ITRM20120112U1 - Dispositivo per il raffreddamento della cute - Google Patents

Description

Dispositivo per il raffreddamento della cute

Oggetto del presente trovato è un dispositivo idoneo a produrre un abbassamento della temperatura della cute , mantenendo là temperatura desiderata per un periodo di tempo prolungato.

L'utilità di raffreddare la temperatura della cute o del derma di una persona fino ad una temperatura prossima allo zero è nota in campo medico da molto tempo ed applicata comunemente .

Tale tecnica è ad esempio utilizzata per contrastare gli effetti dell' alopecia che spesso accompagna i trattamenti chemioterapici .

Si è constato che nei pazienti sottoposti a chemioterapia si riesce a prevenire o diminuire la caduta dei capelli applicando il metodo del cosiddetto “casco di ghiaccio"; questo metodo riduce temporaneamente il flusso di sangue e di conseguenza la quantità di farmaco che raggiunge i follicoli piliferi.

Il modo più semplice per metterlo in pratica consiste nell’awolgere la testa con asciugamani tra i quali e' sistemato del ghiaccio. Circa un quarto d’ora pria di procedere alla chemioterapia, si fascia la testa con delle bende bagnate con acqua fredda (prestando particolare attenzione a non bagnare le orecchie), dopo di ché si fissano le bende bagnate con una fasciatura. Il paziente dovrà' avere l’accortezza di tenere le bende bagnate sulla testa per tutta la durata della sessione del trattamento e per un certo periodo di tempo dopo la conclusione della stessa.

Un altro metodo in uso per raffreddare la cute della testa ,è quello di utilizzare una sorta di phon provvisto di cuffia , che rilascia aria fredda sul cuoio capelluto.

Un altro metodo ancora, consiste nell’applicazione, sempre sul cuoio capelluto, di un gel che rimane freddo per un determinato tempo .

Oltre che per lo scopo brevemente descritto , l’applicazione di fasce che mantengono ad una temperatura prossima allo zero la parte del corpo sulla quale sono applicate è nota ad esempio in campo sportivo. Le lesioni che si subiscono durante l’attività sportiva, possono essere definite come “ferite” all’interno di un muscolo per cui l’abbassamento della temperatura subito dopo l’incidente consente di ridurre il dolore e di bloccare l’emorragia presente.

L’applicazione di fasce che mantengono la cute ad una temperatura prossima allo zero è inoltre utilizzata in campo estetico dopo trattamenti di bellezza

Le tecniche ed i dispositivi attualmente utilizzati, presentano l’inconveniente principale di non riuscire a raffreddare la cute per il tempo necessario, senza intervenire con la sostituzione dell’elemento refrigerante . Ad esempio nella utilizzazione delle fasce contenenti ghiaccio la sostituzione delle “pasticche” di ghiaccio deve avvenire frequentemente ed è facile immaginare i problemi sia di costo che di organizzazione che ciò comporta in una struttura sanitaria nella quale vengono praticati molti trattamenti chemioterapici.

Anche l’utilizzo del cosiddetto” ghiaccio istantaneo “ adoperato dagli sportivi non assicura una autonomia superiore ai 20/30 minuti con un costo per applicazione sostenuto.

Per tentare di superare gli inconvenienti descritti sono noti metodi e dispositivi per ottenere il raffreddamento di un parte del corpo utilizzando ad esempio le celle di Peltier ; tali dispositivi sono descritti in alcuni brevetti tra i quali:

-la domanda di brevetto US 2007/0199137 che descrive un indumento refrigerato che impiega le celle di Peltier,

-la domanda di brevetto GB 2475922 che descrive un casco la cui superficie interna presenta una serie di aperture attraverso le quali fluisce il freddo

-il brevetto USA 3648469 che descrive un cuscino equipaggiato con celle di Peltier che permettono di trasferire il calore da un lato all’atro del cuscino, rinfrescando un lato e riscaldando l’altro

-la domanda di brevetto europeo 0 332 925 che descrive una imbottitura per la parte interna di un casco di protezione contro gli urti che comprende mezzi per regolare la temperatura quali ad esempio celle di Peltier

-il brevetto US 7 744 640 che descrive un indumento per il trattamento termico di un corpo che include un strato esterno, un rivestimento interno formato da materiale gel direttamente a contatto con porzioni del corpo dell 'utilizzatore quando l’indumento è indossato ed un dispositivo che scalda o raffredda il materiale gel fino alla temperatura selezionata -il brevetto US 4 470 263 che descrive un indumento raffreddato per mezzo di celle di Peltier poste in contatto con una parte del corpo di una persona cosi da escludere strati di gas o liquidi interposti.

I dispositivi descritti nei brevetti citati premettono il raffreddamento della cute ma non risolvono i seguenti problemi :

-sottrazione del calore nella quantità maggiore

-sottrazione del calore in modo uniforme

- evitare la formazione della condensa causata dal funzionamento della cella di Peltier

-isolamento della faccia calda dalla faccia fredda della cella di Peltier

Oggetto del presente trovato è un dispositivo per il raffreddamento della cute adatto ad essere istallato su supporti di forma idonea ad essere applicati,ed utilizzati su parti del corpo quali ad esempio testa, braccia, gambe, articolazioni che ovvia agli inconvenienti elencati.

