熱身體護(hù)理元件及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱身體護(hù)理元件，所述熱身體護(hù)理元件包括具有至少一個(gè)導(dǎo)熱表面的容器、和用于選擇性聯(lián)接到外部電功率源的電連接件，所述容器封裝與熱能存儲(chǔ)介質(zhì)熱接觸的電加熱器，所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)包括相變存儲(chǔ)介質(zhì)。所述外部電功率源位于所述熱身體護(hù)理元件的外部。還公開(kāi)了一種將熱施加到人或動(dòng)物的皮膚表面的方法。
【專利說(shuō)明】熱身體護(hù)理元件及其使用方法
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及用于對(duì)身體例如人體皮膚施加熱的系統(tǒng)。熱施加表面是小型、重量輕和無(wú)繩的。
[0002]加熱的皮膚護(hù)理裝置是已知的。這些裝置中的一些提供運(yùn)動(dòng)，例如加熱按摩器，而其他僅施加熱用于治療、化妝品和/或其他目的。
[0003]Burkardt的美國(guó)專利號(hào)2，985，166聲稱公開(kāi)了包括馬達(dá)和加熱線圈兩者的加熱按摩裝置，所述馬達(dá)對(duì)皮膚提供振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述加熱線圈對(duì)皮膚提供熱。然而，為了提供用于運(yùn)動(dòng)和熱兩者的動(dòng)力，該裝置直接連接到外部電源，例如家用電器插座。該裝置并非無(wú)繩的。
[0004]Rhoades的美國(guó)公開(kāi)專利申請(qǐng)?zhí)?003/0165550A1聲稱公開(kāi)了電池操作的振動(dòng)微磨裝置，所述裝置可包括設(shè)置在該裝置內(nèi)或鄰近該裝置的加熱單元。雖然在Rhoades中詳細(xì)描述的實(shí)施例是無(wú)繩的，但不存在如何包括加熱單元的細(xì)節(jié)，也不明確此類單元在操作中如何可以是無(wú)繩的。
[0005]Gebhard的美國(guó)專利號(hào)6，001, 070聲稱公開(kāi)了摻入可充電電池的無(wú)繩面部熨斗。該面部熨斗具有勺形 加熱表面用于對(duì)使用者的皮膚施加熱。該加熱表面由可充電電池驅(qū)動(dòng)，并由恒溫控制電路啟動(dòng)。這個(gè)無(wú)繩裝置缺乏馬達(dá)，以對(duì)接觸使用者皮膚的加熱表面提供運(yùn)動(dòng)。
[0006]最后，Li等人的美國(guó)專利號(hào)6，245，093聲稱公開(kāi)了治療皮膚瘙癢和皮疹的器械的幾個(gè)實(shí)施例。該器械包括可伴隨循環(huán)時(shí)間和脈沖施加熱的身體加熱器。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)和曲柄系統(tǒng)將加熱單元移動(dòng)進(jìn)入皮膚接觸狀態(tài)并遠(yuǎn)離皮膚接觸，以提供這個(gè)循環(huán)加熱。然而，此類加熱單元的移動(dòng)不提供皮膚的基本移動(dòng)，所述皮膚的基本移動(dòng)在運(yùn)動(dòng)例如振動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等等中提供。
[0007]盡管現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo)，仍存在關(guān)于皮膚護(hù)理裝置的持續(xù)需要，所述皮膚護(hù)理裝置提供足夠長(zhǎng)時(shí)間的足夠熱，以遞送加熱表面的有益效果，伴隨手動(dòng)或電池驅(qū)動(dòng)裝置的便攜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)使加熱裝置的動(dòng)力與對(duì)裝置的皮膚接觸表面提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力(如果有的話)脫離，能夠提供所需便攜性。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，熱身體護(hù)理元件包括具有至少一個(gè)導(dǎo)熱表面的容器、和用于選擇性聯(lián)接到外部電功率源的電連接件，所述容器封裝與熱能存儲(chǔ)介質(zhì)熱接觸的電加熱器。外部電功率源位于熱身體護(hù)理元件的外部。
[0010]在本發(fā)明的另一個(gè)方面，將熱施加到人或動(dòng)物的皮膚表面的方法a)使電加熱器電連接到外部電功率源，以加熱與之熱接觸的熱能存儲(chǔ)介質(zhì)；b)使電加熱器與外部電功率源斷開(kāi)；以及c)在電加熱器與外部電功率源斷開(kāi)時(shí)，將身體護(hù)理表面施加到皮膚表面。電加熱器和熱能存儲(chǔ)介質(zhì)位于被布置且配置成用于由人手抓握的容器中?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的皮膚護(hù)理裝置的側(cè)正視圖。
[0012]圖2是圖1的皮膚護(hù)理裝置的端視圖。
[0013]圖3是沿圖2的剖面線3-3截取的圖1和2的皮膚護(hù)理裝置的外殼及其內(nèi)容物的橫截面，其中熱身體護(hù)理元件被取出。
[0014]圖4是在圖1-3的裝置中有用的熱身體護(hù)理元件的透視圖。
[0015]圖5A-E是圖4的熱身體護(hù)理元件的多種視圖。
[0016]圖5A是熱生成元件的底部平面視圖。
[0017]圖5B是熱生成元件的側(cè)正視圖。 [0018]圖5C是沿圖5A的剖面線5C-5C截取的熱生成元件的橫截面。
[0019]圖是沿圖5A的剖面線5D-?截取的熱生成元件的橫截面。
[0020]圖5E是沿圖5B的剖面線5E-5E截取的熱生成元件的橫截面。
