冷療用設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種使用冷霧的冷療用設備。冰浴室和低溫腔室是之前所知的冷療解決方案，但這兩者都存在幾個缺陷，諸如空間需求。根據本發明的冷療用設備包括用于從為設備提供的液體中產生霧的裝置，諸如噴嘴，該霧流被噴射到治療對象的表面區域以便冷卻所述治療對象，其中，霧的索特爾平均直徑最多為150μm。
【專利說明】冷療用設備
【技術領域】
[0001] 本發明大致涉及一種冷療用設備。更具體地，本發明涉及一種使用冷霧的冷療用 設備。
【背景技術】
[0002] 通常使用諸如冰浴和低溫腔室治療等冷療，特別是在運動項目中，其中，其中，冷 療是通常發生在一段時間的劇烈運動之后的鍛煉方案。聲明了冷療以防止受傷并幫助身體 更快從一段劇烈活動中恢復過來。眾所周知冷療會影響血管，使血管緊縮并將血液抽出至 體核。在冷療過后，建議刺激血液循環并聲明改善了向發炎和受傷部位供應氧氣和營養。
[0003] 然而，冰浴和低溫腔室治療必須在密切監視的環境下執行。在冰浴室或低溫腔室 中呆得太久可能會導致體溫降低或凍傷，或者突然暴露在極度寒冷中會危害患有心臟病或 哮喘的患者，最壞的情況是，甚至可能會導致猝死。另外，許多人經歷的冰浴都是一件不愉 快、甚至痛苦的事情。即使知道治療的好處，將身體暴露在冰水中對一些人來說可能是很難 完成的。
[0004] 而且，甚至一小盆冰浴也是一項繁重的建筑并且需要大量水。通常，盆的體積為 200L以上。如果冰浴是長久之計，則浴室的維修需要定期換水并使用化學藥品以保持水清 潔，這樣的成本很高并且需要經培訓的維修人員。使用的化學藥品還可能會導致健康或過 敏問題或這可以刺激浴療者的眼睛和/或氣道。另外，冰浴室需要冷卻系統來保持所需溫 度，這會消耗大量能量，因此增加了維修費用。
[0005] 通常，低溫腔室中的寒冷利用氮氣以蒸汽的形式產生，與冰浴相比對用戶來說這 可以是更舒適的體驗。然而，低溫腔室的腔室本身及其器材，以及對腔室中的用戶的監視需 要大量空間。與冰浴室一樣，使用并維修低溫器材需要培訓和人員。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是避免或至少減少上述現有技術解決方案的缺陷。
[0007] 本發明的目的利用解決方案來實現，其中，以冷霧的形式將寒冷引向所期望的皮 膚部位。
[0008] 根據本發明的冷療用設備用權利要求1的特征表征。
[0009] 根據一個實施例，根據本發明的冷療用設備包括用于從為設備提供的液體中產生 霧的裝置，諸如噴嘴，該霧流被噴射到治療對象的表面區域上以便冷卻所述治療對象，其 中，霧的索特爾平均直徑最多為150 μ m。
[0010] 根據另一個實施例，所述液體的溫度低于人體的正常溫度。
[0011] 根據又一個實施例，結合霧流來提供氣流以改善所述皮膚區域的冷卻效果。
[0012] 根據一個實施例，設備包括至少一個臂，所述至少一個臂包括至少一個噴嘴，該噴 嘴連接至液體供應源并配置成在所期望的方向上噴射霧。
[0013] 在一個實施例中，臂中噴嘴的數量是可配置的。在又一個實施例中，來自噴嘴的霧 流的方向是可調節的。這些實施例能夠將相同的設備用于各種對象并且利用不同的方式。
[0014] 在另一個實施例中，設備至少包括兩個臂，該臂相對于彼此設置，使得來自臂中噴 嘴的霧流被安排為碰撞。霧流碰撞提供組合的霧流，其方向向下。
