專利名稱：可重復(fù)使用的熱袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可重新使用的熱袋。本發(fā)明還涉及一種用于熱袋的觸發(fā)裝置。本發(fā)明也涉及一種用于熱袋的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液以及這種溶液的制備工藝。
在很多應(yīng)用中使用加熱或冷卻已經(jīng)根據(jù)特定的需求由多種技術(shù)來(lái)進(jìn)行。例如，肌肉酸痛的人通常會(huì)使用裝有熱開(kāi)水的橡膠熱水袋來(lái)減輕疼痛。在任何頭部受傷的情況下，通常醫(yī)生的處方是將放置冰塊作為第一救護(hù)方法。在高燒的情況下，通用的家庭救濟(jì)方法是將浸有冷水的毛巾放到前額上來(lái)降溫。在休閑旅途中，不只一次人們想攜帶包裝的食品或者甚至攜帶烹飪?cè)O(shè)備以及原料來(lái)做飯。其它對(duì)熱能的需要是在偏遠(yuǎn)地區(qū)，在所述偏遠(yuǎn)地區(qū)，不可能獲得燃料或者燃料很貴。因此為了克服上述困難，有必要設(shè)計(jì)一種方法和裝置，以經(jīng)濟(jì)的方法并且最好是不使用燃料來(lái)產(chǎn)生熱量。為了滿足這種需求在過(guò)去的15年已經(jīng)進(jìn)行了這種稱作熱袋的裝置的開(kāi)發(fā)。所述熱袋的最主要的原理是使用由于在兩種或多種化學(xué)制品之間的化學(xué)反應(yīng)的啟動(dòng)、或由于一種過(guò)冷化學(xué)溶液的結(jié)晶作用的觸發(fā)而產(chǎn)生的熱量。在本發(fā)明的文本中所公開(kāi)的是第二方面。
在市場(chǎng)上可以購(gòu)到一些升溫材料，例如熱水袋，便攜式電熱袋式取暖器或電池操作的取暖器。然而在熱水袋的情況下，熱水被倒入所述袋中，所述熱水只能通過(guò)使用燃料或電能來(lái)獲取。此外，所述熱水袋的熱量不能持續(xù)足以產(chǎn)生明顯效果的足夠長(zhǎng)的時(shí)間。在電袋式取暖器的情況下，需要持續(xù)的供應(yīng)電能。這限制了這種加熱裝置的使用，所述加熱裝置只能用在有電的情況，例如室內(nèi)使用。在電池操作的取暖器的情況下，電池需要定期充電，并且在其電能耗盡時(shí)需要替換。在所有的這些情況下，另一個(gè)缺點(diǎn)是其使用非常有限，并且在電熱袋的情況下需要注意安全。
在美國(guó)專利US.4,532,110(1985)中已經(jīng)公開(kāi)了一種非普通的熱袋。在此方案中，通過(guò)在乙酸鈉的過(guò)冷飽和溶液上的觸發(fā)作用產(chǎn)生熱能。所述觸發(fā)動(dòng)作通過(guò)一種特殊設(shè)計(jì)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)裝置和過(guò)冷溶液的整個(gè)結(jié)構(gòu)被置于由PVC、聚氨脂等材料制成的塑性容器中。所述發(fā)明的缺點(diǎn)在于所使用的啟動(dòng)乙酸鈉過(guò)冷溶液的結(jié)晶過(guò)程的觸發(fā)器必須有一金或銀的保護(hù)層，以防止由于與化學(xué)物品的接觸而產(chǎn)生的腐蝕。但這是不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象，因?yàn)橛米饔|發(fā)器的材料已經(jīng)是一種昂貴的銅鈹合金。此外，所述用于制造熱袋的PVC材料由于不可避免地浸析氫離子而導(dǎo)致殼體壽命較短，浸析氫離子是由于鈉鹽溶液的存在而產(chǎn)生的。這種缺點(diǎn)在其它公開(kāi)的發(fā)明中以及U.S專利4,572,158；5,058,563和5,205,278中也公開(kāi)了。在所公開(kāi)的發(fā)明中，除5,058,563之外，還有另外的缺點(diǎn)，就是所述過(guò)冷溶液易于在一側(cè)流動(dòng)，產(chǎn)生不均勻的加熱效果，因此使得熱袋由于需要在啟動(dòng)結(jié)晶以產(chǎn)生熱量的過(guò)程之前，為一特定的用途需要調(diào)節(jié)所述熱袋的輪廓，而難以使用。
在美國(guó)專利5,058,563中，已經(jīng)使用一種添加劑在結(jié)晶過(guò)程中誘發(fā)凝膠作用。這種凝膠作用能幫助保持溶液所需的密度，以及在整個(gè)使用面積上熱量的均勻性。在所述公開(kāi)文本中使用的凝膠材料是水溶乙基纖維素聚合物。所述材料具有使溶液凝膠的優(yōu)點(diǎn)，卻有不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，因此使得熱袋能重新使用。
美國(guó)專利5,843,145公開(kāi)了一種重新使用的熱袋，其中三種成分的混合物形成了一種凝膠，所述凝膠被密封在一塑性袋中。這種可重新使用的熱袋需要一種外部加熱或冷卻裝置，使所述熱袋裝置能夠使用。在加熱裝置的情況下，所述熱袋放置在微波爐中或其它加熱裝置中來(lái)提供能量。其主張所述熱袋的溫度能保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，因此稱其使用是熱袋?？紤]到所述熱袋需要一個(gè)外部加熱裝置，因此所述發(fā)明證明其在用作熱袋時(shí)是有缺點(diǎn)的。這主要是由于這樣的事實(shí)，在所述發(fā)明中公開(kāi)了所述熱袋的預(yù)處理將進(jìn)行大約2個(gè)小時(shí)。這使得所公開(kāi)的熱袋在有能量的實(shí)際情況下以及在沒(méi)有諸如微波爐之類的加熱裝置的偏遠(yuǎn)的地區(qū)，沒(méi)有優(yōu)點(diǎn)。