[0021]圖6A是根據(jù)本發(fā)明的替代熱身體護(hù)理元件的側(cè)正視圖。
[0022]圖6B是圖6A的替代熱身體護(hù)理元件的底部平面視圖。
[0023]圖7A是對(duì)于圖1的身體護(hù)理裝置有用的供能器支架的透視圖。
[0024]圖7B是圖7A所示供能器支架的側(cè)正視圖，其中圖1的身體護(hù)理裝置放置在所述供能器支架上。
[0025]圖8是根據(jù)本發(fā)明的替代皮膚護(hù)理裝置的局部分解透視圖。
[0026]圖9是熱身體護(hù)理元件的附接表面的透視圖，所述身體護(hù)理元件被設(shè)計(jì)為與圖8的皮膚護(hù)理裝置一起使用。
[0027]圖10是圖8的皮膚護(hù)理裝置的端視圖。
[0028]圖11是供能器支架的側(cè)正視圖，其中圖8的身體護(hù)理裝置放置在所述供能器支架上。
[0029]圖12是根據(jù)本發(fā)明的供能器支架和熱身體護(hù)理元件的一個(gè)實(shí)施例的電氣原理圖。
[0030]圖13是圖4-5的熱身體護(hù)理元件的元件的分解透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]商業(yè)的加熱皮膚護(hù)理裝置的面部開(kāi)發(fā)者已面臨且繼續(xù)面臨的挑戰(zhàn)涉及提供足夠長(zhǎng)時(shí)間的足夠熱，以遞送加熱表面的有益效果，伴隨手動(dòng)或電池驅(qū)動(dòng)裝置的便攜性。我們發(fā)現(xiàn)通過(guò)使加熱裝置的動(dòng)力與對(duì)裝置的皮膚接觸表面提供運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力(如果有的話)脫離，能夠提供所需便攜性。本發(fā)明的許多優(yōu)選實(shí)施例在這個(gè)部分中討論。
[0032]第一優(yōu)選實(shí)施例可通過(guò)參見(jiàn)圖1-5和7加以理解。在圖1-3中，無(wú)繩、手持皮膚護(hù)理裝置10包括外殼20，所述外殼20容納運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)30，伴隨與之附接的熱身體護(hù)理元件40。外殼20包括一個(gè)或多個(gè)抓握表面21、電源開(kāi)關(guān)22和電觸頭23。
[0033]運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)30更詳細(xì)地顯示于圖3中。這包括通過(guò)電源開(kāi)關(guān)(圖1-3所示元件22)聯(lián)接到馬達(dá)32的電源，例如一個(gè)或多個(gè)電池31。馬達(dá)32可聯(lián)接到熱身體護(hù)理元件40，其方式為傳遞如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。例如，振動(dòng)可借助于在馬達(dá)軸上偏心地安裝的砝碼33生成。作為另外一種選擇，馬達(dá)32可經(jīng)由齒輪或其他傳遞機(jī)構(gòu)聯(lián)接到熱身體護(hù)理元件40,以對(duì)熱身體護(hù)理元件40提供旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)或其他運(yùn)動(dòng)。傳遞機(jī)構(gòu)可包括一個(gè)或多個(gè)離合器，以允許系統(tǒng)根據(jù)需要選擇性地傳遞這些運(yùn)動(dòng)中的一種或多種。
[0034]熱身體護(hù)理元件40更詳細(xì)地顯示于圖4-5中。參見(jiàn)圖4,熱身體護(hù)理元件40是緊湊的整裝加熱系統(tǒng)，并且它包括熱生 元件41，所述熱生成元件41容納熱聯(lián)接到身體護(hù)理表面42的熱源(下文更全面地描述)。熱生成元件41包括容器43，所述容器43具有封裝熱源和熱能存儲(chǔ)介質(zhì)的至少一個(gè)導(dǎo)熱表面44和一個(gè)或多個(gè)絕熱表面45。容器43被密封以容納熱源和熱能存儲(chǔ)介質(zhì)，以提供用于由消費(fèi)者在其家庭中使用的安全加熱系統(tǒng)。補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可經(jīng)由聯(lián)接結(jié)構(gòu)47可釋放地聯(lián)接到身體護(hù)理表面42，所述聯(lián)接結(jié)構(gòu)47可包括多個(gè)塑料吊鉤(可得自美國(guó)新罕布什爾州曼切斯特市的美國(guó)Velcro公司(VelcroUSA Inc., Manchester, New Hampshire, USA))。
[0035]在圖5A-5E中詳細(xì)顯示的優(yōu)選實(shí)施例中，熱身體護(hù)理元件40的容器43包括由絕熱材料形成的基座401，所述基座401至少部分限定由壁401a分開(kāi)的第一室402和第二室403。第一室402容納熱源，例如電加熱器404和熱能存儲(chǔ)介質(zhì)405 (由圖5C和5E中的交叉影線指示)。該容器還包括導(dǎo)熱頂蓋406，所述導(dǎo)熱頂蓋406與基座401協(xié)作，以封裝第一室402和第二室403。頂蓋406具有壁406a和凸緣406b，所述壁406a延伸到第一室402內(nèi)，以改善與熱能存儲(chǔ)介質(zhì)405的熱接觸，所述凸緣406b延伸到第二室403中。容器43還可包括以外部套筒407形式的另外絕熱表面45，以容納導(dǎo)熱頂蓋406的一個(gè)或多個(gè)部分。導(dǎo)熱頂蓋406的其他部分可形成容器43的身體護(hù)理表面42。
