便攜式濕熱系統的制作方法

專利名稱：便攜式濕熱系統的制作方法
技術領域：
本申請要求2008年5月15日提交的美國臨時申請61/053，480和2008年8月四 日提交的美國臨時申請61/093，009的優先權，在此將二者以整體引入作為參考。本發明涉及一種便攜式熱遞送系統。具體地，本發明涉及一種產生水蒸汽和提供 熱的便攜式熱遞送系統。本發明還包括制造便攜式熱遞送系統的方法以及提供疼痛緩解、 深層肌肉加熱、血流量增加、心臟作功減少、放松、創傷愈合、濕氣遞送、活性劑遞送、暖身、 呼吸緩解、皮膚水化、睡眠增強和物理治療的方法。
背景技術：
一次性熱包裹物(heat wrap)已經成為運用熱緩解暫時不適或慢性身體疼痛 (body ache and pain)的普遍方法。一次性熱包裹物典型地包括用于產生熱的放熱組合 物，其中放熱組合物典型地包括金屬粉末、鹽和使得放熱組合物在金屬粉末氧化時釋放熱 量的水。其它的一次性或可重復使用的裝置可以使用通過酸堿中和產生的能量；無機鹽的 水合熱；可重復加熱的凝膠；和電能，來產生熱量。已經發現此類裝置一般適用于治療與肌 肉和關節僵硬、神經痛、背痛、風濕病、呼吸癥狀等相關的疼痛。此類裝置通常產生熱卻含有 很少水分。一些一次性加熱裝置可以提供持久的熱，從大約1小時至大約M小時的時間， 并且通常認為其比其它常規熱源如渦流器(whirlpool)、熱毛巾、蒸氣加熱敷料整理器 (hydrocollator)、加熱墊和彈性壓迫帶(elastic compressionband)更簡單和更方便使 用。然而，同時遞送熱和水分具有益處，例如通過渦流器或熱毛巾。濕熱常常讓人覺得更安 撫和舒適，并且比干熱更迅速地遞送熱量和緩解疼痛。然而，遞送濕熱的常規方法如熱毛巾 或渦流器可能麻煩和不便，并通常不可便攜。另外，某些方法，如熱毛巾和聲稱遞送蒸汽熱 的一些目前的產品，僅能短時間遞送熱，有時15分鐘或更短。多種增強便攜式熱包裹物裝置中放熱反應以提供更長加熱時間和/或提供熱和 水分的方法包括，在放熱組合物中加入多種和不同的碳材料如活性炭和非活性炭材料。其 它方法包括向放熱組合物加入保水劑或持水材料以使存在過量水和產生水蒸汽。生產提供熱量和水分的加熱裝置的其它方法包括嘗試調節放熱反應的速度和程 度、產生水蒸汽、調節水蒸汽的溫度、和隔絕使用者的皮膚防止水蒸汽的溫度可能損傷皮 膚。例如，參見Ono的美國專利6，629，964。然而，大多數已知的用于提供熱和水分的加熱 方法和裝置提供了不足量的水蒸汽，因為已知的裝置不能產生有效提供充足熱和水分的水 蒸汽量，特別在深層肌肉組織中；或不能長時間產生水蒸汽，一般少于約4至8小時，常常少 于1小時，以及典型地約15分鐘。而且，現有技術的此類裝置設計為遞送蒸氣(steam)或 熱蒸汽(hot vapor)本身。另外，已知技術的裝置典型地通過在放熱組合物中蒸發水產生水蒸汽。然而，已經 知道包含活性炭和鐵的典型放熱組合物的熱性能(thermalperformance)對組合物中的水 位高度敏感和依賴。具體地，放熱室(exothermicheat cell)內的過度水位(water level) 可以導致加熱速度緩慢。這是由于水限制了放熱反應發生所需的空氣的可用性。因此，空氣的限制導致加熱緩慢和很少或沒有水蒸汽產生。然而，通過試圖降低該組合物中的水位 以達到快速的加熱速度，卻可能顯著減少放熱反應的持續時間；即反應將快速結束，因為活 性炭由于干燥喪失了吸附氧的能力。另外，對于高的水蒸發速度，放熱組合物必須變得相當熱(> 65°C )。而且，為了 提供深層肌肉加熱以及有效、持久的在深層肌肉中緩解疼痛，深層肌肉溫度應當超過38°C。 然而，由于在提高的皮膚溫度下(本領域技術人員認為超過大約43°C)人體皮膚可能損傷， 加熱裝置必須能夠保持人類使用者的皮膚溫度低于大約43°C同時向皮膚和深層肌肉提供 大量的熱。因此濕熱裝置必須通過保持皮膚溫度低于大約43°C而防止皮膚經受放熱組合物 的高溫，同時遞送大量的熱。因此，雖然提供熱和水分的技術中有進步，但是仍然存在對便攜式加熱裝置的需 求，其能夠提供快速水蒸汽產生和加熱、提供持久的水蒸汽產生、遞送有效量的熱以提供深 層肌肉加熱、和維持皮膚溫度低于大約43°c。

發明內容
本發明包括便攜式濕熱遞送系統，包括(a)包括水蒸汽源和熱源的水蒸汽產生部分；和(b)水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層，和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通；和所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的 潛熱遞送表面，其在預選溫度范圍遞送濕熱，其中大約15%至大約95%的濕熱為冷凝 (condensation)的潛熱(latent heat)。該濕熱遞送系統可以向潛熱遞送表面提供水蒸汽-空氣混合物，其中所述水蒸 汽-空氣混合物具有大約30°C至大約50°C的露點溫度(dew pointtemperature)。本發明還包括提供治療裝置，其包括便攜式濕熱遞送系統，所述便攜式濕熱系統 包括水蒸汽產生部分，其包括水蒸汽源和熱源；和水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸汽-空 氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合層，和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述 水蒸汽-空氣調節部分流體連通；而且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空 氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表面，其在預選溫度范圍遞送濕熱，而且大約15%至大約 95%的濕熱為冷凝的潛熱。所述裝置可為選自以下的制品背包裹物、膝包裹物、頸包裹物、 月經包裹物、關節包裹物、手/腕包裹物、頸臂包裹物、面包裹物、腳包裹物、體包裹物、覆蓋 層(blankets)、繃帶、多用途包裹物、貼片(patches)、墊及其組合。本發明包括提供一種治療裝置，其中水蒸汽產生部分包括多個產生水蒸汽的熱室 (heat cell)、所述熱室包括顆粒狀放熱組合物。本發明還包括提供一種治療裝置，其中熱源包括多個熱室，且至少一部分所述熱 室排列成行；且其中泡沫材料條覆蓋所述熱室的行，其提供平行于所述熱室的行的氣隙 (air space)0本發明還包括提供治療裝置，其包括，(a)便攜式濕熱遞送系統，所述系統包括水 蒸汽產生部分，其包括水蒸汽源和熱源，其中所述水蒸汽源為在水管理物上吸收的水，且所述熱源為包括鐵的顆粒狀放熱組合物；(b)水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸汽-空氣調 節部分包括至少一個水蒸汽-空氣混合層，和至少一個水蒸汽-空氣分配層，其中所述水 蒸汽-空氣混合層為通氣結構，其包括至少一層選自以下的材料織造材料、非-織造材料 及其組合，且所述水蒸汽分配層包括至少一層泡沫材料；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸 汽-空氣調節部分流體連通；且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節 部分相鄰設置的潛熱遞送表面，其在預選溫度范圍遞送濕熱。大約15%至大約95%的濕熱 為冷凝的潛熱。本發明還包括向使用者提供益處的方法，包括提供包括水蒸汽產生部分的便攜 式濕熱遞送系統，其包括水蒸汽源和熱源；和水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸汽-空氣調 節部分包括水蒸汽-空氣混合層，和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸 汽-空氣調節部分流體連通；且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節 部分相鄰設置的潛熱遞送表面，其在預選溫度范圍遞送濕熱；向使用者的表面應用所述系 統，其中潛熱遞送表面位于緊鄰使用者的表面；開始加熱所述系統；且在預選溫度范圍向 使用者的皮膚轉移濕熱，其中濕熱的大約15%至大約95%為冷凝的潛熱。提供濕熱的本發明的裝置和方法，可以改善疼痛緩解的速度、增加深層肌肉溫度、 增加血流量以及減少心臟作功。另外，本發明的裝置和方法可以幫助創傷愈合、提供暖身、 遞送活性劑、遞送水分至皮膚、提供放松、提供呼吸緩解、增強睡眠、幫助加熱區域的物理治 療、促進或增強術后恢復、促進或增強損傷恢復及其組合。本發明的裝置和方法還可以用于 向皮膚和粘膜(mucus membranes)以及遍及皮膚和粘膜改善地、可控地和均勻地施加化妝 和治療組合物。附圖簡述申請文件包括至少一幅彩色附圖。當請求和支付必要費用時，Patent andTrademark Office將提供本專利含彩色附圖的復印件。

圖1為本發明實施方案簡化的橫截面示意圖。圖2為本發明實施方案簡化的示意圖。圖3為本發明實施方案的橫截面示意圖。圖4為本發明實施方案的俯視圖。圖fe和恥為激活的便攜式濕熱遞送系統實施方案的紅外照片。圖fe為外表面 視圖且圖恥為潛熱遞送表面的視圖。發明詳述本發明包括一種便攜式濕熱遞送系統，包括水蒸汽產生部分，其包括水蒸汽源和 熱源；水蒸汽-空氣調節部分，該水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合層和水蒸 汽-空氣分配層，并具有與水蒸汽調節部分相鄰設置的潛熱遞送表面。所述水蒸汽產生部 分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通且空氣和水蒸汽可以在水蒸汽產生部分和水蒸 汽-空氣調節部分內以及在二者之間流動。所述潛熱遞送表面與水蒸汽-空氣調節部分相 鄰設置。濕熱系統的潛熱遞送表面在預選溫度范圍遞送濕熱且大約15%至大約95%的濕 熱為冷凝的潛熱。對于用于人體皮膚的便攜式濕熱系統，預選溫度應當為不損傷或燙傷皮 膚的溫度，優選低于大約43°C。本發明的便攜式濕熱遞送系統安全和迅速地向人體遞送熱。本發明還包括安全和迅速地向身體遞送熱的方法，提供深層組織加熱、疼痛緩解、創傷愈合、心臟作功減少、放 松、血流量增加、遞送水分、睡眠增強、物理治療、和遞送活性劑的方法。本發明的裝置和方 法可遞送持久的濕熱長達大約8小時。本系統可為單次使用的一次性系統或可整合為可重 復使用或部分可重復使用的系統。在此將描述在用于人體情況下的便攜式濕熱遞送系統。然而，作為本領域熟練技 術人員應當理解，此處所述的便攜式濕熱系統和方法也同樣適用于其他動物、植物或無生 命物體，且認識到潛熱遞送表面的最高溫度和遞送的熱量總量可使用此處所討論的方法進 行調節以最優化用于預期使用者的性能。例如，動物體溫和大小會顯著區別于人，因此選擇 的溫度范圍和/或將轉化為水蒸汽的水分的量和/或使用的熱室的數量可能需要改變以適 應所選物種的生理和/或解剖構造。本發明可以包括、由以下組成、或基本上由以下組成此處所述的發明元素和限 定，以及任何另外的或任選的成分、組分或此處所述的限定。此處所用的“水蒸汽”是指氣態的水。“水蒸汽-空氣混合物”和“水蒸汽-空氣混 合”是指向此處定義的“水蒸汽”添加空氣。必須添加能量以完成將液態水變化為水蒸汽的 相變。在此處討論的示例性實施方案中，使用了熱能。為完成從液態水至水蒸汽的相變添 加的能量為蒸發的潛熱。潛熱的蒸發能在水蒸汽冷凝為液態水的相變時得以釋放，且稱為 冷凝的潛熱。此處所用術語“蒸氣”也指氣態的水且術語水蒸汽和“蒸氣(steam)”可以在 此處互換使用，需要理解“蒸氣”僅指水蒸汽而非水蒸汽和液態水滴的混合物。此處所用的“露點，，溫度是指此處所述的水蒸汽開始冷凝前水蒸汽-空氣混合物 必須冷卻至的溫度。“濕度比”是水蒸汽的重量與干燥空氣的重量的比率。此處所用的“潛熱”是指在相變(即變為或變自固體、液體或氣體)過程中，物質 以熱形式釋放或吸收的能量的量。此處所用的“水分(moisture) ”是指水。此處所用的“濕熱”是指熱，其中大約15%至大約95%的可轉移熱能是水蒸汽的 冷凝潛熱的形式。由于水蒸汽和水蒸汽冷凝與濕熱相關，濕熱包括水分成分。濕熱遞送系 統還可以轉移水蒸汽和液態水(當冷凝發生和潛熱釋放時)。由于濕熱遞送系統可在一些 實施方案中與另一種類型的熱遞送系統結合操作，因此應當理解大約15%至95%的潛熱 形式的可轉移熱能是指對于濕熱遞送系統，且產生濕熱的該水平應當通過濕熱遞送系統維 持至少大約10分鐘，或者，至少20分鐘，或者，至少30分鐘。此處所用的“預選溫度”可包括規定溫度加或減1°C或者加或減2°C，或最高溫度 (即不超過規定溫度的溫度)或溫度范圍，需要理解預選溫度是指在規定條件下溫度情況 是可預測和可重現的。術語“活性物(active) ”或“活性劑”和“治療劑”可在此處互換使用并包括藥物 活性物以及具有需要或有益效果的物質，例如，美容劑或芳香治療劑。此處所用術語“表面”可包括表面本身或一層或多層材料。此處所用術語活性劑的"有效量"或"治療有效量"是定義為至少足以提供所 需治療效果的試劑的量。術語“中值顆粒尺寸(median particle size) ”是指存在的比指定的中值尺寸更小的顆粒與存在的比指定的中值尺寸更大的顆粒同樣多。其它定義在其出現在本發明的說明書中時視需要給出。此處公開的所有測徑器測量的厚度均根據ASTM方法No. D5729進行測量，除非另 外指明。此處公開的所有基本重量均根據ASTM方法No. D3776進行測量，除非另外指明。此處公開的所有空氣滲透性均根據ASTM方法No. D737進行測量，除非另外指明。此處公開的所有水蒸汽透過率(MVTR)均根據ASTM方法No. E96進行測量，除非另 外指明。所有百分率、分數和比率均為重量比，除非另外指明。所有此類重量當其關于所列 成分和組分時是基于具體成分水平，因此，不包括市售可獲得材料中可能包括的載體或副 產物，除非另外指明。濕熱遞送系統濕熱的生理益處，例如快速疼痛緩解、深層肌肉加熱和血流量增加，僅在濕熱裝置 遞送了特別的、有效量的濕熱時達到。為了促進方便使用，需要濕熱遞送系統便攜化。本發 明提供在便攜的、方便的、安全的濕熱遞送系統中遞送有效量的濕熱。