ES2610629T3 - Almohada térmica portátil con sistema de control mejorado - Google Patents

Almohada térmica portátil con sistema de control mejorado Download PDF

Info

Publication number
ES2610629T3
ES2610629T3 ES11151612.6T ES11151612T ES2610629T3 ES 2610629 T3 ES2610629 T3 ES 2610629T3 ES 11151612 T ES11151612 T ES 11151612T ES 2610629 T3 ES2610629 T3 ES 2610629T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
temperature
heating
phase change
energy
change material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11151612.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Arturo Morgandi
Giancarlo Milani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tenacta Group SpA
Original Assignee
Tenacta Group SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tenacta Group SpA filed Critical Tenacta Group SpA
Application granted granted Critical
Publication of ES2610629T3 publication Critical patent/ES2610629T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/007Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating
    • A61F2007/0071Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body characterised by electric heating using a resistor, e.g. near the spot to be heated
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F2007/0093Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body programmed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • A61F7/02Compresses or poultices for effecting heating or cooling
    • A61F2007/0292Compresses or poultices for effecting heating or cooling using latent heat produced or absorbed during phase change of materials, e.g. of super-cooled solutions

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Abstract

Almohada térmica con unos medios de almacenamiento de calor y calentamiento eléctrico y un material de cambio de fase (27, 28) para mantener la temperatura, caracterizada por que comprende un sistema electrónico (21) para controlar unas resistencias (25) eléctricas para calentar el material de cambio de fase, comprendiendo el sistema electrónico unos primeros medios (44) para medir la temperatura del material de cambio de fase, unos segundos medios (43) para medir la energía Qd suministrada a lo largo del tiempo a las resistencias de calentamiento, unos medios de cálculo (47) para calcular la cantidad de energía Q necesaria para calentar el material de cambio de fase desde la temperatura inicial medida por los primeros medios (44) hasta una temperatura final deseada, y unos medios de comparación (48) que comparan la cantidad de energía Q calculada y la energía Qd suministrada a las resistencias con el fin de definir una condición final de calentamiento del material de cambio de fase.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Almohada termica portatil con sistema de control mejorado.
La presente invencion se refiere a una almohada termica con medios de almacenamiento de calor y calentamiento electrico, que hace uso del calor latente procedente del cambio de fase de un material adecuado.
En el sector de las almohadas termicas (utilizadas generalmente para el calentamiento localizado de partes del cuerpo) se han propuesto aparatos que contienen una masa de almacenamiento de calor y un circuito electrico para calentar esta masa. Una vez la masa de almacenamiento ha alcanzado la temperatura deseada por medio del circuito electrico, el aparato puede, por tanto, desconectarse de la alimentacion electrica y utilizarse hasta que se enfrfa.
Con el fin de tratar de obtener una temperatura que sea relativamente constante durante su utilizacion, se han propuesto almohadas termicas cuya masa de almacenamiento de calor esta compuesta, al menos parcialmente, por un material adecuado que se somete a un cambio de estado a la temperatura deseada de utilizacion. De esta manera, al calentar la almohada termica hasta una temperatura justo por encima de la temperatura en la que se produce un cambio de estado, es posible obtener una liberacion de calor a una temperatura constante durante la totalidad del periodo de tiempo requerido para el cambio de estado de solidificacion. Se han descrito aparatos de este tipo, por ejemplo, en los documentos EP1894548, WO96/26694, WO00/24348, US2005/0021115 y GB2160965.
Un problema del aparato conocido deriva del control del calentamiento del material de cambio de fase (abreviado “PCM”). Esto se debe a que un calentamiento excesivo de dicho material da como resultado un rapido deterioro del mismo, ademas de un despilfarro de energfa. Por tanto, serfa preferible evitar situaciones de exceso de temperatura (concretamente el calentamiento del PCM hasta una temperatura por encima de su temperatura de fusion). Ademas, con el fin de garantizar una eficacia optima de la almohada termica serfa preferible garantizar que todo el PCM ha cambiado de fase al estado lfquido, para obtener la maxima cantidad de calor latente liberado durante la utilizacion. Por este ultimo motivo, existe por tanto la tendencia, en cualquier caso, de garantizar un calentamiento abundante, mientras que, al mismo tiempo, se intenta mantener el exceso de temperatura dentro de un intervalo de seguridad. Por ejemplo, el documento EP1894548 describe un sistema que mide la temperatura ambiente antes de comenzar con el calentamiento de la almohada termica y modifica la duracion y/o la potencia de calentamiento en funcion de la temperatura ambiente medida. Ademas, se monitoriza la temperatura de calentamiento con el fin de interrumpir el calentamiento en caso de haberse detectado un exceso de temperatura excesivo.