[0036]熱生成元件41借助于容納在第一室402內(nèi)的電加熱器404進(jìn)行加熱。電加熱器404與另外容納在第一室402內(nèi)的熱能存儲(chǔ)介質(zhì)405熱接觸。因此，當(dāng)給電加熱器404供能時(shí)，它加熱熱能存儲(chǔ)介質(zhì)405。電加熱器404優(yōu)選至少部分受熱開(kāi)關(guān)408控制，并且加熱系統(tǒng)優(yōu)選由安全切斷開(kāi)關(guān)409保護(hù)不受過(guò)載。這兩個(gè)開(kāi)關(guān)被安裝與頂蓋406的凸緣406b熱接觸，以允許它們?cè)谑褂眠^(guò)程中感測(cè)第一室402的溫度，并且它們沿電加熱器404和內(nèi)部電觸頭410之間的電源電路布置，所述內(nèi)部電觸頭410可連接到下文描述的外部電源。
[0037]雖然熱身體護(hù)理元件40已顯示與具有運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)30的手持外殼20—起使用，但將認(rèn)識(shí)到熱身體護(hù)理元件40可不連同外殼20和運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)30 —起使用且適當(dāng)成形。熱身體護(hù)理元件40可保持圖4和5A-5E所示的幾何形狀，或它可呈現(xiàn)例如圖6所示的不同形狀因素。
[0038]如圖6A和6B所示，熱身體護(hù)理元件40’是熱石復(fù)制品，其能夠生成熱而不是在水浴或其他加熱系統(tǒng)中被加熱。再次，這種熱身體護(hù)理元件40’是超過(guò)現(xiàn)有天然熱石的改進(jìn)，因?yàn)槿缦挛母敿?xì)地描述的，它能夠維持所需溫度。當(dāng)從頂部或底部查看時(shí)，熱身體護(hù)理元件40’ 一般可以為圓形的(圖6B)，并且當(dāng)從側(cè)面查看時(shí)，所述熱身體護(hù)理元件40’ 一般可以為橢圓形的(圖6A)。熱身體護(hù)理元件40’再次具有導(dǎo)熱身體護(hù)理表面42’、絕熱表面45’，并且容納熱生成元件。熱身體護(hù)理元件40’還具有設(shè)置在熱身體護(hù)理元件40’的外表面上的電觸頭23’，用于使熱生成元件選擇性聯(lián)接到外部電功率源。
[0039]現(xiàn)在參見(jiàn)圖7A-7B，皮膚護(hù)理裝置10可連接到組合支架和供能器(或“供能器支架”)50，所述組合支架和供能器50包括插頭51以使其電連接到外部電源，例如電網(wǎng)(例如通過(guò)Iiov家用電源)。雖然插頭51顯示為從供能器支架50的后部延伸，但將認(rèn)識(shí)到這個(gè)集成插頭可替換為電源線和插頭組合。皮膚護(hù)理裝置可支撐在平臺(tái)52上，并且外部電連接器53被布置且配置成接合裝置10的電觸頭23 (圖2所示)，以給熱生成元件供能。供能器支架50優(yōu)選包括供能電路，以控制熱生成元件的供能。供能電路可包括定時(shí)器，并且可通過(guò)啟動(dòng)供能電路開(kāi)關(guān)54而起始。
[0040]在圖8-11所示的替代實(shí)施例中，外殼20”還包括用于熱身體護(hù)理元件40”的安裝件60。熱身體護(hù)理元件40”隨后可操作地聯(lián)接到外殼20”上的安裝件60。在一個(gè)實(shí)施例中，熱身體護(hù)理元件40”可釋放地連接到安裝件60。安裝件60將熱身體護(hù)理元件40”固定到外殼20”，而不影響熱身體護(hù)理元件40”根據(jù)需要起作用的能力。例如，安裝件60可旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)或?qū)嵘眢w護(hù)理元件40”提供其他所需運(yùn)動(dòng),或它可在外殼20”上保持靜止，以傳遞來(lái)自運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)30的所需振動(dòng)。合適的安裝件將是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。可用安裝件的代表性、非限制性列表包括搭扣配合安裝件；螺紋安裝件；帶銷、帶夾子、或帶環(huán)的安裝件(使用可移動(dòng)的銷、栓、夾子、或環(huán)來(lái)將熱身體護(hù)理元件固定在安裝件中或者固定到安裝件)；夾置安裝件；卡口安裝件；鉤環(huán)(VELCRO)安裝件等等。
[0041]例如，如圖8所示，手持裝置10”具有含插座61的旋轉(zhuǎn)安裝件60，熱身體護(hù)理元件40”的聯(lián)接元件配合到所述插座61內(nèi)。熱身體護(hù)理元件40”基本上是圓形的，并且具有約20mm至約60mm的直徑。圖9中更詳細(xì)地顯示了熱身體護(hù)理元件40”的附接表面62，所述附接表面62被設(shè)計(jì)為配合到這個(gè)實(shí)施例的安裝件60的插座61內(nèi)。附接表面62具有多個(gè)接合臂63，所述多個(gè)接合臂63在遠(yuǎn)離熱身體護(hù)理元件40”的方向從附接表面62延伸，所述接合臂中的至少一個(gè)包括搭扣配合突出64，用于與相關(guān)聯(lián)插座61的凹部65接合(圖8所示)。至少一個(gè)隔離腿部66在遠(yuǎn)離熱身體護(hù)理元件40”的方向從附接表面62延伸，以在配合到相關(guān)聯(lián)插座61 內(nèi)時(shí)支撐所述熱身體護(hù)理元件40”。附接表面62還具有在遠(yuǎn)離熱身體護(hù)理元件40”的方向從附接表面62延伸的至少一個(gè)鍵67，所述至少一個(gè)鍵67被布置且配置成配合到相關(guān)聯(lián)插座61中的凹口 68內(nèi)。附接表面62還可具有一個(gè)或多個(gè)可選的定心凸緣69，用于改善熱身體護(hù)理元件40”在容器61中的配合性。作為另外一種選擇，可將一個(gè)或多個(gè)隔離腿部和一個(gè)或多個(gè)定心凸緣的功能組合到在附接表面62周圍間隔開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0042]如圖10所示，用于使熱生成元件選擇性聯(lián)接到外部電功率源的電觸頭23”設(shè)置在熱身體護(hù)理元件40”的外表面上。此實(shí)施例的皮膚護(hù)理裝置10”可連接到修改的供能器支架50”上，所述修改的供能器支架50”包括插頭51以使其電連接到外部功率源，如圖11所示。皮膚護(hù)理裝置可支撐在平臺(tái)上，并且外部電連接器53”被布置且配置成接合裝置10的電觸頭23”，以給熱生成元件供能。再次，供能器支架50”優(yōu)選包括供能電路，以控制熱生成元件的供能。供能電路可包括定時(shí)器，并且可通過(guò)啟動(dòng)供能電路開(kāi)關(guān)而起始。