[0015] 在又一個實施例中，設備中臂之間的距離是可調節的。設備中臂之間的可調節距 離可允許將設備用于各種目的和/或不同環境。當臂之間的距離可調節時，同一設備可以 用于治療例如人、狗和馬等。此外，同一設備可以被改造用于治療身體的一部分，諸如大腿、 囊或全身。
[0016] 在又一個實施例中，霧流可通過調節液體的壓力來調節。在另一個實施例中，霧的 粒徑可通過調節噴嘴的設置來調節。
[0017] 在一個實施例中，使用的液體是水。該特征是有利的，因為眾所周知水對人類絕對 是安全的并且經常是可用的，這使得使用設備變得容易。例如在許多情況下，設備只需要連 接至浴室中的當地的配水系統。
[0018] 本發明的一些優選實施例在從屬權利要求中進行了描述。
[0019] 當與現有技術解決方案相比時，可以利用本發明來實現顯著的優點。本發明重量 輕、容易組裝和使用。與冰浴室相比，不需要任何換水或可以不需要其他維修程序。與低 溫腔室和冰浴室不同，根據本發明的冷療用設備可以在沒有沉重而固態的結構的情況下實 現，并且可以配置成是可折疊的，因此可以被攜帶并在任何水供應源可用的地方使用。另 夕卜，還可以包括自身的用于為設備提供液體的貯水池。此外，該設備可以減少用水量，因為 冷霧只使用例如用于冰浴的一小部分水量就可以產生。
[0020] 因為本發明是衛生的并且可以在沒有化學藥品的情況下實現，所以根據本發明的 冷療不會導致健康或過敏問題。該特征也要花費時間和金錢，因為化學藥品的成本很高并 且使用化學藥品需要時間和培訓。
[0021] 本發明的調節和改造可能性可以使本發明能夠適用于諸如人體、動物（例如灰狗 和其他狗和賽馬等）的幾個對象和皮膚部位、適用于通常除頭之外的全身、諸如大腿肌肉、 背肌、臂肌等的單獨的肌肉或肌群，僅舉幾例。
[0022] 為了列舉出根據本發明的冷療的一些優點，冷療可以促進受傷肌肉或關節的治愈 過程，并且整體增強了恢復過程。另外，冷療可以消除疼痛并減少身體的炎癥和腫脹。根據 本發明的設備可以用于疼痛治療，該疼痛可能是由例如疾病或事故等導致的。
[0023] 設備的使用是容易的并且人和動物用戶可以體驗到冷霧比傳統的冰浴室更令人 愉快。而且，冷霧對用戶來說可能不會痛苦并且對他們的健康不會造成危害，并且冷霧可能 不會導致用戶的體溫降低或凍傷。
[0024] 通過使用本發明執行的冷療也可以具有另一個目的，諸如對風濕病，特別是萎縮 性關節炎、纖維肌痛、骨關節炎和抑郁癥等的治療。
[0025] 此外，根據本發明的冷療的好處可以總的包括治療對象的精神鎮定，以及荷爾蒙 作用，諸如促腎上腺皮質激素、β_內啡肽、皮質醇、內源性阿片類物質、去甲腎上腺素，和 α腎上腺素受體的其他興奮劑的分泌。眾所周知這些荷爾蒙作用在許多方面具有正面效 Μ〇
[0026] 冷療的其他已知好處例如可以是在治療體中形成褐色脂肪細胞，其在許多方面可 以是有利的；褐色脂肪細胞例如可以使減肥輕松，改善對寒冷天氣的調節并增強耐逆性。當 身體將白色脂肪細胞轉化為褐色脂肪細胞時，最近研究的荷爾蒙鳶尾素可能具有作用，因 此，復制鍛煉和飲食的正面效益。根據本發明的冷療的額外優點可以是在身體內產生荷爾 蒙鸞尾素。
[0027] 除了將根據本發明的設備用于治愈并預防損傷、對各種疾病和癥狀的治療并減 輕、荷爾蒙治療以及產生褐色脂肪細胞的上述解決方案之外，該設備可以被用作燒傷急救 或用于冷卻體溫太高的身體。設備足夠小并且重量足夠輕以便包括在救護車的急救設備 中，并且其可以適于瞬間冷卻燒傷皮膚部位和組織。在燒傷的情況下，設備的可擴展性可能 是有用的，當護理人員等需要將其用于各種燒傷時。該設備可以輕易改造以滿足當前需求。
