JP2017018409A - Cool temperature apparatus - Google Patents

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三樹男 高野
Mikio Takano
三樹男 高野
恭平 小瀧
Kyohei Kotaki
恭平 小瀧
伸行 塩瀬
Nobuyuki Shiose
伸行 塩瀬
俊之 中務
Toshiyuki Nakatsukasa
俊之 中務
啓美 藤澤
Hiromi Fujisawa
啓美 藤澤
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M K T TAISE KK
TAISE KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cool temperature apparatus which can be easily attached to a portion containing a joint, such as a shoulder part, an elbow part or a knee part.SOLUTION: A cool temperature apparatus 10 has a structure in which an inner layer 20 and an outer layer 40 for releasing heat on the heat source part 30 to outdoor air are laminated with a heat source part 30 comprising plural peltier elements 32 therebetween. The cool temperature apparatus 10 is formed into a sheet structure which can be easily attached to a portion containing a joint such as a shoulder part, an elbow part or a knee part of a human body. The cool temperature apparatus 10 is configured so that, the outer layer 40 can efficiently release the heat on the heat source part 30 to outside air.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、冷温装具に関し、特に、生体の所定の部位を局所的に冷却し、また、加温する冷温装具に関する。   The present invention relates to a cooling / heating device, and more particularly, to a cooling / heating device that locally cools and heats a predetermined part of a living body.

スポーツの分野では、選手のボディケアや怪我の応急処置等を目的として、所定の部位の局所的な冷却(所謂、アイシング療法)や加温(所謂、ホットパック療法)が行われる。例えば、投手の場合、アイシング用装具を用いて肩部や上腕部のアイシングを行う。各種の運動選手(アスリート)の場合、サポーター類を用いて大腿部、脚部、腕部等のケアを行う。これらのアイシング用装具やサポーター類は、運動による局所的な筋肉の温度上昇を和らげる効果を有する。ところが、アイシング用装具やサポーター類は、所定の部位を局所的に冷却するための冷水やゲル状の保冷剤等の冷却媒体を事前に準備(用意)しておくことが不可欠である。そのため、現場(フィールド)での使用が制限される。   In the field of sports, local cooling (so-called icing therapy) and heating (so-called hot pack therapy) of a predetermined site are performed for the purpose of body care for athletes, first aid for injury, and the like. For example, in the case of a pitcher, icing of the shoulder portion and the upper arm portion is performed using an icing device. In the case of various athletes (athletes), care is taken for the thighs, legs, arms, etc. using supporters. These icing appliances and supporters have the effect of reducing local muscle temperature rise due to exercise. However, it is indispensable for icing equipment and supporters to prepare (prepare) a cooling medium, such as cold water or a gel-like cooling agent, for locally cooling a predetermined part. Therefore, use in the field (field) is limited.

これに対して、ペルチェ素子を冷却源として用いることによって電子冷却を実現し、冷水やゲル状の保冷剤等の冷却媒体の事前準備を不要とする生体温熱冷却装置が提案されている(例えば、特開2011−152243号公報参照)。この特許公開公報に開示された生体温熱冷却装置にあっては、冷却源であるペルチェ素子の発熱側に冷却チャンバーを設け、冷却チャンバーによってペルチェ素子を冷却すると共に、冷却チャンバーのクーラント入口とクーラント出口を経由して循環する液体クーラントによって冷却チャンバーを除熱する。   On the other hand, a biological thermothermal cooling device that realizes electronic cooling by using a Peltier element as a cooling source and does not require prior preparation of a cooling medium such as cold water or a gel-like cryogen (for example, has been proposed (for example, JP, 2011-152243, A). In the living body thermal cooling device disclosed in this patent publication, a cooling chamber is provided on the heat generation side of a Peltier element that is a cooling source, the Peltier element is cooled by the cooling chamber, and a coolant inlet and a coolant outlet of the cooling chamber are provided. The cooling chamber is removed by liquid coolant circulating via

特開2011−152243号公報JP 2011-152243 A

しかしながら、上記の特許公開公報に開示された生体温熱冷却装置では、例えば、肩部、肘部、膝部等の関節を含む部位への装着が困難である。   However, in the living body thermal cooling device disclosed in the above-mentioned Patent Publication, it is difficult to attach to a part including a joint such as a shoulder, an elbow, and a knee.