[0043]更詳細(xì)地，熱身體護(hù)理元件的熱源被設(shè)置在熱身體護(hù)理元件內(nèi)，并且與熱能存儲(chǔ)介質(zhì)熱接觸。熱源可以是接受來(lái)自熱身體護(hù)理元件外部的能量且提供熱能的任何熱源。優(yōu)選熱源包括但不限于電熱源，例如電阻加熱器、正溫度系數(shù)(“PTC”)加熱器、筒式加熱器(通常為筒中的電阻加熱器)等等；電磁熱源，例如紅外加熱器等等。更優(yōu)選地，熱源是電熱源，并且最優(yōu)選地，熱源是正溫度系數(shù)加熱器(PTC)。PTC加熱器因其自身調(diào)節(jié)特征而已知，并且通過(guò)隨溫度增加而增加其電阻，能夠經(jīng)過(guò)廣泛范圍的電壓和消散條件在接近恒定的溫度下操作。PTC在某些情況下可允許省略恒溫器，因?yàn)镻TC隨溫度增加而增加其電阻。作為另外一種選擇，固定電阻加熱器將需要更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，以便維持溫度且超過(guò)其溫度設(shè)定點(diǎn)。這個(gè)設(shè)計(jì)使用PTC加熱器和簡(jiǎn)單的雙金屬溫度開(kāi)關(guān)兩者來(lái)控制。更具體地，使用雙金屬“蠕變動(dòng)作”開(kāi)關(guān)代替“快動(dòng)作”，以便使溫度維持在+/-3°C內(nèi)。
[0044]可通過(guò)摻入熱開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)另外的安全。這提供了在雙金屬開(kāi)關(guān)失敗(未打開(kāi))并且PTC加熱器不知何故生成過(guò)量熱兩者的情況下的附加安全。熱開(kāi)關(guān)將永久接通電路，從而去除所有能量。
[0045]用于圖8-11的供能器支架50”和熱身體護(hù)理元件40”的電路例子顯示于圖12中。供能器支架50”包括插頭51”用于選擇性聯(lián)接到電網(wǎng)55。供能器支架50”還包括供能電路，其包括將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的變壓器，和電器漏電斷路器(示意性顯示為56)。此外，該電路包括定時(shí)器57和充電電路開(kāi)關(guān)54”。供能器支架50”通過(guò)外部電連接器53”和熱身體護(hù)理元件電觸頭23”連接到熱身體護(hù)理元件40”。在此示意圖中，熱身體護(hù)理元件40”包括安全切斷開(kāi)關(guān)409、熱開(kāi)關(guān)408、和PTC加熱器404。還顯示了任選的指示燈58。
[0046]為了生成熱，熱源需要從熱身體護(hù)理元件的外部遞送的能量。一種常規(guī)方法可包括從熱源到熱身體護(hù)理元件的外部的引線或其他金屬連接部。其他可能性包括電磁感應(yīng)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，引線從熱源延伸到設(shè)置在熱身體護(hù)理元件上的一個(gè)或多個(gè)聯(lián)接器，所述一個(gè)或多個(gè)聯(lián)接器可接合外部電源的連接器。這個(gè)電源可以是穿過(guò)外殼到設(shè)置在其上的電觸頭的導(dǎo)管。這些電觸頭依次又通過(guò)電源插頭連接到外部電源，例如家用電源。
[0047]再次，熱身體護(hù)理元件包括容器，所述容器包括由絕熱材料形成的基座和導(dǎo)熱頂蓋。該容器還可包括另外的絕熱表面，例如外部套筒。有用的絕熱材料的代表性非限制性列表包括聚合材料及其他有機(jī)材料、陶瓷材料等等。優(yōu)選的絕熱材料具有低導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，例如聚合物和陶瓷，并且是尺寸穩(wěn)定的。
[0048]對(duì)于容器的頂蓋及其他導(dǎo)熱元件有用的導(dǎo)熱材料可由任何導(dǎo)熱材料形成。有用的導(dǎo)熱材料的代表性非限制性列表包括導(dǎo)熱聚合材料、金屬等等。優(yōu)選的導(dǎo)熱材料包括具有低導(dǎo)電性的導(dǎo)熱聚合物。
[0049]熱能存儲(chǔ)介質(zhì)用于存儲(chǔ)在它連接到外部電源時(shí)由熱源生成的熱，并且用于在使用過(guò)程中將熱釋放到身體護(hù)理表面。優(yōu)選地，熱能存儲(chǔ)介質(zhì)具有高熱存儲(chǔ)密度。存在三種主要的用于熱能存儲(chǔ)的物理方式:感熱、相變反應(yīng)、和熱化學(xué)反應(yīng)。感熱存儲(chǔ)基于材料中的溫度變化，并且單位存儲(chǔ)容量等于熱容X溫度變化。感熱系統(tǒng)一般具有大熱質(zhì)量或要求大溫度范圍。
[0050]當(dāng)材料在加熱過(guò)程中改變其相時(shí)導(dǎo)致相變熱存儲(chǔ)；在材料冷卻期間隨著相變的逆轉(zhuǎn)而消散存儲(chǔ)在相變中的熱。相變材料的存儲(chǔ)容量等于在相變溫度下的相變焓+在整個(gè)存儲(chǔ)溫度范圍上存儲(chǔ)的感熱。
[0051 ] 相變系統(tǒng)一般具 有比感熱存儲(chǔ)系統(tǒng)高得多的能量存儲(chǔ)密度。