En las almohadas termicas conocidas, tambien se dificultan un calentamiento y una utilizacion correctos debido a que, habitualmente, estas almohadas termicas estan realizadas de modo que sean completamente flexibles.
De hecho, dado que es preferible disponer de una almohada termica que es completamente flexible de modo que ofrece una mayor comodidad durante su utilizacion, habitualmente el material de cambio de fase se realiza en forma de una almohada delgada que se inserta dentro de una carcasa flexible. Sin embargo, cuando el material de cambio de fase se hace pasar de un estado solido a un estado lfquido o similar a pastoso se somete a una deformacion que, despues de enfriarse, generalmente da como resultado que la almohada termica asuma una condicion deformada, y a menudo retorcida y rfgida. Ademas de presentar un aspecto que es inaceptable desde un punto de vista estetico, lo que da al usuario la impresion de que el producto esta defectuoso y/o es de baja calidad, la deformacion tambien puede dar como resultado que deja de existir un contacto optimo entre el material de cambio de fase y el circuito de calentamiento electrico, con una reduccion en la eficacia del aparato durante una utilizacion posterior.
Ademas, la utilizacion de una estructura contenedora totalmente completamente rfgida da como resultado una dificultad de utilizacion, especialmente si se requiere disponer de una almohada termica con un area de superficie relativamente grande, que debe colocarse en una zona relativamente amplia del cuerpo, tal como el estomago, la espalda o los hombros. El problema aumenta debido a la necesidad de presentar una estructura contenedora que sea resistente y que impida una tension mecanica excesiva de la parte de calentamiento electrico.
El objetivo principal de la presente invencion es proporcionar una almohada termica que permite una optimizacion de la etapa de calentamiento y evita excesos de temperatura innecesarios en el PCM.
Un objetivo adicional es proporcionar una almohada termica que, durante el calentamiento y la utilizacion, mantenga una forma optima del pCm y sea resistente, con una proteccion adecuada de los componentes internos y que, del mismo modo, sea facil y comoda de utilizar.
En vista de los objetivos anteriores, la idea propuesta segun la invencion es proporcionar una almohada termica con unos medios de almacenamiento de calor y calentamiento electrico y un material de cambio de fase para mantener la temperatura, caracterizada por que comprende un sistema electronico para controlar resistencias electricas para calentar el material de cambio de fase, comprendiendo el sistema electronico unos primeros medios para medir la temperatura del material de cambio de fase, unos segundos medios para medir la energfa Qd suministrada a lo largo del tiempo a las resistencias de calentamiento, medios de calculo para calcular la cantidad de energfa Q necesaria
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
para calentar el material de cambio de fase desde la temperature inicial medida por los primeros medios hasta una temperature final deseada, y unos medios de comparacion que comparan la cantidad de energfa Q calculada y la energfa Qd suministrada a las resistencias con el fin de definir una condicion final de calentamiento del material de cambio de fase.
Todavfa segun los principios de la invencion, otra idea propuesta es proporcionar un procedimiento para controlar electronicamente el calentamiento de una almohada termica con unos medios de almacenamiento de calor y calentamiento electrico y un material de cambio de fase para mantener la temperatura, que comprende las etapas siguientes: detectar la temperatura inicial del material de cambio de fase; calcular la cantidad de energfa Q necesaria para calentar el material de cambio de fase desde la temperatura inicial medida hasta una temperatura final deseada; alimentar electricamente las resistencias de calentamiento y medir la energfa Qd suministrada a lo largo del tiempo a las resistencias de calentamiento; y comparar la cantidad de energfa Q calculada y la energfa Qd suministrada a las resistencias con el fin de definir una condicion final de calentamiento del material de cambio de fase cuando Qd>=Q.
