JP2001227887A - 蓄冷熱体及びこれを用いた柔軟性加温・冷却体 - Google Patents
蓄冷熱体及びこれを用いた柔軟性加温・冷却体Info
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Abstract
冷熱体及び柔軟性加温・冷却体を提供する。 【解決手段】 密閉容器2内に蓄熱カプセル3及び蓄冷
カプセル8を封入して蓄冷熱体を構成する。また、蓄冷
熱体7を柔軟性中空体内部に装着して柔軟性加温・冷却
体を構成する。したがって、加温・冷却機能を併せ持つ
蓄冷熱体7及び柔軟性加温・冷却体を提供できる。
Description
体と直接接触して、人体に快適な温冷熱感を与える蓄冷
熱体及びこれを用いた柔軟性加温・冷却体に関するもの
である。
えば、抱き枕の場合、図8に示したように、袋状布製の
表皮材31の内部に、ウレタンスポンジや羽毛などの合
成及び天然のクッション材32が充填された構成となっ
ていた。抱き枕は、これに身体を持たせかけたり、ある
いは抱きつくことで人体に安堵感を与えて睡眠を促すも
ので、柔軟性は不可欠なものであった。
来の柔軟性構造体では、一般にクッション材が断熱性を
有するために、夏場の使用では体温を上昇させて、部屋
の冷房と併用しないとむしろ寝苦しさを与えていた。ま
た、冬場の使用では抱き枕により布団内の空間が増加す
るために布団内が暖まるまでに時間がかかり、寝付きを
悪くしていた。
適な温冷熱感を与える蓄冷熱体、及び柔軟性加温・冷却
体を提供することを目的としている。
決するために、人体を加温・冷却するための蓄熱と蓄冷
機能を併せ持つ蓄冷熱体と、これを柔軟性中空体の内部
に収納して柔軟性加温・冷却体としたものである。
持つ蓄冷熱体により人体に必要な温冷熱感を与え、快適
な睡眠とすることができる。
閉容器と、前記密閉容器内に収納され、25℃から45
℃の間の融点を有する蓄熱材が充填された蓄熱カプセル
と、前記蓄熱カプセルの周囲に配置された水とからな
る。
機能は水により行うことができる。
と、前記密閉容器内に収納され、25℃から45℃の間
の融点を有する蓄熱材が充填された蓄熱カプセルと、1
0℃から25℃の間の融点を有する蓄冷材が充填された
蓄冷カプセルと、前記蓄熱カプセル及び蓄冷カプセルの
周囲に配置された伝熱媒体とからなる。
材、冷却機能は蓄冷材により行うことができる。
ルまたは蓄熱カプセルをアルミラミネートフィルムの熱
融着により構成したものである。
れる蓄冷熱体にすることができる。
密閉容器を透明で、かつマイクロ波透過性を有する材料
で構成するとともに、水、又は伝熱媒体中に示温材料を
介在させてなる。
ができるとともに、示温材料により蓄熱完了、又は蓄冷
完了を人に知らせることができる。
酸ナトリウム3水塩と糖アルコールとの混合物としてな
る。
を有する蓄熱材とすることができる。
酸ナトリウム10水塩と糖アルコールとの混合物、伝熱
媒体をプロピレングリコールと水との混合物としてな
る。
を有する蓄冷材とすることができるとともに、蓄冷時伝
熱媒体を液体に保持することができる。
表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、内部に気体と
気体対流性を有するクッション材を保持するとともに、
表面に設けられた開口部から前記クッション材の中央部
に至る凹状の収納部を有する柔軟性中空体と、前記柔軟
性中空体の収納部に配置された蓄冷熱体とからなる。
つ、柔軟性と加温・冷却機能を有する柔軟性加温・冷却
体とすることができる。
表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、内部に気体と
気体対流性を有するクッション材を保持する柔軟性中空
体と、前記柔軟性中空体のクッション材の内部に配置・
保持され、かつ加熱と冷却の二つの伝熱面を有する加熱
・冷却器と、前記加熱・冷却器の伝熱面と熱的に接触す
るとともに前記接触部以外の部分は断熱されてなる蓄冷
熱体とからなる。
を着脱することなく、蓄冷熱を行い、柔軟性と加温・冷
却機能を有する柔軟性加温・冷却体とすることができ
る。
説明する。
蓄冷熱体1を示す概略断面図である。図1において、2
はポリエチレンなどの合成樹脂や、クロロプレンなどの
合成ゴムから形成された密閉容器、3は合成樹脂からな
る中空容器4内に酢酸ナトリウム3水塩とマンニトール
の重量比6:4の組成物(融点40℃)を蓄熱材5とし
て充填してなる蓄熱カプセル、6は水である。
融点以上に加温したお湯の中に浸漬することで蓄熱カプ
セル3と水6に蓄熱することができる。また、蓄冷熱体