[0052]因此，一種優(yōu)選形式的熱能存儲(chǔ)介質(zhì)是相變材料。優(yōu)選的相變材料具有每單位質(zhì)量的高熔解潛熱(增加能量存儲(chǔ)密度)、提供另外的感熱存儲(chǔ)效應(yīng)的高比熱、高導(dǎo)熱性、高密度和最重要的在所需操作溫度范圍下的熔點(diǎn)。另外的考慮包括安全性(不易燃、無(wú)毒性、無(wú)爆炸性)、非腐蝕性、無(wú)化學(xué)分解。相變材料的類別包括有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料。有機(jī)材料包括但不限于蠟例如石蠟(CnH2n+2)和脂肪酸(CH3-(CH2)2n)-COOH)例如月桂酸、硬脂酸、戊甘油。這些材料一般是化學(xué)穩(wěn)定的，具有高熔化熱，安全，非反應(yīng)性，并可循環(huán)使用的。然而，它們可具有在其固態(tài)時(shí)相對(duì)低導(dǎo)熱性的缺點(diǎn)，它們的體積潛熱存儲(chǔ)容量是相對(duì)低的；它們可為易燃的。具體地，石蠟可得自許多商業(yè)來(lái)源。這些蠟一般不具有獨(dú)特的熔點(diǎn)溫度。相反，它們具有熔點(diǎn)范圍。例如，可得自美國(guó)紐約西巴比倫市史東畢斯公司(Strahl&Pitsch, Inc.West Babylon, New York, USA)的一種材料具有 50_53°C (122-127 °F )的熔點(diǎn)范圍(熔點(diǎn)打開(kāi)頂蓋管USP II類)。其他石蠟可具有最高至69-73°C的熔點(diǎn)范圍。
[0053]上文在相變材料系統(tǒng)中鑒定的一個(gè)問(wèn)題是在相變和/或化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的顯著體積變化。因此，可能期望采用“承壓塊”411(圖5C所示)或能夠因體積變化而擴(kuò)展或收縮的材料，所述體積變化可由氣囊或熱能存儲(chǔ)介質(zhì)生成。承壓塊411可以是附接到杯的分開(kāi)項(xiàng)或整合進(jìn)熱身體護(hù)理元件的模塑過(guò)程內(nèi)。承壓塊的另一個(gè)目的是幫助使熱能存儲(chǔ)介質(zhì)維持在特定位置中例如緊靠電加熱器或在熱身體護(hù)理元件的一個(gè)側(cè)壁上。
[0054]熱能存儲(chǔ)介質(zhì)可因其操作溫度范圍而選擇。一般地，感熱系統(tǒng)將可在非常廣泛的溫度范圍上(它在其上不改變相的范圍)操作。當(dāng)操作溫度范圍跨越相變溫度，尤其是接近和/或略微超過(guò)所需熱敷溫度的相變溫度時(shí)，相變系統(tǒng)將具有特別的有效性。
[0055]在熱身體護(hù)理元件中使用的熱能存儲(chǔ)介質(zhì)的量將由熱身體護(hù)理元件的可用體積和所需熱容決定。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，用于在具有運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)的手持裝置中使用的可包含約I至約5g的蠟或蠟混合物。更優(yōu)選地，這個(gè)實(shí)施例可包含約I至約3g的蠟或蠟混合物。 [0056]在備選實(shí)施例中，例如上文描述的圖6A和6B所示的熱石，蠟的量可增加。例如，一個(gè)熱石大小可包含約2至約12g的蠟或蠟混合物，并且更優(yōu)選地，在約3至約IOg之間的蠟或蠟混合物。
[0057]補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可以是墊或其他元件，所述其他元件能夠傳遞來(lái)自熱生成元件41的熱，并與身體護(hù)理表面42相關(guān)聯(lián)放置。補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可與身體護(hù)理表面42配對(duì)，并且可包括用于接觸身體護(hù)理表面42的聯(lián)接結(jié)構(gòu)47的固定表面，以在裝置操作過(guò)程中將補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46暫時(shí)固定到身體護(hù)理表面42。如上所述，固定表面可由聯(lián)接結(jié)構(gòu)接合。
[0058]作為另外一種選擇，補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可經(jīng)由任何數(shù)目的合適機(jī)構(gòu)或磁部件(未示出)在裝置的操作過(guò)程中保持就位，所述合適機(jī)構(gòu)或磁部件例如夾鉗、搭扣、粘接劑等等可用于方便補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46的附接和脫開(kāi)。
[0059]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46是多孔材料或包括多孔材料，所述多孔材料例如多孔板。孔可能能夠?qū)⒁后w從補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46內(nèi)傳遞到其可接觸的皮膚表面。板可以是基于纖維和/或薄膜的(例如可包括纖維和/或塑料薄膜材料，例如一層或多層這些材料)。材料層可以是相對(duì)剛性的或相對(duì)適形的，并且可發(fā)揮一種或多種功能例如由皮膚可接觸表面在皮膚上的摩擦增強(qiáng)，皮脂遠(yuǎn)離皮膚的傳遞，多種如下所述的清潔劑和/或有益劑朝向皮膚的傳遞，使得除了其他功能以外，它們還可對(duì)其提供一些有益效果。合適的可使用的纖維材料包括基于有機(jī)聚合物的纖維材料，所述有機(jī)聚合物例如聚酯、聚烯烴、人造絲、例如來(lái)自木漿的纖維素、雙組分纖維以及它們的其他組合。纖維是織造的或非織造的，并且經(jīng)由例如梳理過(guò)程被布置在網(wǎng)絡(luò)中，并經(jīng)由例如空氣通過(guò)粘合、化學(xué)粘合或壓印過(guò)程而粘合。纖維材料層可包括粘合劑例如有機(jī)樹(shù)脂或其他成分，以調(diào)控其機(jī)械或流體管理性質(zhì)。纖維材料層可具有基重，所述基重支撐層以維持其機(jī)械完整性，用于補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46的一種或多種用途。基重可在例如約10克/平方米(gsm)至約100gsm之間，例如在約40gsm至約60gsm之間。