[0028] 該文件中的表達"治療對象的表面"在本文中指的是利用該設備來治療皮膚或人 或動物的身體的其他外部遮蓋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029] 接下來，本發明參照附圖進行更詳細描述，其中：
[0030] 圖1是根據液滴半徑的表面積體積比；
[0031] 圖2描述了根據本發明的實施例的示例性設備的透視圖；
[0032] 圖3描述了根據本發明的實施例的示例性設備的側視圖；
[0033] 圖4描述了根據本發明的實施例的示例性設備的頂視圖；
[0034] 圖5描述了根據本發明的實施例的另一個示例性設備。
[0035] 相同的參考編號在不同的圖中用來表示類似元件。
【具體實施方式】
[0036] 根據本發明的實施例，一種冷療用設備包括用于從為設備提供的液體中產生霧的 裝置，諸如噴嘴。該霧流被噴射到治療對象的表面區域上以便冷卻所述治療對象。
[0037] 本發明中霧的冷卻效果基于液體諸如水的蒸發的高焓。如從圖1中可以看出， 包括許多小液滴的細霧形成大型蒸發表面，其會導致有效蒸發。蒸發過程需要能量（r = 2256kJ/kg)，其從周圍空氣和治療對象的熱量中提取。治療對象由于熱量損失而冷卻。
[0038] 正確的霧的液滴尺寸在本發明中是基本的。正常情況下，索特爾平均直徑（SMD) 在流體動力學方面用于表示平均顆粒尺寸。SMD通常根據表面直徑ds和體積直徑dv來定 義，如下：
[0039] d§
[0040] 在該文章中，霧的SMD優選大約為15 μ m-150 μ m，更優選大約為30 μ m-100 μ m，并 且最優選大約為50 μ m-80 μ m。SMD更大的霧也不會蒸發，因為當液滴的半徑增加時，液滴 的面積/體積比呈指數地減小，該結果更像利用不充分蒸發的水滴的正常淋浴。在這種情 況下，當使用具有足夠低溫度的液體時，此淋浴可以冷卻治療對象，但這可能是非常不愉快 的經歷并且基于冷水的冷卻效果而不是霧的蒸發。
[0041] 另外，施加至治療對象的皮膚部位的液滴的數量會影響治療對象的冷卻。液滴的 數量高度取決于部位的尺寸并且不能準確定義。有利地，治療部位應該用液滴至少覆蓋兩 次以實現滿意的冷卻效果，但本領域技術人員將理解更多的霧液滴也可以用于冷療。
[0042] 使用液體的溫度也會影響霧的冷卻效果。根據實施例，使用液體的溫度可以變化 很大，例如在〇°C至55°C之間，但優選使用液體的溫度低于人體的正常溫度。例如，在治療 針對動物的實施例中，使用液體的溫度優選選擇為低于正在討論中的治療動物的正常體 溫。
[0043] 在一個實施例中，冷自來水被用作本設備中的液體。冷自來水的溫度可以變化，但 優選低于15°C，并且當將水變成霧時，其甚至可以更加冷卻。
[0044] 本發明的設備還可以包括特別是在夏天用于冷卻使用液體的獨立的冷卻裝置，諸 如二氧化碳，8卩"干冰"。還可以使用其他冷卻裝置，但是優選地冷自來水對利用本設備的冷 療來說是足夠的。當將獨立的冷卻裝置用于冷卻使用的液體時，液體優選在送入設備的軟 管系統之前進行冷卻。在另一個實施例中，冷卻和/或加熱系統被布置在軟管系統中，例如 在軟管支路之間。這允許將設備用于使用以下方法交替治療：設備的水從本地的配水系統 提供，并在將其被轉換成霧流之前加熱/冷卻至所期望的溫度。
[0045] 在另一個實施例中，使用的液體的溫度大約為15°C以上。在該實施例中，控制設備 在其中使用的空間的濕度是有利的。如果相對濕度升高為過高水平，則其大幅削弱霧的蒸 發過程。通常，濕度通過在空間中布置足夠的空氣通風來控制。如本領域技術人員將理解 的，空氣通風也結合其他實施例來布置。
