JPH09248313A - パッド冷熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】体にあてて冷却及び暖めて使用するパッドが柔
軟性を持ち使用温度に早く準備ができて使用時間が経過
しても冷熱効果を持続できることを目的とする。 【構成】液体冷熱器８に接続されている液体温度センサ
ー９とパッド１２に接続されているパッド温度センサー
１３と温度設定部３により制御された電流をペルチェ素
子電流調整部２よりペルチェ素子７に印加し、表面積と
熱容量が小さい液体冷熱器８内部の液体を冷却及び暖
め、ポンプ１１により断熱チューブ１０を通じて、パッ
ド１２内の表面に細く一層状に配置された熱伝導チュー
ブ内に液体を送ることで、パッド１２を冷却及び暖める
構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上利用分野】本発明は、体にあてて使用する冷熱
パッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より体にあてて冷やしたり暖めたり
するパッド状の物として、氷嚢、水枕及び保温効果の高
いゲル状の物質を密閉した枕、湿布、使い捨てカイロが
一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、氷嚢、
水枕及び保温効果の高いゲル状の物質を密閉した枕は、
使用温度にする前準備が必要で、人手や時間がかかる。
また、氷嚢、水枕及び保温効果の高いゲル状の物質を密
閉した枕、湿布、使い捨てカイロは使用時間が経過する
につれて使用温度が周囲温度に近くなり冷熱効果が減少
する。本発明の目的は、体にあてて使用するパッドが、
氷嚢や水枕及び保温効果の高いゲル状の物質を密閉した
枕や湿布の様な柔軟性を持ち、使用温度に到達すること
が早く、使用時間が経過しても冷熱効果を持続させるこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のパッド冷熱装置
は、使用時間に関係無く冷熱効果を持続させるために熱
電素子であるペルチェ素子を使用して電気的に冷却及び
発熱を行い、体にあてるパッドに柔軟性を持たせるため
にペルチェ素子により液体を冷却叉は暖めてパッドの中
に液体を送り込むことでパッド自体から硬い物の排除を
行い、使用温度への到達を早くするために液体冷熱容器
の熱容量を小さくしてペルチェ素子の熱影響を受け易く
することと、液体冷熱容器の表面積を小さくしてペルチ
ェ素子以外の外部からの熱影響を受けなくすることと、
パッド内にパッドの厚さより小さい外径を持つ熱伝導チ
ューブを一層状に配置させることにより冷却及び暖める
液体の量を少なくしてペルチェ素子の冷熱対象の液体熱
容量を少なくすることを手段とする。

【０００５】

【作用】本発明のパッド冷熱装置により、体にあてるパ
ッドが柔らかいままで、設定使用温度への到達が早くで
き、冷熱効果が持続できるため、体を冷却及び暖める時
に人手をかけずに早く準備できて心地良い感触で使用温
度状態を長い時間に渡り保つことができる。