Con el fin de ilustrar mas claramente los principios de innovacion de la presente invencion y sus ventajas en comparacion con la tecnica anterior, se describira a continuacion un ejemplo de forma de realizacion que aplica estos principios, con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 muestra un diagrama de bloques de una almohada termica de cambio de fase segun la invencion;
- la figura 2 muestra una vista en perspectiva, explosionada de una posible forma de realizacion ventajosa de una almohada termica segun la presente invencion;
- la figura 3 muestra una vista en seccion transversal, parcial, esquematica de un detalle de la almohada termica segun la figura 2;
- la figura 4 muestra una vista en perspectiva explosionada esquematica de un detalle de calentamiento de la almohada termica segun la figura 2;
- la figura 5 muestra una vista en perspectiva de la almohada termica segun la figura 2 ensamblada e insertada dentro de una bolsa protectora.
Haciendo referencia a las figuras, la figura 1 muestra un diagrama de bloques de una almohada termica, designada generalmente mediante el numero 10, proporcionada segun la invencion.
La almohada termica 10 comprende un sistema de control electronico 21 que recibe la alimentacion electrica a traves de una toma de corriente 22 y realiza el calentamiento de un conjunto de almacenamiento de calor y calentamiento, designado generalmente mediante el numero 14. El conjunto 14 esta compuesto por resistencias 25 electricas que se alimentan por el sistema de control 21 y que calientan una masa de PCM que esta prevista, por ejemplo, en la forma de dos capas o laminas 27, 28 entre las cuales esta dispuesta la resistencia de calentamiento.
El PCM es solido a temperatura ambiente y se selecciona con una temperatura de transicion de fase adecuada (temperatura de fusion) que corresponde a la temperatura de funcionamiento interna deseada de la almohada termica.
Ventajosamente, la temperatura de cambio de fase del material se selecciona de modo que se encuentre entre 55°C y 60°C y, en particular, igual a aproximadamente 58°C. La cantidad de PCM se selecciona en funcion de la cantidad deseada de calor que va a almacenarse.
El sistema de control 21 comprende ventajosamente una unidad de control 40 que recibe la alimentacion de una unidad de alimentacion 41 conectada a la toma de corriente 22 y hace funcionar las resistencias de calentamiento a traves de una unidad de potencia 42. El sistema de control comprende medios 43 para medir la energfa Qd suministrada a las resistencias durante el tiempo de calentamiento. Estos medios pueden comprender unos sensores conocidos que pueden imaginarse facilmente por el experto en la materia. En particular, estos medios pueden comprender un sensor 43 conocido que mide la potencia instantanea utilizada por las resistencias. La potencia medida se integra a lo largo del tiempo con el fin de obtener la energfa. Con el fin de medir la potencia, el sensor 43 puede ser del tipo que mide la corriente y la tension de alimentacion de las resistencias y, basandose en dicha medicion, el sensor (o la unidad 40) calcula la potencia electrica correspondiente. La unidad 40 tambien puede realizar la integracion de la potencia a lo largo del tiempo.
El sistema de control 21 tambien comprende unos medios 44 para detectar la temperatura del PCM. Ventajosamente, estos medios pueden comprender un sensor 44 conocido que mide la impedancia de las resistencias de calentamiento. En este caso, las resistencias electricas estan disenadas con una impedancia que varfa de manera conocida en funcion de la temperatura. Por tanto, es posible utilizar el valor de impedancia medido con el fin de calcular la temperatura del material con el que entra en contacto la resistencia. Alternativa (o
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
adicionalmente), tambien puede utilizarse un sensor de temperatura 45 independiente conocido (por ejemplo un sensor NTC).
El sistema de control tambien comprende una memoria electronica 46, en la que se almacenan numerosos parametros caracterfsticos de la almohada termica, tal como se explicara a continuacion. La presencia de la alimentacion puede indicarse mediante una primera luz indicadora 31, por ejemplo un LED, mientras que el calentamiento puede indicarse mediante una segunda luz indicadora 32, por ejemplo, de nuevo, un LED.
Durante el calentamiento de la almohada termica 10, el sistema de control funciona utilizando el algoritmo de regulacion descrito a continuacion.
En primer lugar, cuando el aparato se activa, el sistema de control mide la temperatura del PCM (a traves del sensor 45 o el sensor de medicion de impedancia 44) y calcula la energfa Q requerida con el fin de calentar el PCM desde la temperatura inicial medida hasta una temperatura final deseada. Esto se realiza utilizando unos medios de calculo 47 del sistema de control que reciben la temperatura ti y, si fuera necesario, numerosos parametros caracterfsticos de la almohada termica contenidos en la memoria 46.