1を冷蔵庫内に放置することで氷として水6に蓄冷する
ことができる。
蓄冷熱体7を示す概略断面図である。実施例2におい
て、実施例1と異なる点は、水6に代えて、蓄冷カプセ
ル8と伝熱媒体9を設けた点にある。蓄冷カプセル8は
樹脂製の容器10内部に硫酸ナトリウム10水塩とマン
ニトールの重量比7:3の組成物(融点20℃)を蓄冷
材11として充填してなる。また、伝熱媒体9は、例え
ば、ポリプロピレングリコールと水の等量混合物とから
なる。なお、実施例1と同一符号のものは同一構造を有
し、説明は省略する。
融点以上に加温したお湯の中に浸漬することで主として
蓄熱カプセル3に蓄熱することができる。また、蓄冷熱
体7を冷蔵庫内に放置することで主として蓄冷カプセル
8に蓄冷することができる。
カプセル3および蓄冷カプセル8の容器4、10を樹脂
製としたが、本実施例では、アルミラミネートフィルム
どうしを熱融着してなる袋状容器12として、その内部
に蓄熱材5または蓄冷材11を充填して蓄熱カプセル3
a及び蓄冷カプセル8aとした。図3に、蓄熱カプセル
3aを示した。
ム12のガス・液バリアー性及び熱伝導性を生かして、
信頼性が高く、かつ伝熱特性に優れた蓄冷熱体とするこ
とができる。
をポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン
ゴム、などのマイクロ波透過性で、かつ、適切な肉厚で
可視光透過性を有する材料、好ましくは蓄熱カプセル3
および蓄冷カプセル8の容器についても同様な材料とし
た。また、示温材料を水6や伝熱媒体9に添加して用い
た。
蓄熱は加温したお湯の中に浸漬することで行うことを示
したが、本実施例によれば、電子レンジでマイクロ波に
よる蓄熱が可能となるとともに、示温材料により蓄熱完
了を目視で判定できる。
ウム3水塩とマンニトールとの等量混合物とした。図4
は、マンニトールを第2成分として添加した場合の融点
の変化を示したものである。
任意の融点を有する蓄熱材5を提供できる。酢酸ナトリ
ウム3水塩は水和塩型蓄熱材の中では高い融解熱を有
し、この特長を生かしつつ、これに第2成分を添加して
凝固点降下を利用して融点を低下させるわけであるが、
種々の第2成分を検討した結果、弱アルカリ性(pH9)
である酢酸ナトリウム3水塩の影響を受けず、かつ酢酸
ナトリウムの3水塩の結晶化を阻害しない第2成分とし
て糖アルコールが有効であることを見出した。
に、エリスリト−ル、ガラクチトール、イノシトール、
などの糖アルコールも場合も同様に融点調節を行うこと
ができる。
リウム10水塩とマンニトールとの組成比6:4の混合
物(融点20℃)を用いた。
任意の融点を有する蓄冷材11を提供できる。
柔軟性加温・冷却体13を示す概略断面図である。14
は布等の通気性を有する表皮材、15は柔軟性中空体で
あり、内部に気体として空気(図記号省略)と連続気泡
を有するウレタンフォームなどのクッション材16を保
持するとともに、その開口部17から内側に凹状の収納
部18を有する。この収納部18内に蓄冷熱体1を配置
した構成としている。
収納部18の壁面19を介してクッション材16内に保
持された空気に伝達し、空気の対流により柔軟性中空体
15全体及び表皮材14の温度を上昇、又は下降させる
ことができる。
たが、蓄冷熱体7を用いても問題ないものである。
柔軟性加温・冷却体20を示す概略断面図である。上記
実施例7と相違する点は、クッション材16内に空間部
21を設け、空間部21内に、例えば、ペルチェ素子の
ように加熱と冷却の二つの伝熱面22、23を有する加
熱・冷却器24と、加熱・冷却器24の一つの伝熱面2
3と熱的に接触するように蓄冷熱体1を設けている。そ
して、蓄冷熱体の1の加熱・冷却器24との熱的接触部
以外は断熱材25により被覆されいる。加熱・冷却器2
4への通電は着脱部26を介して行う構成としている。
状態で加温、冷却に用いることができる。例えば、暖房
用としての動作は以下のようになる。加熱・冷却器24
の上面22は温度が上昇し、下面23は温度が低下す
る。ペルチェ素子とした加熱・冷却器24ではこのよう
に温熱と冷熱が同時に発生する。そして、温熱と冷熱が
設定温度差に到達すると、それ以上温・冷熱を発生する
ことができない。そのために、通常は温熱部で放熱する
とともに、冷熱部に送風ファン等で送風して設定温度差
以内の動作となるように設計される。本実施例において
は、上面22で発生する温熱を暖房として用いるととも
に、下面23で発生する冷熱を蓄冷熱体1に蓄冷して動
作状態を確保するのである。さらに、蓄冷熱体1の加熱
・冷却器24との熱的接触部以外は断熱材25により被
覆されており、蓄冷熱体1の所定の蓄冷熱量以内であれ
