JP2002058694A - 生体用冷却・加熱装置 - Google Patents
生体用冷却・加熱装置Info
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- JP2002058694A JP2002058694A JP2000250356A JP2000250356A JP2002058694A JP 2002058694 A JP2002058694 A JP 2002058694A JP 2000250356 A JP2000250356 A JP 2000250356A JP 2000250356 A JP2000250356 A JP 2000250356A JP 2002058694 A JP2002058694 A JP 2002058694A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱媒の温度を短時間に所要の温度にして着装
ユニットに送り込むことができる上に長時間にわたる使
用も行うことができるものとする。 【解決手段】 電子冷熱素子により熱媒体としての流体
の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニット１と、生
体に装着される着装ユニット２とからなる。着装ユニッ
ト２は外装シート２０の内面側に液体流路となるチュー
ブ２２が配設されたものであり、該チューブに上記電子
冷熱素子で冷やした（あるいは加熱した）冷却・加熱ユ
ニット１からの流体を供給する。
ユニットに送り込むことができる上に長時間にわたる使
用も行うことができるものとする。 【解決手段】 電子冷熱素子により熱媒体としての流体
の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニット１と、生
体に装着される着装ユニット２とからなる。着装ユニッ
ト２は外装シート２０の内面側に液体流路となるチュー
ブ２２が配設されたものであり、該チューブに上記電子
冷熱素子で冷やした（あるいは加熱した）冷却・加熱ユ
ニット１からの流体を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は生体の冷却もしくは
加熱のための生体用冷却・加熱装置に関するものであ
る。
加熱のための生体用冷却・加熱装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ジャケットに設けた流路に氷水を通すこ
とで高熱下での作業時に体温を下げることができるよう
にしたものや、同じく氷水を流すことで患部を冷やすこ
とができるアイシング装置などが従来より存在してい
る。
とで高熱下での作業時に体温を下げることができるよう
にしたものや、同じく氷水を流すことで患部を冷やすこ
とができるアイシング装置などが従来より存在してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
のものは、氷水を用いて冷やすことから、冷却時間に制
限があるほか、適当な温度に冷やすということにおいて
問題を有している。
のものは、氷水を用いて冷やすことから、冷却時間に制
限があるほか、適当な温度に冷やすということにおいて
問題を有している。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは熱媒の温度を短時間
に所要の温度にして着装ユニットに送り込むことができ
る上に長時間にわたる使用も行うことができる生体用冷
却・加熱装置を提供するにある。
であって、その目的とするところは熱媒の温度を短時間
に所要の温度にして着装ユニットに送り込むことができ
る上に長時間にわたる使用も行うことができる生体用冷
却・加熱装置を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして本発明に係る生
体用冷却・加熱装置は、電子冷熱素子により熱媒体とし
ての流体の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニット
と、生体に装着される着装ユニットとからなり、着装ユ
ニットは外装シートの内面側に液体流路となるチューブ
が配設されて、該チューブに上記冷却・加熱ユニットか
らの流体が供給されることに特徴を有している。
体用冷却・加熱装置は、電子冷熱素子により熱媒体とし
ての流体の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニット
と、生体に装着される着装ユニットとからなり、着装ユ
ニットは外装シートの内面側に液体流路となるチューブ
が配設されて、該チューブに上記冷却・加熱ユニットか
らの流体が供給されることに特徴を有している。
【０００６】電子冷熱素子で冷やした（あるいは加熱し
た）流体を着装ユニットのチューブに送るようにしたも
のである。
た）流体を着装ユニットのチューブに送るようにしたも
のである。
【０００７】着装ユニットにおける外装シートとして
は、非通気性材もしくは低通気性材からなるものが好ま
しく、さらにチューブは外装シートの内面側に露出配置
されたものが好ましい。
は、非通気性材もしくは低通気性材からなるものが好ま
しく、さらにチューブは外装シートの内面側に露出配置
されたものが好ましい。
【０００８】また、冷却・加熱ユニットにおける流体の
冷却もしくは加熱部と、着装ユニットのチューブとを循
環路で接続しておくのがよい。
冷却もしくは加熱部と、着装ユニットのチューブとを循