Los parametros caracterfsticos pueden comprender o depender de caracterfsticas de la almohada termica, tal como la temperatura de transicion del PCM utilizado, la masa y el calor especffico del material que va a calentarse.
Para calcular la energfa Q, los medios de calculo pueden, ventajosamente, aplicar una funcion:
imagen1
en la que:
ti = temperatura inicial medida;
tf = temperatura final deseada;
tt = temperatura de transicion del PCM utilizado;
m = masa de material que va a calentarse;
c = calor especffico del material que va a calentarse.
Se entiende que “material que va a calentarse” significa tanto el PCM como los materiales que lo rodean en la almohada termica.
La temperatura ti se mide tal como se describio anteriormente, mientras que los valores restantes de la formula estan contenidos en la memoria 46 como parametros constantes que caracterizan la almohada termica particular y que, ventajosamente, se definen previamente y se introducen en la memoria cuando se crea. En general, la temperatura final deseada se determinara de modo que coincida con, o este ligeramente por encima de la temperatura de transicion del PCM y de manera que no produzca un exceso de temperatura indeseada del propio PCM.
Ventajosamente, el sistema de control puede estar formado por una unidad 40 compuesta por un sistema de microprocesador, ya conocido de por sf, programado de manera adecuada para realizar las diversas funciones anteriormente mencionadas a traves del software.
Si va a utilizarse un sistema de control que presenta una potencia de calculo insuficiente para calcular directamente la potencia Q, tambien puede utilizarse un sistema de tablas, en lugar de calculo directo. En otras palabras, en la memoria 46 se almacena una tabla que contiene una lista de valores Q (previamente calculados durante el diseno del dispositivo) para cada valor de temperatura ti de interes.
De esta manera, los medios de calculo 47 calculan el valor Q simplemente extrayendolo de la tabla, utilizando el valor ti como fndice en la tabla. Si el valor ti medido se encuentra entre dos valores de fndice de la tabla, es posible utilizar, por ejemplo, el valor mas proximo en la tabla o calcular una media de los dos valores de Q asociados con estos dos valores. La probabilidad de que se encuentre entre los dos valores de fndice ti dependera del intervalo elegido entre los valores de fndice. Esto tambien dependera del tamano deseado de la tabla. Por ejemplo, con el fin de crear tablas que no sean largas, es posible utilizar un numero reducido de valores Q, obteniendo por tanto un intervalo relativamente grande entre los valores de fndice ti.
Obviamente, pueden utilizarse otros sistemas de calculo conocidos.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Una vez calculado el valor Q utilizando los medios de calculo 47, el sistema de control activa la alimentacion de las resistencias de calentamiento. La energfa Qd suministrada a la carga se monitoriza de manera continua y se compara, por medio de medios de comparacion 48, con la energfa calculada Q. Tal como se menciono anteriormente, la energfa Qd puede obtenerse monitorizando de manera continua la potencia electrica que se suministra a la carga electrica, representada por las resistencias de calentamiento, y calculando Qd mediante la integracion de esta potencia a lo largo del tiempo. Cuando la energfa Qd se suministra a la carga, se vuelve igual (o superior a) la energfa Q calculada, puede cortarse la alimentacion a la carga y por tanto esta preparado el producto para su utilizacion.
Ventajosamente, durante el calentamiento, la temperatura del PCM se monitoriza de manera continua con el fin de mantenerla por debajo de un umbral predeterminado que impide un exceso de temperatura inaceptable del PCM. Si la temperatura asciende mas alla del umbral, el sistema de control apaga los elementos de calentamiento durante un periodo de tiempo predefinido o hasta que la temperatura descienda lo suficientemente por debajo del umbral.
Cuando el sistema de control detecta la condicion final de la etapa de calentamiento, puede indicar esta condicion a traves de los LED 32. El usuario puede desconectar por tanto la almohada termica de la toma de corriente de alimentacion y utilizarla hasta que se enfna, cuya temperatura permanece sustancialmente constante hasta el final del cambio de estado de solidificacion.