[0046] 在一個實施例中，使用的水供應源是本地的配水系統并利用配水系統中所使用的 正常壓力（例如通常大約為3-4巴）下將水引至設備的軟管系統。然而，也可以使用壓力 更高的液體并且其可能有利于產生具有合適液滴尺寸的霧。在這種情況下，壓力例如可以 大約為7巴。如果本地的配水系統不提供足夠的壓力，則額外的升壓裝置可以結合該設備 使用。壓力越高越有效，因為治療的皮膚部位的液滴的所需數量會更快完成。
[0047] 液體的壓力也是可調節的，以便調節霧流。在一個實施例中，設備包括用于調節設 備中使用的液體的壓力的裝置，諸如增壓空氣。
[0048] 在另一個實施例中，使用除水之外的液體產生霧。使用的液體例如可以是但不限 于具有營養成分的油、牛奶、乙醇、乳液或水，諸如精油、香水等。
[0049] 例如，在另一個實施例中，該設備被布置成通過使用獨立的貯水池，諸如水罐等來 進行操作。在這種情況下，軟管系統中的壓力以其他方式進行設置，諸如使用獨立的加壓裝 置，例如增壓水罐或壓縮空氣系統。正常情況下，獨立的貯水池的大小針對用途進行設計， 例如40-50L/h，并且使用時間通常為15-30min，例如25L的水罐可以足夠治療一次。
[0050] 在實施例中，氣流結合霧流提供。該特征可以以各種方式實現，但在一個實施例 中，霧流和氣流都在同一個噴嘴中提供。在一個實施例中，設備中的一個或多個使用的噴嘴 是按一定角度，例如大約80度以圓錐的形式噴射霧流并在噴嘴的中間噴射氣流的圓錐噴 嘴。
[0051] 本領域技術人員將理解的是，氣流還可以用某種其他方式提供，諸如將一個或多 個噴嘴專用于氣流或其他專用于霧流等。蒸發效果還可以通過將排水系統布置在其中使用 了設備的空間的底層來改善。如果除去廢水，則不會蒸發到空氣中并且不會增加濕度水平。
[0052] 霧流的施加時間可以根據治療部位的尺寸和使用的意圖來改變，但設備通常被使 用幾分鐘，諸如大約2至5分鐘，但是該設備可以被使用更長時間，特別是如果要治療更大 的表面積。治療對象的表面溫度意圖降低幾攝氏度，諸如大約15°C-26°C。例如，當被治療 的是人時，治療部位的表面溫度在治療之后可以大約為ire。
[0053] 接下來，參照圖2-4討論根據本發明的示例性冷療用設備的組件和功能。
[0054] 冷療用設備100的示例性配置包括至少一個臂102,該臂102包括至少一個噴嘴 104,該噴嘴可以是可瞄準的。噴嘴104連接至液體供應源（未示出）并配置成在所期望的 方向上噴射霧。
[0055] 在圖2-4中呈現的根據本發明的設備的示例性配置中，設備100包括被布置成圓 或被布置成橢圓形式的六個臂102。本領域技術人員將理解的是，設備的臂可以被布置成除 上述形狀之外的其他合適形式。根據實施例，臂可以例如呈半圓形形式或呈線性等。在一 個額外的實施例中，臂被布置成可從基礎結構上拆卸下來，使得臂可以被用作手持設備。
[0056] 在優選實施例中，臂的數量例如為4-6,但根據實施例，臂的數量可以更多或更少。 設備可以被配置成使得當設備的用途改變時，可以改變臂的數量和位置。
[0057] 優選地，臂由耐用但較輕的材料，諸如鋁、不銹鋼或一些其他合適的材料制成。臂 有利地包括用于將噴嘴連接到臂上的裝置，諸如夾具或其他一些合適的緊固件。噴嘴也可 以通過其他方式緊固到臂上，諸如通過使用快速耦合裝置。
[0058] 在其他一些實施例中，噴嘴包括用于關閉并打開它們的裝置，這允許使用的噴嘴 的數量的配置可以改變，而無需拆卸或連接臂中的噴嘴。