環路で接続しておくのがよい。
【０００９】冷却・加熱装置は、流体補充用のリザーバ
ータンクを備えていることが望ましい。
ータンクを備えていることが望ましい。
【００１０】更に冷却・加熱ユニットは、電子冷熱素子
を主体とするサーモモジュールと、流体を流す流路を備
えて一対のサーモモジュール間に配置された第１の伝熱
材と、各サーモモジュールの外面に夫々配置された第２
の伝熱材と、両第２の伝熱材間を挟持固定する挟持枠
と、さらに挟持枠間に配されてサーモモジュール及び第
１の伝熱材を囲むとともに上記挟持枠と第２の伝熱材と
で不活性ガス充填用の密閉空間を形成している隔壁とか
らなる熱交換装置を流体の冷却・加熱用として備えたも
のであることが好ましい。
を主体とするサーモモジュールと、流体を流す流路を備
えて一対のサーモモジュール間に配置された第１の伝熱
材と、各サーモモジュールの外面に夫々配置された第２
の伝熱材と、両第２の伝熱材間を挟持固定する挟持枠
と、さらに挟持枠間に配されてサーモモジュール及び第
１の伝熱材を囲むとともに上記挟持枠と第２の伝熱材と
で不活性ガス充填用の密閉空間を形成している隔壁とか
らなる熱交換装置を流体の冷却・加熱用として備えたも
のであることが好ましい。
【００１１】また、本発明に係る生体用冷却・加熱装置
は、熱媒体としての流体を供給するユニットと、生体に
装着される着装ユニットとからなり、着装ユニットは非
通気性材もしくは低通気性材からなる外装シートの内面
側に液体流路となるチューブが配設されたものとして形
成され、着装ユニットにおける上記チューブに前記ユニ
ットからの流体が供給されることに特徴を有している。
は、熱媒体としての流体を供給するユニットと、生体に
装着される着装ユニットとからなり、着装ユニットは非
通気性材もしくは低通気性材からなる外装シートの内面
側に液体流路となるチューブが配設されたものとして形
成され、着装ユニットにおける上記チューブに前記ユニ
ットからの流体が供給されることに特徴を有している。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態の一例に
基づいて詳述すると、本発明に係る生体用冷却・加熱装
置は、電子冷熱素子を用いた冷却・加熱ユニット１と、
この冷却・加熱ユニット１から熱媒（冷媒）が供給され
る着装ユニット２とからなり、冷却・加熱ユニット１と
着装ユニット２との間で上記熱媒は循環するようになっ
ている。
基づいて詳述すると、本発明に係る生体用冷却・加熱装
置は、電子冷熱素子を用いた冷却・加熱ユニット１と、
この冷却・加熱ユニット１から熱媒（冷媒）が供給され
る着装ユニット２とからなり、冷却・加熱ユニット１と
着装ユニット２との間で上記熱媒は循環するようになっ
ている。
【００１３】図２〜図４は上記冷却・加熱ユニット１の
一例であって、架台１０上に熱交換装置３とリザーバー
タンク１１とポンプ１２と電源部１３とを載せており、
リザーバータンク１１に納めた熱媒（通常は水）を熱交
換装置３で冷却してポンプ１２により給水口１５から着
装ユニット２側へと送り出し、着装ユニット２から戻っ
てくる熱媒は入水口１６からリザーバータンク１１へと
戻す。図中１４は圧力計、１８は電源コード、１９はド
レンバルブである。リザーバータンク１１は後述する着
装ユニット２のチューブ２２内の空気抜きや熱媒漏れが
生じた場合のことを考えて設置してあるが、チューブ２
２内に熱媒が満たされている場合は必ずしも必要ではな
い。
一例であって、架台１０上に熱交換装置３とリザーバー
タンク１１とポンプ１２と電源部１３とを載せており、
リザーバータンク１１に納めた熱媒（通常は水）を熱交
換装置３で冷却してポンプ１２により給水口１５から着
装ユニット２側へと送り出し、着装ユニット２から戻っ
てくる熱媒は入水口１６からリザーバータンク１１へと
戻す。図中１４は圧力計、１８は電源コード、１９はド
レンバルブである。リザーバータンク１１は後述する着
装ユニット２のチューブ２２内の空気抜きや熱媒漏れが
生じた場合のことを考えて設置してあるが、チューブ２
２内に熱媒が満たされている場合は必ずしも必要ではな
い。
【００１４】この冷却・加熱ユニット１における上記熱
交換装置３は、前述の電子冷熱素子によって熱媒を冷却
（もしくは加熱）するもので、図６及び図７にその内部
構造を示す。図中３０は電子冷熱素子（ペルチェ素子）
を主体とするサーモモジュールであり、一対のサーモモ
ジュール３０，３０間に複数の流路３２を備えた伝熱材
３１を介在させている。そして、各一面を伝熱材３１に
シリコンコンパウンド等を介して接触させているサーモ
モジュール３０の各他面にはシリコンコンパウンド等を
介して伝熱材３３を接触させている。伝熱材３１，３３
は熱良導体、たとえばアルミニウムで形成してある。
交換装置３は、前述の電子冷熱素子によって熱媒を冷却
（もしくは加熱）するもので、図６及び図７にその内部
構造を示す。図中３０は電子冷熱素子（ペルチェ素子）
を主体とするサーモモジュールであり、一対のサーモモ
ジュール３０，３０間に複数の流路３２を備えた伝熱材
３１を介在させている。そして、各一面を伝熱材３１に
シリコンコンパウンド等を介して接触させているサーモ
モジュール３０の各他面にはシリコンコンパウンド等を
介して伝熱材３３を接触させている。伝熱材３１，３３
は熱良導体、たとえばアルミニウムで形成してある。
【００１５】また、サーモモジュール３０は、伝熱材３
１の流路３２の方向に複数個を配置し、伝熱材３１の両
端には複数の流路３２を統合あるいは直列に接続するヘ
ッダ３５を配置している。ヘッダ３５内部の流路構成