従って、本発明は、肩部、肘部、膝部等の関節を含む部位に対しても容易に装着可能で、電子冷却を実現することができる冷温装具を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling / heating device that can be easily mounted on a part including a joint such as a shoulder, an elbow, and a knee, and can realize electronic cooling.

上記の目的を達成するための本発明の冷温装具は、
インナー層、
複数の熱電素子を有する熱源部、及び、
熱源部の熱を外気へ放熱するアウター層が、順次、積層されて成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the cooling / heating apparatus of the present invention comprises:
Inner layer,
A heat source unit having a plurality of thermoelectric elements, and
The outer layer for radiating the heat of the heat source part to the outside air is sequentially laminated.

本発明の冷温装具は、インナー層及びアウター層が熱源部を挟んで積層されて成るシート状の構造となっているため、肩部、肘部、膝部等の関節を含む部位に対しても容易に装着することができると共に、電子冷却を実現することができる。尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。   The cooling / heating device of the present invention has a sheet-like structure in which the inner layer and the outer layer are laminated with the heat source portion sandwiched therebetween, so that it can be applied to parts including joints such as a shoulder portion, an elbow portion, and a knee portion. It can be easily mounted and electronic cooling can be realized. The effects described here are not necessarily limited, and any of the effects described in the present specification may be used. Moreover, the effect described in this specification is an illustration to the last, Comprising: It is not limited to this, There may be an additional effect.

図1は、人体の肩部及び上腕部に装着した状態の実施例1の冷温装具を示す概略正面図である。FIG. 1 is a schematic front view showing a cooling / heating device of Example 1 in a state of being mounted on a shoulder portion and an upper arm portion of a human body. 図2Aは、実施例1の冷温装具の要部の断面構造の一例を示す模式的な一部断面図であり、図2Bは、実施例1の冷温装具の要部の断面構造の他の例を示す模式的な一部断面図である。FIG. 2A is a schematic partial cross-sectional view illustrating an example of a cross-sectional structure of a main part of the cooling / heating device of Example 1, and FIG. 2B is another example of a cross-sectional structure of the main part of the cooling / heating device of Example 1. It is a typical partial sectional view showing this. 図3は、ペルチェ素子及び温度センサーの配置の一例を示す、図1に示す冷温装具の要部の模式的な展開図である。FIG. 3 is a schematic development view of a main part of the cooling / heating apparatus shown in FIG. 1, showing an example of the arrangement of the Peltier elements and the temperature sensor. 図4Aは、図4Bの矢印A−Aに沿ったアウター層の放熱機構部の一例を示す模式的な断面図であり、図4Bは、アウター層の放熱機構部の一例を示す模式的な平面図である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing an example of the outer layer heat dissipation mechanism along the arrow AA in FIG. 4B, and FIG. 4B is a schematic plan view showing an example of the outer layer heat dissipation mechanism. FIG. 図5Aは、ペルチェ素子の構造を示す一部断面を含む概略斜視図であり、図5Bは、ペルチェ素子の原理図である。FIG. 5A is a schematic perspective view including a partial cross section showing the structure of the Peltier element, and FIG. 5B is a principle diagram of the Peltier element. 図6は、制御ユニット(制御部)の構成の一例を、ペルチェブロック及び温度センサーブロックと共に示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the control unit (control unit) together with the Peltier block and the temperature sensor block. 図7は、電流制御部による熱源部の温度の制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure for controlling the temperature of the heat source unit by the current control unit. 図8は、人体の膝の周りの部位に装着した状態の実施例2の冷温装具を示す概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view showing the cooling / heating device of Example 2 in a state where the device is mounted on a region around the knee of the human body. 図9Aは、筒状の形状を有する実施例3の冷温装具を示す模式的な斜視図であり、図9Bは、人体の脚部に装着した状態の実施例3の冷温装具を示す模式的な斜視図である。FIG. 9A is a schematic perspective view showing the cooling / heating device of Example 3 having a cylindrical shape, and FIG. 9B is a schematic view showing the cooling / heating device of Example 3 in a state of being mounted on a leg of a human body. It is a perspective view. 図10は、包帯状の実施例4の冷温装具を示す模式的な斜視図である。FIG. 10: is a typical perspective view which shows the cool / warm equipment of Example 4 of bandage shape.

以下、図面を参照して、実施例を基に本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。また、以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the examples, and various numerical values and materials in the examples are examples. Moreover, in the following description, the same code | symbol is used for the element which has the same element or the same function, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

<本発明の冷温装具、全般に関する説明>
本発明の冷温装具において、熱電素子(熱電変換素子)は、熱と電気を関連付ける現象を利用した半導体素子である。本発明の冷温装具にあっては、熱電素子として、ペルチェ効果を利用したペルチェ素子を用いる構成とすることができる。ペルチェ効果は、異なる2種類の金属又は半導体(N型半導体とP型半導体)を接合して電流を流すとき、その接合部にジュール熱以外の吸熱及び発熱が発生する現象である。熱電素子としてペルチェ素子を用いることで、冷却と加温及び温度制御を自由に行うことができる。熱電素子としては、ペルチェ素子の他、ゼーベック効果を利用したゼーベック素子や、電気抵抗の温度変化を利用したサーミスター等のデバイスを用いることも可能である。
<Cold / Hot Equipment of the Present Invention, General Explanation>
In the cooling / heating apparatus of the present invention, the thermoelectric element (thermoelectric conversion element) is a semiconductor element utilizing a phenomenon that associates heat and electricity. In the cooling / heating apparatus of the present invention, a Peltier element using the Peltier effect can be used as the thermoelectric element. The Peltier effect is a phenomenon in which, when two different types of metals or semiconductors (N-type semiconductor and P-type semiconductor) are joined and current flows, heat absorption and heat generation other than Joule heat occur at the joint. By using a Peltier element as the thermoelectric element, cooling, heating, and temperature control can be performed freely. As the thermoelectric element, in addition to the Peltier element, a Seebeck element using the Seebeck effect or a thermistor using a temperature change of electrical resistance can also be used.

上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、インナー層は、布被覆層と熱伝導性シリコーンラバーとが積層されて成る構成とすることができる。布(例えば、フリース)から成る布被覆層によって、人体の冷却/加温対象の部位に対する優れた装着性を確保することができる。熱伝導性シリコーンラバーは、冷却/加温対象の部位の形状に合わせて密着した形で装着された状態で、熱源部の熱電素子と冷却/加温対象の部位との間での熱伝導を効率的に行う。インナー層は、布被覆層と熱伝導性シリコーンラバーとの2層構造の他にも、熱伝導性シリコーンラバーに対して高熱伝導性グラファイトが積層されて成る3層構造、具体的には、布被覆層、熱伝導性シリコーンラバー、及び、高熱伝導性グラファイトの3層構造とすることもできる。   In the cooling / heating device of the present invention including the above-described preferable configuration, the inner layer may be formed by laminating a cloth covering layer and a heat conductive silicone rubber. The cloth covering layer made of cloth (for example, fleece) can ensure excellent wearability to the portion of the human body to be cooled / warmed. The thermally conductive silicone rubber is installed in close contact with the shape of the part to be cooled / warmed, and conducts heat conduction between the thermoelectric element of the heat source and the part to be cooled / warmed. Do it efficiently. In addition to the two-layer structure of the cloth covering layer and the heat conductive silicone rubber, the inner layer has a three-layer structure in which high heat conductive graphite is laminated on the heat conductive silicone rubber. A three-layer structure of a coating layer, a thermally conductive silicone rubber, and a highly thermally conductive graphite can also be used.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、アウター層は、外気に直接触れる熱伝導性シリコーンゲルと熱伝導性シリコーンラバーとが積層されて成る構成とすることができる。熱伝導性シリコーンゲル及び熱伝導性シリコーンラバーの積層構造から成るアウター層はクッション性に優れる。熱伝導性シリコーンラバーは、熱源部の熱を熱伝導性シリコーンゲルへ効率的に伝導する。アウター層は、熱伝導性シリコーンゲルと熱伝導性シリコーンラバーとの2層構造の他にも、熱伝導性シリコーンラバーに対して炭素繊維又は熱伝導性グラファイトが積層されて成る3層構造、具体的には、熱伝導性シリコーンゲル、熱伝導性シリコーンラバー、及び、炭素繊維又は熱伝導性グラファイトの3層構造とすることもできる。   Furthermore, in the cooling / heating device of the present invention including the above-described preferable configuration, the outer layer may be configured by laminating a heat conductive silicone gel and a heat conductive silicone rubber that are in direct contact with the outside air. The outer layer composed of a laminated structure of a heat conductive silicone gel and a heat conductive silicone rubber is excellent in cushioning properties. The thermally conductive silicone rubber efficiently conducts heat from the heat source part to the thermally conductive silicone gel. In addition to the two-layer structure of the thermally conductive silicone gel and the thermally conductive silicone rubber, the outer layer has a three-layer structure in which carbon fibers or thermally conductive graphite is laminated on the thermally conductive silicone rubber. Specifically, a three-layer structure of heat conductive silicone gel, heat conductive silicone rubber, and carbon fiber or heat conductive graphite may be used.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、熱伝導性シリコーンゲルは、放熱機構部を有する構成とすることが好ましい。放熱機構部を有することで、熱源部から熱伝導性シリコーンゲルに伝導された熱を効率的に外気へ放熱することができる。また、放熱機構部は、熱伝導性シリコーンゲルと同じ材料にて一体的に形成されることが好ましい。これにより、放熱機構部が熱伝導性シリコーンゲルと異なる材料で形成され、熱伝導性シリコーンゲルと放熱機構部との間の接合部に熱抵抗が存在する場合に比べて、熱伝導性シリコーンゲルから放熱機構部への熱伝導効率を高めることができる。加えて、放熱機構部を熱伝導性シリコーンゲルと同じ材料から構成することで、冷却/加温対象の部位の形状に合わせて容易に変形させることができる。   Furthermore, in the cooling / heating device of the present invention including the above-described preferable configuration, it is preferable that the heat conductive silicone gel has a heat dissipation mechanism. By having the heat dissipation mechanism part, the heat conducted from the heat source part to the thermally conductive silicone gel can be efficiently radiated to the outside air. Moreover, it is preferable that a thermal radiation mechanism part is integrally formed with the same material as a heat conductive silicone gel. As a result, the heat-dissipating mechanism part is formed of a material different from that of the heat-conducting silicone gel, and the heat-conducting silicone gel is compared with the case where a thermal resistance exists at the joint between the heat-conducting silicone gel and the heat-dissipating mechanism part The heat conduction efficiency from the heat dissipation mechanism to the heat dissipation mechanism can be increased. In addition, by configuring the heat dissipation mechanism portion from the same material as the thermally conductive silicone gel, it can be easily deformed according to the shape of the part to be cooled / warmed.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、熱源部は、直流安定化電源に接続される、単一の熱電素子から成る複数の熱電素子ブロックから構成することができるし、あるいは又、直列接続された複数の熱電素子から成る複数の熱電素子ブロックが並列接続された構成とすることができる。   Furthermore, in the cooling / heating apparatus of the present invention including the above-described preferred configuration, the heat source unit can be composed of a plurality of thermoelectric element blocks composed of a single thermoelectric element connected to a DC stabilized power supply, or Moreover, it can be set as the structure by which the several thermoelectric element block which consists of several thermoelectric elements connected in series was connected in parallel.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具にあっては、複数の熱電素子ブロックの温度を制御する制御部を備える構成とすることができる。また、熱源部は、複数の温度センサーを有する構成とすることができる。そして、制御部は、複数の温度センサーの検知温度に基づいて複数の熱電素子ブロックの温度を制御する構成とすることができる。また、複数の温度センサーの検知温度の平均値を算出し、この算出した平均値に基づいて複数の熱電素子ブロックの温度を制御する構成とすることが好ましい。   Furthermore, in the cooling / heating apparatus of the present invention including the above-described preferable configuration, a control unit that controls the temperature of the plurality of thermoelectric element blocks can be provided. In addition, the heat source unit can have a plurality of temperature sensors. And a control part can be set as the structure which controls the temperature of several thermoelectric element block based on the detection temperature of several temperature sensor. Further, it is preferable to calculate an average value of the detected temperatures of the plurality of temperature sensors and control the temperature of the plurality of thermoelectric element blocks based on the calculated average value.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、制御部は、複数の熱電素子ブロックに対して断続的にパルス電流を供給する制御を行う構成とすることができる。また、制御部は、複数の熱電素子ブロックに流す電流の極性を反転することによって冷却/加温の切替え制御を行う構成とすることができる。   Furthermore, in the cooling / heating apparatus of the present invention including the above-described preferable configuration, the control unit can be configured to perform control to intermittently supply a pulse current to the plurality of thermoelectric element blocks. In addition, the control unit can be configured to perform cooling / warming switching control by reversing the polarity of the current flowing through the plurality of thermoelectric element blocks.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、制御部は、予め標準的に定められた設定温度を基準として複数の熱電素子ブロックの温度制御を行う構成とすることができる。予め標準的に定められた設定温度は、変更可能である構成、具体的には、冷却/加温対象の部位の状態に応じて変更可能である構成とすることができる。   Furthermore, in the cooling / warming apparatus of the present invention including the above-described preferable configuration, the control unit can be configured to perform temperature control of the plurality of thermoelectric element blocks with reference to a preset temperature determined in advance as a standard. The preset temperature set in advance as a standard can be changed, specifically, can be changed according to the state of the part to be cooled / warmed.

更には、上述した好ましい構成を含む本発明の冷温装具において、直流安定化電源は、商用電源の整流電源、車輛電源、又は、携帯可能な電池パック電源に基づいて動作する構成とすることができる。直流安定化電源を携帯可能な電池パック電源から構成することで、スペースに限りがある環境や屋外等の任意の場所での使用が可能になる。   Furthermore, in the cooling / heating apparatus of the present invention including the above-described preferable configuration, the DC stabilized power source can be configured to operate based on a rectified power source of a commercial power source, a vehicle power source, or a portable battery pack power source. . By configuring the DC stabilized power source from a portable battery pack power source, it can be used in an environment where space is limited or in any place such as outdoors.

実施例1は、本発明の冷温装具、具体的には、人体の肩部及び上腕部の冷却/加温、特に投手の肩部及び上腕部のアイシングに用いて好適な冷温装具に関する。図1は、人体の肩部及び上腕部に装着した状態の実施例1の冷温装具の概略正面図である。   Example 1 relates to a cooling / warming device of the present invention, specifically, a cooling / warming device suitable for use in cooling / warming the shoulder and upper arm of a human body, particularly for icing the shoulder and upper arm of a pitcher. FIG. 1 is a schematic front view of a cooling / heating device of Example 1 in a state of being mounted on a shoulder portion and an upper arm portion of a human body.

図1に示すように、実施例1の冷温装具10は、例えば、右肩部及び右上腕部を覆うサポーターの形状を有しており、右肩から左胸にかけて延びる一方の端部11と背中を経た他方の端部12とが、例えば、左胸の近傍で互いに重ね合うようになっている。そして、一方の端部11と他方の端部12とは、例えば、面的に着脱可能な面ファスナー13にて簡単に結合できるようになっている。この結合部が面ファスナー13であることで、右肩部及び右上腕部に対する冷温装具10の装着/取り外しが容易な構成となっている。但し、一方の端部11と他方の端部12との結合部は、面ファスナー13を用いた構成に限られるものではなく、例えば、ホックやファスナー等を用いた構成とすることも可能である。   As shown in FIG. 1, the cooling / warming device 10 according to the first embodiment has, for example, a supporter shape that covers a right shoulder and an upper right arm, and one end 11 extending from the right shoulder to the left chest and the back. The other end portion 12 that has passed through is overlapped with each other in the vicinity of the left breast, for example. The one end portion 11 and the other end portion 12 can be easily coupled with, for example, a surface fastener 13 that is detachable in terms of surface. Since this coupling | bond part is the hook_and_loop | surface fastener 13, it has the structure with which the mounting / detachment of the cool / warm equipment 10 with respect to a right shoulder part and an upper right arm part is easy. However, the connecting portion between the one end portion 11 and the other end portion 12 is not limited to the configuration using the hook-and-loop fastener 13, and for example, a configuration using a hook, a fastener, or the like may be used. .

図2Aに、実施例1の冷温装具の要部の断面構造の一例を模式的に示す。図2Aに示すように、冷温装具10は、インナー層(インナーシェル/インナージャケット)20、複数の熱電素子を有する熱源部30、及び、熱源部30の熱を外気へ放熱するアウター層(アウターシェル/アウタージャケット)40が、順次、積層された3層構造(3層のサンドイッチ構造)となっている。そして、冷温装具10は、人体の所定の部位(本例では、肩部及び上腕部)に装着されて用いられる。具体的には、例えば、スポーツの分野では、選手のボディケアや怪我の応急処置等を目的として、所定の部位の一時的な冷却(アイシング療法)や加温(ホットパック療法)に用いられる。   In FIG. 2A, an example of the cross-sectional structure of the principal part of the cool / warm equipment of Example 1 is typically shown. As shown in FIG. 2A, the cooling / heating apparatus 10 includes an inner layer (inner shell / inner jacket) 20, a heat source unit 30 having a plurality of thermoelectric elements, and an outer layer (outer shell) that radiates heat from the heat source unit 30 to the outside air. / Outer jacket) 40 has a three-layer structure (a three-layer sandwich structure) that is sequentially laminated. The cold / hot appliance 10 is used by being mounted on a predetermined part of the human body (in this example, a shoulder and an upper arm). Specifically, for example, in the field of sports, it is used for temporary cooling (icing therapy) or heating (hot pack therapy) of a predetermined part for the purpose of body care for athletes, first aid for injury, and the like.

図1に破線で示すように、熱源部30は、冷温装具10に対して部分的に設けられている。図2Aの模式的な一部断面図は、熱源部30を含む部分の断面構造を示している。インナー層20及びアウター層40は、冷温装具10の全体を構成している。また、図1に示すように、冷温装具10は、熱源部30の温度を制御する制御ユニット50を備えている。制御ユニット50は、冷温装具10の熱源部30に対してコード60を介して電気的に接続されている。   As indicated by a broken line in FIG. 1, the heat source unit 30 is partially provided with respect to the cold / hot appliance 10. The schematic partial cross-sectional view of FIG. 2A shows a cross-sectional structure of a portion including the heat source unit 30. The inner layer 20 and the outer layer 40 constitute the entire cold / hot appliance 10. Further, as shown in FIG. 1, the cooling / heating apparatus 10 includes a control unit 50 that controls the temperature of the heat source unit 30. The control unit 50 is electrically connected to the heat source unit 30 of the cold / hot appliance 10 via a cord 60.

[インナー層]
図2Aにおいて、インナー層20は、吸熱用の装具であり、人体に直接接触する最内面側に、厚さが1mm程度の布(例えば、フリース)から成る布被覆層21を有することで、人体に対する優れた装着性を確保している。布被覆層21には、厚さが3mm程度のシート状の熱伝導性シリコーンラバー22が積層されている。
[Inner layer]
In FIG. 2A, the inner layer 20 is a device for absorbing heat, and has a cloth covering layer 21 made of cloth (for example, fleece) having a thickness of about 1 mm on the innermost surface side that is in direct contact with the human body. To ensure excellent wearability. A sheet-like thermally conductive silicone rubber 22 having a thickness of about 3 mm is laminated on the cloth covering layer 21.