[0059] 在圖2-4中，每個臂包括瞄準為將霧流噴射至圓的中心的四個噴嘴104。對本領域 技術人員應顯而易見的是，臂中或設備中的噴嘴的數量和位置可以根據設備的用途隨意改 變。同樣，在一個實施例中，臂具有伸縮結構，當需要更多或更少臂時或當改變噴嘴的位置 時，其允許加長和/或縮短臂。
[0060] 噴嘴104可以是用于產生霧的任何適當的噴嘴。在優選實施例中，噴嘴是可調節 的，使得由噴嘴產生的液滴尺寸是可改變的。
[0061] 通常，臂中的噴嘴104按不同的水平布置，使得要治療的對象按幾個水平噴射霧 流。如果要治療的對象是人，則噴嘴通常被調節使得霧覆蓋人的全身，留頭部在外。霧流的 特征在于當撞擊固體對象諸如治療體時或當與另一個霧流碰撞時，該流向下轉，在這種情 況下所述流相組合并且組合的流向下轉。
[0062] 在一個實施例中，臂102中噴嘴104的水平經選擇使得不同臂102中的噴嘴104 基本上設置在同一水平上。在這種情況下，兩個或更多霧流可以被布置成碰撞以便形成組 合的導向下的流。通過使用該特征，可以提供更大的霧流以便處理例如身體的一部分、躺著 的人和/或動物。
[0063] 在圖2-4中呈現的示例性設備中，臂進一步連接至形成基礎框架108的腳部106， 該基礎框架108意圖將設備100保持在基本上直立的位置。臂的位置可以不直立，例如與 地面成一定角。基礎框架有利地被布置成平放在地板上，這為直立位置使用的臂提供了所 需支撐。另外，兩個偵彳支架110連接在腳部106之間以便改善由基礎框架108提供的支撐。
[0064] 另外，基礎框架108的腳部106還可以連接至中心部分112,其可以限定供治療的 人站立的治療區域。中心部分還可以防止或至少減少從治療區域的水泄漏。在一些實施例 中，一個或多個傳感器例如設置在中心部分上以便觀察水溫等。本領域技術人員應該顯而 易見的是，根據本發明的設備可以在沒有中心部分的情況下實現，并且中心部分可以是設 備中的輔助或額外組件。
[0065] 與臂相同，基礎框架和其組件由耐用但重量較輕的材料，諸如鋁、不銹鋼或一些其 他合適的材料制成。腳部106可以包括例如用于調節臂之間的位置和距離的凹槽。另外， 腳部可以包括用于將臂緊固到基礎框架上的裝置。然而，本領域技術人員明白，設備還可以 在沒有基礎框架或任何其他支撐部分的情況下實現。在一些實施例中，設備經配置為例如 被持在手中。
[0066] 噴嘴還連接至水供應源。優選地，經由軟管系統114向噴嘴提供水，該軟管系統 114通常包括適于連接本地的配水系統的連接裝置120。水可以利用更大的軟管118提供 給每個臂，該軟管118用于連接軟管分支116或臂102之間的軟管。在一些實施例中，軟管 系統114被集成到臂102和/或基礎框架108上。在這種情況下，噴嘴也許可以增設或從 臂移除，而無需軟管系統中的任何布置。在另一個實施例中，每個噴嘴連接至軟管或軟管分 支116,并且軟管或軟管分支116可以緊固到臂上或只緊固噴嘴并保留軟管/軟管分支以便 自由懸掛。
[0067] 在一些輔助或額外實施例中，設備還包括加熱裝置。通常，在這種情況下，設備用 于通過交替使用冷霧和熱霧來改變治療。在這種情況下，可以從獨立的一個或多個蓄水池 為設備提供一個水類型或兩個水類型。獨立的蓄水池可以是有利的，因為可以將熱水加熱 至所期望的溫度并從獨立的蓄水池提供至設備。在適用于改變治療的一些實施例中，一些 噴嘴可以專用于熱水并且其他專用于冷水。
[0068] 在一些實施例中，設備還包括用于監視和/或確保使用的液體的溫度和/或壓力 的一個或多個溫度/壓力傳感器。