JP58180575公開(kāi)了一種在其中有混合物的冷卻袋，所述混合物還包括氯化苯胺。然而在所公開(kāi)的文本中，所述混合物作為一種吸熱材料，其中所述材料當(dāng)溶解在水中時(shí)吸收熱量并產(chǎn)生冷卻效果。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種能重新使用的熱袋，其能克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種熱袋，其外殼的使用壽命至少為6個(gè)月。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種熱袋，其能重復(fù)使用至少一百次。
本發(fā)明的又一目的是提供一種熱袋，其熱量保持時(shí)間至少為兩個(gè)小時(shí)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種熱袋，這種熱袋能用于治療。
因此，本發(fā)明提供了一種可重復(fù)使用的熱袋，所述熱袋包括密封的軟塑性袋，所述軟塑性袋包括一種過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的無(wú)機(jī)物質(zhì)溶液、乙醇、化合物添加劑的混合物，所述軟塑性袋還包括觸發(fā)無(wú)機(jī)物質(zhì)的過(guò)冷過(guò)飽和溶液的重結(jié)晶過(guò)程的裝置。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述塑性袋由聚丙烯或聚氯乙烯制成。
在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)機(jī)物質(zhì)選自乙酸鈉和硝酸鈣。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述無(wú)機(jī)物質(zhì)的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液在優(yōu)質(zhì)水中制得。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述優(yōu)質(zhì)水為無(wú)細(xì)菌的市政供水或蒸餾水。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述乙醇選自乙二醇和甘油。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述化學(xué)添加劑包括一種有機(jī)胺。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述有機(jī)胺包括苯胺。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述過(guò)冷過(guò)飽和可重結(jié)晶的溶液包括一種混合物，所述混合物為50-70wt％乙酸鈉的水合鹽、1-10wt％乙二醇、10-20wt％苯胺和10-29wt％水。
在本發(fā)明的另外一實(shí)施例中，用于觸發(fā)重結(jié)晶作用的裝置包括一種選自由彈簧線夾和保險(xiǎn)銷(xiāo)組成的機(jī)械裝置。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述用于觸發(fā)裝置的材料包括無(wú)腐蝕性的材料。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述用于觸發(fā)裝置的無(wú)腐蝕性的材料包括不銹鋼。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述熱袋的殼體壽命至少為6個(gè)月。
在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，所述熱袋能重復(fù)使用至少一百次。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述熱袋能保持熱量至少兩個(gè)小時(shí)。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述熱袋能用于治療目的和高空中的身體保暖。
本發(fā)明還涉及一種可重復(fù)使用的熱袋的制備方法，所述方法包括制備一種無(wú)機(jī)物質(zhì)在水中的水溶液，向所述溶液中添加乙醇并使其完全混合，添加苯胺并完全混合最終的混合物，將所述混合物封裝在軟的密封的塑性袋中，并向其添加一個(gè)觸發(fā)裝置。
本發(fā)明還涉及一種用于可重復(fù)使用的熱袋的混合物，所述混合物包括一種無(wú)機(jī)物質(zhì)在水中的水合溶液、乙醇和苯胺。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述混合物包括一種混合物，所述混合物為50-70wt％乙酸鈉的水合鹽、1-10wt％乙二醇、10-20wt％苯胺和10-29wt％水。