は、流路３２に流す流体の用途やサーモモジュール３０
の能力等によって設定するものであり、このためにヘッ
ダ３５は交換に対応できるものとしてある。
１の流路３２の方向に複数個を配置し、伝熱材３１の両
端には複数の流路３２を統合あるいは直列に接続するヘ
ッダ３５を配置している。ヘッダ３５内部の流路構成
は、流路３２に流す流体の用途やサーモモジュール３０
の能力等によって設定するものであり、このためにヘッ
ダ３５は交換に対応できるものとしてある。
【００１６】各サーモモジュール３０の外面側に個別に
配した伝熱材３３は、その外周面にフランジ３４を備え
ており、対の伝熱材３３，３３と、両伝熱材３３，３３
間に配された一対のサーモモジュール３０，３０及び両
サーモモジュール３０，３０間に配された伝熱材３１
は、上記フランジ３４の部分において伝熱材３３，３３
間を挟持する一対の挟持枠５，５によって固定されてい
る。すなわち、相互に連結具４で連結された挟持枠５，
５によって伝熱材３３，３３とサーモモジュール３０，
３０と伝熱材３１とが挟持固定されている。
配した伝熱材３３は、その外周面にフランジ３４を備え
ており、対の伝熱材３３，３３と、両伝熱材３３，３３
間に配された一対のサーモモジュール３０，３０及び両
サーモモジュール３０，３０間に配された伝熱材３１
は、上記フランジ３４の部分において伝熱材３３，３３
間を挟持する一対の挟持枠５，５によって固定されてい
る。すなわち、相互に連結具４で連結された挟持枠５，
５によって伝熱材３３，３３とサーモモジュール３０，
３０と伝熱材３１とが挟持固定されている。
【００１７】さらに、挟持枠５とフランジ３４との間に
は、ゴム製のシール材を兼ねた弾性材５５を介在させ
て、伝熱材３３とサーモモジュール３０との接触圧及び
サーモモジュール３０と伝熱材３１との接触圧が、圧縮
された弾性材５５の反力で確保されるように、つまりは
連結具４による締付圧が直接かからないようにしている
ほか、伝熱材３３の外周を取り囲んでいる矩形枠状の挟
持枠５の内周面と伝熱材３３の外周との間には隙間が生
じるように両者の寸法設定を行うことで、上記締付方向
と直交する方向において、挟持枠５に対し伝熱材３３が
動き得るようにして、サーモモジュール３０の熱破壊が
生じにくくしてある。
は、ゴム製のシール材を兼ねた弾性材５５を介在させ
て、伝熱材３３とサーモモジュール３０との接触圧及び
サーモモジュール３０と伝熱材３１との接触圧が、圧縮
された弾性材５５の反力で確保されるように、つまりは
連結具４による締付圧が直接かからないようにしている
ほか、伝熱材３３の外周を取り囲んでいる矩形枠状の挟
持枠５の内周面と伝熱材３３の外周との間には隙間が生
じるように両者の寸法設定を行うことで、上記締付方向
と直交する方向において、挟持枠５に対し伝熱材３３が
動き得るようにして、サーモモジュール３０の熱破壊が
生じにくくしてある。
【００１８】また、サーモモジュール３０の外周側にお
いて伝熱材３１と伝熱材３３とが直接対向する部分に
は、伝熱材３１，３３間の輻射によるヒートブリッジを
防ぐための断熱材５６を配しており、上下一対の挟持枠
５，５間に配されている連結枠５８の内面と伝熱材３１
の外周側面との間にも断熱材５７を配して、連結枠５８
と挟持枠５とを通じて伝熱材３１，３３間にヒートブリ
ッジが生じるのを避けている。
いて伝熱材３１と伝熱材３３とが直接対向する部分に
は、伝熱材３１，３３間の輻射によるヒートブリッジを
防ぐための断熱材５６を配しており、上下一対の挟持枠
５，５間に配されている連結枠５８の内面と伝熱材３１
の外周側面との間にも断熱材５７を配して、連結枠５８
と挟持枠５とを通じて伝熱材３１，３３間にヒートブリ
ッジが生じるのを避けている。
【００１９】そして上下一対の挟持枠５，５間には、連
結枠５８の外側に位置する隔壁７を設けてある。この隔
壁７は、伝熱材３１の全周を囲むように設けたもので、
挟持枠５との接触部にはシール部材を配している。この
隔壁７の存在により、伝熱材３３，３３と挟持枠５，５
と隔壁７とで囲まれた空間を密閉空間８として、該密閉
空間８内に不活性ガスを満たすことによって、サーモモ
ジュール３０の冷却側において生じる結露や空気中の水
分によるところの耐湿性の問題を排除している。図６中
の６１，６２はサーモモジュール３０とターミナルとを
つなぐリード線を通すために連結枠５８及び断熱材５７
に設けた配線孔であり、図７において、図中２９はヘッ
ダ３５と外部流路とを接続する温度計装着口を兼ねた接
続口である。
結枠５８の外側に位置する隔壁７を設けてある。この隔
壁７は、伝熱材３１の全周を囲むように設けたもので、
挟持枠５との接触部にはシール部材を配している。この
隔壁７の存在により、伝熱材３３，３３と挟持枠５，５
と隔壁７とで囲まれた空間を密閉空間８として、該密閉
空間８内に不活性ガスを満たすことによって、サーモモ
ジュール３０の冷却側において生じる結露や空気中の水
分によるところの耐湿性の問題を排除している。図６中
の６１，６２はサーモモジュール３０とターミナルとを
つなぐリード線を通すために連結枠５８及び断熱材５７
に設けた配線孔であり、図７において、図中２９はヘッ
ダ３５と外部流路とを接続する温度計装着口を兼ねた接
続口である。
【００２０】また、空冷型としてある図示例の熱交換装
置３においては、伝熱材３３の外面側に多数の棒状の冷
却フィン３８を取り付けており、サーモモジュール３０
によって伝熱材３１の流路３２に通される熱媒を冷やす
時にサーモモジュール３０が発する熱は、伝熱材３３を