Il dispositivo di cui al presente trovato comprende:

-uno strato di gomma termo conduttiva là cui funzione è di ottimizzare l’adesione sulla cute e consentire l’asportazione del calore dall’area con la minore resistenza

-un foglio di materiale ad elevata trasmissione termica la cui funzione è agevolare la diffusione del calore su una superficie ampia

-uno strato di materiale isolante, che impedisce o limita la formazione di condensa o ghiaccio sul materiale ad elevata trasmissione termica e che isola la faccia calda della cella di Peltier dalla faccia fredda;

-almeno una cella di Peltier che sottrae il calore

-almeno un dissipatore che smaltisce il calore dalla faccia calda della cella di Peltier

Sia la cella di Peltier che la ventola del dissipatore di calore ricevono energia da un alimentatore ad esempio con un alimentatore del tipo utilizzato per notebook o simili. Al fine di ottimizzare il funzionamento del dispositivo di raffreddamento della cute di cui al presente trovato, è inoltre prevista la presenza di termoregolatore che spengendo e riaccendendo la/e cella/e di Peltier mantiene la temperatura al livello desiderato.

In una soluzione realizzativa ,la cella di di Peltier è siliconata al coldplate di rame sul fondo del dissipatore cosi da mantenere l’umidità che inevitabilmente si crea nella faccia calda della cella di Peltier a contatto con l’aria , lontano dalla zona fredda evitando possibili danni.

In funzione dell’utilizzo , il dispositivo per il raffreddamento della cute schematicamente descritto verrà realizzato nella forma e nelle dimensioni idonee ad essere adattato alla parte del corpo sulla quale dovrà essere applicato, ad esempio nel caso di applicazione sulla testa, l’insieme avrà una forma sostanzialmente a cuffia, mentre per l’applicazione su arti l’insieme avrà preferibilmente una conformazione a fascia.

Il dispositivo di raffreddamento della cute di cui al presente trovato, verrà di seguito descritto con riferimento ad esempi schematici di realizzazione esplicativi ma non limitativi dati con riferimento ai disegni allegati in cui :

La fig.1 mostra una vista schematica in assonometria del dispositivo nella conformazione a fascia

La fig. 2 mostra una vista schematica in sezione longitudinale del dispositivo nella conformazione a fascia

La fig. 3 mostra una vista in assonometria del dispositivo parzialmente sezionato completo di dissipatore

La fig. 4 mostra una vista schematica del dispositivo nella conformazione a fascia con più celle di Peltier

La fig. 5 mostra una vista schematica del dispositivo nella conformazione a cuffia

La fig. 6 mostra una vista schematica del dispositivo nella conformazione a cuffia con più celle di Peltier e sistema di raffreddamento

La fig. 7 mostra il dispositivo nella conformazione a fascia completo dei dissipatori a ventola

Con riferimento a dette figure , il dispositivo per raffreddare la cute di cui al presente trovato comprende una o più celle di Peltier(1), ossia una pompa di calore assimilabile ad una sottile piastra in cui una faccia assorbe calore e la faccia opposta lo emette. Secondo il presente trovato ogni cella di Peltier (1) è solidale ad un supporto flessibile costituito da un sandwich di materiali che permettono di ottimizzarne la resa ; il supporto flessibile (2) è in una delle possibili configurazioni formato da

-uno strato (3) termo conduttivo che migliora il contatto con la cute e facilita l’asportazione del calore;

-un foglio (4) di materiale conduttivo ,ad esempio rame ,che migliora la diffusione del calore su una superficie ampia;

-uno strato (5) di isolante termico che isola la faccia calda della cella di Peltier (1) dalla faccia fredda.

Lo strato (3) termo conduttivo a contatto con la cute, del supporto duttile (2) è in una possibile configurazione realizzato in neoprene.

Come precedentemente detto, la cella di Peltier (1) ha una faccia che assorbe calore ,nel caso in oggetto quella rivolta verso la cute, e la faccia opposta , quella rivolta verso l’esterno ,che lo emette. Per poter funzionare correttamente la cella di Peltier (1) deve essere accoppiata ad un dissipatore di calore (6), che in una possibile forma realizzativa può essere composto da una interfaccia in rame e da alette di raffreddamento

Il dissipatore di calore (6) è provvisto di condotti per asportazione del calore (7) e di ventola (8) per il raffreddamento ; nei condotti per l’asportazione del calore può essere fatto transitare un fluido ad esempio un gas per migliorare le prestazioni.

Nelle applicazioni pratiche , è frequente che sia necessario l’impiego di una pluralità di celle di Peltier (1 ) montate sul supporto flessibile (2) cosi da ottenere una refrigerazione sufficiente ed omogenea della parte del corpo interessata al trattamento. Nel caso in cui siano impiegate più di una cella di Peltier (1) è necessario che ciascuna cella di Peltier (1) o meglio la sua faccia calda sia refrigerata.