Obviamente, tambien es posible considerar mantener la temperatura alcanzada, en el caso en el que la almohada termica no se utilice de manera inmediata, sino que en su lugar se mantiene conectada a la alimentacion electrica. Durante esta etapa de mantenimiento, el sistema de control de la almohada termica suministrara a las resistencias de calentamiento la cantidad correcta de potencia necesaria para mantener la temperatura final alcanzada.
Ventajosamente, los medios de calculo 47 y el comparador 48 pueden estar formados a traves de un software utilizando un microprocesador especial programado de manera adecuada para formar la unidad 40, tal como podra imaginar facilmente el experto en la materia. Obviamente, tal como podra imaginar facilmente el experto en la materia, el sistema de control tambien puede realizarse en forma de hardware.
La figura 2 muestra la vista explosionada de una posible forma de realizacion ventajosa de la almohada termica 10 segun la invencion.
Ventajosamente, tal como puede observarse en la figura 2, segun esta forma de realizacion, la almohada termica 10 comprende al menos una pareja de elementos de calentamiento 11 que estan articulados en secuencia en su plano de extension para articularse en conjunto e inclinarse alrededor de un eje 17 transversal. Cada elemento 11 comprende dos cascaras coincidentes 12, 13 (ventajosamente compuestas por plastico ngido) que se unen juntas para formar una carcasa rectangular plana (por ejemplo, con dimensiones de 12x12 cm), ventajosamente con bordes redondeados, que contienen un modulo de calor 14 respectivo. Ventajosamente, cada modulo 14 puede presentar un orificio 29 central para centrar los pasadores 30 que sobresalen desde la parte inferior de las cascaras contenedoras 12, 13. Los pasadores tambien pueden ayudar a mantener el modulo centrado en el grosor entre las cascaras. Ventajosamente, la altura del espacio interno de las cascaras unidas juntas es tal que aloje los modulos de calor con un juego mmimo al menos en la direccion perpendicular a su extension.
La articulacion entre sf de los dos elementos 11 se logra ventajosamente a lo largo de un borde lateral por medio de una pareja de juntas 15, 16 (flexibles o articuladas) conectadas para formar un puente entre los lados enfrentados de los dos elementos 10. Ventajosamente, las dos juntas estan dispuestas proximas a dos bordes opuestos de un lado del elemento 11.
Ventajosamente, las dos juntas 15, 16 permiten la inclinacion relativa de los dos elementos 11 alrededor de sus lados enfrentados (concretamente alrededor del eje 17 transversal a la extension de la pareja de elementos interconectados), evitando al mismo tiempo una rotacion relativa incontrolada alrededor de un eje paralelo a esta extension, de modo que los bordes laterales enfrentados de los dos elementos 11 permanecen sustancialmente paralelos entre sf
En la forma de realizacion mostrada, las juntas, ventajosamente, estan realizadas a partir de plastico flexible y presentan una forma generalmente alargada cuyo eje esta en direccion perpendicular a los lados interconectados. Para una flexibilidad mejorada tambien presentan incisiones laterales adecuadas.
Para una conexion segura, cada junta comprende ventajosamente dos anillos 18, 19, cada uno de los cuales esta proximo a un extremo de la junta situada dentro de la carcasa del elemento 11 respectiva, para acoplarse con un pasador adecuado que forma el asiento de un tornillo para cerrar las cascaras.
El primero de los elementos de calentamiento 11 comprende internamente un compartimento 20 que aloja una pieza de base electronica con el sistema de control 21 conectado a los modulos de calentamiento. El sistema de control 21 recibe la alimentacion electrica a traves de la toma de corriente 22 que esta montado a nivel de un borde del
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
elemento 11 y esta destinado a conectarse a una fuente de energfa electrica por medio de un cable de alimentacion electrica provisto de un conector 23 de acoplamiento.
Tal como se muestra en la figura 3, las conexiones electricas entre los modulos de calentamiento pasan axialmente a traves de las juntas 15, 16. Ventajosamente un conductor de salida pasa a traves de una de las juntas, mientras que el conductor de retorno pasa a traves de la otra junta. Las juntas pueden estar disenadas de modo que pueden abrirse o los conductores pueden separarse para su introduccion axial en las juntas. Alternativamente, la junta tambien puede moldearse directamente sobre el conductor respectivo.