本發明的便攜式濕熱 遞送系統包括水蒸汽產生部分，其包括水蒸汽源和熱源；水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸 汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合層和水蒸汽-空氣分配層和潛熱遞送表面。具體 的，設計該結構用于提供水蒸汽和空氣混合和分配，以提供快速、安全、有效和持久的濕熱 產生和轉移。在圖1中提供了示例性濕熱系統的橫截面示意圖。參考圖1，該系統包括水蒸汽產 生部分10，和水蒸汽-空氣調節部分20。所述水蒸汽-空氣調節部分20包括水蒸汽-空 氣混合層M和水蒸汽-空氣分配層22。如圖1所示，水蒸汽-空氣調節部分20插入水蒸 汽產生部分10和潛熱遞送表面30之間。圖1所示的濕熱遞送系統還包括外表面層40。外 表面40位于緊鄰水蒸汽產生部分10處并與潛熱遞送表面30相對。在一個實施方案中，水蒸汽產生部分產生水蒸汽，該水蒸汽在大約50°C至大約 70°C的溫度。由于形成了水蒸汽，不僅水蒸汽被溫熱，而且熱以蒸發的潛熱得以保存。為了 產生水蒸汽、水蒸汽源必須迅速加熱且提供高的水蒸發速度達至少大約10分鐘的時間，優 選大約30分鐘或更長。當水蒸汽冷凝時，保存的蒸發熱得以釋放。水蒸汽是理想的轉移熱量 的候選物，因為當其冷凝時通過潛熱進行的熱轉移的程度，以及因為水蒸汽容易產生和獲 得。在此處所述的示例性實施方案中，使用放熱組合物(exothermic thermalcomposition) 如美國申請系列號11/233916公開的基于鐵的熱組合物(thermalcomposition)生成用于 產生水蒸汽的熱。然而，作為本領域熟練技術人員將理解，同樣可使用其他熱材料組合物和 /或熱源和/或其它能量源，以在本發明實踐中產生熱。在示例性實施方案中，水蒸汽產生部分包括用于產生熱的熱組合物(thermal composition)和可用于蒸發的水。任選，可以相互混合這些組分。濕熱系統的水蒸汽-空氣調節部分具有多種用途和功能。第一個功能是允許充足 的空氣進入水蒸汽產生部分，以支持放熱反應。提供充足空氣以支持放熱反應是重要的，因 為該便攜式濕熱遞送系統的可滲透部分穿戴在身體上(is worn against the body)。為 了蒸發放熱組合物中的水，組合物的溫度可以高至大約70°C。然而，由于人體皮膚在大約43°C時可被燙傷，必須保護其隔離熱的放熱組合物。因此，在本濕熱遞送系統中，由于產生 了水蒸汽，其離開水蒸汽產生部分經過/進入水蒸汽-空氣調節部分。由于水蒸汽經過水蒸 汽-空氣調節部分，水蒸汽與空氣混合并分配，使得蒸汽空氣混合物的露點溫度低至預選 溫度范圍。對于人體的一般性使用，這優選為不傷害皮膚或其它組織的溫度。通常，認為大 約43°C或更低為不燙傷皮膚的溫度。然而，應當認識到用高溫源接觸皮膚導致燙傷僅發生 在當皮膚不能消散其接受的能量時。因此，能量轉移以及溫度決定組織損傷的可能性。典 型地在干燥的或有傳導性的熱轉移中，當皮膚溫度超過大約43°C時發生燙傷。然而，不希望 局限于理論，認為在濕熱的情況下，多數能量通過冷凝的潛熱轉移。因此，水蒸汽空氣混合 物的溫度可以更高如大約50°C，而且如果通過水蒸汽轉移的能量的量不足時，和/或在不 足以將皮膚溫度升高超過43°C的速率下轉移時，和/或在足以維持皮膚溫度在大約43°C或 更低的速率下消散時，皮膚不會被燙傷。本發明的系統能夠使使用者使用高于大約43°C的溫度而且不傷害人體組織。之 前認為為了防止皮膚燙傷，離開濕熱裝置的水蒸氣的溫度本身必須降低至低于大約50°C， 其通過干球溫度計或熱電偶測量。然而，本發明者已經發現組織損傷的可能性和/或能量 轉移并非可靠地在用常規的干球或熱電偶測量的溫度中反映出來，而更可靠地與水蒸汽的 露點溫度有關。不同于干球溫度，露點溫度與氣體混合物中水蒸汽的量有關。露點溫度通 過水蒸汽-空氣混合物的濕度比確定，其為空氣中水分的絕對水平。露點溫度和濕度比的 關系為露點溫度隨著濕度比增加而增加。水蒸汽-空氣混合物的能量含量更容易受到水 蒸汽的量(即保存的潛熱)影響，而非受其干球溫度(即可感覺的熱)影響。當調節水蒸 汽-空氣比時，可能存在水蒸汽-空氣混合物的干球溫度的偶然降低。然而，不必調節水蒸 汽-空氣混合物的干球溫度，因為在溫度變化中得到或失去的能量顯著低于以潛熱存在的 能量。因此，通過潛熱轉移的能量的量可以通過調節水蒸汽與干燥空氣的比例來控制。該 比例可以表示為水蒸汽的磅數/干燥空氣的磅數或表示為水蒸汽的千克數/干燥空氣的千 克數。作為對調節露點溫度而非調節干球溫度點的重要性的說明，考慮示例性條件A和 B，其中條件A和B具有相同的焓或能含量和不同的水蒸汽量。條件A為在其飽和點(最大 水蒸汽)的水蒸汽-空氣混合物并具有大約43. 3°C (大約110° F)的干球溫度。由于該 混合物為飽和的，因此干球溫度和露點溫度是相同的。在條件A的水蒸汽-空氣比為大約 0. 06磅水蒸汽/磅干燥空氣。條件B具有較低的濕度，或較低飽和的水蒸汽-空氣混合物且水蒸汽-空氣比為 大約0. 052磅水/磅。為了具有與條件A相同的能含量，條件B需要在比條件A顯著更高 的干球溫度(大約60°C )下。條件B的水蒸汽-空氣比為大約0. 052磅水/磅干燥空氣， 對應于大約40. 6°C的露點溫度。當如條件B的水蒸汽-空氣混合物接觸皮膚時，將不會在 60°C燙傷皮膚，因為熱量轉移速度非常低。當其接觸皮膚時，水蒸汽-空氣混合物將在大約 40. 6°C (大約105° F)下冷卻和冷凝在皮膚上。當其冷凝時，能量轉移速度將非常高但不會 燙傷皮膚，因為其冷凝溫度或露點溫度僅為40. 6°C。相反，條件A的水蒸汽-空氣混合物將 在大約43.3°C (大約110° F)下冷凝在皮膚上并迅速轉移其潛熱含量。因此，條件A形成 了比條件B更大的導致皮膚燙傷的風險，盡管其干球溫度顯著低于在條件B的水蒸汽-空 氣混合物的溫度。
因此，不同于現有技術，本發明調節水蒸汽-空氣混合物比，與調節水蒸汽-空氣 混合物的干球溫度完全不同。通過調節水蒸汽-空氣比，冷凝溫度或露點溫度得以控制。當 水蒸汽-空氣比調節至低于大約0. 085磅水蒸汽/磅干燥空氣時，露點溫度低于50°C。優 選地，調節水蒸汽-空氣比低于大約0. 060磅水蒸汽/磅干燥空氣將降低水蒸汽-空氣混合 物的露點溫度至低于43°C。控制濕熱包裹物的露點溫度的一個優點為系統的熱力學提供了 溫度調節，其中潛熱的轉移通過皮膚溫度得以調節(即潛熱在露點轉移。因此，轉移將不會 發生，除非皮膚溫度等于或低于水蒸汽的露點)。這對于皮膚不能消散熱量的危險人群，以 及由于低血流量、高脂肪含量等的正常人群特別有用。通過將露點溫度控制至低于43°C，可 以避免危險人群的皮膚燙傷，因為當皮膚溫度達到露點溫度時通過潛熱的轉移將會停止。因此，為了避免皮膚燙傷，必須調節水蒸汽對比干燥空氣的量或比，以使水蒸汽在 不會導致組織傷害的溫度下冷凝。例如對于人體皮膚，如果露點溫度低于例如大約43°C，不 會發生對組織的傷害。對于需要在更高露點溫度時的應用，例如一些治療應用，水蒸汽-空氣比可以更 高。在這些應用中，皮膚溫度可以仍然低于43°C，因為本發明者已經驚訝地發現使用本發明 的濕熱系統時，血液流注顯著增加。任選地，假如高水蒸汽-空氣混合物與皮膚的接觸時間 短和/或僅一部分水蒸汽允許在皮膚上冷凝時，還可以使用高露點溫度。短的接觸時間限 制可用于接觸皮膚的水蒸汽的量。或者，可以設計本系統使得一部分水蒸汽導向皮膚而且 使得一部分水蒸汽逸出系統遠離皮膚。接觸時間和或允許接觸皮膚的水蒸汽-空氣混合物 的量可以通過包裹物的設計和通過包裹物中熱室的位置而影響。本發明的便攜式濕熱遞送系統選擇性引導(direct)水蒸汽。在既定用于人的系 統中，水將引導至使用者的皮膚。對于人使用，達到皮膚的水蒸汽將具有在所需的治療露點 溫度的露點，所述所需的治療露點溫度大約36°C至大約50°C，或者大約36°C至大約45°C， 或者大約36°C至大約43°C，或者大約36°C至大約42°C，或者大約38°C至大約42°C和或者 大約38°C至大約40°C。該系統可以引導水蒸汽至所選目標達大約二十秒至大約八(8)小 時的時間，或者大約二十分鐘至大約五(5)小時，和或者大約半(1/2)小時至大約二(2)小 時。對于人使用，最高的皮膚溫度和在最高的皮膚溫度下維持皮膚溫度的時間長度可以適 當選擇用于需要該治療的人，使得達到所需的質量益處卻不具任何副作用如皮膚燙傷。水 蒸汽-空氣調節部分確保向使用者的皮膚遞送了治療量的濕熱卻不具副作用。濕熱系統的水蒸汽-空氣調節部分具有水蒸汽-空氣混合層和水蒸汽-空氣分配 層。另外，由于水蒸汽-空氣調節器的一個功能為調節水蒸汽與空氣的比例，水蒸汽-空 氣調節部分必須與水蒸汽產生部分流體連通，并且水蒸汽在水蒸汽-空氣產生部分和水蒸 汽-空氣調節器部分之間自由通過。在示例性實施方案中，水蒸汽-空氣調節部分與水蒸 汽產生部分相鄰。另外，水蒸汽-空氣調節部分需要空氣供給以完成水蒸汽-空氣比的調 節，但是當需要特殊比例或比例范圍時，空氣供給的調節是需要的。可以調節空氣供給，例 如，通過控制用于構造該系統的材料的密度和/或孔隙率，或者，通過在水中和/或空氣不 可滲透材料中使用通道和孔口。水蒸汽-空氣調節部分和終端用戶之間的接觸面為潛熱遞送表面。在示例性人應 用的情況下，這將是濕熱遞送系統緊鄰人皮膚的表面。在一些實施方案中，潛熱遞送表面可 以接觸或部分接觸皮膚表面。在其它的實施方案中，在潛熱遞送表面和皮膚之間可能需要小的空隙。在濕熱遞送系統中，將產生的水蒸汽優先導向潛熱遞送表面。水蒸汽可經過潛 熱遞送表面達到使用者，水蒸汽可在將潛熱能轉移至使用者的潛熱遞送表面冷凝，或者，可 能同時發生水蒸汽冷凝和水蒸氣轉移。已經選擇了潛熱遞送“表面”的術語。然而，表面并非有意限制為任何特殊的幾 何形狀，并且包括但不限于，平面表面、波狀輪廓表面和不規則表面。潛熱遞送表面可以包 括一層材料。任選地，潛熱遞送表面可整合附著至水蒸汽-空氣調節器部分，和/或水蒸 汽-空氣調節器部分的一部分的表面。或者例如，潛熱遞送表面可作為該系統可重復使用 的固定器(holder)的一部分。水蒸汽產生部分本發明的水蒸汽產生部分包括至少一個水蒸汽源和一個熱源。水蒸汽源可以以任 意種數量的方式產生能量和水蒸汽。熱源的非-限制示例包括通過化學能；通過酸和堿中 和產生的能量；無機鹽的水合熱；可再加熱凝膠和電能。水蒸汽源可以合并熱源。例如放 熱室可以包括燃料(即熱源)和水和/或在水管理物(water manager)中保存的水的混合 物，作為濕熱遞送系統的水蒸汽產生部分。或者，水和燃料(即熱源)可以分離，且水從貯 器供應或施用至表面如皮膚，然后接觸熱量產生源產生的熱。在包括與水不相容的能量源 (如電元件)的水蒸汽產生部分中，能量源可用于加熱分離的含水單元以產生水蒸汽。用于 本發明的水蒸汽產生部分的非-限制示例使用放熱組合物，并在至少一個產生水蒸汽的熱 室中形成的水管理物中包含水。濕熱遞送系統可以包括一個熱室或多個熱室。多個熱室特 別有用于本發明的系統。多個熱室可提供各種尺寸和形狀的靈活系統。另外，多個熱室的 使用可提供水蒸汽-空氣混合比例的簡單控制，用于控制露點。例如，用于固定的水蒸汽混 合和通氣(aeration)設計的露點溫度可以通過增加/減少熱室的數量升高/降低。令人 驚奇的，本發明者還發現加熱的持續期和遞送的總能量可以通過改變水蒸汽產生部分每單 位面積使用的熱室的數量得以控制。每單位面積熱室的數量越多，提供的加熱的持續期越 久。每單位面積熱室的數量越少，提供的加熱的持續期越短。在一些實施方案中，可能需要 使用濕熱遞送系統和其它類型的熱室如干熱室的組合。放熱組合物在一個示例性實施方案中，通過包括顆粒狀放熱組合物的放熱室提供用于產生水 蒸汽的熱能。放熱組合物包括可流動顆粒狀預混合物和鹽水溶液。在美國專利申請系列號 11/233，916中公開的放熱組合物為合適的放熱燃料組合物的示例。顆粒放熱組合物同時具有期望的特征以及實現所期望特征而需要解決的某些考 慮事項。例如，放熱室的性能可以兩種主要方式受到放熱組合物的顆粒成分的顆粒尺寸影 響。首先，放熱組合物的顆粒成分的顆粒尺寸的改變可導致放熱組合物中顆粒的分離或離 析(segregation)。顆粒尺寸直接影響顆粒的流動性而且顆粒成分的流動性可改變，導致顆 粒分離或離析。放熱組合物中由于顆粒離析的變化可導致低于最佳的和/或期望的反應表 現。此處定義的放熱組合物包括具有限定的中值顆粒尺寸范圍的顆粒成分，使得放熱 組合物抵抗顆粒分離或離析。然而，認為具有中值顆粒尺寸范圍高于或低于此處所限定的 范圍的顆粒成分適用于此處所定義的放熱組合物。放熱室的性能可受到放熱組合物的顆粒成分的顆粒尺寸影響的第二種方式為，顆粒尺寸影響通過顆粒放熱組合物的空氣的可達性。為了支持和維持劇烈的用于釋放水蒸汽 的放熱反應，顆粒放熱組合物應為多孔的，以允許空氣自由進入顆粒放熱組合物的反應物 中。顆粒放熱組合物應為多孔的，即使在最初的高水含量時(用于高水蒸汽產生)，并在整 個反應過程中維持多孔的。為了成為和維持多孔，顆粒放熱組合物需要具有有效的水管理 物部分且放熱組合物部分的顆粒尺寸應顯示疏松的顆粒裝填表現。不希望局限于理論，認 為合適的孔隙率和維持孔隙率是創造具有長時間熱量產生(即熱量產生達大約814小時) 的熱室和在多個熱室中創造具有一致的、可再現的表現的組合物的重要因素。在一個實施方案中，本發明的熱室包括顆粒放熱組合物，當熱室包括在便攜式濕 熱遞送系統中時，該放熱組合物提供可靠的加熱，并因此提供可靠和大量的水蒸汽產生達 幾分鐘至幾小時的時間范圍。示例性顆粒放熱組合物包括顆粒預混合組合物和鹽水溶液。顆粒預混合組合物的成分可包括鐵粉、碳、吸收膠凝材料(absorbentgelling material)和水，其成分在下文詳細描述。鹽水溶液的成分可包括金屬鹽、水和任選的氫氣 抑制劑如硫代硫酸鈉。此處所定義的顆粒放熱組合物通常通過如下方法制備構造顆粒預 混合組合物并將預混合物與鹽水溶液迅速混合(dosing)以致形成放熱組合物。對于用于濕熱裝置中，顆粒放熱組合物應具有提供快速開始加熱和提供熱量達持 久的時間的能力。本領域已知的典型放熱裝置通常可迅速提供高程度的熱量但僅持續幾分 鐘，或其可提供熱量達持久的時間，但可能需要長達大約30分鐘來加熱。本發明同時提供 迅速和持久的加熱，其部分通過選擇顆粒放熱組合物中的成分達成。通過非-限制示例的 方式，通過改良成分顆粒尺寸，可控制加熱速度、加熱持續期和放熱反應的溫度。通過例證的方式，一個改良放熱反應的具體方法包括使用具有中值顆粒尺寸為大 約200 μ m的鐵粉和具有中值顆粒尺寸大約300 μ m的吸收膠凝材料，其中吸收膠凝材料與 鐵粉的中值顆粒尺寸比為大約1.5 1。該吸收膠凝材料與鐵粉的特別比例提供了顯示快 速開始加熱和水蒸汽產生的放熱組合物，其難于用常規的放熱組合物達成。不希望局限于 理論，認為在常規的放熱組合物中嘗試加入高含量水分，導致水進入間隙的顆粒空隙中，其 限制了氧氣流動并減慢開始加熱的速度。為了保持水不進入間隙的顆粒空隙容積中，常常 將水管理物(water manager)加入放熱組合物以吸收過量水分。然而，大多數水管理物如 蛭石和吸收膠凝材料具有顯著大于鐵顆粒的顆粒尺寸，因為根據鐵氧化反應受到鐵顆粒的 表面積限制的觀點，本領域的常規實踐中使用非常細的鐵顆粒。因此，照慣例認為小的鐵顆 粒增加鐵的表面積。然而，如美國專利申請號11/233916中發明者發現和描述，孔隙率為反應速度的 重要因素。因此，水管理物和鐵顆粒的尺寸不一致性可促進顆粒離析和緊密顆粒裝填，抑制 反應。例如，當水管理物與鐵顆粒的顆粒尺寸比大于大約7 1時，可以發生緊密的顆粒裝 填和抑制反應。因此，就本發明，使用了具有吸收膠凝材料與鐵粉的特別的中值顆粒尺寸比例的 放熱組合物以達成期望的裝填。所選的顆粒尺寸分布和比例促進防止過量水進入間隙的顆 粒空隙容積，并防止顆粒離析和裝填空隙容積，使得達到更快的開始加熱速度。本發明中吸 收膠凝材料與鐵粉的中值顆粒尺寸比為大約10 1至大約1 10，或者大約7 1至大約 1 7，或者大約5 1至大約1 5，和或者大約3 1至大約1 3。鐵