【０００６】

【実施例】本発明を図面に示す実施例を参照してパッド
の冷却使用時について説明する。図１は本発明のパッド
冷熱装置の構成図である。電源部１は、ペルチェ素子
７、ファン５、ポンプ１１に電力を供給する。ペルチェ
電流調整部２は、温度設定部３により設定された温度設
定値と、液体冷熱器８に接続されている液体温度センサ
ー９の温度測定値と、パッド１２に接続されているパッ
ド温度センサー１３の温度測定値により、ペルチェ素子
７に印加される電流を調整しながら出力する。ペルチェ
電流切換スイッチ４はペルチェ素子７に送る電流の方向
を設定し、ここではペルチェ素子７と液体冷熱器８の接
触面が吸熱作用を起こす様に電流の方向を設定してあ
る。液体冷熱器８は内部に液体が流れる様になってい
る。液体冷熱器８は、図２、図３に示す様な外観形状で
あり、断熱材１４と金属板１５から成る容器で表面積を
小さく抑えている。図４と図５は液体冷熱器８の内部構
造を示す図である。断熱チューブ１６を通じて液体冷熱
器８の内部に液体が送り込まれ排出される。金属板１５
は、ペルチェ素子７と面接触する部分であり、熱を伝え
易い熱伝導率と板厚から成り、大きさはペルチェ素子７
の冷熱面と同等の面積を持つことで熱容量を小さくして
ある。液体は金属板１５からのみペルチェ素子７の熱影
響を受ける。液体冷熱器８は、ペルチェ素子７の冷熱面
にはさみ込まれていて、ペルチェ素子７に電流を印加す
ると、ペルチェ素子７と液体冷熱器８の金属板１５の密
着面で吸熱作用を起こし、金属板１５を介して液体冷熱
器８の内部にある液体を冷却する。ファン５と放熱フィ
ン６は、ペルチェ素子７と液体冷熱器８の金属板１５の
密着面で吸熱作用を起こすことで、ペルチェ素子７のも
う一方の面が発熱するのでここで発生した熱を発散させ
てペルチェ素子７の温度上昇を抑える。液体冷熱器８で
冷却された液体はポンプ１１により断熱チューブ１０を
通じて保冷された状態でパッド１２に送られる。パッド
１２は、変形し易くかつ熱が伝わり易い熱伝導チューブ
１７及び熱伝導マット１９と変形し易くかつ断熱性に優
れたスポンジ１８から構成され、パッド１２の内部には
図６に示す様に熱伝導チューブ１７が重なり合うことな
く一層状に配置されている。図７に示す様に熱伝導マッ
ト１９はスポンジ１８の表面に貼られいる。熱伝導チュ
ーブ１７は熱伝導マット１９に全長に渡り密着してお
り、熱伝導チューブ１７の内部には液体が通り、液の流
れに支障をきたさない程度でスポンジ１８の厚さよりも
小さな内径を持つ。スポンジ１８は熱伝導チューブ１７
の熱伝導マット１９に密着していない部分を覆い、熱伝
導チューブ１７の型崩れ防止と熱伝導チューブ１７の荷
重によるチューブの液詰まりを緩和し、また、パッド１
２の変形と同時に熱伝導チューブ１７が変形してもチュ
ーブの折れ曲がりによる液詰まりを予防している。冷却
された液体がパッド１２に入ると熱伝導チューブ１７と
熱伝導マット１９を冷やす。パッド温度センサー１３は
熱伝導チューブ１７の液温を測定し、ペルチェ電流調整
部２に温度測定値を送る。パッド１２の冷えた熱伝導マ
ット１９を体に面で密着させることで体の表面を冷却す
る。

【０００７】パッド１２の温熱使用時には、ペルチェ電
流切換スイッチ４によりペルチェ素子７に送る電流の方
向を逆に切り換え、ペルチェ素子７と液体冷熱器８の接
触面で発熱作用を起こす様に電流の方向を設定する。液
体は暖められ、パッド１２が暖められる。

【０００８】

【発明の効果】以上、説明したように、ペルチェ電流調
整部２によりペルチェ素子７の温度を容易に変えること
ができ、ペルチェ素子７は電力供給されていれば冷熱効
果を持続することができる。表面積と熱容量の少ない液
体冷熱器８によりペルチェ素子７の冷熱作用を外部温度
の影響なしに無駄なく液体に伝達できる。パッド１２は
冷媒となる液体と熱伝導チューブ１７とスポンジ１８と
熱伝導マット１９による変形し易い素材で構成されるこ
とにより柔軟性を持たせることができ、人に心地良くか
つ体の形状に沿って取付ができる。パッド１２は、熱伝
導チューブ１７をパッド１２の厚さよりも小さい径で一
層状に配置してあることにより熱伝導マット１９を使用
温度にするために必要な液体循環量が少なくて済み、冷
却及び暖める液の全体量を少なくできるため、パッド１
２の冷熱動作を早くすることができる。パッド１２を厚
手のクッションの上に固定することでパッド１２を枕と
して使用でき、またパッド１２にテープを取り付けるこ
とで手足に巻き付けたり、肩に貼ったりして使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパッド冷熱装置の構成図

【図２】液体冷熱器８の正面図

【図３】液体冷熱器８の側面図

【図４】図３の液体冷熱器８の側面図におけるＢ−Ｂ断
面図

【図５】図２の液体冷熱器８の正面図におけるＡ−Ａ断
面図

【図６】パッド１２の液体循環図

【図７】パッド１２の縦断面図

【符号の説明】

１ 電源部 ２ ペルチェ電流調整部 ３ 温度設定部 ４ ペルチェ電流切換スイッチ ５ ファン ６ 放熱フィン ７ ペルチェ素子 ８ 液体冷熱器 ９ 液体温度センサー １０ 断熱チューブ １１ ポンプ １２ パッド １３ パッド温度センサー １４ 断熱材 １５ 金属板 １６ 断熱チューブ １７ 熱伝導チューブ １８ スポンジ １９ 熱伝導マット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面積と熱容量を小さくした容器の中の
   液体をペルチェ素子で冷却及び暖め、細い熱伝導チュー
   ブを一層状に配置してスポンジ表面に取り付けたパッド
   に前記液体を前記パッドの熱伝導チューブの中にポンプ
   により送ることで、前記パッドを冷却及び暖めることを
   特徴としたパッド冷熱装置。