介して冷却フィン３８により放熱される。なお、伝熱材
３３もしくはこの伝熱材３３の外面に取り付けた放熱部
材に冷却水通路を設ければ、水冷型とすることができ
る。
置３においては、伝熱材３３の外面側に多数の棒状の冷
却フィン３８を取り付けており、サーモモジュール３０
によって伝熱材３１の流路３２に通される熱媒を冷やす
時にサーモモジュール３０が発する熱は、伝熱材３３を
介して冷却フィン３８により放熱される。なお、伝熱材
３３もしくはこの伝熱材３３の外面に取り付けた放熱部
材に冷却水通路を設ければ、水冷型とすることができ
る。
【００２１】次に、着装ユニット２について説明する。
図１に示す着装ユニット２は、高熱下での作業時に着用
することを想定したもので、貫頭衣型としている図示例
のものでは、中央に頭を通すための孔２１を有している
外装シート２０の片面に２本のチューブ２２，２２を蛇
行させて取り付けてあり、両チューブ２２，２２の各一
端は１本にまとめた上で前記冷却・加熱ユニット１の給
水口１５に接続され、各他端は１本にまとめた上で上記
入水口１６に接続される。
図１に示す着装ユニット２は、高熱下での作業時に着用
することを想定したもので、貫頭衣型としている図示例
のものでは、中央に頭を通すための孔２１を有している
外装シート２０の片面に２本のチューブ２２，２２を蛇
行させて取り付けてあり、両チューブ２２，２２の各一
端は１本にまとめた上で前記冷却・加熱ユニット１の給
水口１５に接続され、各他端は１本にまとめた上で上記
入水口１６に接続される。
【００２２】上記チューブ２２の外装シート２０への取
り付けは、図５に示すように、外装シート２０の片面に
取り付け用外装シート２３を縫いつけたりヒートシール
で取り付けることで形成した挿通孔にチューブ２０を通
したり、あるいは取り付け用外装シート２３に形成した
スリット２４にチューブ２２を通したりすることによっ
て行っている。
り付けは、図５に示すように、外装シート２０の片面に
取り付け用外装シート２３を縫いつけたりヒートシール
で取り付けることで形成した挿通孔にチューブ２０を通
したり、あるいは取り付け用外装シート２３に形成した
スリット２４にチューブ２２を通したりすることによっ
て行っている。
【００２３】そして、上記着装ユニット２は、前述の孔
２１に頭を通して着用者の胴部の前部と背部とを覆うと
ともに、外装シート２０の両サイドに設けた面状ファス
ナー２４を利用して前後部分を連結することで着用する
ものであり、この時、チューブ２２が身体側となるよう
に着用する。
２１に頭を通して着用者の胴部の前部と背部とを覆うと
ともに、外装シート２０の両サイドに設けた面状ファス
ナー２４を利用して前後部分を連結することで着用する
ものであり、この時、チューブ２２が身体側となるよう
に着用する。
【００２４】ここにおいて、外装シート２０としては、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の熱伝導性が良い材
料からなるとともに通気性があまり無いものを用いるの
が好ましく、またチューブ２２も熱伝導性が良い材料か
らなるものが好ましい。なお、チューブ２２において
も、冷却・加熱ユニット１と着装ユニット２間との接続
部分には、放熱を抑えるために熱伝導性が低いものを用
いるのが好ましく、このために接続部分のチューブと着
装ユニット２におけるチューブ２２とは別のものとして
形成して、ワンタッチ型の管継手で両者を連結するよう
にしておくのが好ましい。また、チューブ２２としては
スパイラル状金属線を備えて外部から圧力が加わった時
にも内部流路を確保することができるものを好適に用い
ることができる。
ポリテトラフルオロエチレン樹脂等の熱伝導性が良い材
料からなるとともに通気性があまり無いものを用いるの
が好ましく、またチューブ２２も熱伝導性が良い材料か
らなるものが好ましい。なお、チューブ２２において
も、冷却・加熱ユニット１と着装ユニット２間との接続
部分には、放熱を抑えるために熱伝導性が低いものを用
いるのが好ましく、このために接続部分のチューブと着
装ユニット２におけるチューブ２２とは別のものとして
形成して、ワンタッチ型の管継手で両者を連結するよう
にしておくのが好ましい。また、チューブ２２としては
スパイラル状金属線を備えて外部から圧力が加わった時
にも内部流路を確保することができるものを好適に用い
ることができる。
【００２５】今、着装ユニット２を着用してそのチュー
ブ２２を冷却・加熱ユニット１に接続し、熱交換装置３
において熱媒を冷やして着装ユニット２に供給すれば、
着装ユニット２の着用者は、チューブ２２を通る熱媒に
よって冷やされるものであり、特に着装ユニット２の外
装シート２０は通気性が低いものであるために、外装シ
ート２０で囲まれた空間全体がチューブ２２を通る熱媒
で冷やされるものであり、従って着用者にしてみれば外
装シート２０で覆われる部分全体がほぼ均等に冷やされ
るものであり、チューブ２２が接する部分だけが冷やさ
れる不快感を感じてしまうというようなことがないもの
である。外装シート２０は通気性が低い（もしくは非通
気性）というだけでなく、断熱性を有するものや、熱反
射性特性に優れたもの、たとえばアルミ箔を内面に有す
るものなどを好適に用いることができる。
ブ２２を冷却・加熱ユニット１に接続し、熱交換装置３
において熱媒を冷やして着装ユニット２に供給すれば、
着装ユニット２の着用者は、チューブ２２を通る熱媒に
よって冷やされるものであり、特に着装ユニット２の外
装シート２０は通気性が低いものであるために、外装シ