認為此處定義的示例性顆粒放熱組合物根據鐵粉的氧化釋放熱量。對于鐵粉的純 度、種類、尺寸等沒有特別的限制，只要其可通過與水和空氣的氧化反應產生熱。本發明的顆粒放熱組合物包括一種或多種鐵粉成分，其濃度范圍大約10%至大約 90%，或者，大約30%至大約88%，或者，大約50%至大約87%，以干燥預混合組合物的重 量計。另外，本發明的系統可包括大于大約0. Ig鐵粉/cm3熱室。鐵粉的適合來源的非-限制示例包括鑄造鐵粉、還原鐵粉、電解鐵粉、碎鐵粉 (scrap iron powder)、海綿鐵、生鐵、熟鐵、各種鋼、鐵合金、這些鐵來源的處理的品種及其組合。海綿鐵是一種鐵粉來源，由于海綿鐵的高內表面積其可能特別有利。由于內表面 積比外表面積大幾個數量級，反應性可能不受顆粒尺寸控制。市售購得的海綿鐵的非-限 制示例包括 M-100 和 F-417，其均購自位于 New Jersey, USA 的 Hoeganaes Corporation。具有大約50 μ m至大約400 μ m、或者大約100 μ m至大約400 μ m、或者大約150 μ m 至大約300 μ m中值顆粒尺寸的鐵粉為適用于此處的尺寸的示例。其它尺寸也可適用，只要 鐵的中值顆粒尺寸與吸收膠凝材料的中值尺寸的比例使得顆粒的尺寸和分布提供的顆粒 裝填具有充足的空隙容積以使得空氣基本上自由進入。此處定義的鐵粉和任何其它顆粒成分的中值顆粒尺寸可使用篩法如ASTM方法 B214中公開的方法確定。通常，將顆粒通過一系列由不同尺寸組成的篩，并測量保留在各篩 上的顆粒的重量分數。然后使用在各篩中的顆粒的重量分數構造累計重量分布曲線。通過 繪制顆粒尺寸相對顆粒尺寸小于保留在下一個最大篩上的顆粒尺寸的顆粒的累加重量百 分比的圖構建累計重量分布曲線。由累計重量分布曲線確定中值直徑，其中中值直徑定義 為對應于50%累計重量的顆粒尺寸。構建累計重量分布曲線的詳細方法在ParticleSize Measurement，153-156 頁，第四版，Terrence Allen, (1990)中的“Methodsof Presenting Size Analysis Data，，中描述。碳在本發明的一個實施方案的示例性顆粒放熱組合物中，包括一種或多種碳成分， 其濃度大約至大約25%、或者大約至大約15%、或者大約至大約10%，以組合 物的重量計。適用于此處的碳的非-限制示例包括活性炭、非-活性炭及其混合物。碳成分具 有大約25 μ m至大約200 μ m、或者大約50 μ m至大約100 μ m的中值顆粒尺寸。活性炭特別 有用。另外，各種碳的組合也有用。活性炭在內部結構中非常多孔，給予其特別優良的氧氣吸咐能力。實際上，活性炭 在其濕潤時具有非常良好吸收氧氣的能力，因此使得活性炭作為氧化反應中的催化劑起作 用。當存在高吸水材料如吸收膠凝材料或蛭石時，可以限制水對于碳的可得性。因此，加入 高吸水材料前將活性炭預先潤濕是重要的。不受理論限制，認為活性炭應預先潤濕，因為當 顆粒預混合物與鹽水混合時活性炭不能有效完成對抗高吸水材料。當活性炭預先潤濕時， 吸附的熱量得以釋放，使得通過活性炭吸收的水處于熱力學上低能量狀態，因此水不從活 性炭遷移至高吸水材料。因此，當加入高吸水材料時活性炭保持濕潤，并能作為吸附氧氣的 催化劑起作用。除了其催化性能，活性炭可作為用于放熱反應的輔助的水管理物提供益處和/或吸收如鐵粉氧化產生的氣味。適合的碳的非-限制示例包括由椰子殼、木材、木炭、煤、骨煤等制得的活性炭，且 其組合適用于此處使用，但是由其它原材料如動物產品、天然氣、脂肪、油、樹脂制得的那些 及其組合也有用。對于所用活性炭的種類沒有限制。然而，優選的活性炭具有良好的氧氣 吸收能力。市售來源的活性炭的示例為由位于Covington，VA，USA的MeadWestvaco購得的 活性炭。另外，此處定義的顆粒放熱組合物中的碳的量應最小化，以最大化間隙的顆粒空 隙容積。碳為典型的最細顆粒成分且過量的碳可導致碳填滿其它材料的較大顆粒之間的間 隙的顆粒空隙容積。因此，用于產生濕熱的放熱組合物中所需的碳的量通常顯著少于用于 常規的放熱組合物中的碳的量，因為此處使用了相對高水平的吸收膠凝材料。因此，此處的 碳主要以其催化活性使用并最少的因其水保留性能。低水平的預先潤濕的碳對于高速生產本發明的熱室也是高度需要的，因此低水平 的預先潤濕的碳能使預混合物容易吸收鹽水溶液。使用高水平的碳，鹽水吸收速率因為碳 的潤濕而較慢。因此，低水平的預先潤濕的碳顯著增加此處定義的熱室的生產速度。吸收膠凝材料本發明的顆粒放熱組合物包括一種或多種吸收膠凝材料，其濃度為大約至大 約25%、或者大約至大約15%、或者大約至大約10%，以組合物的重量計。適用于此處的吸收膠凝材料(“AGM’ )使得水以物理或化學方式保留在本發明的 顆粒放熱組合物內。具體地，吸收膠凝材料提供保存用于釋放的水的功能并以控制的方式 釋放水。一旦加熱，保存的水從AGM釋放并通過吸收熱量轉化為水蒸汽，因此，將熱能保存 為水蒸汽中蒸發的潛熱。另外，部分保存的水可用于維持活性炭濕度水平。通過在AGM中 而非間隙的顆粒空隙容積中保存過量的水，熱室中的放熱組合物能迅速氧化鐵并產生足夠 高的內部溫度，以從保存在AGM中的水產生水蒸汽。由于AGM的高水保存能力，熱室中的放 熱組合物維持高度的反應性達持久的時間。希望不局限于理論，認為AGM可防止或抑制液 態水進入和/或維持在顆粒放熱化合物的間隙空隙內，借此促進防止放熱組合物的“溢流 (flooding)”。適合的吸收膠凝材料的非-限制示例包括具有液體吸收性質且與水接觸時可形 成水凝膠的吸收膠凝材料。該吸收膠凝材料的示例為基于多元酸如聚丙烯酸的水凝膠-形 成、吸收膠凝材料。此類的水凝膠-形成聚合材料為一旦與液體如水接觸即吸取該液體并 因此形成水凝膠的材料。這些特別有用的吸收膠凝材料通常包括基本上水-不溶的、輕度 交聯的、部分中和的、水凝膠-形成聚合材料，其由可聚合的、不飽和的、含酸單體制得。在 該材料中，由不飽和的、含酸單體形成的聚合成分可構成(comprise)整個膠凝劑或可接枝 到其它類型的聚合物部分如淀粉或纖維素上。丙烯酸接枝的淀粉材料即為后一類型。因此， 特別的適合的吸收膠凝材料包括水解的丙烯腈接枝的淀粉、丙烯酸接枝的淀粉、聚丙烯酸 酯、基于馬來酸酐的共聚物及其組合。聚丙烯酸酯和丙烯酸接枝的淀粉材料特別有用。市 售來源的聚丙烯酸酯的非-限制示例包括由位于Chattanooga，Tennessee, USA的Nippon Shokubai購得的聚丙烯酸酯。所述吸收膠凝材料具有的中值顆粒尺寸為大約300 μ m至大約800 μ m、或者大約 400 μ m至大約800 μ m、或者大約500 μ m至大約800 μ m。具有中值顆粒尺寸為300 μ m或更大的吸收膠凝材料已經顯示有助于最小的或無顆粒離析效應。減少離析效應提供了改善的 持久的溫度，使得達到所需的治療熱量益處卻無副作用如皮膚燙傷。減少離析效應還使得 包括多個熱室并提供長達五小時的潤濕治療熱量的便攜式熱量遞送裝置的高速產生。如上所述，此處定義的顆粒放熱組合物具有特別的吸收膠凝材料與鐵粉的中值顆 粒尺寸比。已經發現包括限定選擇的這些成分的中值顆粒尺寸比的放熱組合物顯示了最小 的或無離析效應，其使得放熱組合物滿足所需的治療濕熱益處的既定熱性能。除了吸收膠凝材料，本發明的顆粒放熱組合物可任選包括具有毛細功能 (capillary function)和/或親水性質的其它持水材料。這些任選的持水材料可包括在 顆粒放熱組合物中，其濃度為大約0. 至大約25%、或者大約0. 5%至大約20%、和或者 大約至大約15%，以組合物的重量計。該任選的持水材料的非-限制示例包括蛭石、 多孔硅酸鹽、木粉(wood powder)、木屑(woodflour)、棉花、紙、植物物質、羧甲基纖維素 鹽、無機鹽及其組合。吸收膠凝材料和任選的持水材料進一步在美國專利號5，918，590和 5，984，995 中描述。金屬鹽本發明的顆粒放熱組合物包括一種或多種金屬鹽，其濃度為大約0.5%至大約 10%、或者大約0. 5%至大約7%、和或者大約至大約5%，以組合物的重量計。適合用于此處的金屬鹽的非-限制示例包括作為反應促進劑的那些金屬鹽，用于 活化鐵粉的表面以促進與空氣的氧化反應和提供電傳導至放熱組合物以維持腐蝕(即氧 化)反應。通常，可以單獨或組合使用幾種適合的存在的堿、堿土和過渡金屬鹽，以維持鐵 的腐蝕反應。適合的金屬鹽的非-限制示例包括硫酸鹽、氯化物、碳酸鹽、醋酸鹽、硝酸鹽、亞硝 酸鹽及其組合。硫酸鹽具體的非-限制示例包括硫酸鐵、硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸錳、硫酸鎂及 其組合。氯化物具體的非-限制示例包括氯化銅、氯化鉀、氯化鈉、氯化鈣、氯化錳、氯化鎂、 氯化亞銅及其組合。氯化銅、氯化鈉及其混合物為特別有用的金屬鹽。市售來源的氯化鈉 的示例包括由位于Chicago，Illinois(USA)的Morton hit購得的氯化鈉。水本發明的顆粒放熱組合物包含水，其濃度為大約至大約50%、或者大約至 大約35 %、以及或者大約5 %至大約33 %，以組合物的重量計。適合用于此處的水可來自任 何合適的來源，其非-限制示例包括自來水、蒸餾水、去離子水或其任意混合物。已知放熱室的熱性能對水分水平高度敏感，少量水僅得到短時間的反應，而太多 水減慢了期望的加熱速度和/或“溢流”該熱室并終止反應。在產生濕熱的裝置中，由于需 要供給水以產生濕熱的水蒸汽，因此難度更大。然而，已經發現通過選擇本發明的鐵和AGM 的顆粒尺寸的大小和分布形成的具有間隙空間的顆粒放熱組合物不僅提供了在反應過程 中高效產生大量水蒸汽(超過0. 25克水蒸汽每室)的熱室，還提供了具有快速初始加熱時 間以迅速達到所需溫度的熱室。這通過包括水與吸收膠凝材料的足夠重量比而達成，使得 顆粒放熱組合物具有高的內部水保留(優選將AGM作為主要的貯藏室)和高的間隙顆粒空 隙容積。本發明的顆粒放熱組合物包括水與吸收膠凝材料的重量比為大約3 1至大約 9 1、以及或者大約4 1至大約7 1，以放熱組合物的重量計。本發明的顆粒放熱組合物可包括高含量的水且還以比現有熱室更低的室重量水平構建。因此，本發明的放熱組合物更有效地利用了高水濃度，且需要更少放熱組合物以達 到所需量和持續時間的水蒸汽產生。任選成分本發明的放熱組合物還可包括一種或多種已知的或另外有效用于放熱組合物的 任選成分，條件是任選成分在物理上和化學上與上文所述組成成分相容，或不過度地影響 產品穩定性、美觀或性能。適合用于此處的任選成分包括以下材料如用于顆粒凝聚的凝聚助劑，其非-限 制示例包括玉米糖漿、麥芽糖醇糖漿、結晶山梨醇糖漿和無定型山梨醇糖漿；干粘合劑(dry binders)，其非-限制示例包括維晶纖維素、微粉纖維素、麥芽糖糊精、噴霧乳糖(sprayed lactose)、共晶蔗糖和糊精、改良的右旋糖、甘露醇、預膠凝淀粉、磷酸二鈣和碳酸鈣；氧化 反應增強劑，其非-限制示例包括元素鉻、錳、銅和包括所述元素的化合物；氫氣抑制劑，其 非-限制示例包括無機和有機堿性化合物和堿性弱酸鹽，其具體非-限制示例包括硫代硫 酸鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈣、碳酸鈣和丙酸鈉；填充 劑，其非-限制示例包括天然纖維素碎片，包括木塵、棉絨和纖維素、以碎片形式的合成纖 維，其包括聚酯纖維、泡沫狀合成樹脂如泡沫狀聚苯乙烯和聚氨酯，無機化合物，其包括二 氧化硅粉末、多孔硅膠、硫酸鈉、硫酸鋇、氧化鐵和氧化鋁；防結塊劑，其非-限制示例包括 磷酸三鈣和鋁硅酸鈉；及其混合物。該成分還包括增稠器，其非-限制示例包括玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、羧甲基纖維 素和α-淀粉；和表面活性劑，其非-限制示例包括陰離子、陽離子、非離子、兩性離子 和兩性表面活性劑。其它任選成分可視需要包括在此處的組合物或系統中，包括延展劑 (extending agents)，其非-限制示例包括硅酸鹽(metasilicates)、鋯和陶瓷及其混合 物。可包括在顆粒放熱組合物中的任選成分濃度大約0. 01%至大約35%、以及或者大約 0. 至大約30%，以組合物的重量計。需要氧以用于發生氧化反應。然而，在此處呈現的示例性實施方案中不需要內部 氧源。任選地，在本發明范圍內的其它實施方案中，在其制備時可在顆粒放熱組合物中摻入 產生氧的化學材料。適合用于本發明的氧來源的非-限制示例包括空氣和各種純度的人造 氧。空氣特別有用因為其方便和廉價。熱室本發明的水蒸汽產生部分的熱室可包括顆粒放熱組合物，其利用放熱的鐵氧化反 應系統以提供水蒸汽源。包括顆粒放熱組合物并用作水蒸汽源以遞送濕熱的熱室應具有即 使在高水含量時能維持高反應性的顆粒放熱組合物。高水含量提供高速率的水蒸汽產生達 延長的時間。當被加入便攜式濕熱遞送系統的水蒸汽產生部分時，顆粒放熱組合物提供快 速的水蒸汽產生。水蒸汽產生部分與水蒸汽-空氣調節部分連通，后者通過調節水蒸汽空 氣混合物中水蒸汽和空氣的比例調節水蒸汽露點至預選溫度。對于人用，預選的露點溫度 優選不傷害人組織的溫度。本發明的放熱組合物為顆粒放熱組合物。此處所用的“顆粒”是指包含在組合物 中的分離的顆粒。此處定義的顆粒放熱組合物包含分離的顆粒，其中各顆粒具有大約25 μ m 至大約800μπι的中值顆粒尺寸。優選顆粒尺寸的范圍得到具有間隙的孔隙空間(pore space)的組合物。