ば加熱・冷却器24の運転動作は確保される。冷房用と
しての動作は温度が逆転するだけで、同様に運転を継続
できる。
用可能な柔軟性加温・冷却体27の概略断面図を示し
た。図6と相違する点は、加熱・冷却器24の両伝熱面
にそれぞれ蓄冷熱体1を設けた点にある。ただし、断熱
材25は採暖・採冷用の蓄冷熱体1には設けていない。
この構成により、加熱・冷却器24に通電して蓄冷熱体
1に蓄冷熱後はコードレスで柔軟性加温・冷却体27を
実用に供することができる。
たが、蓄冷熱体7を用いても問題ないものである。
なかったが、柔軟性中空体15は、通常は膨れきった状
態ではなく、想定される最高温度でも余裕があるように
設計される。よって、内部に装着されるクッション材1
6の厚みもこの点を考慮している。また、クッション材
16の厚みは過重印加時に内設物である蓄冷熱体1や加
熱・冷却器24に設計耐圧力以上の過重が加わらないよ
うに、その最低厚みを保証している。また、柔軟性中空
体15内部の封入物を気体としたが、必ずしもこれに限
定するものではない。例えば、高分子を低い架橋状態で
とどめたり、あるいは液体、例えば、水にゼラチンやポ
リビニルアルコールなどの増粘材を添加することにより
作製される高分子ゲルを用いることもできる。
及び柔軟性加温・冷却体によれば、以下に示す効果を有
する。
熱カプセルと水とを封入し、蓄熱と蓄冷機能を併せ持つ
蓄冷熱体を提供できる。
蓄冷カプセルと伝熱媒体により、蓄熱と蓄冷機能を併せ
持つ蓄冷熱体を提供できる。
伝熱特性に優れた蓄冷熱体とすることができる。
熱し、かつ蓄熱完了が判断できる蓄冷熱体を提供でき
る。
℃の間の融点を有する蓄熱材を提供できる。
℃の間に融点を有する蓄冷材を提供できる。
と柔軟性を併せ持つ柔軟性加温・冷却体を提供できる。
コードレスで使用可能な柔軟性加温・冷却体を提供でき
る。
セルの概略断面図
の関係を示すグラフ
断面図
断面図
略断面図
Claims (8)
- 【請求項1】密閉容器と、前記密閉容器内に収納され、
25℃から45℃の間の融点を有する蓄熱材が充填され
た蓄熱カプセルと、前記蓄熱カプセルの周囲に配置され
た水とからなる蓄冷熱体。 - 【請求項2】密閉容器と、前記密閉容器内に収納され、
25℃から45℃の間の融点を有する蓄熱材が充填され
た蓄熱カプセルと、10℃から25℃の間の融点を有す
る蓄冷材が充填された蓄冷カプセルと、前記蓄熱カプセ
ル及び蓄冷カプセルの周囲に配置された伝熱媒体とから
なる蓄冷熱体。 - 【請求項3】蓄熱カプセルまたは蓄冷カプセルをアルミ
ラミネートフィルムの熱融着により構成してなる請求項
1または2記載の蓄冷熱体。 - 【請求項4】少なくとも密閉容器を透明で、かつマイク
ロ波透過性を有する材料で構成するとともに、水、又は
伝熱媒体中に示温材料を介在させてなる請求項1または
2記載の蓄冷熱体。 - 【請求項5】蓄熱材を酢酸ナトリウム3水塩と糖アルコ
ールとの混合物とした請求項1または2記載の蓄冷熱
体。 - 【請求項6】蓄冷材を硫酸ナトリウム10水塩と糖アル
コールとの混合物、伝熱媒体をプロピレングリコールと
水との混合物とした請求項2記載の蓄冷熱体。 - 【請求項7】表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、
内部に気体と気体対流性を有するクッション材を保持す
るとともに、表面に設けられた開口部から前記クッショ
ン材の中央部に至る凹状の収納部を有する柔軟性中空体
と、前記柔軟性中空体の収納部内に配置された請求項1
ないし6のいずれか1項記載の蓄冷熱体とからなる柔軟
性加温・冷却体。 - 【請求項8】表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、
内部に気体と気体対流性を有するクッション材を保持す
る柔軟性中空体と、前記柔軟性中空体のクッション材の
内部に配置・保持され、かつ加熱と冷却の二つの伝熱面
を有する加熱・冷却器と、前記加熱・冷却器の伝熱面と
熱的に接触するとともに前記接触部以外の部分は断熱さ
れてなる請求項1ないし6のいずれか1項記載の蓄冷熱
体とからなる柔軟性加温・冷却体。
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JP2000040592A JP4474719B2 (ja) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | 蓄冷熱体及びこれを用いた柔軟性加温・冷却体 |
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