ート２０で囲まれた空間全体がチューブ２２を通る熱媒
で冷やされるものであり、従って着用者にしてみれば外
装シート２０で覆われる部分全体がほぼ均等に冷やされ
るものであり、チューブ２２が接する部分だけが冷やさ
れる不快感を感じてしまうというようなことがないもの
である。外装シート２０は通気性が低い（もしくは非通
気性）というだけでなく、断熱性を有するものや、熱反
射性特性に優れたもの、たとえばアルミ箔を内面に有す
るものなどを好適に用いることができる。
【００２６】また、冷却・加熱ユニット１は、前述のよ
うに電子冷熱素子によって熱媒を冷やすものであるため
に、所要の温度まで冷やした熱媒を長時間連続的に着装
ユニット２に供給することができるものであり、着用者
が高熱下で作業している間、常時着用者の胴部を冷やし
続けることができる。また、電子冷熱素子で熱媒を冷や
していることから、熱媒の温度の設定可能範囲が広く、
作業の雰囲気温度に応じた温度に熱媒の温度を設定する
ことができるものであり、冷えすぎたり冷却能力が足り
なかったりすることは無い。
うに電子冷熱素子によって熱媒を冷やすものであるため
に、所要の温度まで冷やした熱媒を長時間連続的に着装
ユニット２に供給することができるものであり、着用者
が高熱下で作業している間、常時着用者の胴部を冷やし
続けることができる。また、電子冷熱素子で熱媒を冷や
していることから、熱媒の温度の設定可能範囲が広く、
作業の雰囲気温度に応じた温度に熱媒の温度を設定する
ことができるものであり、冷えすぎたり冷却能力が足り
なかったりすることは無い。
【００２７】そして、サーモモジュール３０の電子冷熱
素子に流す電流の方向を逆転させれば、サーモモジュー
ル３０は熱媒を暖めることができることができることか
ら、逆に低温下で作業に従事する着用者を暖めることも
できる。
素子に流す電流の方向を逆転させれば、サーモモジュー
ル３０は熱媒を暖めることができることができることか
ら、逆に低温下で作業に従事する着用者を暖めることも
できる。
【００２８】着装ユニット２として、ここでは前述のよ
うに作業者の身体の胴部を冷却（加熱）することができ
るものを示したが、用途としてはこの他に熱射病となっ
た人の身体の冷却などにも用いることができるほか、救
急や手術のために体温を低下させることが必要な場合な
どにも用いることができる。
うに作業者の身体の胴部を冷却（加熱）することができ
るものを示したが、用途としてはこの他に熱射病となっ
た人の身体の冷却などにも用いることができるほか、救
急や手術のために体温を低下させることが必要な場合な
どにも用いることができる。
【００２９】さらにはスポーツ後や打撲時などのアイシ
ングなどにも利用することができる。図８以下は、この
ような用途に好適に用いることができる着装ユニット２
の例を示しており、図８は顔面用、図９は肩や肘用、図
１０は膝用、図１１は足首・甲部用、さらに図１２は全
身用を示している。いずれにしても、冷却（加熱）した
い部分を覆うことができる形状のシート２０にチューブ
２２を配したものでよいことから、身体の冷却したい形
状や用途に合わせた着装ユニット２を容易に作成するこ
とができ、特に立体裁断したシート２０を用いれば、快
適に装着することができるものを得ることができ、頭部
用なども作成することができる。
ングなどにも利用することができる。図８以下は、この
ような用途に好適に用いることができる着装ユニット２
の例を示しており、図８は顔面用、図９は肩や肘用、図
１０は膝用、図１１は足首・甲部用、さらに図１２は全
身用を示している。いずれにしても、冷却（加熱）した
い部分を覆うことができる形状のシート２０にチューブ
２２を配したものでよいことから、身体の冷却したい形
状や用途に合わせた着装ユニット２を容易に作成するこ
とができ、特に立体裁断したシート２０を用いれば、快
適に装着することができるものを得ることができ、頭部
用なども作成することができる。
【００３０】そして、どのような着装ユニット２であっ
ても、電子冷熱素子にて冷却（加熱）を行う冷却・加熱
ユニット１に接続するだけで、必要とする温度の熱媒
（冷媒）の供給を受けて、着装ユニット２装着部分の温
度を求める温度に保つことができる。
ても、電子冷熱素子にて冷却（加熱）を行う冷却・加熱
ユニット１に接続するだけで、必要とする温度の熱媒
（冷媒）の供給を受けて、着装ユニット２装着部分の温
度を求める温度に保つことができる。
【００３１】なお、ここでは人体を想定して説明をした
が、冷却・加熱対称が人体以外の生物であってもよいの
はもちろんである。また、電子冷熱素子により熱媒体と
しての流体の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニッ
ト１から着装ユニット２に熱媒を供給するものについて
説明したが、所望の温度の熱媒を着装ユニットに供給す
ることができるユニットであれば、上記冷却・加熱ユニ
ット１に代えて用いることができる。
が、冷却・加熱対称が人体以外の生物であってもよいの
はもちろんである。また、電子冷熱素子により熱媒体と
しての流体の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニッ
ト１から着装ユニット２に熱媒を供給するものについて
説明したが、所望の温度の熱媒を着装ユニットに供給す
ることができるユニットであれば、上記冷却・加熱ユニ
ット１に代えて用いることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明においては、電子冷