在示例性實施方案中，通過制備濕潤的碳、鐵和AGM的預混合物，然后用鹽水溶液 處理制備放熱組合物。在一個示例性實施方案中，組合物包括大約10%至大約90%重量的 鐵粉；大約至大約25%重量的碳，其選自活性炭、非-活性炭及其混合物；大約至大 約25%或者大約2%至大約12%重量的吸收膠凝材料；和大約至大約50%、或者大約
至大約35%或者大約15%至大約35%重量的水。本發明的示例性單個熱室可包括大約 0. 4g預混合物/室至大約2. 5g預混合物/室，和大約0. 4g鹽水溶液/室至大約1. 5g鹽 水溶液/室。本發明的熱室可包括的每室的總室重量，為大約0. Sg至大約10. 0g、或者大 約1. 5g至大約3. 5g、以及或者大約2. 5g至大約3. 0g。在濕熱遞送系統的示例性實施方案 中，可以使用多個熱室構建系統。如上所述，顆粒成分尤其是放熱組合物的鐵和AGM的顆粒尺寸的選擇對于最小化 放熱組合物內的顆粒分離或離析是至關重要的。顆粒尺寸直接影響顆粒的流動性且顆粒成 分的流動性可改變，導致顆粒分離或離析。此處定義的放熱組合物優選包括具有限定中值 顆粒尺寸范圍的顆粒成分，使得放熱組合物抗顆粒分離或離析。然而，認為具有中值顆粒尺 寸范圍高于或低于此處定義的范圍的顆粒成分適合用于此處定義的放熱組合物。本發明的熱室比最常規的商品熱室小，因為顆粒尺寸選擇將用于補償顆粒離析效 應的過量水平的放熱組合物的需求最小化。如上所述，在本發明的顆粒放熱組合物中通過 使用與吸收膠凝材料成特別比例的鐵粉減少顆粒離析效應。另外，不受理論限制，認為該放 熱組合物的氧化反應速度受放熱組合物的孔隙率控制。氧經過顆粒放熱組合物的可達性 (accessibility)受顆粒裝填狀態(即間隙的空隙容積)和放熱組合物中存在的水的量的 影響。顆粒裝填狀態至少部分通過顆粒的相對顆粒尺寸和尺寸分布確定。在示例性實施方案中，熱室以統一的結構形成，其包括至少兩個相對表面，優選一 個基本非-空氣-滲透和非-水分-滲透表面如薄膜層底物材料，和一個高空氣-滲透和 水分-滲透的通氣表面如聚合物非-織造材料。為了將水蒸汽導向皮膚，熱室的空氣和水 分可滲透側設置朝向濕熱遞送系統的潛熱遞送表面側。在一個實施方案中，該空氣和水分 可滲透表面插入熱室和濕熱遞送系統的水蒸汽-空氣調節部分之間，且水蒸汽-空氣調節 部分插入熱室和潛熱遞送表面之間。該基本非-空氣-滲透表面可為外表面或定向的緊鄰 外表面。可通過使用多個熱室提供均勻的加熱和水蒸汽產生。通過使用多個熱室，可以減 小單個熱室的尺寸。熱室的相對小的尺寸及其在本發明的系統中的間距使得均等的空氣流 至熱室。另外，產生的水蒸汽可通過使用的熱室的數量及其間距控制。通過非-限制示例的 方式，在一個示例性實施方案中，兩個相同尺寸和組成(例如除了熱室的數量和熱室間的 間距外，其它所有方面都相同)的便攜式熱遞送系統，一個系統由對個熱室制成，其水蒸汽 產生速率低于由12個熱室制成的系統的水蒸汽產生速率的兩倍，而持續其四倍長的時間。 不受理論限制，認為非-線性的水蒸汽產生和持續時間的關系是由于空氣可接近的系統的 固定的表面積。因此，反應速率、水蒸汽產生速率和熱量產生的持續時間可通過使用的熱室 的數量及其在給定面積內的間距控制。通氣表面熱室的通氣表面(aerated surface)(例如“通氣的熱室表面”)可具有雙重功能， 提供空氣至水蒸汽產生部分中的顆粒放熱組合物和防止顆粒放熱組合物從熱室中滲漏，以及形成水蒸汽-空氣混合層作為水蒸汽-空氣調節部分的一部分。通氣表面影響水蒸汽和 空氣混合的調節，尤其當系統在相對皮膚的垂直方向使用時，因為通氣表面在示例性實施 方案中定向至皮膚。因此可使用通氣的面向皮膚的表面的變化以調節與產生的水蒸汽混合 的空氣量，以幫助降低水蒸汽-空氣混合物的露點溫度。然而，由于其高空氣滲透性，通氣 表面對系統的反應速度，尤其是水蒸汽產生速度無限制作用。通氣的熱室表面可由SMMS(紡粘布(spun bond)-熔噴布(meltblown)-熔噴 布-紡粘布)材料、SMS (紡粘布-熔噴布-紡粘布)材料、紡粘布材料、熔噴布材料、網、織 物(woven fabric)及其組合形成，其基本重量可改變，從大約15gsm(克每平方米)至大約 90gsm、以及或者大約15gsm至大約76gsm。在SMMS材料中，結構中的“S”層提供強度和空 氣進入，而兩個“M”層由更細的登尼爾絲(denier filaments)制成，其功能為防止更小的 碳顆粒從室中滲漏。用于SMMS層的適合的材料的非-限制示例包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯 或其它本領域熟練的技術人員已知的適合的聚合物材料。通氣的熱室表面可具有大于大約25Cm7Cm2/秒的空氣滲透性和可具有大于大約 5，000g/m2/24H的濕氣滲透速率。通氣表面可具有大約0. 05mm至大約1mm、或者大約0. Imm 至大約0. 8mm、以及或者大約0. 4mm的厚度。熱室的相對表面熱室的相對、非-空氣或半-空氣滲透/非-水分或半-水分滲透表面可由薄膜 或薄膜層壓至非-織物(non-woven fabrics)形成的薄膜層底物制成。通常，適合的薄膜 為具有熱封性能并能容易熱熔的薄膜。非-織造材料(若使用)提供支持并整合到薄膜 層底物。適合的薄膜的非-限制示例包括聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚氯乙烯、偏二氯乙 烯、聚偏二氯乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、皂化的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯 共聚物、天然橡膠、再生橡膠、和合成橡膠及其組合。薄膜層底物具有大約1至大約300 μ m 范圍的厚度，可為非-空氣至半-空氣滲透和非-水分至半-水分-滲透。對于非-織物 (若使用)，具有優選的輕重量和高拉伸強度的特征性質的材料如尼龍、人造絲(rayon)、纖 維素酯、聚乙烯衍生物、聚烯烴、聚酰胺、或聚酯是適用的。優選的非-織造材料的非-限制的示例為SMMS壓層結構，其具有大約15gsm至大 約IOOgsm (克每平方米)的基本重量。該非-織造材料通常在Riedel" Nonwoven Bonding Methods and Materials" , Nonwoven World, (1987)中描述。市售來源的非-織造片的 示例為材料編號 W502FWH，其購自位于 HaxleTownship，PA, U. S. A 的 FQN(First Quality Nonwoven))。有用的薄膜層底物的非-限制示例包括壓層至聚(乙烯-醋酸乙烯酯)或低-密 度聚乙烯(LDPE)薄膜的聚丙烯非-織造片，其具有大約5 μ m至大約100 μ m的厚度。市售來 源聚丙烯/乙烯醋酸乙烯酯(PP/EVA)薄膜的示例為材料編號DHM5，其購自Cincinnati， OH U. S. A 的 Clopay Plastics。熱室可通過圍繞其周圍將通氣表面材料和非/半-滲透薄膜的相對表面結合在一 起從而形成囊(pouch)、封套(envelope)或袋(pocket)來制成。袋還可在非/半-空氣和 非/半-水分滲透底物中通過真空、熱成型、機械雕花、真空雕花或其它可取方式制成。優 選用于此處的為熱成型，其在〃 Thermoforming"，TheWiley Encyclopedia of Packaging Technology, pp. 668-675(1986)，MarilynBakker, Ed 中描述。
當填充顆粒放熱組合物時，各熱室具有填充容積、空隙容積和室容積。此處所用的 填充容積指在填充的熱室中的顆粒組合物的體積。此處所用的空隙容積指在最終熱室中 未被顆粒組合物填充的室的容積，其在無熱室中壓差和無底物材料的額外伸拉或變形時測 得。此處所用的室容積指填充容積加熱室的空隙容積。填充容積與室容積的比為大約0.7 至大約1. 0、或者大約0. 75至大約1. 0、尤其或者大約0. 8至大約1. 0、或者大約0. 85至大 約1. 0、或者大約0. 9至大約1. 0。熱室還可以在最大厚度處測量熱室的重量或厚度。在示例性實施方案中，在最大 厚度處熱室的厚度由大于大約0. 2cm(厘米)至大約1. 0cm，優選由大于大約0. 3cm至大約 0. 9cm、或者大約0. 4cm至大約0. 8cm、或者大約0. 5cm至大約0. 7cm。所得熱室可具有任何幾何形狀，如盤狀。三角形、角錐形、圓錐形、球形、正方形、立 方形、矩形、直角平行六面體、圓筒狀、橢圓形等。熱室的形狀可以其幾何形狀伸長，且長軸 平行于底物，具有大約0. 2cm至大約5cm、或者由大于大約0. 5cm至大約Icm的高度，和大 約0. 2cm至大約20cm、或者大約5cm至大約IOcm的寬度、和大約Icm至大約20cm、或者大 約5cm至大約IOcm的長度，以致室容積為大約0. 04cm3至大約30cm3、或者大約1. 25cm3至 大約10cm3。或者，形狀可為盤狀幾何形狀，具有大約0. 2cm至大約5cm、大約Icm至大約km、 或者大約2cm至大約3cm的室直徑，和大約0. 2cm至大約1cm、或者大約0. 3cm至大約 0. 9cm、或者大約0. 4cm至大約0. 8cm、和或者大約0. 5cm至大約0. 7cm的高度，以致室容積 為大約0. 0045cm3至大約20cm3、或者大約0. 2cm3至大約1cm3。熱室可具有平面視圖表面積，每室大約0. 03cm2至大約20cm2、或者大約0. Icm2至 大約20cm2、或者大約Icm2至大約20cm2。每室具有該面積的熱室容易摻入柔軟裝置中，該裝 置提供了改良的與體型的一致性；提供均勻、一致的熱至目標區域；并改善佩帶者舒適度。熱室可具有重量大約0. 4g預混合物/室至大約2. 5g預混合物/室、或者大約1. Og 預混合物/室至大約2. 4g預混合物/室、或者大約1. 5g預混合物/室至大約2. 3g預混合 物/室的預混合物。具有該預混合物/室的重量的熱室也容易摻入柔軟裝置和系統中，該裝 置提供了改良的與體型的一致性；提供均勻、一致的熱至目標區域；并改善佩帶者舒適度。在濕熱系統的一個示例性實施方案中，使用了多個熱室。所有的熱室可為濕熱產 生器或濕熱產生器的組件，或者熱室的一部分可為濕熱產生器或與干熱室組合使用的濕熱 產生器的組件。在包括一個或多個濕熱遞送系統(其中水蒸汽源摻入熱室中)的示例性濕熱包裹 物中，水蒸汽源的平面面積可占包裹物總平面面積的大約25%至大約90%、或者大約25% 至大約75 %、或者大約25 %至大約60 %。水蒸汽-空氣調節部分本發明的濕熱遞送系統包括如上所述的水蒸汽產生部分。所述水蒸汽產生部分優 選選擇性地將水蒸汽導向水蒸汽-空氣-調節部分。如上所述，在示例性實施方案中，這可 通過在水蒸汽產生裝置的一側使用滲透薄膜并在水蒸汽產生裝置的另一側使用不滲透薄 膜達成。水蒸汽-空氣調節器部分提供了露點溫度的調節。水蒸汽產生部分與水蒸汽-空 氣調節部分流體連通并降低離開系統的水蒸汽-空氣混合物的露點溫度至安全溫度，以將 潛熱遞送至目標使用者。在此處所述的實施方案中，流體連通通過滲透材料如薄膜或其它滲透材料達成。然而，作為本領域熟練技術人員將理解，提供流體連通的其它設置如通道或 孔口也可適用于促進流體連通。任選地，水蒸汽-空氣調節部分可將水蒸汽產生部分產生的水蒸汽定向至潛熱遞 送表面且最終定向至使用者目標。在人治療和美容應用的情況下，這指的是定向至使用者 的身體表面。優選潛熱遞送表面舒適地保持接觸皮膚，或者保持在非常接近皮膚處并具有 控制的和預選量的表面和皮膚之間的間隙。因此，濕熱遞送系統可通過粘附在皮膚上保持 就位、或者置于固定器(holder)如袋、包裹物或波狀輪廓裝置(contoured device)中，其 至少部分通過與身體表面輪廓一致設置就位。固定器可在貼著所需的身體部分固定水蒸汽 產生部分和/或水蒸汽-空氣調節部分就位。在一個示例性實施方案中，水蒸汽-空氣調 節部分或者水蒸汽-空氣調節部分的一部分包括在固定器的結構中。固定器可為單次使用 的一次性固定器或重復使用的固定器。固定器可通過本領域中許多種已知的方式中任何一 種設置就位，包括但不限于粘附、緊固、捆綁、互鎖零件、鈕扣、搭扣(snaps)及其組合。在示例性實施方案中，水蒸汽-空氣調節部分可包括至少一個水蒸汽-空氣混合 層和至少一個水蒸汽-空氣分配層。各層的布置使得水蒸汽和空氣能通過各層和水蒸汽產 生部分。水蒸汽-空氣調節部分還可促進均勻的空氣流進和水蒸汽流出水蒸汽產生部分， 尤其當系統以壓縮該系統的方式使用時。為了最小化壓縮效應，需要使用耐壓的水蒸汽混 合層。該材料的示例為針穿孔的非織造材料。水蒸汽-空氣調節部分還可包括一個或多個 潛熱遞送表面。潛熱遞送表面可為水蒸汽-空氣調節部分的一部分的表面自身或者包括一 層或多層材料。包括水蒸汽-空氣混合層、水蒸汽-空氣分配層和潛熱遞送表面的水蒸汽-空氣 調節部分的空氣滲透性為大約25cm7cm7秒至大約8000cm7cm2/秒、或者大約300cm7cm2/ 秒至大約8000cm7cm2/秒、以及或者大約500cm7cm2/秒至大約7000cm7cm2/秒，使用ASTM 方法No. D737測量。水蒸汽-空氣調節部分的水蒸汽透過率為大約500g/m2/24H至大約 2，500g/m2/MH、或者大約 1，000g/m2/24H 至大約 2，000g/m2/MH、特別是大于大約 1400g/ m2/24H,使用ASTM方法No. E96測量。在示例性實施方案中，水蒸汽-空氣調節部分可包括 一個或多個水蒸汽-空氣混合層和一個或多個水蒸汽-空氣分配層。在一個示例性實施方案中，特別有用的布置為使用單個水蒸汽-空氣分配層和單 個水蒸汽-空氣混合層。在該實施方案中，濕熱系統包括在濕熱包裹物和/或包中。濕熱 包裹物或包的周邊被熱封是關鍵的，以使濕熱系統的單個水蒸汽-空氣分配層和單個水蒸 汽-空氣混合層的周邊密封在濕熱包裹物或包的周邊內。在優選的實施方案中，水蒸汽空 氣分配層可由泡沫材料構建，其中泡沫的基底材料基本不滲透空氣和水蒸汽，但其具有通 道和/或孔口，允許空氣和/或水蒸汽通過。包括穿孔的泡沫層的水蒸汽-空氣分配層(其 熱封在周邊)限制空氣進入濕熱包裹物的周邊。