和系统中,这提供了改善的与主体形式的一致性;向目标区域提供平稳、均 匀的热量;和改善了佩带者的舒适感。
[0133] 在湿热系统的一个示例性实施方案中,使用多个加热单元。全部加热单元可以是 湿热发生器或湿热发生器的部件,或者备选地加热单元的一部分可以是湿热发生器或与干 加热单元组合使用的湿热发生器的部件。
[0134] 根据包括一个或多个其中水蒸气源结合至加热单元中的湿热递送系统的示例性 湿加热包,水蒸气源可以占水蒸气产生部的总平面面积的约25%至约90%,备选地为约 25 %至约75%,备选地为约25 %至约60 %的平面面积。
[0135] 水蒸气-空气调节部
[0136] 本发明的湿热递送系统包括如上所述的水蒸气产生部。水蒸气产生部优选将水 蒸气选择性地导向水蒸气-空气调节部。如本文中所述,在一个示例性的实施方案中,这 可以使用在水蒸气产生装置一侧的可渗透膜和在水蒸气产生装置另一侧的不可渗透膜来 实现。水蒸气-空气调节部提供露点温度的调节。水蒸气产生部与水蒸气-空气调节部流 体连通,并且将离开系统的水蒸气-空气混合物的露点温度降低至用于将潜热递送至使用 者的头发上的安全温度。任选地,水蒸气-空气调节部可以将由水蒸气产生部产生的水蒸 气导向潜热递送表面,并且最终导向使用者的身体或皮肤,以提供令人舒适的装置,其可以 被保持靠着皮肤,以在表面与皮肤之间的可控和预选择量的间隙保持在皮肤附近,粘附地 附着到皮肤上,或者被放置在保持器例如可重复利用的织物袋、包、或仿形装置(contoured device)中,所述仿形装置通过符合身体表面如头而至少部分地保持在适当的位置,并且使 水蒸气产生部和/或水蒸气-空气产生部靠着所需的身体部分保持在适当的位置。在一个 示例性实施方案中,水蒸气-空气调节部,或备选地水蒸气-空气调节部的一部分可以包括 在保持器的结构中。保持器可以是单次使用的一次性保持器或多次使用的可重复利用的保 持器。保持器通过本领域中已知的各种手段保持在适当的位置,包括但不限于粘合剂、紧固 件、带子(ties)、联锁件、钮扣、按扣(snaps)或它们的组合。
[0137] 根据一个示例性实施方案,水蒸气-空气调节部可以包括至少一个水蒸气-空气 混合层和至少一个水蒸气-空气分布层。安置所述层,使得水蒸气和空气可以在所述层和 水蒸气产生部中和之间通过。水蒸气-空气调节部可以促进空气平稳地流入水蒸气产生部 和水蒸气平稳地从水蒸气产生流出,特别是当将系统以压缩该系统的方式使用时。为了最 小化压缩效果,可以适宜的是,使用对压缩具有抵抗力的水蒸气混合层。这样的材料的一个 实例是针穿孔的无纺材料。水蒸气-空气调节部还可以包括一个或多个潜热传递表面和/ 或皮肤接触层。潜热传递表面/皮肤接触层可以是水蒸气-空气调节部的一部分的表面, 或备选地一层或多层材料。
[0138] 根据一个实施方案,包括水蒸气-空气混合层、水蒸气-空气分布层和潜热递 送表面和任选的皮肤接触层的水蒸气-空气调节部的空气渗透率为约25cm 3/Cm2/s至约 8000cm3/cm 2/s,备选地为约 300cm3/cm2/s 至约 8000cm3/cm2/s,备选地为约 500cm3/cm2/s 至 约7000cm3/cm2/s,这是使用ASTM方法D737测量的。根据另一个实施方案,包含水蒸气-空 气混合层、水蒸气-空气分布层和潜热递送表面和任选的头发接触层的水蒸气-空气调节 部的空气渗透率为约25cm 3/cm2/s至约100cm3/cm2/s,备选地为约30cm 3/cm2/s至约70cm3/ cm2/s,备选地为约40cm 3/cm2/s至约60cm3/cm2/s,备选地约50cm 3/cm2/s,这是使用ASTM方 法D737测量的。