熱素子により熱媒体としての流体の冷却もしくは加熱を
行う冷却・加熱ユニットと、生体に装着される着装ユニ
ットとからなり、着装ユニットは外装シートの内面側に
液体流路となるチューブが配設されて、該チューブに上
記冷却・加熱ユニットからの流体が供給されることか
ら、生体を長時間にわたり連続的に冷却もしくは加熱す
ることができるものであり、しかも冷却温度もしくは加
熱温度も電子冷熱素子に流す電流の制御で簡便に調節す
ることができることから、所望の温度に生体を保つこと
ができる。
熱素子により熱媒体としての流体の冷却もしくは加熱を
行う冷却・加熱ユニットと、生体に装着される着装ユニ
ットとからなり、着装ユニットは外装シートの内面側に
液体流路となるチューブが配設されて、該チューブに上
記冷却・加熱ユニットからの流体が供給されることか
ら、生体を長時間にわたり連続的に冷却もしくは加熱す
ることができるものであり、しかも冷却温度もしくは加
熱温度も電子冷熱素子に流す電流の制御で簡便に調節す
ることができることから、所望の温度に生体を保つこと
ができる。
【００３３】この時、着装ユニットにおける外装シート
としては、非通気性材もしくは低通気性材からなるもの
を用いると、外装シートで覆われた部分の温度がほぼ一
様に保たれるものであり、チューブが接する部分とチュ
ーブが接していない部分との温度差が殆どなくなるため
に、不快感を及ぼすようなことがなくなる上に、着装ユ
ニットにおけるチューブの配置密度を低くすることがで
きるために、着装ユニットも製作も容易となる。
としては、非通気性材もしくは低通気性材からなるもの
を用いると、外装シートで覆われた部分の温度がほぼ一
様に保たれるものであり、チューブが接する部分とチュ
ーブが接していない部分との温度差が殆どなくなるため
に、不快感を及ぼすようなことがなくなる上に、着装ユ
ニットにおけるチューブの配置密度を低くすることがで
きるために、着装ユニットも製作も容易となる。
【００３４】また、チューブは外装シートの内面側に露
出配置しておくことで、熱効率を良くすることができ
る。
出配置しておくことで、熱効率を良くすることができ
る。
【００３５】また、冷却・加熱ユニットにおける流体の
冷却もしくは加熱部と、着装ユニットのチューブとを循
環路で接続しておくことで、熱媒としての流体を循環使
用することができるために、熱媒の無駄な使用を無くす
ことができる上に、いったん冷却・加熱ユニットで冷却
もしくは加熱した熱媒は、着装ユニットから戻ってきた
時点でも当初より冷えていたり暖かかったりするため
に、熱効率を良くすることができる。
冷却もしくは加熱部と、着装ユニットのチューブとを循
環路で接続しておくことで、熱媒としての流体を循環使
用することができるために、熱媒の無駄な使用を無くす
ことができる上に、いったん冷却・加熱ユニットで冷却
もしくは加熱した熱媒は、着装ユニットから戻ってきた
時点でも当初より冷えていたり暖かかったりするため
に、熱効率を良くすることができる。
【００３６】そして、熱媒としての流体を循環使用する
場合、冷却・加熱装置に流体補充用のリザーバータンク
を設けておくことで、流体の漏れに対処することができ
る上にチューブ内の空気抜きの便も良くなる。
場合、冷却・加熱装置に流体補充用のリザーバータンク
を設けておくことで、流体の漏れに対処することができ
る上にチューブ内の空気抜きの便も良くなる。
【００３７】更に冷却・加熱ユニットが、電子冷熱素子
を主体とするサーモモジュールと、流体を流す流路を備
えて一対のサーモモジュール間に配置された第１の伝熱
材と、各サーモモジュールの外面に夫々配置された第２
の伝熱材と、両第２の伝熱材間を挟持固定する挟持枠
と、さらに挟持枠間に配されてサーモモジュール及び第
１の伝熱材を囲むとともに上記挟持枠と第２の伝熱材と
で不活性ガス充填用の密閉空間を形成している隔壁とか
らなる熱交換装置を流体の冷却・加熱用として備えたも
のであれば、結露等で生じた水分による問題を排除する
ことができて、サーモモジュールの耐湿性が問題となる
ことがなくなるほか、上記密閉空間は、挟持枠間に配し
てサーモモジュールを囲む隔壁と第２の伝熱材と挟持枠
とで形成するために、第２の伝熱材の外面には水冷型・
空冷型を問わない放熱ブロックを配置することができ、
構成の自由度を高くすることができる上に、密閉空間の
容積を小さくすることができるために、不活性ガスの必
要量も少なくてすむものであり、高性能な冷却・加熱ユ
ニットを得ることができる。
を主体とするサーモモジュールと、流体を流す流路を備
えて一対のサーモモジュール間に配置された第１の伝熱
材と、各サーモモジュールの外面に夫々配置された第２
の伝熱材と、両第２の伝熱材間を挟持固定する挟持枠
と、さらに挟持枠間に配されてサーモモジュール及び第
１の伝熱材を囲むとともに上記挟持枠と第２の伝熱材と
で不活性ガス充填用の密閉空間を形成している隔壁とか
らなる熱交換装置を流体の冷却・加熱用として備えたも
のであれば、結露等で生じた水分による問題を排除する
ことができて、サーモモジュールの耐湿性が問題となる
ことがなくなるほか、上記密閉空間は、挟持枠間に配し
てサーモモジュールを囲む隔壁と第２の伝熱材と挟持枠
とで形成するために、第２の伝熱材の外面には水冷型・
空冷型を問わない放熱ブロックを配置することができ、
構成の自由度を高くすることができる上に、密閉空間の
容積を小さくすることができるために、不活性ガスの必
要量も少なくてすむものであり、高性能な冷却・加熱ユ
ニットを得ることができる。
【００３８】また、本発明は熱媒体としての流体を供給