因此，水蒸汽分配層中孔口和/或通道的 尺寸和數量通過以下調節該系統允許充足空氣以產生水蒸汽同時還允許離開的水蒸汽容 易地從包裹物移向皮膚，從而調節反應速率并因此調節產生的水蒸汽的量。通過調節產生 的水蒸汽的量，包裹物的水蒸汽調節部分可簡化。另外，對于使用熱室的實施方案，調節用 于反應的空氣的量也促進控制熱室的加熱，使得室不達到過高的溫度。在一個示例性實施 方案中，僅需要一層1/32英寸的泡沫，以允許良好的濕熱產生和轉移性能，以及允許可替 換的濕熱包的安全操作，其用手從氣密包裝中取出包，其開始激活并安裝在可重復使用的熱包裹物或固定器中。需要容易處理的薄濕熱包，用于半-耐用的濕熱包裹物或其它半-耐 用的濕熱裝置，因為其允許一次性濕熱包的安全操作和一部分包裹物的方便重復使用。在一個示例性實施方案中，特別有用的設置為使用兩個水蒸汽-空氣混合層和兩 個水蒸汽-空氣分配層，二者相互交替，且第一個水蒸汽-空氣混合層鄰近水蒸汽產生部 分。或者水蒸汽-空氣分配層可與水蒸汽產生部分相鄰設置。任選地，如上所述，水蒸汽-空 氣混合層還可與水蒸汽產生部分以整合相連的方式以物理方式形成。本發明的系統設計為允許放熱水蒸汽源在高溫下操作，所述溫度大約50°C至大約 70°C，以最大化水蒸汽產生同時在用于人的所選溫度下遞送潛熱和水分至使用者。對于人 類使用者，選擇的溫度典型地為不傷害皮膚的溫度。由于水蒸汽和水蒸汽冷凝以釋放潛熱 對濕熱系統的能量轉移是重要的，在優選的實施方案中，濕熱系統的預選溫度為臨近潛熱 遞送表面的水蒸汽-空氣混合物的露點溫度。在人使用的示例性實施方案中，露點溫度可 為大約45°C、或者大約43°C、或者大約40°C，其中大約包括溫度改變+/-1°C或者+/_2°C。 因此，該系統提供防止使用者受到熱傷害并維持保存和隨后釋放熱能的理想的水蒸汽產生 環境。本發明者已經驚奇地發現高于大約43°C的露點溫度可在一些情況下使用且不傷 害人體組織。不希望局限于理論，認為這可能是因為遞送至使用者身體的充足的潛熱能量 刺激了循環并促進熱能的消散以避免傷害。或者，包裹物的設計可改良水蒸汽與皮膚的接 觸時間，使接觸時間不足以冷凝所有水蒸汽；因此減少能量轉移至皮膚。在示例性實施方案中，通過調節水蒸汽和空氣的混合物中水蒸汽與干燥空氣比低 于大約0. 085磅水蒸汽/磅干燥空氣，使得水蒸汽對皮膚接觸安全。通過調節水蒸汽與空 氣比，水蒸汽-空氣混合物中的水蒸汽將在露點溫度下冷凝，使得熱量可最佳和安全地轉 移至使用者的皮膚且無熱傷的風險。此處所用的“干燥空氣”是指不含可感知的水含量的 空氣。此處的說明書包括使用兩對水蒸汽-空氣混合層和兩對水蒸汽-空氣分配層的示 例性實施方案。然而，作為本領域熟練技術人員將理解，一個或兩個、或多個水蒸汽-空氣 混合層和一個或兩個、或多個水蒸汽-空氣分配層或其一些組合也可用于本發明的實踐。 可能需要調整各層的位置、厚度、空氣滲透性和水蒸汽透過率和/或材料的類型，以在具有 多個混合層和/或分配層的實施方案中創建適合的熱和空氣混合環境。在一個示例性實施方案中，可以通過利用一個或多個與多個熱室的行平行設置的 縱向條(strips)調節水蒸汽與干燥空氣的比例。所述條可作為水蒸汽-空氣調節部分的 一部分起作用。對于圖2中的簡化示意圖，在示例性實施方案中，熱室50在包裹物52的本 體上成行排列。泡沫條M縱向覆蓋熱室50的各行，形成空氣通道56。優選條討設置在濕 熱系統中的熱室50和濕熱系統的潛熱遞送表面之間。縱向條可用于創造平行于多個熱室 的行的氣隙。所述氣隙可幫助提供均勻空氣流進入水蒸汽產生部分，和幫助水蒸汽-空氣 混合。可調節縱向條的高度使得水蒸汽與干燥空氣的比低于0. 085磅水/磅干燥空氣、或 者低于大約0. 060磅水/磅干燥空氣。不希望局限于理論，認為多個熱室上的條使多數熱 室被條覆蓋，以協同作用和/或影響。不必所有熱室成組和/或成行排列并被條覆蓋。在 一些實施方案中，僅一行或組或一部分行或組的熱室被條覆蓋。水蒸汽-空氣混合層
在一個示例性實施方案中，至少一個水蒸汽-空氣混合層可包括通氣結構，其在 大約18gsm至大約430gsm(克每平方米)、或者大約50gsm至大約150gsm之間。該至少一 個水蒸汽-空氣混合層可具有測徑器-測量的厚度，根據ASTM方法No. D5729為大約Imm 至大約19mm、或者大約0. Imm至大約4mm、或者大約0. Imm至大約5mm、或者大約Imm至大約 4mm ο適合用于水蒸汽-空氣混合層的材料的非-限制示例包括織造材料；非-織造材 料，其包括濕法成網的(wet-laid)、氣流成網的(air-laid)、點粘合的(point-bonded)、針 穿孔的(needle-punched)和熱粘合的(thermally bonded)非-織造材料；織物；聚乙烯； 聚丙烯；聚酯；木漿；人造絲；纖維狀基于植物的材料，其包括纖維素、羊毛、絲、黃麻、大麻、 棉、亞麻、劍麻、苧麻及其組合。該至少一個水蒸汽-空氣混合層具有的空氣滲透性為大約400cm7cm2/秒至大 約 17，OOOcmVcm2/ 秒、或者大約 1，OOOcmVcm2/ 秒至大約 1，500cm3/cm2/ 秒，通過 ASTM 方 法No. D737測量，且水蒸汽透過率為大約5，000g/m2/24H至大約7，000g/m2/MH、或者大約 5，500g/m2/24H 至大約 6，500g/m2/24H,通過 ASTM 方法 E96 測量。水蒸汽-空氣分配層在一個示例性實施方案中，該至少一個水蒸汽-空氣分配層可包括一層具有測徑 器-測量厚度的絕緣材料，根據ASTM方法No. D5729，其為大約0. Imm至大約13mm、或者大 約0. 5mm至大約6mm、或者大約Imm至大約2mm。該至少一個水蒸汽-空氣分配層可具有的 基本重量為大約5gsm至大約430gsm、或者大約5gsm至大約50gsm、或者大約5gsm至大約 25gsm,通過ASTM方法No. D3776測量。水蒸汽-空氣分配層的材料基本為空氣和水分不滲 透的，且可耐壓。適合用于水蒸汽-空氣分配層的材料的非-限制示例包括基于聚乙烯的泡沫、基 于聚丙烯的泡沫、基于聚酯的泡沫、基于聚苯乙烯的泡沫、基于聚氨酯的泡沫、泡沫狀塑料 片、塑料薄膜、箔、紙-箔層壓品、紙、非-織造物、海綿、玻璃棉、玻璃纖維、及其組合。空氣和水分不滲透材料可具有的空氣滲透性為低于大約0. 025cm3/cm2/秒， 使用ASTM方法No. D737測量，且水蒸汽透過率為低于大約200g/m2/MH，使用ASTM方 法No. E96測量。所述材料還可具有熱導率為大約0. 5W/m*K至大約^5W/m*K (K凱氏 度數)和密度為大約^g/m3至大約150kg/m3。該材料的熱導率可從以下來源獲得 "For ComputerHeat-Conduction Properties Data，，A. L. Edwards, UCRL-505 Copyright K&KAssociates 1997。在一些實施方案中，可能需要選擇性穿孔該空氣和水分不滲透材料以形成水蒸 汽-空氣分配層并允許空氣和水蒸汽通過達到使用者，并允許空氣進入和到達水蒸汽產生 部分，尤其當放熱氧化反應用作水蒸汽產生的機理。或者可使用孔口和/或通道以允許空 氣和空氣-水蒸汽混合物通過。雖然用于水蒸汽-空氣分配層的材料可能基本對空氣和水蒸汽不滲透，但應當 對其進行組裝、構造或配置，使得蒸汽-空氣分配層的總體空氣滲透性為大約500cm7cm2/ 秒至大約2500cm7cm2/秒、或者大約1000cm7cm2/秒至大約2500cm7cm2/秒、或者大約 1500cm3/cm2/秒至大約2300cm7cm2/秒，通過ASTM方法D737測量。蒸汽-空氣分配層的 水蒸汽透過率為大約6，000g/m2/24H至大約9，000g/m2/MH、或者大約7，000g/m2/24H至大約 8，500g/m2/24H、或者大約 7，500g/m2/24H 至大約 8，500g/m2/24H、并優選大約 8，IOOg/ m2/24H，通過ASTM方法E96測量。縱向條(LONGITUDINALSTRIPS)如上所述，對于一個實施方案，水蒸汽-空氣調節部分還可包括縱向條。縱向條可 用于向系統提供額外的空氣用于反應和提供額外的水蒸汽-空氣混合。縱向條可包括任何 柔韌和非-可壓縮的材料。可調節縱向條的高度以達到所需的水蒸汽與空氣比低于大約 0. 085磅水/磅干燥空氣、或者低于大約0. 060磅水蒸汽/磅干燥空氣。適合用于縱向條的 材料的非-限制示例包括基于聚乙烯的泡沫、基于聚丙烯的泡沫、基于聚苯乙烯的泡沫、基 于聚氨酯的泡沫、泡沫狀塑料片、塑料薄膜、箔、紙-箔層壓品、非-織造物、海綿、玻璃棉、玻 璃纖維及其組合。縱向條可與系統的潛熱遞送表面相鄰設置，無論系統為單次使用的一次 性系統，還是為重復使用的系統。任選地，對于其中一部分的系統為一次性的重復使用的系 統，縱向條可為一次性或重復使用部分的一部分。潛熱遞送表面潛熱遞送表面與水蒸汽-空氣調節部分連通，并當系統在使用中時與目標使用者 表面接觸或鄰近。潛熱遞送表面可接觸使用者表面(例如在人用情況下的皮膚)或者設置 為在潛熱遞送表面和使用者表面之間具有預定的間隙。潛熱遞送表面可為水蒸汽-空氣調 節器部分的一部分上的表面或者單獨的層。在示例性實施方案中，潛熱遞送表面可為，例如 一層材料，其基本重量為大約20gsm至大約lOOgsm、或者大約40gsm至大約90gsm和尤其大 約SOgsm至大約82gsm。在示例性實施方案中，潛熱遞送表面可具有，例如測徑器-測量的 厚度，其為大約0. 05mm至大約12mm、或者大約0. Imm至大約5. 0mm、或者大約0. 2mm至大約 2mm。潛熱表面可具有空氣滲透性，其為大約200cm7cm7秒至大約500cm7cm2/秒、或者大約 300cm3/cm2/秒至大約400cm7cm2/秒、尤其為大約3Hcm7cm2/秒，使用ASTM方法No. D737 測量。潛熱表面可具有水蒸汽透過率，其為大于大約5，000g/m2/24H,使用ASTM方法No. E96 測量。適合用于潛熱遞送表面的材料的非-限制示例包括尼龍、人造絲、纖維素酯、聚乙 烯衍生物、聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、纖維素、羊毛、絲、黃麻、大麻、棉、亞麻、劍麻、苧麻 及其組合。系統的外表面層優選與潛熱遞送表面側(即在示例性實施方案中，對于人用，水蒸汽產生部分的 外側或離皮膚最遠的表面)相對的系統的外表面層可包括絕緣層，其防止系統的非-皮膚 面向側變得過熱，且其還將熱向下傳導至系統的皮膚面向側。絕緣層可設置在鄰近熱室或 其它形成水蒸汽產生部分的水蒸汽源的相對側。適合的絕緣層材料的非-限制示例包括基于聚乙烯的泡沫、基于聚丙烯的泡沫、 基于聚苯乙烯的泡沫、基于聚酯的泡沫、基于聚氨酯的泡沫、泡沫狀塑料片、塑料薄膜、箔、 紙-箔層壓品、非-織造物、海綿、玻璃棉、玻璃纖維及其組合。該絕緣層可具有測徑器-測量的厚度，根據ASTM方法No. D5729，為大約0. Imm至 大約3mm、或者大約0. 5mm至大約2. 5mm、或者大約Imm至大約2mm、或者為大約1mm。該絕緣層具有空氣滲透率為低于大約0. 025cm3/cm2/秒，使用ASTM方法No. D737 測量，且水蒸汽透過率為低于大約250g/m2/MH，使用ASTM方法No. E96測量。絕緣層還具有熱導率為大約0. 5W/n^K至大約^5W/m*K(K凱氏度數)和密度為大約^g/m3至大約150kg/ m3。該材料的熱導率可從以下來源獲得“For Computer Heat-Conduction Properties Data"A.L. Edwards, UCRL-505 Copyright K&K Associates 1997。可加入任選一種或多種最外層材料與絕緣層相鄰。該最外層材料的非-限制示例 包括如上所述的用于皮膚接觸層的層。絕緣層和最外層材料還可形成為預組合的層壓品。 任選地，該最外層材料可作為覆蓋物和/或在使用中用于固定裝置就位的結構的一部分。熱量產生和/或水蒸汽-空氣調節部分和/或潛熱遞送表面的各層可以任何對本 領域熟練技術人員已知的任何方法粘合在一起。適合的連接方法的非-限制示例包括圍繞 各層的周邊熱封；在各層間熱熔粘附或粘合；噴射粘合；超聲結合/焊接；加壓結合；折疊 及其組合。在一些實施方案中，可能需要選擇性僅粘合其中的一些層。可模塑部分任選地，本發明的系統還可包括可模塑部分和/或被放置在模制結構中。可模塑 部分可提供另外的柔性和穩定性，以使該系統在身體的一部分上使用，所述身體部分指難 以達到良好適應的部分，如臉部和/或頭部。可以形成可模塑部分的材料的非-限制示例包括金屬箔、金屬線框結構、軟塑料 結構、軟層壓板結構及其組合。該可模塑部分可包括在系統的結構中，或可為可移去地或 非-可移去地連接至外表面的外部結構。熱包裹物包括濕熱系統的包裹物、包或片可為自含式的或者放置在固定器中。自含式的實 施方案可直接連接至使用者，例如通過粘附或通過材料伸展形成可通過纏繞、捆綁或緊扣 而固定的包裹物。還應當理解本裝置可為單次使用裝置或重復使用或部分重復使用裝置。 對于重復使用的裝置，可替換的部件如熱源，應便于移去，但使用時可確保在合適位置。固定器的適合的材料包括但不限于，適合用于潛熱遞送表面和/或外表面層所列 的材料。制造方法放熱組合物熱室本發明的顆粒放熱組合物可通過任何已知的或其它適合的提供放熱組合物的有 效技術制備，以提供治療性濕熱益處。本發明的顆粒放熱組合物優選使用常規的混合技術 如此處所述的混合技術制備。混合本發明的顆粒放熱組合物的成分的其它適合的方法更完 整地在1987年3月17日授權的^suki等的美國專利4，649，895中描述。在優選的實施方案中，混合顆粒放熱組合物的成分的具體技術包括將碳加至攪拌 器(blender)或混合器(mixer)中，然后加入總水量的一少部分，然后混合和碳/水組合。 通常加入足量的水以幫助混合并避免過早的放熱反應。停止混合并添加吸收膠凝材料至碳 /水組合中。繼續混合直至所有成分完全混合，然后添加鐵粉并混合。然后攪拌組合物直至 完全混合以形成顆粒預混合物。分別混合氯化鈉、任選的氫氣抑制劑如硫代硫酸鈉和剩余 的水以形成鹽水溶液，然后將其加至鐵粉預混合物中以形成有用于構建本發明的熱室的顆 粒放熱組合物。在示例性實施方案中，具有兩個相對表面的熱室可通過將固定量的顆粒預混合組 合物添加至薄膜層底物片中的袋如聚丙烯/聚(乙烯-醋酸乙烯酯)(EVA)的共擠壓的薄膜層底物片中的袋而制備。