本發(fā)明還涉及用于可重復(fù)使用的熱袋的混合物的制備方法，所述方法包括制備一種無(wú)機(jī)物質(zhì)在水中的水合溶液，向這種溶液中添加乙醇，使其完全混合，添加苯胺并且完全混合所述最終的混合物。
本發(fā)明用于可重復(fù)使用的熱袋的混合物是一種增效混合物，其性質(zhì)優(yōu)于上述單個(gè)成分的特性的組合，并且其不是簡(jiǎn)單的混合。
首先在普通的水中通過(guò)在0.1～0.3升水中混合500～700克溶質(zhì)制備一種純度較高的、優(yōu)選為乙酸鈉的水合溶液。所述溶液為通過(guò)在水中完全混合乙酸鈉制備而成。為此添加了一種多元醇，并且優(yōu)選是乙二醇。所述混合物為完全混合的，并且為達(dá)到此目的還添加了另一種添加劑，優(yōu)選為苯胺，所述混合物為完全混合的。多元醇的添加是為了用于向乙酸鈉的重結(jié)晶過(guò)冷飽和溶液而提供平滑度。這是通過(guò)一機(jī)械裝置控制所述混合物的粘度由于觸發(fā)作用而在重結(jié)晶之后增加。在熱袋的混合物中使用苯胺增加了熱袋的外殼的使用壽命，并且向熱袋提供了獨(dú)特的再使用的性能。在制備所述混合物之后，所述混合物被倒入一塑性袋中，優(yōu)選所述塑性袋的尺寸為100mm2，并且由聚氯乙烯薄層制成。使用苯胺作為添加劑提供了所需的性能，以防止塑性材料的浸析，并且增加外殼體的使用壽命。在所述熱袋中插入一個(gè)不銹鋼彈簧線夾，最終密封開(kāi)口端。所述熱袋現(xiàn)在已經(jīng)有一定的內(nèi)容物，但不限于此，所述內(nèi)容物為50wt％的乙酸鈉水合鹽、1wt％的乙二醇、苯胺20wt％和29wt％水。通過(guò)輕輕地壓動(dòng)所述彈簧線夾并瞬間就將其釋放，而啟動(dòng)所述重結(jié)晶過(guò)程。所述重結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行，隨即在整個(gè)熱袋產(chǎn)生熱量。所述熱袋易于與身體部分的形狀相符，由此所述身體部分由其變暖。所述墊的溫度高于周?chē)鷾囟?5℃，并且根據(jù)所述熱袋的尺寸能維持大約兩個(gè)或三個(gè)小時(shí)。
在普通的治療應(yīng)用中，在所述熱袋產(chǎn)生能量后，其被包在一毛巾中并用在患者身上。所述熱袋相對(duì)于周?chē)h(huán)境的冷卻在隨后的大約四小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。通過(guò)將所述熱袋放置在熱水中，使熱袋的結(jié)晶后的內(nèi)含物熔化，然后將熱袋從熱水中取出并且冷卻到環(huán)境溫度，可以使熱袋恢復(fù)有效性。以此方式熱袋能再次使用。
本發(fā)明的原理在于水合鹽的形成導(dǎo)致吸熱反應(yīng)，吸收結(jié)晶作用的熱量。當(dāng)通過(guò)觸發(fā)作用進(jìn)行結(jié)晶過(guò)程時(shí)，結(jié)晶作用的熱量釋放到外殼，由此加熱所述容器的外表面。這使得所述裝置能用于多種用途。所述熱袋可達(dá)到的溫度能通過(guò)所述水合鹽的過(guò)冷過(guò)飽和溶液的數(shù)量來(lái)確定。因此本裝置的外殼的使用壽命能通過(guò)增加相應(yīng)的苯胺的數(shù)量或其它任何添加劑的數(shù)量，例如氫氧化物或碳酸鹽來(lái)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的新穎性在于所述熱袋能重新使用，其殼體壽命較長(zhǎng)并且能循環(huán)使用。
所述熱袋的新穎性是由于向可重結(jié)晶的混合物中添加氫氧化物、碳酸鹽或苯胺來(lái)產(chǎn)生的。
在下述實(shí)例的實(shí)施例中，所述熱袋通過(guò)先將乙酸鈉水合鹽溶解在水中來(lái)制造的。將乙二醇添加到其中。使其完全混合，然后加入苯胺。再次使所述混合物完全混合，并且倒入PVC的塑性袋。所使用的觸發(fā)器是不銹鋼彈簧線夾，所述觸發(fā)器放置在所述PVC袋中，然后將整個(gè)裝置密封。
下面僅僅以舉例的方式給出實(shí)施例，這些實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1熱袋包含50wt％乙酸鈉水合鹽、1wt％乙二醇、20wt％苯胺和29wt％水。通過(guò)壓動(dòng)所述彈簧線夾三次來(lái)進(jìn)行觸發(fā)作用。所述結(jié)晶導(dǎo)致溫度立即升高到75℃。所述熱袋在大約四個(gè)小時(shí)內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度。
實(shí)施例2熱袋包含60wt％乙酸鈉的水合鹽、4wt％乙二醇、15wt％苯胺和21wt％水。通過(guò)壓動(dòng)所述彈簧線夾三次來(lái)進(jìn)行觸發(fā)作用。所述結(jié)晶導(dǎo)致溫度立即升高到65℃。所述熱袋在大約四個(gè)小時(shí)內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度。
實(shí)施例3熱袋包含70wt％乙酸鈉的水合鹽、6wt％乙二醇、10wt％苯胺和14wt％水。通過(guò)壓動(dòng)所述彈簧線夾三次來(lái)進(jìn)行觸發(fā)作用。所述結(jié)晶導(dǎo)致溫度立即升高到75℃。所述熱袋在大約四個(gè)小時(shí)內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度。