するユニットと、生体に装着される着装ユニットとから
なり、着装ユニットは非通気性材もしくは低通気性材か
らなる外装シートの内面側に液体流路となるチューブが
配設されたものとして形成され、着装ユニットにおける
上記チューブに前記ユニットからの流体が供給されるこ
とから、熱媒によって生体を冷却もしくは加熱すること
ができるものであり、しかも、ここでの着装ユニットに
おける外装シートは、非通気性材もしくは低通気性材か
らなるために、外装シートの内面側に配されたチューブ
内を熱媒が流れる時、外装シートで覆われた部分の温度
がほぼ一様に保たれるものであり、チューブが接する部
分とチューブが接していない部分との温度差が殆どなく
なるために、不快感を及ぼすようなことがなくなる上
に、着装ユニットにおけるチューブの配置密度を低くす
ることができるために、着装ユニットも製作も容易とな
る。
するユニットと、生体に装着される着装ユニットとから
なり、着装ユニットは非通気性材もしくは低通気性材か
らなる外装シートの内面側に液体流路となるチューブが
配設されたものとして形成され、着装ユニットにおける
上記チューブに前記ユニットからの流体が供給されるこ
とから、熱媒によって生体を冷却もしくは加熱すること
ができるものであり、しかも、ここでの着装ユニットに
おける外装シートは、非通気性材もしくは低通気性材か
らなるために、外装シートの内面側に配されたチューブ
内を熱媒が流れる時、外装シートで覆われた部分の温度
がほぼ一様に保たれるものであり、チューブが接する部
分とチューブが接していない部分との温度差が殆どなく
なるために、不快感を及ぼすようなことがなくなる上
に、着装ユニットにおけるチューブの配置密度を低くす
ることができるために、着装ユニットも製作も容易とな
る。
【図１】本発明の実施の形態の一例における着装ユニッ
トの展開図である。
トの展開図である。
【図２】同上の冷却・加熱ユニットの破断側面図であ
る。
る。
【図３】同上の冷却・加熱ユニットの破断平面図であ
る。
る。
【図４】同上の冷却・加熱ユニットの破断正面図であ
る。
る。
【図５】同上の着装ユニットのチューブ取り付け構造を
示すもので、(a)は一例の断面図、(b)は他例の斜視図で
ある。
示すもので、(a)は一例の断面図、(b)は他例の斜視図で
ある。
【図６】同上の冷却・加熱ユニットにおける熱交換器の
横断面図である。
横断面図である。
【図７】同上の冷却・加熱ユニットにおける熱交換器の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図８】同上の着装ユニットの他例を示す正面図であ
る。
る。
【図９】同上の着装ユニットの更に他例を示すもので、
(a)は正面図、(b)は展開図である。
(a)は正面図、(b)は展開図である。
【図１０】同上の着装ユニットの更に他例を示すもの
で、(a)は正面図、(b)は展開図である。
で、(a)は正面図、(b)は展開図である。
【図１１】同上の着装ユニットの更に他例を示すもの
で、(a)は正面図、(b)は展開図である。
で、(a)は正面図、(b)は展開図である。
【図１２】同上の着装ユニットの更に他例を示す展開図
である。
である。
１ 冷却・加熱ユニット ２ 着装ユニット ２０ 外装シート ２２ チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ４１Ｄ 31/02 Ａ４１Ｄ 31/02 Ｊ Ａ６１Ｆ 7/00 ３１０ Ａ６１Ｆ 7/00 ３１０Ｊ ３１０Ｆ
Claims (7)
- 【請求項１】 電子冷熱素子により熱媒体としての流体
の冷却もしくは加熱を行う冷却・加熱ユニットと、生体
に装着される着装ユニットとからなり、着装ユニットは
外装シートの内面側に液体流路となるチューブが配設さ
れて、該チューブに上記冷却・加熱ユニットからの流体
が供給されることを特徴とする生体用冷却・加熱装置。 - 【請求項２】 外装シートは非通気性材もしくは低通気
性材からなることを特徴とする請求項１記載の生体用冷
却・加熱装置。 - 【請求項３】 チューブは外装シートの内面側に露出配
置されていることを特徴とする請求項１または２記載の
生体用冷却・加熱装置。 - 【請求項４】 冷却・加熱ユニットにおける流体の冷却
もしくは加熱部と、着装ユニットのチューブとが循環路
で接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいず
れかに記載の生体用冷却・加熱装置。 - 【請求項５】 冷却・加熱装置は、流体補充用のリザー
バータンクを備えていることを特徴とする請求項４記載
の生体用冷却・加熱装置。 - 【請求項６】 冷却・加熱ユニットは、電子冷熱素子を
主体とするサーモモジュールと、流体を流す流路を備え
て一対のサーモモジュール間に配置された第１の伝熱材
と、各サーモモジュールの外面に夫々配置された第２の
伝熱材と、両第２の伝熱材間を挟持固定する挟持枠と、
さらに挟持枠間に配されてサーモモジュール及び第１の
伝熱材を囲むとともに上記挟持枠と第２の伝熱材とで不
活性ガス充填用の密閉空間を形成している隔壁とからな
る熱交換装置を流体の冷却・加熱用として備えたもので
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記
載の生体用冷却・加熱装置。 - 【請求項７】 熱媒体としての流体を供給するユニット
と、生体に装着される着装ユニットとからなり、着装ユ
ニットは非通気性材もしくは低通気性材からなる外装シ
ートの内面側に液体流路となるチューブが配設されたも