Nella fig. 4 è illustrata una configurazione del dispositivo a fascia con tre celle di Peltier (1) la cui faccia calda è accoppiata a dissipatoriscambiatori di calore (9) a liquido a circolazione chiusa a convenzione ; una delle celle è accoppiata ad un dissipatore (6) , attraverso il quale circolano i tubi provenienti dai dissipatori scambiatori di calore (9); il dissipatore (6) è dotato di ventola di raffreddamento (8) e collettori di asportazione dell’aria ; al dissipatore (6) sono fissati dei convogliatori (11) per mezzo di velcro (15) od altri materiale

In una configurazione preferita i dissipatori - scambiatori di calore sono realizzati in rame raccordati al dissipatore (6) dotato di ventola con tubi flessibili (12) che permettono al supporto (2) di seguire la curvatura della parte del corpo sulla quale il dispositivo di raffreddamento del corpo è applicato.

Al fine di assicurare l’ -adesione del dispositivo alla parte corpo della persona in trattamento, sono previsti mezzi quali ad esempio strisce di velcro (13) disposte ad esempio alle estremità del supporto flessibile (2).

La configurazione a “ cuffia” mostrata nella fig. 6 utilizza gli stessi dispositivi ed accorgimenti esposti in precedenza applicati su un supporto (14) conformato a cuffia , particolarmente adatto ad essere utilizzato nei trattamenti chemioterapici ,al fine di prevenire o limitare la caduta dei capelli inibendo o rallentando la irrorazione sanguigna alla cute del capo e di conseguenza ai bulbi piliferi.

Come detto le celle di Peltier soffrono la presenza della condensa che si viene a creare durante il funzionamento e al fine di evitare i danni che la condensa può provocare, il presente trovato prevede che le celle di Peltier siano isolate con schiume a celle chiuse cosi da mantenere lumidità lontana dalla faccia fredda delle celle .

Per l’alimentazione elettrica delle celle di Peltier ,si possono utilizzare alimentatori del tipo in uso per i notebook ad esempio un alimentatore a 220 V che possa sopperire ad un assorbimento di 120W a 15 V.

Per la regolazione della temperatura delle celle di Peltier è possibile utilizzare un termoregolatore che interrompe l’alimentazione ad una determinata temperatura, ad esempio -2 e la riattiva ad una temperatura di 2.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona comprendente almeno una cella di Peltier(1 ), alimentata in modo opportuno e dotata di dissipatore di calore dalla faccia calda , solidale ad un supporto flessibile di forma idonea ad adattarsi alla parte del corpo da raffreddare è ad essere reso stabile ed aderente a detta parte del corpo, caratterizzato dal fatto che detto supporto flessibile è un supporto flessibile (2) costituito dal seguente sandwich di materiali : uno strato (3) di materiale termo conduttivo a contato con la cute, la cui funzione è di facilitare l’asportazione del calore ; un foglio (4) di materiale conduttivo che migliora la diffusione del calore su una superficie ampia; uno strato (5) di isolante termico che isola la faccia calda della cella di Peltier (1) dalla faccia fredda; <'>2. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il foglio (4) di materiale conduttivo è un foglio di rame. 3. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che lo strato di isolante termico (5) è in neoprene. 4. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 in cui il dissipatore di calore dalla faccia calda della cella di Peltier (1) è un dissipatore (6) dotato di ventola di raffreddamento (8) caratterizzato dalla presenza di convogliatori del calore asportato (11) resi solidali al supporto (2) in modo rimovibile. 5. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che nel caso di una pluralità di celle di Peltier (1) solidali al supporto flessibile (2) le facce calde delle celle di Peltier (1) sono raffreddate da dissipatori scambiatori di calore (9) in materiale ad elevata trasmissione termica a liquido a circolazione chiusa a convenzione , connessi per mezzo di condotti flessibili (12) ad almeno un dissipatore (6), che raffredda la faccia calda di almeno una cella di Peltier (1) , attraverso il quale circolano i condotti provenienti dagli scambiatori di calore (9); la flessibilità dei condotti (12) permettendo al supporto (2) di sposare la superficie della parte del corpo sulla quale è applicato. 6. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il supporto (2) ha una forma a fascia 7. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il supporto (2) ha una forma a cuffia (14) 8. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che, il supporto (2) ha una forma assimilabile a quella della parte del corpo sulla quale deve essere applicato. 9. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che, i mezzi idonei a rendere stabile ed aderenti il supporto (2) alla parte del corpo che deve essere raffreddata sono realizzati in velcro 10. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la/e cella/e di Peltier (1) sono isolate con schiume a celle chiuse cosi da mantener l’umidità lontana dalla faccia fredda della/e cella/e di Peltier (1) 11. Dispositivo per il raffreddamento della cute di una persona secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la temperatura delle celle di Pletier (1) è regolata da un termoregolatore che interrompe l’alimentazione ad una determinata temperatura e la riattiva ad un'altra