适合的空气渗透率可以取决于例如湿热递送系统的使用,例如用于递送皮 肤护理活性成分。水蒸气-空气调节部的湿蒸气传输速率为约500g/m2/24hr至约2, 500g/ m2/24hr,备选地为约 l,000g/m2/24hr 至约 2,000g/m2/24hr,特别是大于约 1400g/m2/24hr, 这是使用ASTM方法E96测量的。在一个示例性实施方案中,水蒸气-空气调节部可以包括 一个或多个水蒸气 -空气混合层和一个或多个水蒸气-空气分布层。
[0139] 在一个示例性实施方案中,特别有用的配置是使用单个水蒸气空气分布层和单个 水蒸气-空气混合层。在该实施方案中,将湿热系统结合到湿热包和/或包裹中。关键的 是,将湿热包或包裹的周边是加热密封的,使得湿热系统的单个水蒸气空气分布层和单个 水蒸气-空气混合层的周边被密封在湿热包裹的周边内。在一个优选的实施方案中,水-蒸 气空气分布层可以由泡沫体材料构成,所述泡沫体材料中泡沫体的基材对空气和水蒸气基 本上不可渗透,但是其具有允许空气和水蒸气通过的通道和/或孔。包括热密封在周边周 围的穿孔泡沫层的水蒸气空气分布层限制空气进入湿热包的周边。结果,在水蒸气分布层 中的孔和/或通道的尺寸和数量起着通过以下方式调节系统的作用:允许足够的空气产生 水蒸气,同时还允许离开的水蒸气容易地朝皮肤从包出来,从而调节反应速率并且进而调 节所产生的水蒸气的量。通过调节所产生的水蒸气的量,可以简化该装置的水蒸气调节部。 此外,对于使用热单元的实施方案,用于反应的空气量的调节还可以便于控制加热单元的 加热,使得单元不达到过高的温度。在一个示例性的实施方案中,〇. 8_(1/32英寸)泡沫体 单层可以足以允许良好的湿热产生和传递性能,以及允许用手安全处理可替换的湿热包裹 以从气密包装中移除包裹(这引起激活)并且安装到可重复利用的热包或保持器中。方便 处理的薄湿热包裹适宜在半耐久性的湿热包或其他半耐久性的湿热装置中使用,因为它允 许一次性的湿热包裹的安全处理和包的至少一部分的方便再利用。
[0140] 在某些实施方案中,为了构建水蒸气-空气调节部,可以使用一个或多个水蒸 气-空气混合层,可以使用一个或多个水蒸气-空气分布层,且可以使用一个或多个皮肤接 触层。在一个示例性实施方案中,特别有用的配置是使用两个水蒸气-空气混合层和两个 水蒸气空气分布层,它们在两个之间进行交替,其中第一水蒸气-空气混合层邻近水蒸气 产生部。备选地,水蒸气-空气分布层可以是邻近水蒸气产生部安置的。备选地,如上所述, 水蒸气空气混合层也可以物理地与水蒸气产生部联合以整体形式形成。
[0141] 本发明的系统被设计成允许放热水蒸气源在约50°C至约70°C的高温下工作,以 最大化水蒸气的产生,从而在不伤害/灼伤皮肤的预选择温度下向使用者递送潜热和湿 气。由于水蒸气和水蒸气冷凝而释放潜热对于在湿热系统中的能量传递是重要的,因此在 优选的实施方案中用于湿热系统的预选择温度是潜热传递表面和/或皮肤接触层附近的 水蒸气空气混合物的露点温度。因此,该系统防止对使用者的热伤害,并且保持在所需的位 置储存并且随后释放热能的理想水蒸气产生环境。
[0142] 本发明人令人惊奇地发现,在某些情况下可以使用高于约43°C的露点温度,而不 伤害皮肤。在不受到任何理论的束缚的情况下,据认为这是因为递送至皮肤的足够的潜热 能可以刺激循环,并且便于耗散热能以避免伤害。备选地,装置的设计可以改变水蒸气与皮 肤的接触时间,使得接触时间不足以冷凝全部水蒸气,因而降低传递至皮肤的能量。
[0143] 在一个实施方案中,通过将水蒸气和空气的混合物调节至水蒸气/干燥空气比低 于约0. 065kg水/kg干燥空气,使水蒸气对皮肤接触变得安全。通过调节水蒸气与空气的 比率,在水蒸气-空气混合物中的水蒸气在露点温度冷凝,使得热量可以最佳地和安全地 传递至使用者的皮肤,而没有热伤害的危险。如本文中所述,"干燥空气"是指没有明显 的水内含物的空气。
[0144] 尽管在本文中的描述包括使用两对水蒸气_空气混合层和两对水蒸气-空气分 布层的一个示例性实施方案,但是本领域技术人员应理解,使用一个、两个或更多个水蒸 气-空气混合层和/或一个、两个或更多个水蒸气-空气分布层可以实现相同的效果,或者 也在装置中使用它们的一些组合。调节每一层的位置、厚度、空气渗透率和湿蒸气传输速率 和/或材料类型可以是适宜的,从而在例如具有多个混合层和/或分布层的那些实施方案 中产生适合的热和空气混合环境。
[0145] 在一个示例性实施方案中,水蒸气与干燥空气的比率可以通过使用一个或多个纵 向带来调节,所述纵向带如下所述,与多个加热单元的行平行设置。在一个实施方案中,可 以将一个水蒸气-空气混合层与位于水蒸气-空气混合层的皮肤面对侧的泡沫体的纵向带 组合使用。一个或多个带可以起着水蒸气-空气调节部的一部分的作用。纵向带可以起着 产生与多个加热单元的行平行的空气空间的作用。空气空间可以有助于提供进入水蒸气产 生部的空气的平稳流动并有助于水蒸气-空气混合。可以调节纵向带的高度使得水蒸气与 干燥空气的比率低于0. 065kg水/kg干燥空气,备选地低于约0. 060kg水/kg干燥空气。在 不希望受到任何理论约束的情况下,据认为,在多个加热单元上的一个或多个带可以使得 多个加热单元被一个或多个带覆盖,以共同起作用和/或被压紧(impact)。在具体的实施 方案中,可以不是必需的是,全部加热单元被分组和/或以行的形式排列并且被带覆盖。在 某些实施方案中,加热单元中的仅一行或组或多行或多组中的一部分可以被带覆盖。
[0146] 水蒸气-空气混合层
[0147] 在一个示例性实施方案中,至少一个水蒸气-空气混合层可以包含在约18gsm至 约430gsm(g/m 2)或约50gsm至约150gsm或甚至约50gsm至约lOOgsm之间,备选地约70gsm 至约90gsm的通气结构体。至少一个水蒸气-空气混合层根据ASTM方法D5729的游标卡尺 测量的厚度可以为约1mm至约19mm,备选地为约1mm至约5mm,备选地为约0? 1mm至约4mm, 或约1mm至约4mm,特别是约3mm。适用于水蒸气-空气混合层的材料的非限制性实例包括 纺织材料;无纺材料,包括湿法成网(wet-laid)、气流成网(air-laid)、点粘合、针穿孔和 热粘合的无纺材料;织物;聚乙烯;聚丙烯;聚酯;木浆;人造丝;纤维植物基材料,包括纤 维素、羊毛、丝、黄麻、大麻、棉、亚麻、剑麻、芒麻;和它们的组合。
[0148] 至少一个水蒸气-空气混合层的空气渗透率为约400cm3/cm 2/s至约17, 000cm3/ cm2/s,乃至为约 500cm3/cm2/s 至约 2, 000cm3/cm2/s,并且备选地为约 1,000cm3/cm2/s 至 约1,500cm3/cm2/s,这是通过ASTM方法D737测量的没,并且湿蒸气传输速率为约5, 000g/ m2/24hr 至约 7, 000g/m2/24hr,并且备选地为约 5, 500g/m2/24hr 至约 6, 500g/m2/24hr,这是 通过ASTM方法E96测量的。
[0149] 水蒸气-空气分布层
[0150] 在一个示例性实施方案中,至少一个水蒸气-空气分布层可以包括:绝热材料层, 其根据ASTM方法D5729的游标卡尺测量的厚度为约0. 1mm至约13mm,备选地为约0. 5mm至 约6_,备选地为约1mm至约2_。在另一个实施方案中,绝热材料层的游标卡尺测量的厚 度可以为约〇? 1mm至约3mm,备选地为约0? 5mm至约2mm,特别是约1mm。在一个实施方案 中,至少一个水蒸气-空气分布层的基本重量可以为约5gsm至约430gsm,备选地为约5gsm 至约50gsm,备选地为约5gsm至约25gsm,这是通过ASTM方法D3776测量的。在另一个实 施方案中,至少一个水蒸气-空气分布层的基本重量可以为约5gsm至约30gsm,备选地为 约7gsm至约12gsm,特别是约lOgsm,这是通过ASTM方法D3776测量的。水蒸气-空气分 布层的材料基本上不可渗透空气和湿气,并且对压缩可以具有抵抗力。
[0151] 适用于水蒸气-空气分布层的材料的非限制性实例包括聚乙烯-基泡沫体,聚丙 烯-基泡沫体,聚酯-基泡沫体,聚苯乙烯-基泡沫体,聚氨脂-基泡沫体,发泡的塑料片材, 塑料膜,箔,纸-箔层压体,纸,无纺布,海绵,玻璃棉,纤维玻璃,以及它们的组合。
[0152] 空气和湿气不可渗透的材料可以具有低于约0.025cm3/cm2/s的空气渗透率(使 用ASTM方法D737测量)和低于约200g/m 2/24hr的湿蒸气传输速率(使用ASTM方法E96 测量)。在一个实施方案中,该材料还可以具有约〇. 5W/m*K至约285W/m*K(K =开氏温度) 的热导率和约5kg/m3至约150kg/m3的密度。在另一个实施方案中,该材料还可以具有约 0. 25W/m*K至约0. 5W/m*K(K =开氏温度)的热导率和约5kg/m3至约15kg/m3的密度。该材 料的热导率可以获自下列来源:"For Computer Heat-Conduction Properties data" A. L. Edwards?UCRL-505Copyright K&K Associates 1997〇
[0153] 在某些实施方案中,可以适宜的是,选择性地使空气和湿气不可渗透的材料穿孔, 以形成水蒸气-空气分布层并且允许空气和水蒸气通过到达使用者,并且允许空气进入并 且到达水蒸气产生部,特别是在使用放热氧化反应作为用于产生水蒸气的机制时。备选地, 可以使用孔和/或通道以允许空气和水蒸气_空气混合物的通过。
[0154] 尽管用于水蒸气-空气分布层的材料对于空气和水蒸气可以是基本上不可渗透 的,但是它们应当被组装、构建或构造,使得一个实施方案的蒸气-空气分布层的总空气渗 透率为约 500cm3/cm2/s 至约 2500cm3/cm2/s,备选地约 1000cm3/cm2/s 至约 2500cm3/cm2/s, 备选地约1500cm3/cm 2/s至约2300cm3/cm2/s,这是通过ASTM方法D737测量的。在另一个 实施方案中,总空气渗透率范围可以为约l〇〇cm 3/cm2/s至约300cm3/cm2/s,备选地大于约 150cm 3/cm2/s,备选地大于约200cm3/cm2/s,这是通过ASTM方法D737测量的。蒸气-空气 分布层的湿蒸气传输速率为约6, 000g/m2/24hr至约9, 000g/m2/24hr,备选地为约7, 000g/ m2/24hr 至约 8, 500g/m2/24hr,备选地为约 7, 500g/m2/24hr 至约 8, 500g/m2/24hr,优选约 8, 100g/m2/24hr,这是通过ASTM方法E96测量的。
