Термоконтрастный воздушный массажер

Термоконтрастный воздушный массажер может найти применение в учреждениях медицины и в домашних условиях для лечения и профилактики различных заболеваний, а также для общеукрепляющего, закаливающего и оздоравливающего воздействия.

Рабочим телом является воздух, подаваемый из компрессора в вихревую трубку Ранка-Хильша, где воздушный поток разделяется на две фракции, резко отличающихся по температуре. Эти два воздушных потока подаются по гибким трубопроводам в душевую насадку, снабженную двумя перфорированными головками. Струи воздуха, различной (контрастной) температуры, вытекая из отверстий перфорации в головках насадки, воздействуют на обрабатываемый участок тела человека, создавая физиотерапевтический эффект. Использование воздуха вместо воды создает дополнительные комфортные условия, позволяя принимать процедуры, не прибегая к каким-либо подготовительным действиям (переодевания и т.п.), практически в любых условиях. Массажер компактен, прост в изготовлении и работе, надежен и потребляет мало энергии.

Термоконтрастный воздушный массажер (в дальнейшем - массажер) может найти применение в учреждениях медицины и в домашних условиях для лечения и профилактики различных заболеваний, а также для общеукрепляющего, закаливающего и оздоравливающего воздействия.

Контрастные обливания - попеременное действие на кожные покровы тела потоков воды, резко различающихся по температуре. Подобные водные процедуры, по утверждению медиков, полезны и для тела, и для души.

При воздействии на кожу высоких температур, поры открываются, происходит расширение сосудов и организм начинает выводить шлаки, резкий переход на холодную воду, воздействует на нервные окончания и поры начинают быстро сужаться, происходит очищение клеток. Благодаря такому контрасту кожа приобретает гладкую структуру и упругость, по сути температурное чередование, то есть контраст, оказывает на наш организм омолаживающее действие.

Принимать контрастный душ можно в домашних условиях, вручную переключая смеситель с «холодной» воды на «горячую» и наоборот. Конечно, это требует определенной силы воли, привыкания и зачастую связано с опасностью неправильной дозировки времени воздействия «холодной» части процедуры, что может привести к простудным заболеваниям. Поэтому разрабатывают специальные душевые насадки, сочетающие в себе одновременно два потока воды различной температуры, позволяющие ограничить «обрабатываемый» участок тела или создать более комфортные условия принятия контрастного душа. Известны некоторые разработки, например: «гидромассажное устройство купальной ванны» - патент РФ 2161944; «душевая насадка для температурного массажа» - патент РФ 2221650; «гидромассажное устройство купальной ванны» - патент РФ 2157439; «контрастный душ» - патент РФ 2033131; «термоконтрастный душ» - патент РФ 2006216. Однако при всех своих достоинствах, указанные разработки имеют недостатки, в основном связанные с некоторыми ограничениями их технических параметров, и неудобствами пользования.

Так как рабочим телом вышеперечисленных разработок является вода, причем из магистрали общего пользования, то параметры температурного режима имеют соответствующие ограничения, не говоря уже о необходимости специального монтажа. Кроме того, при каждом приеме процедуры необходимо раздеваться, одеваться и т.п., что требует затраты определенного времени и не всегда удобно.

Всех этих недостатков лишен предлагаемый массажер. Рабочим телом в данном случае является воздух, получаемый автономно. Массажер компактен, занимает мало места и всегда готов к использованию. Конструктивно массажер прост, а, следовательно и надежен, в нем отсутствуют электронагревательные элементы и он безопасен в применении. Так как рабочим телом является воздух, процедуры можно принимать в любой одежде и только открывая необходимую часть тела, более тщательно регулируя разницу и продолжительность физиотерапевтического действия, при этом можно заниматься еще каким-нибудь делом, например, смотреть телевизор. Происходит не только тепловое контрастное воздействие, но также массажирование, т.к. головки входящей в массажер насадки вращаются и струи воздуха точечно воздействуют на участки обрабатываемой поверхности тела.

Массажер включает в себя следующие основные узлы:

- Компрессор, обеспечивающий расход воздуха до 50 л/мин при давлении до 0.8 МПа;

- Вихревую трубку Ранка-Хильша;

- Душевую насадку (в дальнейшем - насадка) с вращающимися головками.

Физиотерапевтический эффект массажера основан на воздействии на определенный участок тела воздушных потоков, резко различающихся по температуре, причем их значения (как абсолютные, так и разницу между ними) можно регулировать в зависимости от требуемого курса лечения и индивидуального ощущения.

Разделение потока воздуха, подаваемого компрессором на горячую и холодную составляющую, основано на т.н. «эффекте Ранка-Хилыпа», описанного в литературе, в том числе и в научной, как например, Вихревой эффект и его применение в технике / А.П.Меркулов. - М.: Машиностроение, 1966. /1/, Вихревые аппараты / А.Д.Суслов, C.B.Иванов, А.В.Мурашкин, Ю.В.Чижиков. - М.: Машиностроение, 1985. /2/, Вихревой эффект и его применение в технике / А.П. Меркулов. - Самара: Оптима, 1997. /3/, а также в Интернет (ключевые слова: «вихревой эффект», «эффект Ранка», «вихревая трубка»), например: sciteclibrary.ru>rus/catalog/pages/1file://390.html/Ю.Ю.Рыкачев - К вопросу о физике эффекта Ранка /4/.

Основываясь на вышеописанном эффекте, созданы самые разнообразные приборы от микрохолодильников до сложных установок по обработке природного газа в нефтедобывающей, газовой и химической промышленности, разнообразные приборы для авиации, железнодорожного и автомобильного транспорта, и сельского хозяйства (см. /1/, /2/, /3/ и Интернет).

Предлагаемая полезная модель использует вышеозначенный «эффект Ранка-Хильша» для физиотерапевтических целей. Основная задача заявляемого технического решения заключается в создании двух воздушных потоков, резко различающихся по температуре, воздействующих на определенный участок тела человека, причем эти потоки воздуха, проходя через сопла в головках насадки, разбиваются на определенное количество отдельных струй, поступающих из перфорированных головок насадки. Головка с холодной фракцией расположена в центре насадки, а головка с горячей фракцией расположена концентрично, причем головки вращаются в разные стороны, так что струи создают массажирующий эффект. Сама насадка с вращающимися головками снабжена ручкой, так что ее можно перемещать, последовательно обрабатывая желаемые участки тела. Подобное расположение головок (в центре - холодная, а по краям - горячая), благоприятно ощущается пациентом, не позволяя растекаться ощущению холода, т.к. охлаждаемый участок окружен кольцом согревающего потока.

На фигуре 1 представлена общая схема массажера. Здесь 1 -компрессор; 2 - вихревая трубка; 3 - насадка; 4, 5, 6 - гибкие трубопроводы.

На фигуре 2 показано движение воздушных потоков: сжатый воздух от компрессора поступает в вихревую трубку, разделяется на холодную и горячую фракции и далее эти две раздельные фракции поступают по гибким трубопроводам в насадку и через перфорацию в головках насадки выбрасываются окружающую среду - на обрабатываемый участок тела. Благодаря тому, что каналы перфорации выполнены под углом к оси вращения головок насадки, создается реактивный момент и головки вращаются (в разных направлениях). Холодная фракция обозначена белой стрелкой, а горячая - черной.

На фигуре 3 показано сечение F-F (см. фиг.2) по улитке вихревой трубки. Стрелками показано движение воздуха

На фигуре 4 показан вид на насадку сверху.

На фигуре 5 показан вид на насадку спереди.

На фигуре 6 приведена конструктивная схема насадки. Здесь 7 -корпус; 8 - регулировочное кольцо; 9 - крышка; 10 - горячая головка; 11 - холодная головка; 12 - подшипник холодной головки; 13 - подшипник горячей головки;

На фигуре 7 показано сечение -A (см. фиг.6) по крышке 9 с каналами подвода. Здесь: 14 - центральный канал подвода холодного воздуха; 15 и 16 отводящие каналы; 17 и 18 - холодные камеры смешения; 19 и 20 - каналы подвода горячего воздуха; 21 и 22 - отводящие каналы горячего воздуха; 23 и 24 - горячие камеры смешения.

На фигуре 8 показан вид В на регулировочное кольцо 8 (со снятой крышкой 9). Здесь: 25 и 26 - фигурные прорези в регулировочном кольце; 27, 28, 29, 30 - отверстия в корпусе 7 (см. фиг.6).

На фигурах 9 и 10 показано положение регулировочного кольца 8, когда фигурные прорези 25 и 26 объединяютют обе горячие и холодные камеры смешения и в горячую головку 10 через отверстия в корпусе 27 и 28 подается смесь горячего и холодного воздуха.

На фигурах 11 и 12 показано положение регулировочного кольца 8, когда фигурные прорези 25 и 26 открывают доступ в горячую головку 10 через отверстие 28 только горячий воздух из горячей камеры смешения 23 и перекрывают доступ холодного воздуха из холодной камеры смешения 18.

На фигурах 13 и 14 показано положение регулировочного кольца 8, когда фигурные прорези 25 и 26 открывают доступ в горячую головку 10 через отверстие 27 только холодный воздух из холодной камеры смешения 18 и перекрывают доступ горячего воздуха из горячей камеры смешения 23.

Массажер работает следующим образом. Компрессор подает сжатый воздух в улитку вихревой трубы. При сверхкритическом перепаде давления воздуха на соплах улитки в камере разделения вихревой трубы происходит термодинамическое разделение воздушного потока на холодную и горячую фракцию, при этом горячая фракция оттесняется к периферии, а холодная - к оси трубки. Эти два разделенных потока соответственно выводятся: горячая - через дроссель (на фиг.2 расположен в правой части трубки), а холодная -через диафрагму (на фиг.2 расположена в левой части трубки). Как показали многочисленные эксперименты и работающие образцы вихревых трубок, изменения температур воздуха зависят от отношения расходов холодной и горячей фракций, определяемых геометрическими параметрами вихревой трубы, положением дросселя и размерами диафрагмы и достигают нескольких десятков градусов как в сторону нагрева, так и в сторону охлаждения. Поэтому можно принять вполне умеренные значения температур: при подаче воздуха «комнатной» температуры (+20°С), горячая фракция будет иметь значения 60°С÷80°С, а холодная -10°С÷-15°С, хотя при необходимости эти значения могут быть подкорректированы в ту или иную сторону. По гибким трубопроводам горячая и холодная фракции подводятся к насадке и далее через соответствующие каналы - к головкам (холодной и горячей соответственно), имеющим отверстия перфорации и возможность вращения. Оси отверстий перфорации наклонены по отношению к оси вращения головок, так что за счет реактивного момента головки вращаются, причем в разные стороны. Этим достигается дополнительный массажный эффект. Температуры холодной и горячей фракций можно регулировать режимом работы компрессора, а также, с помощью регулировочного кольца, можно дополнительно подкорректировать температуру горячей фракции, как показано на фигурах 9÷14.

Подобрав оптимальный (комфортный) режим работы массажера как по перепаду температур, так и по интенсивности расхода воздуха, насадку перемещают вдоль обрабатываемого участка тела.

Массажер прост в эксплуатации, всегда готов к применению, потребляемая мощность - примерно 700 Ватт.

Использование предлагаемого массажера позволяет осуществлять общеукрепляющие, закаливающие и оздоравливающие процедуры в комфортабельной обстановке.

1. Термоконтрастный воздушный массажер, создающий массажирующий эффект воздействием на кожные покровы воздушных потоков, резко различающихся по температуре, и содержащий: вихревую трубку, воздушный компрессор, подающий сжатый воздух в вихревую трубку, душевую насадку с перфорированными вращающимися головками и систему гибких трубопроводов, соединяющих торцы вихревой трубки с соответствующими полостями душевой насадки, отличающийся тем, что для формирования двух воздушных потоков, резко различающихся по температуре, используется вихревая трубка, реализующая эффект Ранка-Хильша, а рабочим телом для массажера является воздух.

2. Термоконтрастный воздушный массажер по п.1, отличающийся тем, что душевая насадка снабжена двумя вращающимися головками, расположенными концентрично, полости которых соединяются гибкими трубопроводами с торцами вихревой трубки для подвода соответственно двух воздушных потоков, резко различающихся по температуре.

3. Термоконтрастный воздушный массажер по п.1, отличающийся тем, что головки насадки имеют перфорацию, оси отверстий которых направлены под углом к оси вращения головок, так что потоки воздуха разбиваются на определенное количество отдельных струй, и головки насадки вращаются в разных направлениях, чем достигается дополнительный массажирующий эффект.