在該過程中，將水或鹽水迅速加至預混合組合物的上面，并將通 氣結構如由聚丙烯SMMS非-織造底物形成的結構放置在室上面，作為相對和面向完成的含 袋片的EVA薄膜側的表面。使用低熱量將薄膜層和非-織造層粘合在一起，形成統一結構。 所得熱室包括密封在薄膜層和通氣結構之間的袋中的顆粒放熱組合物。已經發現通過此處所述的方法制備的熱室在開始和整個所需的熱處理中特別有 效地提供高水蒸汽產生，條件是所述熱室包含放熱組合物，所述組合物包括此處定義的吸 收膠凝材料與鐵粉的選擇的中值顆粒尺寸比。或者，可以通過使用真空以形成袋制備各個熱室。即，使用真空將薄膜層底物表面 吸進模具中，且顆粒預混合物組合物放置在直接在模具上的薄膜層底物表面之上。顆粒預 混合組合物落入真空形成的袋，所述袋通過在模具底部施加在薄膜上的真空而固定就位。 然后，迅速將鹽水溶液加至預混合組合物的上面。然后將通氣結構如SMMS聚丙烯非-織造 底物表面放置在第一層薄膜層底物表面上，以形成與第一薄膜層底物表面相對的表面，使 得顆粒放熱組合物包含在兩層相對表面之間。然后將顆粒放熱組合物密封在第一和第二相 對表面之間。一旦形成和密封了熱室，即將真空撤去。該特別結構和制備多個熱室的方法 對濕熱包裹物尤其有利，因為其排除了對具有獨立的水分-不滲透薄膜以維持將產生的水 蒸汽導向裝置的面向皮膚側的需求。所得熱室可單獨使用或以多個熱室使用。對于治療熱處理，典型地需要多個室。單 個熱室的使用可用于例如藥物遞送應用。熱室可包含在多種便攜式裝置中，如一次性和/ 或重復使用的體包裹物、多用途包裹物、繃帶、覆蓋層等。一些可包括濕熱遞送系統的體包 裹物如背包裹物、膝包裹物、頸包裹物、月經包裹物、關節包裹物、手/腕包裹物、頸臂包裹 物、面包裹物、腳包裹物、體包裹物、覆蓋層、繃帶、片、包、多用途包裹物及其組合，可具有將 所述包裹物保持在身體各部分周圍/近處的手段。保持方法包括但不限于，粘附和/或緊 固系統如可重復閉合的兩部分鉤和環狀緊固系統、捆綁、緊固件等。或者，例如由多個熱室形成的水蒸汽產生部分可一次性使用，并可安裝在重復使 用裝置內，使得一部分裝置為一次性的且一部分為重復使用的。作為非-限制示例，水蒸汽 產生部分可為一次性的且水蒸汽-空氣調節部分可為重復使用的。在添加鹽水溶液后1至5分鐘內，將所得熱室包裝在第二空氣-不滲透包裝內 以防止氧化反應在需要前發生，如在上文所述的美國專利4，649，895中描述。熱室還 可在更晚時候包裝，條件是使用對本領域熟練技術人員已知的方法如充氮氣(nitrogen blanketing)將其保存在不含氧的環境中。需要時可以在裝置的面向皮膚側、相對側或二者同時添加額外層或改良已有層， 用于各種效應和性能。示例包括但不限于，可具有非織造面向皮膚層結構以給予柔軟性或 可用芳香劑或活性劑浸漬層。作為非-限制示例，如下所述，可以在面向皮膚側或相對側加入一個或多個絕緣 層。或者或另外，可以在裝置的面向皮膚側加入各種其它層，如下所述。最終結構可使用周 邊封條(perimeter seal)經過所有層圍繞周邊密封，或可使用密封系統將各層密封至相鄰 層，其非-限制示例包括噴灑粘合、超聲粘合、聚合物焊接系統、各層之間熱熔粘合或粘附、 壓力結合、折疊及其組合。在一個示例性實施方案中，熱室可具有不同的加熱輸出。例如，可存在高濕熱/短時間熱室與低濕熱/長時間熱室的組合。可控制熱室的加熱持續時間的方式的示例包括但 不限于，包含在室中的放熱顆粒組合物材料的量和/或可用于形成水蒸汽的水分的量。另 一個示例性方案為在單個裝置中組合使用一種或多種濕熱遞送系統熱室與一種或多種常 規的傳導熱室。本發明的系統可任選包括穿越皮膚遞送的治療成分，其中任選的治療成分包括芳 香化合物、非-活性芳香化合物、美容活性劑、藥用活性劑、增加水分活性劑、健康活性劑、 營養補充劑、芳香治療劑、其它治療劑及其組合。可以根據特別的活性劑改變該活性劑的量。通過本發明的實施方案給出的量通常 低于在干燥環境下如使用干熱機械裝置給予皮膚所需的量。任選的治療成分可包含在水蒸汽產生部分中作為獨立的底物層，包含在形成熱室 的至少一個底物層中，包含在熱室中包括的化學物質中，包含在獨立的含活性劑的室中，或 包含在待與水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分一起使用的、獨立的、分離的裝置中。 熱室還可包括獨立的底物層，或包括在至少一個相對表面中、自-粘附成分和/或吸汗成分 內。本發明適應廣泛的活性材料類型，包括但不限于，揮發性材料、水溶性材料、在室 溫下水中溶解度有限的材料及其組合。另外，在一些情況下，可在系統中利用水不溶材料， 例如，當與適合的溶劑或增溶劑組合用于本系統時。活性芳香化合物的非-限制示例包括芳香治療劑、薄荷醇、樟腦、桉樹及其混合 物。非-活性芳香化合物的非-限制示例包括苯甲醛、檸檬醛、正癸醛、乙醛(aldehyde) 及其組合。美容活性劑的非-限制示例包括水分-增強活性劑、抗皺活性劑、膚色增強 (skin-tone enhancing)活性劑、膚色增亮活性劑、膚色變暗活性劑及其組合。藥用活性劑 /治療劑的非-限制示例包括抗生素、維生素、營養補充齊 、草藥齊 、抗病毒齊 、鎮痛藥、抗炎 藥、止癢劑、退熱劑、麻醉劑、解充血藥、粘液溶解藥、止咳劑、抗組胺劑、疼痛緩解活性劑、抗 真菌藥、抗微生物劑及其組合。具體地，疼痛緩解活性劑的非-限制示例包括阿司匹林、雙 水楊酯、二氟尼柳、布洛芬、酮洛芬、萘丁美酮、吡羅昔康、萘普生、雙氯芬酸、吲哚美辛、舒林 酸、托美丁、依托度酸、酮咯酸、奧沙普秦(oxaproxin)、塞來考昔及其組合。本發明具有許多用途，其非-限制示例包括遞送一致的、安全的、有效的和持久的 濕熱、疼痛緩解、深層肌肉加熱、血流量增加、心臟作功減少、創傷愈合、暖身、活性劑遞送、 濕氣遞送、呼吸緩解、皮膚水化、睡眠增強、物理治療及其組合。可以改變系統的形狀、尺寸 和形式以促進特別的所選用途，即體包裹物、面包裹物、多用途包裹物、繃帶、覆蓋層等。對于人用，本系統安全和有效地遞送大量潛熱同時維持皮膚表面溫度為大約36°C 至大約50°C、或者大約36°C至大約45°C、或者大約36°C至大約42°C、或者大約36°C至大約 43°C、或者38°C至大約42°C、或者大約38°C至大約40°C。本系統還在開始加熱的大約5分 鐘內提供皮膚表面溫度為大約36°C。另外，在一個實施方案中，本系統提供皮膚表面溫度為 至少38°C達至少大約60分鐘，通過熱電偶測量。在一個實施方案中，本系統能夠通過調節遞送至皮膚表面的水蒸汽-空氣混合物 的露點溫度以遞送安全的熱量。通過調節水蒸汽與空氣的比例或濕度比調節露點。在示例 性實施方案中，水蒸汽-空氣混合物具有低于0. 065磅水蒸汽/磅干燥空氣，或者低于大約 0. 060磅水蒸汽/磅干燥空氣的水蒸汽與空氣的濕度比，其對應于大約40°C至大約50°C的露點溫度。由于使用中系統的水蒸汽-空氣混合物在身體上的溫度僅比正常皮膚溫度高幾 度，其為大約32°C至大約35°C，且水蒸汽-空氣混合物的露點溫度近似于正常皮膚溫度，當 其到達皮膚時，熱量可通過水蒸汽-空氣混合物中的水冷凝的潛熱安全地轉移至皮膚。因 此，該系統能安全地遞送大量熱量至皮膚，其中大約15%至大約95%、或者大約20%至大 約80 %、或者大約40 %至大約75 %的熱量以潛熱遞送。在一個實施方案中，濕熱系統遞送 大約15%至大約95%作為冷凝的潛熱的熱量達至少10分鐘、或者至少30分鐘、或者達至 少大約1小時、或者達至少大約3小時、或者達至少大約5小時。除了遞送熱量，本濕熱系統還可以提供水分至組織，因為水蒸汽冷凝至水并遞送 冷凝的潛熱至組織。皮膚表面溫度可通過以下方法進行測量。可使用熱電偶進行溫度測量。可通過設 置熱電偶在皮膚和潛熱遞送表面之間進行溫度測量。在示例性實施方案中，使用K-型熱電 偶(Omega，part#5SRTC-TT-K-40-72)進行溫度測量并通過溫度數據記錄儀(Omega，HH84) 記錄。為了測量使用者的皮膚表面溫度，使用者坐在大約22°C的房間內達大約20分鐘，以 將皮膚溫度標準化為室溫和條件。期間，放置熱電偶并將其用膠帶粘在皮膚表面，注意膠帶 不可放置在熱電偶的傳感區域之上。一旦經過平衡期，可經所需時間測量和記錄溫度。為了促進測試結果的標準化，在一些實施方案中，需要構建待測量的濕熱系統，將 其密封在不滲透容器中并放置M小時以在測試前平衡。當系統需要測試時，將其從不滲透 容器/保護包裝中取出，以激活熱室并放置在使用者的身體部位，典型地為前臂或背部，且 溫度測量裝置如熱電偶和/或熱通量傳感器接觸身體部位和測量裝置之間的身體部位。可 進行單一測量或者隨時間的一組測量。典型地，可在應用待測試系統前和/或應用系統后 測量皮膚溫度，用于對照。這可通過將測量裝置放置在皮膚上達成。優選在周圍環境條件下進行所有測量，即溫度范圍為大約21°C至大約23°C和相 對濕度范圍為大約38%至大約42%，在進行測量的實驗室或區域中。優選當濕熱系統被激活和在使用者身上時測量露點溫度，因為特別感興趣的露點 溫度與身體和濕熱包裹物之間水蒸汽的量有關。身體和濕熱包裹物之間水蒸汽的量取決于 包裹物產生的水蒸汽的量減去冷凝的水蒸汽的量和逸出包裹物的水蒸汽的量。可使用具不銹鋼HM47453SP濾器的Vaisala HUMICAP HMT337露點傳感器 (Vaisala)測量露點溫度。該元件由Vaisala生產并通過其在美國的營業處獲得，地址電 話為10 D Gill St. ,ffoburn, Massachusetts 01801 Tel 1-888-824-7252 該儀器具有加 熱的濕度探針，其避免在高濕度環境下冷凝在探針上。為了記錄露點溫度，將濕熱包裹物激 活以開始產生熱和水蒸汽，并放置在使用者表面。對于人類使用者，背部或前臂的皮膚較為 方便，但可在任何該裝置可使用的表面測量。優選允許1-5分鐘以使系統在開始測量前“穩 定”。為了進行測量，將濕度探針插在濕熱包和使用者表面之間并使其穩定。在測量裝置的 傳感器上顯示露點溫度。當其穩定大約90秒后讀取露點溫度測量值。該探針測量非常局 限的環境，因此可能需要在包裹物和表面之間的多個位置進行多次測量。此處所述的本發明的系統可在安全的皮膚溫度下產生和遞送大約75W/m2約500W/ m2、或者大約100W/m2至大約200W/m2、或者大約200W/m2至大約500W/m2、或者大約300W/m2 至大約500W/m2的熱通量。
產生的和/或轉移的熱可任選使用紅外成像監測和/或測量。FUR系統生產的 FLIR系統SC660紅外線攝影機，并安裝FLIR ExaminIR軟件用于圖像分析和MX 350 M”桌
面三角架等。濕熱系統產生和遞送熱量至皮膚表面，其中大約15%至大約95%、或者大約20% 至大約80%、和大約40%至大約75%的遞送至皮膚表面的熱是以水蒸汽-空氣混合物的 冷凝的潛熱遞送的。不希望局限于理論，認為轉移至使用者的剩余熱量為通過傳導轉移的 熱量。由于大多數熱轉移是經過在體表/體內冷凝，通過水蒸汽-空氣混合而控制露點溫 度，因此本發明的系統可遞送峰值加熱水平至身體，其高達常規的干熱包裹物的兩至五倍， 同時維持恒定的皮膚溫度為大約43°C或更低，借此為使用者提供安全的使用體驗。本系統在反應過程中以不同速度產生熱量。開始，該系統以非常高的速度(接近 2. Omg/min/cm2的水蒸汽產生)產生水蒸汽。在此期間，熱量轉移至皮膚的速度非常高，因為 在系統使用的大約前30分鐘，該量的水蒸汽的冷凝潛熱導致流向皮膚的熱通量大量增加， 借此非常迅速地增加深層肌肉和皮膚溫度。通過在應用系統的大約10-60分鐘內出現穩定 的皮膚溫度，然后在皮膚表面的水蒸汽和冷凝的水蒸汽之間的平衡露點溫度穩定，證明熱 量是通過冷凝的潛熱進行遞送。在恒溫下流向皮膚的高熱通量的持續增加，證明潛熱占據 轉移至深層肌肉組織的熱量的至少大約15%且高至大約95%，同時維持在恒定的所選溫 度，該溫度低于將導致皮膚傷害或損傷的溫度。在示例性實施方案中，對于人用，使用低于 大約43°C、或者低于大約41°C，或者低于大約39°C溫度。皮膚增加的水分含量還改善了皮膚的熱導率和改善了熱量經過皮膚并深入下面 組織的轉移速度。一旦開始的水蒸汽產生速度將深層組織和皮膚溫度增加至治療的水 平，則將水蒸汽產生部分設計成使得水蒸汽產生速度降低至大約0. 05mg/min/cm2和大約 1. Omg/min/cm2之間的較低水平。在該較低的持久速度，系統繼續產生水蒸汽，以提供充足 的潛熱使得在系統使用期間，將皮膚和深層組織溫度維持在需要的治療溫度，即系統使用 的前10-30分鐘內達到的溫度。由于大量的熱通量，潛熱可遞送系統的熱量益處至使用者，例如提供充足熱量以 在系統加熱開始的10-30分鐘內將身體組織塊的溫度升高至治療溫度，且未將皮膚暴露在 傷害溫度的能力；即維持低于大約43°C的皮膚溫度。這與常規的干熱包裹物不同，后者依 靠傳導的熱轉移，需要在少于一小時內將皮膚溫度升高至超過50°C以遞送38°C的深層肌 肉溫度。在一個示例性實施方案中，相比于典型地遞送大約50W/m2至大約100W/m2熱通量 的常規干包裹物，本發明的濕熱遞送系統的能量輸出為大約75W/m2至大約500W/m2熱通量、 或者大約100W/m2至大約300W/m2熱通量、或者大約150W/m2至大約250W/m2。在安全的應 用溫度下，在相同的時間內，其遞送至身體的熱量的差異為大約3倍。通過使用PU_22(Huksaflux, HuksefluxUSA, Inc. P. 0. Box 850，Manorvilie, New York 11949，熱通量傳感器)可測量熱通量。用0M-DAQPR0-5300記錄器 (Omega Engineering Inc. , address :0ne Omega DR. , Box 4047 Stamford, CT, USA, phone (203) 359-1660)讀取來自熱通量傳感器的信號。編程該單元以將其從熱通量傳感器 接收的毫伏信號轉化為W/m2。使用USB接觸面以將來自記錄器的數據轉移至電腦。在一次 示例性測量中，以10秒的間隔記錄數據1小時。在進行測量時，首先將熱通量傳感器連接至記錄器，并在軟件中開啟數據記錄。將待測的濕熱系統從其密封的包裝袋或容器中取出， 然后通過接觸空氣激活。放置濕熱系統，使釋放水蒸汽側位于熱通量傳感器的上面。一旦 將加熱裝置放置在熱通量傳感器上，即開始獲取數據然后記錄所需的時間內的測量值。將 熱通量結果制成表并可對比時間繪圖。該圖尤其有用于幫助限定表示最大熱通量、穩定狀 態熱通量的時間區間以及具有降低的熱通量的區間。潛熱的測量可使用熱通量和水損耗/產生速度測量釋放的潛熱。為了確定濕熱系統的總熱量 中潛熱的百分比，當將系統以其滲透側面向上放置時，測量濕熱包裹物的熱輸出(例如熱 通量)。這是為了允許水分自由從包裹物逸出，且不再被包裹物的重吸收。為了測量總熱 通量，將濕熱包裹物放置在熱通量傳感器的上面，該熱通量傳感器與在23°C的溫度和40% 的相對濕度環境下維持在36°C的恒溫板的表面相連。該板溫度通過購自VWR Scientific, Suwanee, GA, USA, model 1157的控溫循環水浴中的速度為1. 3L/min的循環水維持恒溫。 可以使用的恒溫板在JIS S 4100(日本標準化協會)中描述。通過測量濕熱系統的重量變化確定水蒸汽的產生速度。用于測定水蒸汽產生速度 的方法如下所述。為了計算潛熱，將水損耗速度乘以水的潛熱(其為2. ^lkJ/克水)。將熱通量和水損耗速率繪圖。可通過檢查熱通量和水蒸發速率的圖計算由于潛熱 的總熱通量的百分比，以確定具有最大熱通量和最長穩定狀態情況的時間區間。可以使用 多個時間點用于計算提供的熱通量的范圍，因為在一個實施方案中，同時提供了迅速的加 熱和水蒸汽產生以及持久的加熱和水蒸汽產生。因此，熱通量和水蒸汽產生可隨著放熱反 應的過程改變。對于一個示例性M室的濕熱包裹物，其中在60分鐘的時間內，以五個有規律隔開 的間隔測量熱量，作為潛熱的總熱量的百分比在大約42%至大約61%的范圍內。更具體 地，對于測量一至五，作為潛熱的總熱量的百分比分別為49 %、61 %、61 %、42 %和47 %。對 于測量一至五，熱量總量分別為大約750W*min/m2、大約M00W*min/m2、大約5000W*min/m2、 大約3400W*min/m2、和大約1500W*min/m2。提供該實施例僅作為闡明目的，并不應視為限 制，因為本發明可能有許多其它的變化。在各時間間隔，使用熱通量和水蒸汽損耗速率計算由于潛熱的熱通量％。使用的 等式如下所示