のとして形成され、着装ユニットにおける上記チューブ
に前記ユニットからの流体が供給されることを特徴とす
る生体用冷却・加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000250356A JP2002058694A (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 生体用冷却・加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000250356A JP2002058694A (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 生体用冷却・加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002058694A true JP2002058694A (ja) | 2002-02-26 |
Family
ID=18739944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000250356A Withdrawn JP2002058694A (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 生体用冷却・加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002058694A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518424A (ja) * | 2003-01-14 | 2006-08-10 | ハービー・マーク・アール | パーソナル冷却兼加熱システム |
| JP2007509244A (ja) * | 2003-10-17 | 2007-04-12 | アクティブ スペース テクノロジーズ−アクティヴィダデス アエロエスパシアイス、リミターダ | 太陽電池により、アクティブ熱制御をし、自律発電する衣料 |
| JP2008025052A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Advanced Inst Of Wearable Environmental Information Networks | 電子冷暖房服 |
| JP2009538158A (ja) * | 2006-04-20 | 2009-11-05 | ユニバーシティー オブ ピッツバーグ − オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケーション | 非侵襲的、局所的な脳熱刺激により神経疾患を治療する方法及び装置 |
| JP2011010705A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Daio Paper Corp | 吸収性物品 |
| JP2015142669A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | ジェイ アンド シー トレーディング カンパニー リミテッド | 温水を用いた肩温熱パッド |
-
2000
- 2000-08-21 JP JP2000250356A patent/JP2002058694A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518424A (ja) * | 2003-01-14 | 2006-08-10 | ハービー・マーク・アール | パーソナル冷却兼加熱システム |
| JP2007509244A (ja) * | 2003-10-17 | 2007-04-12 | アクティブ スペース テクノロジーズ−アクティヴィダデス アエロエスパシアイス、リミターダ | 太陽電池により、アクティブ熱制御をし、自律発電する衣料 |
| JP4708355B2 (ja) * | 2003-10-17 | 2011-06-22 | アクティブ スペース テクノロジーズ−アクティヴィダデス アエロエスパシアイス、リミターダ | 太陽電池により、アクティブ熱制御をし、自律発電する衣料 |
| JP2009538158A (ja) * | 2006-04-20 | 2009-11-05 | ユニバーシティー オブ ピッツバーグ − オブ ザ コモンウェルス システム オブ ハイヤー エデュケーション | 非侵襲的、局所的な脳熱刺激により神経疾患を治療する方法及び装置 |
| JP2008025052A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Advanced Inst Of Wearable Environmental Information Networks | 電子冷暖房服 |
| JP2011010705A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Daio Paper Corp | 吸収性物品 |
| JP2015142669A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | ジェイ アンド シー トレーディング カンパニー リミテッド | 温水を用いた肩温熱パッド |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |