JP2016077334A - 冷却装置、冷却用着用物品、及び加熱装置 - Google Patents
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Description
冷媒を供給する冷媒供給部と、表面側と裏面側との間に前記冷媒の流路が設けられた可撓性を有するシート部材であって、前記表面側と前記裏面側とのうち少なくとも一方の面がシリコンで形成されたシート部材、を有する冷却部と、前記冷媒供給部から前記冷却部に前記冷媒を輸送する経路を有する輸送部と、を備えることを特徴とする冷却装置。
これにより、肌触りが良くフィット性の高い冷却面を有し、低コストで容易に製造可能な携帯型冷却装置を提供することができる。
このような冷却装置によれば、複数のシート部材(冷却面)を一度に冷却することが可能であることにより、冷却装置の応用範囲を広くすることができる。例えば、異なる部位を一度に冷却したり、冷却性能を落とすことなく冷却可能な領域(冷却面積)を広げたりすることができる。
このような冷却装置によれば、表面・裏面側シート(シリコンシート)及び流とチューブ(シリコンチューブ)によって冷却部をシンプルに構成することができるため、冷却部を容易に製造することができる。また、特別な製造設備等が不要であり、部品のコストも低く抑えることができる。
このような冷却装置によれば、特別な道具や技術を要することなく、簡単に流路チューブのルートを変更することができる。冷媒が輸送されるルートを変更することにより、熱交換可能な領域の大きさを増減させ、冷却性能を自由に調整することができる。
このような冷却装置によれば、冷却面の表面に形成された複数の突起部が、使用者の肌と冷却面との間に適度な隙間を形成して、冷却面が使用者の肌に密着することを抑制することができる。これにより、シリコン特有の表面がべたついたようなタック感を感じにくくし、使用者に不快感を生じにくくさせることができる。
このような冷却装置によれば、冷媒供給部として小型軽量な携帯型コールドスプレー等を使用することにより、安価で携帯性に優れた冷却装置を実現できる。携帯性が良好であるため、例えば、スポーツやレジャー等に好適である。
このような冷却装置によれば、液体を循環させることで、冷却効率の高い冷却装置を実現できる。また、液体を冷却するための冷却材を入れ替えるだけで、冷媒を交換せずとも長時間の使用が可能となる。長時間にわたって効率的な冷却動作を持続させることが可能となるため、炎天下の工事現場や水枕としての使用に好適である。
このような冷却装置によれば、冷媒、冷却材とも安全な物質を使用することにより、人体に害を与える可能性の低い安全な冷却装置を提供できる。また、冷媒、冷却材とも安価で入手が容易であることから、低コストで気軽に使用することができる。
これにより、安価で製造が容易であり、通常の衣服と同様に着用することによって所望の部位を容易に冷却することが可能な冷却用着用物品を提供することができる。また、このような冷却用着用物品であれば、冷却面の大きさや配置を自在に変更可能であることから、1つの着用物品で様々な用途に対応することが可能となる。
これにより、肌触りが良くフィット性の高い熱交換面を有し、低コストで容易に製造可能な携帯型加熱装置を提供することができる。
携帯型冷却装置の一例として、第1実施形態では冷媒として液体を用いた冷却装置1について説明する。
はじめに、冷却装置1の基本的な構成について説明する。図1は、第1実施形態の冷却装置1の全体構成を表す図である。図2は、冷却装置1の使用例について説明する図である。
冷媒供給部10は、冷却部30に冷媒を供給する。冷媒供給部10は、貯留部11と、接続口12と、循環ポンプ13と、バッテリー14と、を備える。
冷却部30は、冷却対象(例えば人体)との間で熱交換を行うことで、冷却対象を冷却する。冷却部30は、第1シート部材31及び第2シート部材32を備える。
冷媒輸送部40は、冷媒供給部10と冷却部30とを接続して、冷媒供給部10から供給された冷媒を冷却部30へ輸送し、また、熱交換後の冷媒を冷却部30から冷媒供給部10へと輸送する。冷媒輸送部40は輸送管41とジョイント42とを有する。
冷却装置1を用いて冷却を行う際には、まず、貯留部11に冷媒と冷却材を封入する。上述したように、第1実施形態では、冷媒として「水」、冷却材として「氷」を用いる。そして、冷却対象部位に冷却部30の第1シート部材31及び第2シート部材32を配置した後、循環ポンプ13のスイッチをONにして循環ポンプ13を作動させる。
<冷却装置1の基本的構成>
第2実施形態では冷却装置1の冷媒として気体を用いる場合について説明する。図7は、第2実施形態の冷却装置1の全体構成を表す図である。
第2実施形態の冷媒供給部10は冷媒スプレー15を有する。冷媒スプレー15は、高圧ガスを用いて冷媒となる気体(冷却ガス)を噴霧することが可能な携帯型の缶スプレーである。冷媒スプレー15の圧力容器内には圧縮された冷媒が気体若しくは液体の状態で充填されており、当該冷媒が冷媒スプレー15の噴射口から噴射される際に膨張して気体となる。冷媒スプレー15としては、医療用やスポーツ用として市販されている所謂「冷却スプレー(コールドスプレー)」を使用することが可能である。冷媒はエタノールやLPG等、圧縮・膨張が可能なガスであれば良いが、不燃性で安全な気体であればより望ましい。「冷却スプレー」自体の構造は公知であるため、説明は省略する。
第2実施形態の冷媒輸送部40は、冷媒供給部10と冷却部30とを接続して、冷媒供給部10から供給された冷媒を冷却部30へ輸送し、また、冷却部30から冷媒を大気へと排出する。つまり、第2実施形態では、冷却部30から冷媒供給部10へと冷媒を戻す必要が無く、冷媒を循環するルートは形成されない。第2実施形態の冷媒輸送部40は輸送管41とジョイント42とコネクタ43とを有する。
第2実施形態の冷却装置1を用いて冷却を行う際には、冷媒供給部10と冷却部30とを冷媒輸送部40によって接続し、冷媒スプレー15から冷媒(気体)を噴射させる。噴射された冷媒は、輸送管41の内部を輸送され、ジョイント42において分岐された後、第1シート部材31側及び第2シート部材32へと供給され、当該第1シート部材31側及び第2シート部材32の流路チューブ内に沿って流れる。
第3実施形態では、衣服等の着用物品に冷却装置1を取り付けて使用する冷却用着用物品について説明する。図8は、冷却装置1を取り付けた着用物品の一例として冷却ベスト5について説明する図である。なお、第1実施形態、第2実施形態のいずれの冷却装置1でも着用物品に取り付けることが可能であるが、図8では、より軽量な第2実施形態の冷却装置1を取り付けた場合について説明する。
上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更・改良され得ると共に、本発明には、その等価物が含まれることは言うまでもない。
上述の各実施形態において、冷却動作を行う際の冷媒の流量について詳細にコントロールできるようにしても良い。例えば、冷媒として液体を使用する場合には、冷媒供給部10や、冷媒供給部10と冷媒輸送部40との接続部に温度計や流量計を設け、使用者が現在の冷媒の流量を視覚的に確認できるようにしても良い。その際、冷媒の流量を調整することが可能なバルブを設け、当該バルブを操作することにより、冷媒の輸送量を調整できるようにしておくと良い。
上述の各実施形態において、冷却部30の第1シート部材31は、図3で説明したように表面側シート311と裏面側シート312と流路チューブ313、及び必要に応じて留具315によって構成されていたが、冷却部30のシート部材が一体的に形成されるのであっても良い。
上述の各実施形態では、水や冷却ガスを「冷媒」として用いた冷却装置について説明されていたが、対象を冷却する「冷媒」だけではなく対象を加熱することも可能な「熱媒体」を用いることで、冷却装置1を加熱装置として使用することも可能である。例えば、第1実施形態において冷媒としての「水」の代わりに、熱媒体として「温水」を使用することにより、冷却装置1の構成をそのままに加熱装置として使用することが可能となる。この場合、冷媒供給部10は熱媒体供給部として機能し、冷却部30は熱交換部として機能する。また、冷却部30や冷媒輸送部40の材料として使用されているシリコンは良好な耐熱特性を有するため、「温水」を使用しても特に問題は生じない。したがって、夏場には冷却装置として使用可能であり、冬場には加熱装置として使用可能な加熱・冷却装置を提供することができる。