實(shí)施例4熱袋包含70wt％乙酸鈉的水合鹽、10wt％乙二醇、10wt％苯胺和10wt％水。通過(guò)壓動(dòng)所述彈簧線夾三次來(lái)進(jìn)行觸發(fā)作用。所述結(jié)晶導(dǎo)致溫度立即升高到70℃。所述熱袋在大約四個(gè)小時(shí)內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度。
表1示出各實(shí)施例的結(jié)果表1
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1.易于由普通的化學(xué)制品制成，并且具有適當(dāng)?shù)募兌取?br> 2.所述熱袋能存放至少6個(gè)月。
3.所述熱袋能放在任何輪廓上，因?yàn)榧词乖诮Y(jié)晶作用之后它也是柔性的。
權(quán)利要求
1.一種可重復(fù)使用的熱袋，所述熱袋包括一軟密封的塑性袋，所述塑性袋包括無(wú)機(jī)物質(zhì)過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶溶液、乙醇、苯胺的混合物，以及觸發(fā)所述無(wú)機(jī)物質(zhì)的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液的重結(jié)晶過(guò)程的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述塑性袋由聚丙烯或聚氯乙烯制成。
3.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述無(wú)機(jī)物質(zhì)選自乙酸鈉和硝酸鈣。
4.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述無(wú)機(jī)物質(zhì)的過(guò)冷過(guò)飽和可重復(fù)結(jié)晶的溶液在實(shí)質(zhì)純凈的水中制取。
5.如權(quán)利要求4所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述實(shí)質(zhì)純凈的水包括無(wú)菌市政供應(yīng)水或蒸餾水。
6.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所使用的乙醇選自乙二醇和甘油。
7.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液包括50-70wt％乙酸鈉水合鹽、1-10wt％乙二醇，10-20wt％苯胺和10-29wt％水的混合物。
8.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述用于觸發(fā)重結(jié)晶過(guò)程的裝置包括一機(jī)械裝置，所述機(jī)械裝置選自彈簧線夾和安全線夾。
9.如權(quán)利要求1所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述裝置的材料包括非腐蝕的材料。
10.如權(quán)利要求11所述的可重復(fù)使用的熱袋，其中所述用于觸發(fā)裝置的非腐蝕材料包括不銹鋼。
11.一種用于熱袋的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液，所述溶液包括無(wú)機(jī)物質(zhì)溶液、乙醇和苯胺的混合物。
12.如權(quán)利要求11所述的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液，所述溶液包括50-70wt％乙酸鈉水合鹽、1-10wt％乙二醇，10-20wt％苯胺和10-29wt％水的混合物。
13.一種用于可重復(fù)使用的熱袋的混合物的制備方法，所述方法包括制備一種無(wú)機(jī)物質(zhì)在水中的水合溶液，向所述溶液中添加乙醇，使其完全混合，添加苯胺并且完全混合所述最終混合物。
14.一種用于可重復(fù)使用的熱袋的制備方法，所述方法包括制備一種無(wú)機(jī)物質(zhì)在水中的水合溶液，向所述溶液中添加乙醇，使其完全混合，添加苯胺并且完全混合所述最終混合物，將所述混合物封裝在軟密封的塑性袋中，并將觸發(fā)裝置加在其上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可重新使用的熱袋,所述熱袋包括軟密封的塑性袋,所述塑性袋包括無(wú)機(jī)物質(zhì)的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液、乙醇、化合物添加劑混合物和觸發(fā)所述無(wú)機(jī)物質(zhì)的過(guò)冷過(guò)飽和且可重結(jié)晶的溶液的重結(jié)晶作用的裝置。
文檔編號(hào)A61F7/02GK1386479SQ0210799
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月26日
發(fā)明者查特里帕爾·夏爾馬, 拉金德拉·庫(kù)馬爾·夏馬爾, 錢(qián)德拉·康德, 阿吉特·庫(kù)馬爾·薩卡爾 申請(qǐng)人:科學(xué)與工業(yè)研究委員會(huì)