[0155] 纵向带
[0156] 如在本文中所述,在某些实施方案中,水蒸气-空气调节部还可以包括纵向带。纵 向带可以用于向反应体系提供另外的空气,并且提供另外的水蒸气-空气混合。纵向带可 以包括任何柔性和不可压缩的材料。纵向带的高度可以调节以实现低于约〇. 〇85kg水/kg 干燥空气,乃至低于约0. 065kg水/kg干燥空气,备选地低于约0. 060kg水/kg干燥空气的 所需的水蒸气/空气比。适用于纵向带的材料的非限制性实例包括聚乙烯-基泡沫体,聚 丙烯-基泡沫体,聚苯乙烯-基泡沫体,聚氨脂-基泡沫体,发泡的塑料片材,塑料膜,箔, 纸-箔层压体,无纺布,海绵,玻璃棉,纤维玻璃,以及它们的组合。无论是单次使用的一次 性系统还是系统为可重复利用的系统,纵向带都可以被设置在系统的皮肤面对侧的潜热传 递表面附近。任选地,对于其中系统的一部分是可以是一次性的可重复利用系统,纵向带可 以被设置在一次性部分或可重复利用的部分上。
[0157] 潜热递送表面
[0158] 在具体的实施方案中,当使用系统时,潜热递送表面与水蒸气-空气调节部连通, 并且邻接或邻近皮肤表面或皮肤接触层。潜热递送表面可以接触皮肤表面或备选地被安置 成在潜热递送表面与皮肤表面之间具有预定的间隙。潜热递送表面可以是在水蒸气-空气 调节部的一部分上的表面或备选地为单独的层。在一个示例性的实施方案中,潜热递送表 面可以是例如基本重量为约20gsm至约lOOgsm,备选地为约40gsm至约90gsm且特别是约 80gsm至约82gsm的材料层。在示例性实施方案中,例如,潜热递送表面的游标卡尺测量的 厚度可以为约〇. 〇5mm至约12mm,并且备选地为约0. 1mm至约5. 0mm,备选地为约0. 2mm至约 2mm。潜热表面的空气渗透率可以为约200cm3/cm2/s至约500cm 3/cm2/s,备选地为约300cm3/ cm2/s至约400cm 3/cm2/s,特别是约314cm3/cm2/s,这是使用ASTM方法D737测量的。潜热表 面的湿蒸气传输速率可以大于约5, 000g/m2/24hr,这是使用ASTM方法E96测量的。
[0159] 适用于潜热递送表面的材料的非限制性实例包括尼龙,人造丝,纤维素酯,聚乙烯 基衍生物,聚烯烃,聚酰胺,聚酯,聚丙烯,纤维素、羊毛、丝、黄麻、大麻、棉、亚麻、剑麻、苎 麻;和它们的组合。
[0160] 皮肤接触层
[0161] 任选地,可以在系统的皮肤面对侧如在潜热递送表面增加至少一个皮肤接触层。 这样的材料的基本重量为约20gsm至约lOOgsm,备选地为约40gsm至约90gsm,特别是约 80gsm至约82gsm。皮肤接触层的游标卡尺测量的厚度为约0. 05mm至约12mm,并且备选地 为约0. 1mm至约5. 0mm,备选地为约0. 2mm至约2mm。一个或多个皮肤接触层的空气渗透率 可以为约 200cm3/cm2/s 至约 500cm3/cm2/s,备选地为约 300cm3/cm2/s 至约 400cm3/cm2/s,特 别是约314cm3/ Cm2/s,这是使用ASTM方法D737测量的。一个或多个皮肤接触层的湿蒸气 传输速率可以大于约5, 000g/m2/24hr,这是使用AST