5 冷却ベスト、
10 冷媒供給部、
11 貯留部、11C キャップ、12 接続口、12in・12out 接続口、
13 循環ポンプ、14 バッテリー、
15 冷媒スプレー、
30 冷却部、
31 第1シート部材、
311 表面側シート、311a 突起部、312 裏面側シート、
313 流路チューブ、
315 留具、315A・315B・315C・315D・315E 留具、
32 第2シート部材、33 第3シート部材、
40 冷媒輸送部、
41 輸送管、42 ジョイント、43 コネクタ、
51 収容部
Claims (10)
- 冷媒を供給する冷媒供給部と、
表面側と裏面側との間に前記冷媒の流路が設けられた可撓性を有するシート部材であって、前記表面側と前記裏面側とのうち少なくとも一方の面がシリコンで形成されたシート部材、を有する冷却部と、
前記冷媒供給部から前記冷却部に前記冷媒を輸送する経路を有する輸送部と、
を備えることを特徴とする冷却装置。 - 請求項1に記載の冷却装置であって、
前記冷却部は前記シート部材を複数有し、
前記輸送部は、前記冷媒供給部から第1のシート部材に前記冷媒を輸送する経路と、前記冷媒供給部から第2のシート部材に前記冷媒を輸送する経路とを有する、ことを特徴とする冷却装置。 - 請求項1または2に記載の冷却装置であって、
前記シート部材は、
前記冷媒を輸送する流路チューブと、
前記流路チューブを前記表面側から覆う表面側シートと、
前記流路チューブを前記裏面側から覆う裏面側シートと、
を有する、ことを特徴とする冷却装置。 - 請求項3に記載の冷却装置であって、
前記シート部材は、前記表面側シートと前記裏面側シートとが重ね合わせされた部分を、着脱可能な留具で留めることによって形成されており、
前記留具を外すことにより、前記表面側シートと前記裏面側シートとの間で前記流路チューブの配置を自在に変更することが可能である、ことを特徴とする冷却装置。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記シート部材の表面側及び裏面側のうち前記シリコンで形成された面の外側表面には、複数の突起部が設けられている、ことを特徴とする冷却装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記冷媒は気体であり、
前記冷媒供給部は、圧縮された前記気体を噴出する携帯型スプレーを有し、
前記携帯型スプレーから噴出された前記気体は、前記シート部材に形成された前記流路内を通過する際に膨張する、ことを特徴とする冷却装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の冷却装置であって、
前記冷媒は液体であり、
前記輸送管は前記冷却部から前記冷媒供給部に前記液体を輸送する経路を有し、
前記冷媒供給部は、前記液体及び前記液体を冷却する冷却材を貯留する貯留部と、前記貯留部と前記冷却部との間で前記液体を循環させるポンプ部とを有する、ことを特徴とする冷却装置。 - 請求項7に記載の冷却装置であって、
前記冷媒は水であり、
前記冷却材は氷である、ことを特徴とする冷却装置。 - 冷媒を供給する冷媒供給部と、
表面側と裏面側との間に前記冷媒の流路が設けられた可撓性を有するシート部材であって、前記表面側と前記裏面側とのうち少なくとも一方の面がシリコンで形成されたシート部材、を有する冷却部と、
前記冷媒供給部から前記冷却部に前記冷媒を輸送する輸送管を有する輸送部と、
を備えた冷却用着用物品であって、
前記シート部材のうち前記シリコンで形成された面が着用者の肌側と対向するように、前記冷却部が着脱可能に取り付けられる、ことを特徴とする冷却用着用物品。 - 熱媒体を供給する熱媒体供給部と、
表面側と裏面側との間に前記熱媒体の流路が設けられた可撓性を有するシート部材であって、前記表面側と前記裏面側とのうち少なくとも一方の面がシリコンで形成されたシート部材、を有する熱交換部と、
前記熱媒体供給部から熱交換部に前記熱媒体を輸送する経路を有する輸送部と、
を備えることを特徴とする加熱装置。
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