La figura 4 muestra la estructura de los modulos de calentamiento 14 que se ha comprobado ser particularmente ventajosa. Tal como puede verse en esta figura, cada modulo 14 comprende una pieza de base de soporte central 24 que esta compuesta por un material rfgido y electricamente aislante (por ejemplo un plastico adecuado que pueda resistir el calor producido al calentar la almohada termica) y que contiene la resistencia 25 de calentamiento electrica dispuesta en bucles alternos para distribuir el calor de manera uniforme sobre toda la superficie de la pieza de base. Ventajosamente, las resistencias de los diversos modulos pueden estar conectadas en serie, tal como puede observarse claramente en la figura 4. Tal como se describio anteriormente, las conexiones electricas entre una pieza de base y la otra pieza de base pasan a traves de las juntas 15, 16. En el caso de sensores de temperatura separados por las resistencias electricas, las conexiones entre estos sensores y la unidad de control tambien pueden pasar a traves de las juntas articuladas.
Ventajosamente, al menos una pieza de base puede estar provista de un termostato 26 de seguridad que desactiva las resistencias en caso de haber excedido un lfmite de temperatura predefinido.
Dos capas de PCM 27, 28 estan dispuestas en las dos caras opuestas de cada pieza de base.
Tal como se menciono anteriormente, el volumen de las capas se elegira para producir una duracion deseada para la liberacion de calor latente durante la utilizacion de la almohada termica. Ventajosamente, el PCM sera del tipo conocido formado por una parafina insertada en una rejilla o matriz polimerica. Este tipo de material presenta la ventaja de que, una vez excedida su temperatura de cambio de fase, se reblandece del estado solido, pero la estructura de polfmero impide la fusion completa de toda la capa.
Durante utilizacion de la almohada termica, en primer lugar se conecta la almohada a la fuente de energfa electrica con el fin de calentar de manera adecuada los modulos de calor, tal como se describio anteriormente, utilizando el sistema de control 21 que alimentara los modulos para alcanzar y mantener, cuando sea necesario, la temperatura de cambio de fase deseada.
Al final del calentamiento, la almohada termica puede desconectarse de la alimentacion y utilizarse hasta que se produzca el enfriamiento. Ventajosamente, cuando se utiliza la almohada termica, tambien puede insertarse dentro de una bolsa 33 adecuada compuesta por un material flexible, tal como una tela o similar, tal como se muestra en la figura 5.
En este punto, esta claro como se han logrado los objetivos anteriormente definidos. El sistema de control descrito permite obtener una accion de calentamiento rapida y optima, sin despilfarro y sin exceso de temperatura inaceptables del PCM.
Ademas, debido a la estructura ventajosa segun la invencion, es posible garantizar la cohesion entre las capas de PCM y su conexion correcta a las paredes de la carcasa y a las resistencias de calentamiento. Ademas, debido al sistema de articulacion de los elementos 11 (que, ventajosamente, son cuadrados segun una vista en planta) entre si, la almohada termica puede adaptarse facilmente al cuerpo. Como resultado de la estructura simple, tambien son posibles unos costes de fabricacion relativamente bajos.
Obviamente, la anterior descripcion de una forma de realizacion que aplica los principios de innovacion de la presente invencion se proporciona a modo de ejemplo de estos principios de innovacion y, por tanto, no debe considerarse que limita el alcance de los derechos reivindicados en el presente documento. Las figuras solamente muestran dos elementos 11 conectados juntos, pero esta claro que cuando se aplican los principios de la presente invencion, es posible proporcionar almohadas termicas con cualquier numero de elementos dispuestos en secuencia (tal como se muestra esquematicamente en trazos discontinuos en la figura 2). Con este fin, los elementos intermedios presentaran una conexion repetida con juntas articuladas en sus lados opuestos, tal como podra imaginar facilmente el experto en la materia basandose en la descripcion proporcionada anteriormente. Por tanto, es posible, por ejemplo, formar un cinturon para el estomago o una “bufanda” para los hombros y el cuello. Debido a la estructura modular segun la invencion, tambien pueden producirse almohadas termicas de diferente longitud con un numero diferente de elementos conectados en serie a un coste mfnimo. Si debido a necesidades particulares se desea o se prefiere, tambien pueden conectarse las resistencias de los modulos de calentamiento en paralelo, en lugar de en serie, o mediante una combinacion de ambas.