[0069] 圖5描述了根據本發明的實施例的另一個示例性設備。在該圖中，可以看出根據 本發明的設備如何可以連接到普通淋浴器臂上，代替或增添至淋浴器頭。在本實施例中，設 備包括構件502,其可以連接到淋浴器臂上。在該配置中，六個噴嘴104連接至臂102以將 霧流提供至用戶的兩側。
[0070] 盡管該描述涉及冷療的使用，但是可以使用該設備代替傳統的淋浴器來沖洗。使 用設備來沖洗通常需要幾個噴嘴，其可以被布置為幾個水平，例如3-4個水平，或為一個水 平以產生足夠量的霧，使得沖洗過程是令人愉快的體驗并且水量足以沖洗和清洗。使用的 水溫可以選擇為高于用于冷療的所使用的水溫。為設備提供更溫暖的水的最簡單的方式是 將軟管系統連接至溫水供應源。如上所述，水加熱系統還可以用于加熱用于沖洗的水。
[0071] 設備的配置，即噴嘴的數量和位置，以及霧的液滴尺寸、臂的數量、基礎框架構造 經選擇使得要記住設備的用途。目標是產生適用于該目的的厚霧流，例如治療身體的一部 分、全身或各種尺寸的各種對象。然而，不期望產生此時不需要的霧流，因為要浪費水。因 此，本發明的設備通常能夠以不同方式在本發明范圍內進行調節，如上所述。
[0072] 本發明的范圍由所附權利要求及其等效內容一起來確定。技術人員將再次了解這 樣的事實，即明確公開的實施例只被解釋為示意性目的，并且該范圍將涵蓋更好地適合于 本發明的每一特定的使用情況的其他實施例、實施例的組合及等效內容。
【權利要求】
1. 一種冷療用設備，包括用于從為所述設備提供的液體產生霧的裝置，諸如噴嘴，霧流 被噴射到治療對象的表面區域以便冷卻所述治療對象，其中，霧的索特爾平均直徑最多為 150 μ m〇
2. 根據權利要求1所述的冷療用設備，所述液體的溫度低于人體的正常溫度。
3. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，結合霧流提供氣流，用于改善所 述皮膚區域的冷卻效果。
4. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，所述設備包括至少一個臂，所述 至少一個臂包括至少一個噴嘴，所述噴嘴連接至液體供應源并配置為在所期望的方向噴射 霧。
5. 根據權利要求4所述的冷療用設備，其中，所述臂中的所述噴嘴的數量是可配置的。
6. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，來自所述噴嘴的霧流的方向是 可調節的。
7. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，所述臂的方向是可調節的。
8. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，霧的溫度可通過調節液體的溫 度來調節。
9. 根據權利要求8所述的冷療用設備，其中，所述液體利用附加冷卻裝置來進一步冷 卻。
10. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，霧流可通過調節液體的供應壓 力來調節。
11. 根據前述任一項權利要求所述的冷療用設備，其中，所使用的液體是水。
【文檔編號】A61F7/00GK104159558SQ201380006067
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年1月21日 優先權日:2012年1月19日
【發明者】帕努·瓦帕瓦爾塔 申請人:Pkv家居公司