[0060]作為另外一種選擇，補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可具有按摩突起、定向纖維(例如刷或DILOUR表面)和/或涂布表面。然而，可期望具有按摩突起和/或涂布表面的是身體護(hù)理表面42自身。
[0061]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46包括一種或多種清潔劑和/或有益劑。多種清潔劑是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的，并且所選清潔劑(如果有的話)對(duì)于本發(fā)明的操作并非關(guān)鍵。“有益劑”意指的是對(duì)皮膚具有化妝或治療效果的化合物(如，合成化合物或從天然源分離的化合物)，包括但不限于增亮劑、致暗劑如仿曬黑劑、抗痤瘡劑、光澤控制劑、抗微生物劑、抗炎劑、抗真菌劑、抗寄生蟲(chóng)劑、外用止痛劑、防曬劑、光防護(hù)劑、抗氧化劑、角質(zhì)層分離和去角質(zhì)劑、表面活性劑、保濕劑、營(yíng)養(yǎng)素、維生素、能量增強(qiáng)劑、抗汗劑、收斂劑、除臭劑、毛發(fā)生長(zhǎng)抑制劑、防脫發(fā)劑、毛發(fā)生長(zhǎng)促進(jìn)劑、脫毛發(fā)劑、緊膚劑、抗結(jié)繭劑、抗衰老劑如抗皺劑、皮膚調(diào)理劑、過(guò)敏抑制劑、消毒劑、外用止痛劑、止癢劑、抗組胺藥、抗感染藥、抗膽堿藥、血管收縮劑、血管擴(kuò)張劑、傷口愈合促進(jìn)劑、肽、多肽、蛋白、除臭齊?、防汗劑、成膜聚合物、對(duì)抗刺激劑、酶、酶抑制劑、有毒常春藤處理劑、有毒橡樹(shù)處理劑、灼傷處理劑；抗尿布皮炎治療劑；痱子劑；植物提取物(包括草本植物提取物)；黃酮類化合物；增感劑；抗氧化劑、角質(zhì)層分離劑；防曬劑；和抗水腫劑；以及它們的組合。
[0062]“植物提取物”是指兩種或多種從植物中分離的化合物的混合物。植物提取物的例子包括(但不限于)諸如大豆的豆科植物、蘆薈、龍牙草、姜花、大黃、馬齒莧、雪松樹(shù)、肉桂、金縷梅、蒲公英、當(dāng)歸 、姜黃、姜、小地榆、蕺菜、薏苡仁以及麝香草。
[0063]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，有益劑被設(shè)計(jì)用于施加到前額區(qū)域上并且包括但不限于:控油劑，例如二氧化鈦、醇類、植物提取物、和滑石；孔精修劑，例如α -羥基酸、β -羥基酸、和酶；抗痤瘡劑，例如過(guò)氧化苯甲酰、水楊酸、三氯化碳、三氯生、壬二酸、克林霉素、阿達(dá)帕林、紅霉素、乙?；前封c、視黃酸、和硫；油吸收劑，例如二氧化鈦和粘土 ；光澤控制劑，例如硅樹(shù)脂、醇類、滑石、和粘土 ；暗點(diǎn)減少劑，例如維生素C、對(duì)苯二酚、植物提取物、α -羥基酸、β -羥基酸、和類視黃醇；和/或皺紋/細(xì)紋減少劑，例如類視黃醇、α -羥基酸、和酶。
[0064]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，有益劑被設(shè)計(jì)用于施加到嘴部周圍并且包括但不限于:水合/潤(rùn)濕劑，例如，甘油、硅樹(shù)脂、二醇類、植物提取物、和酯；孔精修劑；抗痤瘡劑；血管擴(kuò)張劑，例如煙酰胺和娑羅子提取物；血管收縮劑，例如咖啡因和植物提取物；皮膚除皺劑，例如含銅肽、二甲基氨基乙醇、和聚合物；緊膚劑；皺紋/細(xì)紋減少劑；脫色/皮膚增亮劑，例如維生素C、對(duì)苯二酚、植物提取物、α -羥基酸、β -羥基酸、類視黃、熊果苷、和曲酸；以及脫毛/頭發(fā)減少劑，例如大豆提取物、η-乙酰半胱氨酸、和異黃酮類。
[0065]為了使用本發(fā)明的系統(tǒng)，使用者可通過(guò)插頭51將供能器支架50連接到家用電流。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用者將通過(guò)按壓供能電路開(kāi)關(guān)54驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以允許電流流動(dòng)到熱身體護(hù)理元件40內(nèi)。當(dāng)熱身體護(hù)理元件40被完全供能以提供所需熱時(shí)，信號(hào)可警告使用者從供能器支架50處取出手持皮膚護(hù)理裝置10。
[0066]如果需要，則任選的補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可施加到熱身體護(hù)理元件40的身體護(hù)理表面42。此外，補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可通過(guò)在自來(lái)水下運(yùn)行而弄濕或浸濕。補(bǔ)充的身體護(hù)理部件可在使用前的任何時(shí)間施加。例如，補(bǔ)充的身體護(hù)理部件46可在給熱身體護(hù)理元件40供能前施加,或者它可在熱身體護(hù)理元件40已完全供能且加熱后,緊在施加到使用者的皮膚前施加。
[0067]運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)30可由使用者啟動(dòng)，并且皮膚護(hù)理裝置10可到處移動(dòng)與使用者的皮膚接觸用于所需效果。
[0068]制備圖5的熱身體護(hù)理元件40的一種方法顯示于圖13中。具有兩室的絕熱、圓柱形杯401由塑料形成并具有外螺紋。PTC加熱器404被固定到第一室402的塑料基座。
[0069]導(dǎo)熱頂蓋406具有壁406a,所述壁406a被布置且配置成在裝配時(shí)為杯401的第一室加襯。凸緣406b從頂蓋406的頂部表面延伸到杯401的第二室403中。熱開(kāi)關(guān)408和安全切斷開(kāi)關(guān)409被固定到凸緣，以允許它們經(jīng)由頂蓋406的導(dǎo)熱性感測(cè)且控制第一室402中的溫度。
[0070]墊圈48例如ο形環(huán)被設(shè)置在杯401的頂部上，并且具有安裝在凸緣上的熱開(kāi)關(guān)和安全切斷開(kāi)關(guān)的頂蓋406被放置在杯401上。加熱器、熱開(kāi)關(guān)和安全切斷開(kāi)關(guān)例如經(jīng)由在電路中的絕緣線電互連，所述絕緣線經(jīng)過(guò)分開(kāi)兩室的壁401a。電路還具有電觸頭23”410，以接合外部電源。
[0071]任選的聯(lián)接結(jié)構(gòu)47例如塑料吊鉤，可粘附到頂蓋406的身體護(hù)理表面42的一部分，并且熱身體護(hù)理表面 40的帶螺紋外部套筒407被擰到杯401的外螺紋上，以完成容器43。熱能存儲(chǔ)介質(zhì)405例如蠟可通過(guò)端口注入封閉的第一室內(nèi)，并且端口可被密封以完成裝配。
[0072]前述僅是制備本發(fā)明的熱身體護(hù)理元件的一種方式。普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到裝配本發(fā)明的熱身體護(hù)理元件的多種替代方案。
[0073]SM
[0074]實(shí)例I
[0075]下述是測(cè)定提供用于預(yù)定時(shí)間段的所需熱量需要的石蠟質(zhì)量的例子。對(duì)于這個(gè)實(shí)例，值是近似的并且四舍五入成不超過(guò)2個(gè)有效數(shù)字。在這個(gè)實(shí)例中，我們顯示測(cè)定將浸濕墊(由小型非織造墊保留的2克水)從20°C加熱到40°C并將該熱提供120秒所需的系統(tǒng)的過(guò)程。基于水的質(zhì)量、溫度范圍、熱持續(xù)時(shí)間和假設(shè)的在將熱傳遞到浸濕墊中的50%效率，我們測(cè)定需要450焦耳(“J”)的能量。
[0076]在這個(gè)實(shí)例中，我們使用這樣的石蠟，其具有在液相中約2000J/(kg_°C )的比熱，在固相中約1000J/(kg-°C )的比熱，和約210000J/kg的熔化熱，和約53-57°C的熔點(diǎn)范圍。當(dāng)用于加溫浸濕墊時(shí)，我們采取約60°C的初始液相溫度，和約40°C的最終固相溫度。為了對(duì)墊提供450J，我們測(cè)定需要約0.002kg (2g)蠟。
[0077]為了在2g石蠟中存儲(chǔ)450J熱能，我們測(cè)定將2g石蠟從20°C的初始固相溫度加熱至約55-60°C的最終液相溫度所需的電能的量。為了使所需電能最小化，我們選擇通過(guò)使用由蠟圍繞的內(nèi)部電加熱器的熱傳導(dǎo)效率最大化。基于假設(shè)的操作效率和假設(shè)的熱傳遞效率，我們測(cè)定將450J的熱能存儲(chǔ)在2g蠟中所需的電能為約1000J。最后，我們將靶時(shí)間設(shè)為將蠟加熱90秒。因此，提供且存儲(chǔ)熱能所需的電功率為1050J/90秒，或約12瓦特(“W，，)。
[0078]為了測(cè)定提供所需電功率的能源[功率(W)=電壓(V)*電流(I)]是否能夠在無(wú)繩、手持皮膚護(hù)理裝置中提供，我們作出下述假設(shè)和計(jì)算。假設(shè)使用1.5V單個(gè)電池，生成12W所需的電流將是:
[0079]12W = 1.5V*I,
[0080]或
[0081]I = 12W/1.5V,
[0082]或
[0083]I = 8 安培
[0084]因?yàn)锳A電池在毫安(“mA”)的范圍內(nèi)操作，所以將需要大量AA電池。大容量電池太大且太重和/或太昂貴。因此，選擇例如以120VAC的外部電源。在120VAC時(shí)，所需電流將低幾個(gè)數(shù)量級(jí):
[0085]I = 12W/120V,
[0086]或
[0087]I = 0.1 安培(IOOmA)
[0088]因此,外部電源允許使用低電流和因此使用更小的部件。
[0089]實(shí)例2:
[0090]下述是測(cè)定關(guān)于放置在皮膚上10到30分鐘的熱石實(shí)施例所需的石蠟質(zhì)量的實(shí)例。
[0091]再次，我們使用這樣的石蠟，其具有在液相中約2000J/(kg_°C )的比熱，在固相中約1000J/(kg-°C )的比熱，和約210000J/kg的熔化熱，和約53-57°C的熔點(diǎn)范圍。當(dāng)用于加溫浸濕墊時(shí)，我們采取約60°C的初始液相溫度，和約40°C的最終固相溫度。我們還假設(shè)熱能以IJ/秒或IW傳遞到皮膚。因此，對(duì)于10分鐘的持續(xù)時(shí)間，需要600J熱能。對(duì)于30分鐘的持續(xù)時(shí)間，需要1800J。這導(dǎo)致約2.5g(10分鐘施加)至約8g(30分鐘施加)的蠟質(zhì)量。當(dāng)然，加熱蠟且將熱存儲(chǔ)在蠟(和更大容器)中所需的電功率將由實(shí)例I增加。
[0092]以上提供的說(shuō)明書(shū)和實(shí)施例用以幫助完整且非限制性地理解本文所公開(kāi)的發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出本發(fā)明的許多變型和實(shí)施例，因此本發(fā)明由以下所附的權(quán)利要求書(shū)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種熱身體護(hù)理兀件，包括: a)具有至少一個(gè)導(dǎo)熱表面的容器，所述容器封裝與熱能存儲(chǔ)介質(zhì)熱接觸的電加熱器，所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)包括相變存儲(chǔ)介質(zhì)；和 b)用于選擇性聯(lián)接到外部電功率源的電連接件； 其中所述外部電功率源位于所述熱身體護(hù)理元件的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述電加熱器選自電阻加熱器、正溫度系數(shù)加熱器、筒式加熱器、以及它們的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述電加熱器為正溫度系數(shù)加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，還包括溫度控制元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述溫度控制元件包括蠕變動(dòng)作開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)還包括感熱存儲(chǔ)介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述相變存儲(chǔ)介質(zhì)包含蠟或蠟混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)還包括承壓塊。
9.一種系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件和供能支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述供能支架接合所述熱身體護(hù)理元件的電連接器以給所述熱身體護(hù)理元件供能，并且所述供能支架可選擇性地聯(lián)接到電網(wǎng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述導(dǎo)熱表面被布置且配置成保持補(bǔ)充的身體護(hù)理部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述補(bǔ)充的身體護(hù)理部件包含多孔材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱身體護(hù)理元件，其中所述補(bǔ)充的身體護(hù)理部件還包含至少一種清潔劑、至少一種皮膚有益劑、或它們的組合。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，所述熱身體護(hù)理元件被布置并且配置成用于可釋放地附接到包括運(yùn)動(dòng)生成系統(tǒng)的手持裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱身體護(hù)理元件，包括約I克至約5克的所述相變存儲(chǔ)介質(zhì)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱身體護(hù)理元件，所述熱身體護(hù)理元件被布置且配置成用于在熱石按摩過(guò)程中放置在哺乳動(dòng)物身體上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱身體護(hù)理元件，包括約2克至約12克的所述相變存儲(chǔ)介質(zhì)。
18.一種將熱施加到人或動(dòng)物的皮膚表面的方法，包括以下步驟: a)使電加熱器電連接到外部電功率源，以加熱與其熱接觸的熱能存儲(chǔ)介質(zhì)，所述電加熱器和熱能存儲(chǔ)介質(zhì)封裝在被布置且配置成用于由人手抓握的容器中； b)使所述電加熱器與所述外部電功率源斷開(kāi)；以及 c)在所述電加熱器與所述外部電功率源斷開(kāi)時(shí)，將所述身體護(hù)理表面施加到所述皮膚表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括將補(bǔ)充的身體護(hù)理部件聯(lián)接到所述身體護(hù)理表面的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述電加熱器為正溫度系數(shù)加熱器。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)包括感熱存儲(chǔ)介質(zhì)，并且加熱所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)的步驟包括升高所述感熱存儲(chǔ)介質(zhì)的溫度。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)包括相變存儲(chǔ)介質(zhì)，并且加熱所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)的步驟包括改變所述相變存儲(chǔ)介質(zhì)的相。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述相變存儲(chǔ)介質(zhì)為選擇的蠟或蠟混合物，并且加熱所述熱能存儲(chǔ)介質(zhì)的步驟包括熔化所述蠟所述相變存儲(chǔ)介質(zhì)的相。
【文檔編號(hào)】A61H23/02GK103945803SQ201280057402
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】R·J·吉萊斯皮, R·哈姆倫, R·J·小豪爾, M·H·老庫(kù)切維奇 申請(qǐng)人:強(qiáng)生消費(fèi)者公司