來自潛熱的熱量％= IOOx水蒸汽損耗速率(gm/m2min)x2.261 kJ/gm水
熱通量(kJ/m2min)
IW= lJ/s。本發明的系統和方法轉移大約15 %至大約95 %、或者大約20 %至大約80 %、或者 大約40%至大約75%作為潛熱產生的熱量至使用者。通過濕熱系統轉移的潛熱的產生和量有別于作為“蒸氣”熱裝置銷售的現有裝置， 后者典型地通過此方法測試時，不顯示可檢測量的潛熱轉移。當應用于身體時，本發明的便攜式濕熱遞送系統還顯著影響皮膚和肌肉溫度，導 致應用系統區域血液循環/流速增加。盡管局部血流量顯著增加，但是體內心血管做功由于應用系統而降低。在將系統應用至使用者的皮膚區域的時間內，該系統提供的血流速度是應用系統 前皮膚區域的靜止血流速度的大約3至大約9倍。在一個示例性M濕熱室實施方案中， 對比干熱包裹物，該系統增加了血流量，為干熱包裹物的大約5倍，且在一個示例性12濕 熱室實施方案中，對比干熱包裹物，該系統增加了血流量，為干熱包裹物的大約2倍。使 用本系統的示例性M濕熱室實施方案1小時，增加的血流量與常規的蒸氣熱敷加熱器 (hydrocollator)處理相當并高于常規的渦流器處理。提供該實施例僅作為闡明目的，并不 應視為限制，因為本發明可能有許多其它的變化。當心臟作功負荷以一段時間內平均血壓與平均心率的乘積而測量時，應用本發明 的便攜式熱遞送系統至人類使用者的皮膚將降低心臟作功負荷至少大約4%。應用干熱包 裹物或其它典型加熱方式如蒸氣熱敷加熱器將心臟作功基本維持恒定。在旋渦浴的情況 下，心臟作功負荷顯著增加，在應用15分鐘內增加20%。本發明提供的心臟放松方式是便 攜式濕熱裝置先前難以達到的。本濕熱遞送系統可將深層肌肉溫度升高至明顯高于皮膚表面以下2. 5cm處大約 36°C的典型靜止溫度，達到大約38°C的溫度。在開始加熱的大約60分鐘內，本系統還在使 用者皮膚外表面以下至少大約2. 5cm處提供至少大約38°C的組織溫度，并維持皮膚外表面 低于大約43°C的溫度。而且，本系統在使用者皮膚外表面以下至少大約2. 5cm處提供組織溫度升高，其 在開始加熱的大約20分鐘內比開始的組織溫度測量值高至少大約1°C，并維持皮膚外表面 低于大約43°C的溫度；在開始加熱的大約40分鐘內比開始的組織溫度測量值高至少大約 2°C，并維持皮膚外表面低于大約43°C的溫度；以及在開始加熱的大約60分鐘內比開始的 組織溫度測量值高至少大約3°C，并維持皮膚外表面低于大約43°C的溫度。在使用本發明的濕熱系統的示例性12熱室和M熱室實施方案過程中，使用者的 深層肌肉溫度和皮膚溫度與常規的干熱熱室裝置的深層肌肉和皮膚溫度進行比較。示例性 24室濕熱室裝置將深層肌肉加熱至大約38°C，同時最高皮膚溫度為大約40°C。示例性12室 濕熱室裝置將深層肌肉加熱至大約37. 5°C，同時最高皮膚溫度為大約40°C。常規的干熱室 裝置在加熱60分鐘后將深層肌肉加熱至低于大約36. 5°C，同時最高皮膚溫度為大約35°C。 提供該實施例僅作為闡明目的，并不應視為限制，因為本發明可能有許多其它的變化。該深層組織溫度典型為熱加熱類型，先前僅可使用旋渦浴達到。本發明提供的加 熱能力的類型是先前便攜濕熱裝置不可達到的。可以通過以下方法測量皮膚溫度和深層組織溫度。使用BIOPAC，Inc.，Goleta, CA生產的熱敏電阻探針TSD202A測量皮膚溫度。該 探針為“快反應”探針，其反應時間為0.6秒且其直徑為1.7mm。使用MP100 16 bit A/D轉 換器將探針的輸出數字化并保存在電腦中。使用Physitemp Instruments, Inc.，Clifton, NJ USA 生產的 T 熱電偶探針和導 線(部件號IT-18)測量深層肌肉溫度。該熱電偶為M號(gauge)，時間常數為0. 3秒。將 熱電偶置于22號針中插入組織。測量深層肌肉溫度前，受試者在22°C的房間內靜坐20分鐘。在20分鐘期間，將熱 敏電阻和熱電偶分別放置在皮膚上和皮膚下。使用激光Doppler圖像儀掃描放置熱敏電阻和熱電偶的受試者的區域，以測量皮膚血流量。應用待測的加熱裝置或方式(例如，常規的 干熱包裹物、本發明的系統、渦流器、蒸汽熱敷加熱器等)達匹配所用加熱方式的標準化臨 床治療方案的時間。測試期后，再次掃描受試者的測試區域，以測量皮膚血流量。在測試期 結束后，移除熱敏電阻和熱電偶并檢查和清潔放置熱電偶的地方。在實驗中每5分鐘，要求 受試者在10-分的直觀模擬標度上畫圈，內容為受試者對熱量的感受和對加熱方式的滿意 程度。使用針頭穿透皮膚將熱電偶放置在皮膚表面2. 5cm以下處的四頭肌組織中。為了 將熱電偶放進組織，以與皮膚成60度角插入針，并通過超聲成像確定深度。一旦插入熱電 偶，即取出針并將無菌熱電偶留在組織中。在測試期間受試者的四肢不可移動，以最小化對 四肢的任何可能創傷。為了確保無菌度，使用前將熱電偶裝置用CIDEX滅菌一小時，然后用 無菌鹽水清洗。將熱電偶放進深層肌肉組織中而非脂肪層。通過受試者大腿上部的超聲測量 (Sonosite 180，Seattle WA USA)證實放置。通過合格用于人和醫院使用的Iso-thermex數字溫度計系統轉導熱電偶的輸出。 該裝置精確至 0. 且由 Columbus Instruments, Columbus, OH, USA 制造。將熱電偶在整個測試中放置就位且在去除加熱方式后保持15分鐘。本發明的系 統放置就位1小時。可使用紅外激光Doppler流量計(TST 140探針，來自Biopac systems, Goleta, CA，USA)測量皮膚血流量。該裝置具有3g扁平探針，其活性表面積為1平方厘米。將探針 插入LDF IOOC放大器并使用16比特的模擬數字轉換器(Biopac systems, NP150, Goleta, CA, USA)數字化為2，000樣品/秒。流量測量前將該單元預熱30分鐘。實驗前后校正流 量探針。探針采樣的組織體積為1mm3。實驗前受試者在22°C的房間內靜坐20分鐘，其間 測量血流量。應用加熱方式前、剛除去加熱方式后和在除去加熱方式后的5、10和15分鐘進行測量。然后可以分析隨時間的皮膚和肌肉溫度，以及皮膚血流量。心臟作功(Cardiac work)為在某些條件下身體消耗的心臟成就 (cardiaceffort)的計算代表。心臟作功定義為心率和舒張壓與收縮壓算術平均值 (mathematical average)起始心臟作功=平均起始心率χ起始平均血壓。起始平均血壓=((平均起始收縮壓-平均起始舒張壓)X 0.33+平均起始舒張 壓)/100。最終心臟作功(Finishing Cardiac work)=平均最終心率X最終平均血壓。最終平均血壓=((平均最終收縮壓-平均最終舒張壓)*0. 33+平均最終舒張 壓)/100。心臟作功負荷的差=起始心臟作功負荷-最終心臟作功負荷。心率以每分鐘心跳次數測量。通過單獨感覺一分鐘內受試者的橈動脈搏動測量心率。通過使用空氣血壓計聽診受試者右臂測量血壓。根據美國心臟病協會的操作和標準確定收縮壓和舒張壓并以mmHg計，即收縮壓為第一次輕拍(tapping)且舒張壓為由輕拍 變為沉音(muffle)。血壓表套袖膨脹至200mmHg且壓力以3mmHg間隔/秒降低。本系統還可在系統開始加熱的大約10分鐘內提供舒適感覺和疼痛緩解。為了測 定舒適程度和疼痛緩解，使用0-10分的直觀類比標度測量主觀舒適。該標度可在例如，在 如上所述的深層肌肉測試過程中在測試受試者腿上使用。在應用加熱方式前、第一小時內 每5分鐘測量舒適和疼痛緩解，然后可在之后每小時測量以用于更長的實驗。除去加熱方 式后，在5、10和15分鐘測量舒適和疼痛緩解。或者，可通過在使用濕熱系統處理前后評估 運動的范圍來評價疼痛緩解。本發明的系統還產生大約0. 05mg水蒸汽/min/cm2至大約2. 5mg水蒸汽/min/cm2 的水蒸汽產生部分，或者大約0. Img水蒸汽/min/cm2至大約2. Omg水蒸汽/min/cm2的水蒸 汽產生部分，其中水蒸汽經過在皮膚表面的冷凝將水分遞送至皮膚表面。產生的水蒸汽的量，和水蒸汽產生速度可通過如下方法測量，由開始加熱前至系 統耗盡后，在系統使用的時間內，本發明系統或其它放熱加熱裝置隨時間的重量變化。為了 測量和記錄重量變化，使用RS232C接口電纜將PG503-S型Mettler-I10Ied0天平連接至運 行 Toledo BalanceLink(MettlerToledo AG, CH-8606 Greaifensee, phone+41 44 944 22 11)軟件的電腦。測試前，根據使用說明校正天平。將4英寸厚的立體-泡沫(stero-foam) 片設置在天平刻度上面并將天平調零。將待測系統從生產后保存系統的氣密性箔袋中去除，放置在立體泡沫片中心，并 使潛熱遞送表面向上，使得水蒸汽可逸出并開始數據記錄。記錄放熱加熱裝置的起始重量 和放熱加熱裝置之后的重量，直至系統耗盡，并借可此測量從反應開始到結束損失的水分。損失的重量與損失的水量相關，其約為反應過程中產生的水蒸汽的量。對于放熱 組合物如本發明的放熱組合物，由于在反應過程中放熱組合物的其它成分沒有損失，且水 沒有作為反應的一部分消耗掉，因此重量損失可與損失的水和產生的水蒸汽相關。根據重 量損失的測量和產生的水蒸汽的計算近似，因為在反應過程中，產生了鐵氧化物，因此在反 應過程中也獲得了一些重量。然而，僅很少量的鐵氧化物產生，因此獲得微量的重量。因此， 損失的重量約為損失的水量。可通過將系統產生的水蒸汽總量除以應用系統的皮膚面積計算使用者單位面積 皮膚產生的水蒸汽量。還可通過系統產生的水蒸汽的量除以水蒸汽產生的持續時間計算單 位時間產生的水蒸汽。本領域一般技術人員將理解如何進行此類計算，通過手動計算或使 用計算機軟件。另外，該系統可在低于大約30分鐘的時間內增加皮膚水分水平至少大約300%， 相對應用系統前的皮膚水分水平。使用皮膚保濕測定儀810電容皮膚水分計(Courage Khazaka Electronics, Cologne,DE)測量皮膚水分的量和皮膚水分的增加。皮膚保濕測定儀(corneometer)通過 電容測定皮膚角質層的濕度水平。皮膚水化水平的改變導致電容的改變。以7. lN/cm2的 壓力將電容探針應用至皮膚達一秒鐘。皮膚電容的程度顯示為1-100單位。一單位表示角 質層的水含量為0. Oang/cm2，測量深度為20nm。非常干燥的皮膚為低于30單位，干燥的皮 膚為30-45單位且充分濕潤的皮膚為大于45單位。通過應用電磁波在100，000周/秒(Hz)的頻率、20nm的深度測量組織(即該情況下的皮膚)電容，以對皮膚表面成像。將探針放置在受試者需要研究的皮膚上。測試前，受 試者在大約22°C和40%相對濕度的房間靜坐20分鐘，以允許皮膚達到標準狀態。在使用 加熱方式前和剛移除后測量電容，借此計算皮膚水分。使用方法熱裝置可僅為濕熱系統或濕熱系統與常規的傳導加熱系統聯用。例如，熱裝置可 包括至少一個濕熱室和至少一個干熱室。該配置可能有用于，例如以調節的方式提供熱量 和濕熱，以促進遞送芳香物質或治療劑。本發明可以便攜式形式提供遞送一致的、安全的、有效的和持久的熱量的方法，以 提供疼痛緩解、深層肌肉加熱、血流量增加、心臟作功減少、放松、創傷愈合、濕氣遞送、活 性劑遞送、暖身、呼吸緩解、皮膚水化、睡眠增強、物理治療及其組合，取決于本系統的形狀、 尺寸和形式-即體包裹物、面包裹物、繃帶、覆蓋層等。本發明的一個實施方案包括提供深層組織加熱的方法，其包括(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表面；(b)對使用者的皮膚應用該系統；(c)將系統產生的水蒸汽-空氣混合物供應至使用者的皮膚；和(d)轉移熱量至使用者的皮膚，其中系統轉移熱量至使用者的皮膚且其中大約 15%至大約95%至使用者的熱量為冷凝的潛熱，同時維持皮膚溫度低于大約43°C。該方法可提供大約75W/m2至大約500W/m2、或者大約100W/m2至大約200W/m2、或者 大約200W/m2至大約500W/m2、或者大約300W/m2至大約500W/m2的熱通量。另外，本方法可包括在系統開始加熱的大約5分鐘內提供皮膚表面溫度為至少大 約36°C的步驟。本方法還可在系統開始加熱的大約60分鐘內，在皮膚外表面以下至少大約 2. 5cm的深度，提供至少大約38°C的組織溫度，并維持皮膚外表面低于大約43°C的溫度。本發明的實施方案還包括提供快速疼痛緩解的方法，其包括(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表(b)對使用者的皮膚應用該系統；(C)開始加熱系統；和(d)將系統產生的水蒸汽-空氣混合物供應至使用者的皮膚；其中系統在系統開 始加熱的大約60分鐘內提供疼痛緩解，并維持皮膚溫度低于大約43°C。該方法還可包括提供疼痛緩解活性劑和透過皮膚遞送活性劑的步驟；疼痛緩解活 性劑可包括在水蒸汽產生部分中、在水蒸汽源中或在水蒸汽-空氣調節部分中。疼痛緩解 活性劑還可包括在與本發明的系統聯用的單獨的裝置中，以遞送疼痛緩解活性劑至皮膚。本發明的實施方案還包括增加血流量的方法，其包括