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Almohada termica con unos medios de almacenamiento de calor y calentamiento electrico y un material de cambio de fase (27, 28) para mantener la temperatura, caracterizada por que comprende un sistema electronico (21) para controlar unas resistencias (25) electricas para calentar el material de cambio de fase, comprendiendo el sistema electronico unos primeros medios (44) para medir la temperatura del material de cambio de fase, unos segundos medios (43) para medir la energfa Qd suministrada a lo largo del tiempo a las resistencias de calentamiento, unos medios de calculo (47) para calcular la cantidad de energfa Q necesaria para calentar el material de cambio de fase desde la temperatura inicial medida por los primeros medios (44) hasta una temperatura final deseada, y unos medios de comparacion (48) que comparan la cantidad de energfa Q calculada y la energfa Qd suministrada a las resistencias con el fin de definir una condicion final de calentamiento del material de cambio de fase.
  2. 2. Almohada termica segun la reivindicacion 1, caracterizada por que las resistencias de calentamiento presentan una variable de impedancia en funcion de la temperatura, y los primeros medios para medir la temperatura comprenden un sensor (44) para medir la impedancia de las resistencias de calentamiento.
  3. 3. Almohada termica segun la reivindicacion 1, caracterizada por que los segundos medios para medir la energfa comprenden unos sensores (43) para medir la potencia utilizada por las resistencias de calentamiento.
  4. 4. Almohada termica segun la reivindicacion 1, caracterizada por que comprende una memoria electronica (46) conectada a dichos medios de calculo (47) y que contiene unos parametros caracterfsticos de la almohada termica para calcular la cantidad de energfa Q en funcion de dicha temperatura inicial y de dichos parametros caracterfsticos.
  5. 5. Almohada termica segun la reivindicacion 4, caracterizada por que los parametros caracterfsticos comprenden o estan en funcion de la temperatura de transicion del material de cambio de fase, la masa y el calor especffico del material que va a calentarse.
  6. 6. Almohada termica segun la reivindicacion 1, caracterizada por que comprende unos elementos de calentamiento (11) que estan conectados juntos en secuencia de manera articulada, comprendiendo cada elemento (11), a su vez, una carcasa exterior rfgida y plana (12, 13) que contiene un modulo de calentamiento (14) que comprende una pieza de base de soporte central (24) provista de unas resistencias (25) de calentamiento electricas y dos capas (27, 28) dispuestas en caras opuestas de la pieza de base y realizadas utilizando el material de almacenamiento de calor de cambio de fase con una temperatura de transicion que corresponde a la temperatura de funcionamiento interna deseada de la almohada termica.
  7. 7. Almohada termica segun la reivindicacion 6, caracterizada por que el sistema de articulacion comprende dos juntas (15, 16) conectadas para formar un puente entre dos lados enfrentados de dos elementos de calentamiento (11) interconectados, y unos conductores para conectar electricamente las resistencias (25) de calentamiento electricas que pasan a traves de las juntas (15, 16).
  8. 8. Almohada termica segun la reivindicacion 6, caracterizada por que uno de los elementos de calentamiento comprende una toma de corriente (22) para conectar la almohada termica a una fuente de energfa electrica y un compartimento (20) que contiene el sistema de control electronico (21) conectado a los modulos de calentamiento.
  9. 9. Almohada termica segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el material de cambio de fase comprende una parafina insertada en una rejilla o matriz polimerica.
  10. 10. Almohada termica segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la temperatura de cambio de fase del material de cambio de fase esta comprendida entre 55°C y 60°C y, en particular, es igual a aproximadamente 58°C.
  11. 11. Procedimiento para controlar electronicamente el calentamiento de una almohada termica con unos medios de almacenamiento de calor y calentamiento electrico y un material de cambio de fase (27, 28) para mantener la temperatura, que comprende las etapas siguientes:
    - detectar la temperatura inicial del material de cambio de fase;
    - calcular la cantidad de energfa Q necesaria para calentar el material de cambio de fase desde la temperatura inicial medida hasta una temperatura final deseada;
    - alimentar electricamente las resistencias de calentamiento y medir la energfa Qd suministrada a lo largo del tiempo a las resistencias de calentamiento;
    - comparar la cantidad de energfa Q calculada y la energfa Qd suministrada a las resistencias con el fin de definir una condicion final de calentamiento del material de cambio de fase cuando Qd>=Q.
