Термоэлектрическое устройство для локального контрастного температурного воздействия

Изобретение относится к медицине и может использоваться, в частности, при рефлексотерапии. Технический результат: повышение надежности устройства и упрощение его конструкции. Сущность: термоэлектрический модуль состоит из чередующихся кольцевых ветвей, изготовленных соответственно из полупроводника n-типа и р-типа, последовательно соединенных в электрическую цепь посредством коммутационных пластин. Электрическое соединение ветвей осуществляется посредством контакта ветвь n-типа - коммутационная пластина - ветвь р-типа - коммутационная пластина - ветвь n-типа и т.д. Полупроводниковые ветви и коммутационные пластины имеют кольцевую форму. Коммутационные пластины снабжены восемью квадратными лепестками. Лепестки загнуты под прямым углом к плоскости коммутации таким образом, что если один загнут в одну сторону, то следующий - в другую, с образованием многогранника. На лепестки коммутационных пластин нанесено электроизолирующее теплопроводящее покрытие (например, лак). Устройство снабжено ручкой, которая соединяется с термоэлектрической батареей через подшипники. Ток питания к термоэлектрической батарее подается по ручке устройства через электрические щетки. 2 ил.

 

Устройство относится к медицине и может использоваться, в частности, при рефлексотерапии.

Температурное воздействие очень широко используется в рефлексотерапии. Среди методов температурного воздействия следует указать термоакупунктуру (прижигание полынными сигаретами и полынными конусами), контрастные ванны (как общие, так и локальные), грязелечение и пр.

Имеется довольно широкий ряд устройств для локального воздействия на органы человека, принцип работы которых основан на термоэлектрическом преобразовании энергии [1]. Данные устройства просты в изготовлении и эксплуатации, надежны, не требуют специального обслуживания, не зависят от условий окружающей среды, могут использоваться как в клиниках, так и в бытовых условиях.

Все эти конструкции основаны на применении стандартного термоэлектрического модуля, выпуск которых освоен как в России, так и за рубежом. Стандартные термоэлектрические модули состоят из последовательно соединенных в электрическую цепь полупроводниковых термоэлементов, каждый из которых образован двумя ветвями (столбиками, выполненными либо цилиндрическими, либо в виде прямоугольного параллелепипеда), изготовленными из полупроводника соответственно р- и n-типа. Ветви термоэлементов соединяются между собой посредством коммутационных пластин, причем коммутация обеих ветвей (р- и n-типа) к коммутационной пластине производится к одной и той же плоской поверхности по краям последней. При этом термоэлемент имеет «П-образную» форму, где вертикальные элементы - р- и п-ветви, а горизонтальные - коммутационные пластины.

Недостатком данных конструкций является то, что в результате механических напряжений, возникающих в противоположных спаях термоэлектрических модулей по причине температурного коэффициента расширения материалов охлаждаемого и нагреваемого спаев, термоэлектрические модули со временем выходят из строя, т.е. уменьшается их надежность. Кроме этого, для организации контрастного воздействия, т.е. такого воздействия, когда одну из расположенных рядом двух точек поверхности кожи человека надо охлаждать, а другую единовременно нагревать, приходится идти на различные конструктивные ухищрения.

Целью изобретения является повышение надежности устройства, а также упрощение его конструкции. Поставленная цель достигается разработкой новой конструкции термоэлектрического модуля.

Структура термоэлектрического полупроводникового устройства для локального контрастного температурного воздействия приведена на фиг.1.

В предлагаемой конструкции термоэлектрический модуль состоит из чередующихся кольцевых ветвей, изготовленных соответственно из полупроводника n-типа 1 и р-типа 2, последовательно соединенных в электрическую цепь посредством коммутационных пластин 3. Электрическое соединение ветвей осуществляется посредством контакта ветвь п-типа 1 - коммутационная пластина 3 - ветвь р-типа 2 - коммутационная пластина 3 - ветвь n-типа 1 и т.д. Полупроводниковые ветви 1 и 2 имеют форму кольца, коммутация которых происходит плоской поверхностью. Коммутационные пластины 3 также имеют кольцевую форму, но снабжены восемью квадратными лепестками (фиг.3. б)). Эти лепестки загибаются под прямым углом к плоскости коммутации ветвей, в результате чего мы получаем восьмигранник. Лепестки загибаются таким образом, что если один загнут в одну сторону, то следующий - в другую. Для предотвращения воздействия электрического тока на кожу пациента на лепестки коммутационных пластин 3 нанесено электроизолирующее теплопроводящее покрытие (например, лак).

Внешний вид устройства в сборе приведен на фиг.2. Устройство снабжено ручкой 4, которая соединяется с термоэлектрической батареей через подшипники 5. Ток питания термоэлектрической батареей подается по ручке устройства через электрические щетки.

Сущность работы термоэлектрического полупроводникового устройства для локального контрастного температурного воздействия заключается в следующем.

После подачи тока питания на термоэлектрическую батарею, если первый в ряду на каждой грани устройства лепесток коммутационной пластины 3 охлаждается, то соседний нагревается, следующий опять охлаждается и т.д. При этом та же картина наблюдается и на лепестках, расположенных в ряд перпендикулярно граням устройства. Таким образом, при прокатывании данного устройства по любой поверхности мы получаем «шахматное» распределение температуры на поверхности воздействия.

Преимуществом данного устройства является высокая надежность и простота изготовления.

Использоваться данное устройство может как в любом медицинском учреждении в кабинете мануальной терапии, так и в бытовых условиях.

Литература

1. Патент РФ №2146511. Полупроводниковое устройство для термопунктуры /Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Зарат А.У./.

Термоэлектрическое устройство для локального контрастного температурного воздействия, содержащее термоэлектрический модуль, отличающееся тем, что термоэлектрический модуль состоит из чередующихся кольцевых ветвей, изготовленных соответственно из полупроводника n-типа и р-типа, последовательно соединенных в электрическую цепь посредством коммутационных пластин, которые также имеют кольцевую форму, но снабжены восемью квадратными лепестками, загнутыми под прямым углом к плоскости коммутации ветвей, в результате чего получается восьмигранник, причем лепестки загибаются таким образом, что если один загнут в одну сторону, то следующий - в другую, а электрическое соединение ветвей осуществляется посредством контакта ветвь n-типа - коммутационная пластина - ветвь р-типа - коммутационная пластина - ветвь n-типа и т.д., при этом устройство снабжено ручкой, которая соединяется с термоэлектрическим модулем через подшипники, а ток питания термоэлектрическим модулем подается по проводникам, расположенным в ручке устройства через электрические щетки, причем на поверхность лепестков, соприкасающуюся с кожей пациента, нанесено электроизоляционное теплопроводящее покрытие.