(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表(b)對使用者的皮膚應用該系統；(C)開始加熱系統；和(d)在本系統應用至使用者的皮膚期間，在應用該系統的使用者的皮膚區域增加 血流量，其為應用系統前皮膚區域的血流量的大約2至大約9倍；并維持皮膚溫度低于大約 43 "C。本發明還包括提供心臟作功減少和放松的方法，其包括(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表 面；(b)對使用者的皮膚應用該系統；(c)開始加熱系統；和(d)在系統應用至使用者的皮膚期間降低心臟作功至少大約4%，并維持皮膚溫 度低于大約43°C。系統應用至使用者的皮膚的時間可為至少大約1小時。本發明的實施方案還包括提供水分至皮膚的方法，其包括(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表(b)對使用者的皮膚應用該系統；開始加熱系統；(c)產生大約0. 05mg水蒸汽/min/cm2的水蒸汽產生部分至大約IOmg水蒸汽/ min/cm2的水蒸汽產生部分，其中水蒸汽通過在皮膚表面冷凝遞送水分至皮膚的表面。本方法還可包括在低于大約60分鐘內，對比應用系統前的皮膚水分水平增加皮 膚水分水平至少大約300%的步驟。本方法還可包括提供美容活性劑和遞送美容活性劑至 皮膚的步驟。本發明實施方案還包括提供益處至使用者的方法，其包括(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表 (b)應用所述系統至使用者表面，其中潛熱遞送表面位于靠近使用者的表面處。
(c)開始加熱所述系統；和(d)在預選溫度范圍轉移濕熱至使用者的皮膚，其中濕熱為冷凝潛熱的大約15% 至大約95%。本方法還可包括提供選自以下益處的步驟在所述系統應用至使用者的皮膚的時 間內降低心臟作功至少大約4% ；在所述系統應用的所述使用者的皮膚區域增加血流量，其 為應用所述系統前所述皮膚區域血流量的大約3至大約9倍；提供放松；提供創傷愈合；提 供呼吸緩解；提供暖身；提供皮膚水化；提供睡眠增強；提供物理治療；促進或增強術后恢 復；促進或增強創傷恢復及其組合。
實施例以下實施例在本發明的范圍內進一步描述和證明了實施方案。給出實施例僅作為 闡明目的并不視為對本發明的限制，因為可能存在不背離本發明精神和范圍的許多變化。 所有舉例說明的濃度為重量-重量百分比，除非另外指明。實施例1-3水蒸汽源如下舉例說明的水蒸汽源為放熱熱室，其填充了用于本發明系統的水蒸汽產生部 分的顆粒放熱組合物。如下舉例說明的顆粒放熱組合物通過使用形成顆粒放熱組合物的常規混合技術 制備，其中所得組合物提供本發明的熱室的構建。通過在攪拌器或混合器如Littleford Day Mixer中加入活性炭和水并混合大約 十分鐘制備預混合物。然后加入聚丙烯酸酯吸收膠凝材料，并將混合物混合大約10分鐘。 然后加入海綿鐵粉至混合器中，并將所得的預混合物混合大約5分鐘。加入大約2. 2g所得預混合組合物至各完成的袋中，所述袋通過在聚丙烯/EVA共 擠出薄膜(例如 60 % PP/40 % EVA 共擠出 RMS#GCAS1004598924. 7gsm 1. 4mil (Clopay, Augusta, KY)薄膜)片中使用真空形成袋而制造。然后，通過加入水、氯化鈉、和任選的硫代硫酸鈉至混合器中并混合大約十五分鐘 制備鹽水溶液。然后迅速將所得鹽水溶液加至預混合組合物上。將100%聚丙烯、最終部件(finished part)#CTM4417064，44. Igsm SMMS(First Quality Nonwovens, McElhattan，PA)非-織造材料的通氣表面放置在含預混合物和鹽水 的袋上，面向完成的含有袋的EVA側。使用低熱量將薄膜片和SMMS粘合在一起，形成統一 的結構。所得的統一的結構包括含有顆粒放熱組合物的熱室，該顆粒放熱組合物密封在通 氣表面和相對的薄膜層表面的相對的面之間的袋中。將鹽水加至顆粒組合物后不久，熱室開始產生熱量，因此粘合頂面和底面，且將最 終的熱室迅速包裝在氣密性的二次包裝中用于將來使用。表1舉例說明了本發明熱室的不同顆粒放熱組合物。表1-顆粒放熱組合物
權利要求
1.便攜式濕熱遞送系統，其包括(a)包括水蒸汽源和熱源的水蒸汽產生部分；和(b)水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合層和水 蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通；且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表 面，該潛熱遞送表面在預選溫度范圍遞送濕熱，其中大約15%至大約95%的濕熱為冷凝的 潛熱。
2.權利要求1的系統，其中所述預選溫度范圍為低于大約43°C。
3.權利要求1或2的系統，其中所述系統在所述系統的所述潛熱遞送表面提供低于大 約0. 085磅水蒸汽/磅干燥空氣的水蒸汽與干燥空氣的比。
4.權利要求1-3中任一項的系統，其中所述水蒸汽產生部分包括至少一個產生水蒸汽 的熱室，所述熱室包括顆粒放熱組合物。
5.權利要求4的系統，其中所述產生水蒸汽的熱室具有大約Icm2至大約20cm2的平面 表面積。
6.權利要求1-5中任一項的系統，其中所述水蒸汽-空氣混合層具有大約400cm7cm2/ 秒至大約17，OOOcmVcm2/秒的空氣滲透率和大約5，000g/m2/24h至大約7，000g/m2/24h的 MVTR0
7.權利要求1-6中任一項的系統，其中所述水蒸汽-空氣混合層具有大約0.1至大約 5mm的厚度。
8.權利要求1-7中任一項的系統，其中所述水蒸汽-空氣分配層包括空氣滲透率低于 大約0. 025cm3/cm2/秒的基本非-空氣-滲透材料，其中所述水蒸汽_空氣分配層包括多個 水蒸汽分配孔口，從而導致所述水蒸汽-空氣分配層具有大于大約500cm7cm2/秒至大約 2500cm3/cm2/秒的空氣滲透率。
9.權利要求8的系統，其中所述水蒸汽-空氣分配層選自基于聚乙烯的泡沫、基于聚 丙烯的泡沫、基于聚酯的泡沫、基于聚苯乙烯的泡沫、基于聚氨酯的泡沫、泡沫狀塑料片、塑 料薄膜、箔、紙-箔層壓品、紙、非-織造物、海綿、玻璃棉、玻璃纖維及其組合。
10.權利要求1-9中任一項的系統，其中所述水蒸汽-空氣調節部分包括多個所述水蒸 汽-空氣混合層和多個所述水蒸汽-空氣分配層。
11.權利要求1-10中任一項的系統，其中所述系統提供水蒸汽-空氣混合物至潛熱遞 送表面，且其中所述水蒸汽-空氣混合物具有大約30°C至大約50°C的露點溫度。
12.權利要求1-11中任一項的系統，其中所述系統提供大約75W/m2至大約500W/m2的 熱通量。
13.權利要求1-12中任一項的系統，其中所述系統提供濕熱至人皮膚表面，維持所述 皮膚的所述表面大約38°C至大約42°C的溫度，同時產生大約100W/m2至大約500W/m2的量 的熱通量。
14.權利要求1-13中任一項的系統，其中所述系統形成為單次使用的一次性裝置。
15.權利要求1-13中任一項的系統，其中所述系統形成為多次使用的裝置，其中所述 水蒸汽產生部分為單次使用的一次性裝置，且其中所述水蒸汽-空氣調節部分為可重復使用的。
16.權利要求1-15中任一項的系統，其還包括活性劑，其選自藥用活性劑、芳香活性 齊U、美容活性劑、增加水分活性劑、健康活性劑、草藥劑、營養補充劑、芳香治療劑及其組合。
17.權利要求1-16中任一項的系統，其還包括可模塑部分。
18.權利要求17的系統，其中所述可模塑部分選自金屬箔、金屬線框結構、軟塑料結 構、軟層壓板結構及其組合。
19.治療裝置，其包括權利要求1-18中任一項所述的便攜式濕熱遞送系統。
20.權利要求19的治療裝置，其中被所述水蒸汽源占據的面積占所述水蒸汽產生部分 的總面積的大約25%至大約98%。
21.權利要求19或權利要求20的治療裝置，其中所述裝置為選自以下的制品背包裹 物、膝包裹物、頸包裹物、月經包裹物、關節包裹物、手/腕包裹物、頸臂包裹物、面包裹物、 腳包裹物、體包裹物、覆蓋層、繃帶、多用途包裹物、片、墊及其組合。
22.權利要求19-21中任一項的治療裝置，其中所述裝置遞送濕熱至使用者，在所述裝 置開始加熱的大約5分鐘內提供至少大約36°C的皮膚溫度。
23.權利要求19-22中任一項的治療裝置，其中所述裝置遞送濕熱至使用者，提供至少 大約38°C的皮膚溫度達至少大約60分鐘。
24.權利要求19-21中任一項的治療裝置，其中所述裝置遞送濕熱至使用者，在所述系 統開始加熱的大約20分鐘內，使在使用者皮膚外表面以下至少大約2. 5cm處組織溫度比初 始組織溫度測量值升高至少大約1°C，并維持所述皮膚的所述外表面溫度低于大約43°C。
25.權利要求19-24中任一項的治療裝置，其中所述裝置產生大約0.05mg水蒸汽/ min/cm2的水蒸汽產生部分至大約IOmg水蒸汽/min/cm2的水蒸汽產生部分；其中所述水蒸 汽通過在皮膚表面上冷凝而遞送水分至皮膚的表面。
26.權利要求19-25中任一項的治療裝置，其中所述熱源包括多個熱室，且至少一部分 所述熱室排列成行；且其中泡沫材料條覆蓋所述熱室的行，所述條提供平行于所述熱室行 的氣隙。
27.包括便攜式濕熱遞送系統的治療裝置，所述系統包括(a)包括水蒸汽源和熱源的水蒸汽產生部分，其中所述水蒸汽源為在水管理物上吸收 的水且所述熱源為包括鐵的顆粒放熱組合物；(b)水蒸汽-空氣調節部分，所述水蒸汽-空氣調節部分包括至少一個水蒸汽-空氣混 合層和至少一個水蒸汽-空氣分配層，其中所述水蒸汽-空氣混合層為通氣結構，其包括至 少一層選自以下的材料織造材料、非-織造材料及其組合，且所述水蒸汽分配層包括至少 一層泡沫材料；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通；和所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表 面，該潛熱遞送表面在預選溫度范圍遞送濕熱，其中大約15%至大約95%的濕熱為冷凝的 潛熱。
28.權利要求27的治療裝置，其中所述水蒸汽產生部分包括多個產生水蒸汽的熱室， 所述室包括顆粒放熱混合物。
29.權利要求觀的治療裝置，其中所述熱源包括熱室，且其中熱量在潛熱遞送表面分散，使得熱室的周邊形狀在潛熱遞送表面的紅外圖像中難以識別，因為熱量被分散了。
30.對使用者提供益處的方法，其包括(a)提供包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱遞送系統，所述 水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源；所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合 層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通； 且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表 面，該潛熱遞送表面在預選的溫度范圍遞送濕熱；(b)對使用者的皮膚表面應用該系統，其中潛熱遞送表面位于與所述使用者的所述皮 膚表面緊鄰處；(c)開始加熱所述系統；和(d)在預選的溫度范圍轉移濕熱至所述使用者的所述皮膚，其中大約15%至大約95% 的濕熱為冷凝的潛熱。
31.權利要求30的方法，其中所述便攜式濕熱系統應用至人類使用者的皮膚表面，且 其中在轉移濕熱的過程中，所述人皮膚維持在低于大約43 °C的溫度。
32.權利要求30或31的方法，還包括在所述系統開始加熱的大約5分鐘內提供至少大 約36°C的皮膚表面溫度的步驟。
33.權利要求30-32中任一項的方法，還包括步驟遞送濕熱至組織并在所述系統開始 加熱的大約60分鐘內，在所述皮膚外表面以下至少大約2. 5cm的深度處提供至少大約38°C 的溫度，同時維持所述皮膚的所述外表面溫度低于大約43°C。
34.權利要求30-33中任一項的方法，其中在所述系統開始加熱的大約60分鐘內，該濕 熱提供疼痛緩解，同時維持使用者皮膚表面的溫度低于大約43°C。
35.權利要求30-34中任一項的方法，還包括提供疼痛緩解活性劑和遞送所述活性劑 經過所述皮膚的步驟。
36.權利要求30-35中任一項的方法，還包括產生大約0.05mg水蒸汽/min/cm2的水 蒸汽產生部分至大約IOmg水蒸汽/min/cm2的水蒸汽產生部分的步驟；其中所述水蒸汽通 過在皮膚的所述表面上冷凝而遞送水分至所述皮膚的表面，同時維持皮膚溫度低于大約 43 "C。
37.權利要求30-36中任一項的方法，還包括提供益處的步驟，所述益處選自在所述 系統應用至所述使用者的所述皮膚的時間內減少心臟作功至少大約4% ；在應用所述系統 的所述使用者的所述皮膚區域增加血流量，其為應用所述系統前皮膚的所述區域血流量的 大約3至大約9倍；提供放松；提供創傷愈合；提供呼吸緩解；提供暖身；提供皮膚水化；提 供睡眠增強；提供物理治療，促進術后恢復，促進創傷修復，增強術后恢復，增強創傷恢復及 其組合。
全文摘要
一種包括水蒸汽產生部分和水蒸汽-空氣調節部分的便攜式濕熱遞送系統，所述水蒸汽產生部分包括水蒸汽源和熱源，所述水蒸汽-空氣調節部分包括水蒸汽-空氣混合層和水蒸汽-空氣分配層；所述水蒸汽產生部分和所述水蒸汽-空氣調節部分流體連通；且所述水蒸汽-空氣調節部分具有與所述水蒸汽-空氣調節部分相鄰設置的潛熱遞送表面，其在預選溫度范圍遞送濕熱，其中大約15％至大約95％的濕熱為冷凝的潛熱。方法包括遞送改善的疼痛緩解、血流量、放松、和減少心臟作功負荷。
文檔編號A61F7/03GK102098992SQ200980127620
公開日2011年6月15日 申請日期2009年5月13日 優先權日2008年5月15日
發明者小勒羅伊·G·歐文斯, 文森特·Y-L·王, 查德·K·希克森, 馬里納·貝爾金 申請人:惠氏有限責任公司