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que las resistencias de calentamiento electricas estan disenadas con una impedancia que es variable en funcion de la temperatura, y la deteccion de la temperatura inicial se lleva a cabo midiendo esta impedancia.
    5
  13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que la medicion de la energfa Qd se lleva a cabo midiendo la potencia utilizada a lo largo del tiempo por las resistencias electricas e integrando la misma.
  14. 14. Procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que el calculo de la cantidad de energfa Q se lleva a cabo en 10 funcion de dicha temperatura inicial detectada y de los parametros caracterfsticos almacenados en la almohada
    termica.
  15. 15. Procedimiento segun la reivindicacion 14, en el que los parametros caracterfsticos comprenden o estan en funcion de la temperatura de transicion del material de cambio de fase, la masa y el calor especffico del material que
    15 va a calentarse.
ES11151612.6T 2010-03-31 2011-01-21 Almohada térmica portátil con sistema de control mejorado Active ES2610629T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI20100546 2010-03-31
ITMI2010A000546A IT1399358B1 (it) 2010-03-31 2010-03-31 Termoforo portatile con sistema di controllo perfezionato

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2610629T3 true ES2610629T3 (es) 2017-04-28

Family

ID=43048820

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11151612.6T Active ES2610629T3 (es) 2010-03-31 2011-01-21 Almohada térmica portátil con sistema de control mejorado

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2371325B1 (es)
ES (1) ES2610629T3 (es)
IT (1) IT1399358B1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20120621A1 (it) * 2012-04-17 2013-10-18 Tenacta Group Spa Dispositivo riscaldante con sistema di regolazione della temperatura migliorato
CN105395309B (zh) * 2015-12-21 2018-05-08 攀枝花学院 暖水袋的温控电路及暖水袋

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2160965B (en) * 1984-06-13 1987-06-17 Electricity Council Thermal storage device
US5932129A (en) 1995-02-27 1999-08-03 Vesture Corporation Thermal retention device
WO2000024348A1 (en) 1998-10-23 2000-05-04 Medstat Financial, Inc. D/B/A Thermo-Tec Pad for warming a patient
CN2645645Y (zh) 2003-06-27 2004-10-06 喻孟华 相位转换储热装置
GB0617355D0 (en) * 2006-09-02 2006-10-11 Imetec Spa Heat pad
US20080249524A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Tyco Healthcare Group Lp System and method for providing even heat distribution and cooling return pads
JP4621264B2 (ja) * 2008-03-11 2011-01-26 山一株式会社 蓄熱性温熱器具

Also Published As

Publication number Publication date
IT1399358B1 (it) 2013-04-16
EP2371325B1 (en) 2016-11-16
EP2371325A1 (en) 2011-10-05
ITMI20100546A1 (it) 2011-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6770848B2 (en) Thermal warming devices
JP4708355B2 (ja) 太陽電池により、アクティブ熱制御をし、自律発電する衣料
US6331695B1 (en) Thermal warming blanket for patient temperature management
US20080053979A1 (en) Hand warmer
US20120228279A1 (en) Controllable thermal warming devices
US7135036B2 (en) Heating pad having a phase change material
US9931279B2 (en) Neonatal fluid tubing heater
ES2566664T3 (es) Dispositivo de calentamiento con sistema mejorado de regulación de temperatura
US20140190357A1 (en) Bottle Temperature Control Apparatus
ES2610629T3 (es) Almohada térmica portátil con sistema de control mejorado
EP2371324A1 (en) Portable heating pad with improved structure
US9431687B2 (en) Heating assemblies and systems for rechargeable batteries
CN108289992B (zh) 包括印刷电路板加热元件的输注流体加温器
CN101341795B (zh) 水族馆热水器
KR101932819B1 (ko) 발열 스틱
US20200237142A1 (en) Bottle Sleeve Warmer Apparatus
KR200199828Y1 (ko) 전열수단를 구비한 의류
EP2062460B1 (en) Heating blanket
US9907119B2 (en) Heatable fluid bag
EP1894548A1 (en) Heat pad
US20170245325A1 (en) Intelligently Powered Devices
WO2021022329A1 (en) Portable beverage or food warmer
US20220054305A1 (en) Heated sleeve for a prosthetic limb
JP2015529384A5 (es)
US20220168137A1 (en) Heating apparatus for an orthotic device