltier-Element auf dem Handrücken oder seitlich unter dem Fußgelenk angeordnet und seine Kälte oder Wärme über Heatpipes oder differenziert zur Dämmung umhüllten Streifen aus Kupferblech oder Federbronce zu den zu temperierenden Gelenken oder Flächen geleitet.
Hierzu kann die Ausgangstemperatur an der kühlenden oder wärmenden Fläche des Peltier-Elements überhöht sein, so dass auch am Ende des Transmissionsstreifens die gewünschte Temperatur erreicht wird; auf dem Wege dahin wird die Übertragung auf die Haut durch Schaum-Isolierung unterschiedlicher Dichte und Dicke angepasst.
Die Abstrahlung der bei Peltier-Elementen zwangsläufigen Gegentemperatur (bei der Kühlung also Wärme) kann direkt von seiner Oberflache auf dem Handrücken ins Freie erfolgen.
Bei Montage einer Batterie auf dem Peltier-Element kann dessen Abwärme als Batterieheizung Verwendung finden. Dies kann die Betriebsdauer der Batterie verlängern und erspart durch die räumliche Nähe eine längere Zuleitung, lässt aber die Anordnung klobiger wirken.
Anderenfalls lassen sich z.B. Lithium-Polymer-Batterien auch mit der nötigen Kapazität von ca.7200 mAh für ca. 4 Std. Betrieb so länglich und flach ausführen (etwa wie 4 AAA Batterien hintereinander), dass sie z.B. am Unterarm zwischen Elle und Speiche der Unterarmknochen unauffällig und wenig störend zu tragen sind.
Figurenliste

1 beschreibt beispielhaft die Anordnung einer Vorrichtung (1) an Hand und Unterarm.

Das Peltier-Element (2) ist auf einem Isolationspad (3) mittels einem Velcro Gurt (4) über der Handwurzel angebracht.
Die vom Peltier-Element (2) an dessen Unterseite erzeugte Wärme oder Kälte wird mit ummantelten Kupferbändern (5) zu Applikationsflächen (6) an den Fingergliedern geleitet.
Am Unterarm befinden sich ein Energiespeicher (7) und eine Temperatursteuerung (10) mit Display (8) und Regler (9)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202014103408 U1 [0007]
DE 102010044481 A1 [0009]
DE 102006012163 A1 [0010]
DE 202017000048 U1 [0011]
DE 20301805 U1 [0013]

Claims

Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken, dadurch gekennzeichnet, dass Heizung oder Kühlung elektrisch mit Peltier- Elementen erfolgt und deren Wärme oder Kälte mit temperaturleitenden Elementen auf die zu temperierende Stelle der Haut übertragen wird.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturregelung mit Regelwiderständen (z.B. Schiebereglerin als Spannungsteiler in der Stromzuführung) erfolgt.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur am Übergangsbereich der Transferelemente zur Haut durch Sensoren gemessen, und damit die Versorgungsspannung der Peltier-Elemente nachgeregelt wird, um den Sollwert der Temperatur zu erreichen.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einwirkzonen bevorzugt am Fuß unterhalb des Fußknöchels und an der Hand im Bereich der Fingerspitzen und der Gelenke genutzt werden.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Heiz- oder Kühlelemente in der Nähe der Einwirkzonen angeordnet sind.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass elastische Blechstreifen zur Wärmeübertragung so ummantelt sind, dass sie - in Abhängigkeit vom Abstand zu der Quelle - in deren Nähe stark und mit zunehmendem Abstand graduell weniger thermisch isoliert sind.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie für Heizung und Kühlung durch wiederaufladbare Batterien bereitgestellt wird.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe von schlanken Batteriezellen mit Klettbändern am Unterarm, im Bereich zwischen Elle und Speiche, oder an der Wade, am Schienbein oberhalb des Fußgelenks angeordnet sind.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass Batterien, speziell für kühlende Vorrichtungen, direkt auf der warmen Oberseite der Peltierelemente angeordnet sind.
Regelbare, temperierende Elemente für Fingerhandschuhe und Socken nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Heatpipes, thermisch leitende Metallstreifen, Kühlelemente und Batterien durch umschließende Klettbänder am Körper des zu Behandelnden befestigt sind.