熱伝導性シリコーンラバー22は、シリコーンゴム特有の柔軟性を有し、熱伝導性に優れている。一般的なシリコーンゴムの熱伝導率は0.2W/m・K程度である。これに対して、熱伝導性シリコーンラバー22の熱伝導率は、シリコーンゴムやオイルに配合する熱伝導性粒子にもよるが、1.0W/m・K〜7.0W/m・K程度と、一般的なシリコーンゴムに比べて極めて熱伝導性に優れている。   The thermally conductive silicone rubber 22 has flexibility unique to silicone rubber and is excellent in thermal conductivity. General silicone rubber has a thermal conductivity of about 0.2 W / m · K. On the other hand, the thermal conductivity of the thermally conductive silicone rubber 22 is 1.0 W / m · K to 7.0 W / m · K, although it depends on the thermally conductive particles blended in the silicone rubber or oil. Compared with general silicone rubber, it is extremely excellent in thermal conductivity.

布被覆層21とシート状の熱伝導性シリコーンラバー22とは、例えば、シリコーンゴム等から成る接着剤や放熱性接着剤によって接合することができる。放熱性接着剤は、優れた熱伝導性を有する機能性接着剤である。   The cloth covering layer 21 and the sheet-like thermally conductive silicone rubber 22 can be joined by, for example, an adhesive made of silicone rubber or the like, or a heat dissipating adhesive. The heat dissipating adhesive is a functional adhesive having excellent thermal conductivity.

先述した面ファスナー13は、インナー層20に取り付けられる。これにより、インナー層20は、面ファスナー付きインナー層となる。ここでは、インナー層20について、布被覆層21と熱伝導性シリコーンラバー22との2層構造としたが、熱伝導性シリコーンラバー22に対して高熱伝導性グラファイトを更に積層した、布被覆層21、熱伝導性シリコーンラバー22、及び、高熱伝導性グラファイトの少なくとも3層構造としてもよい。   The hook-and-loop fastener 13 described above is attached to the inner layer 20. Thereby, the inner layer 20 becomes an inner layer with a hook-and-loop fastener. Here, the inner layer 20 has a two-layer structure of the cloth covering layer 21 and the heat conductive silicone rubber 22. However, the cloth covering layer 21 in which high heat conductive graphite is further laminated on the heat conductive silicone rubber 22. Further, a heat conductive silicone rubber 22 and a high heat conductive graphite may be used.

[熱源部]
熱源部30は、インナー層20のシート状の熱伝導性シリコーンラバー22上に積層された接着層31を有する。接着層31は、両面粘着テープ等の接着剤から成る。両面粘着テープは、強固な接着が可能な接着剤である。熱源部30には、接着層31の上に複数の熱電素子、例えば、ペルチェ効果を利用したペルチェ素子32が配置されている。換言すれば、熱源部30は、インナー層20上に複数のペルチェ素子32が接着層31によって貼り付けられた構成を有する。
[Heat source]
The heat source unit 30 has an adhesive layer 31 laminated on the sheet-like thermally conductive silicone rubber 22 of the inner layer 20. The adhesive layer 31 is made of an adhesive such as a double-sided adhesive tape. The double-sided pressure-sensitive adhesive tape is an adhesive capable of strong adhesion. In the heat source unit 30, a plurality of thermoelectric elements, for example, a Peltier element 32 using the Peltier effect is disposed on the adhesive layer 31. In other words, the heat source unit 30 has a configuration in which a plurality of Peltier elements 32 are attached to the inner layer 20 by the adhesive layer 31.

ペルチェ素子32の詳細については後述する。ペルチェ素子32とペルチェ素子32との間は、厚さが2mm程度の断熱性のセパレータ33によって熱的に仕切られた構造となっている。そして、セパレータ33によって仕切られた空間には、ペルチェ素子32の数に対して所定の割合で複数の温度センサー34が配されている。   Details of the Peltier element 32 will be described later. The Peltier element 32 and the Peltier element 32 are thermally partitioned by a heat-insulating separator 33 having a thickness of about 2 mm. In the space partitioned by the separator 33, a plurality of temperature sensors 34 are arranged at a predetermined ratio with respect to the number of Peltier elements 32.

図3に、ペルチェ素子32及び温度センサー34の配置の一例を示す。図3は、図1に示す冷温装具10の要部の模式的な展開図である。図3では、ペルチェ素子32を□印で図示し、温度センサー34を○印で図示している。   FIG. 3 shows an example of the arrangement of the Peltier element 32 and the temperature sensor 34. FIG. 3 is a schematic development view of a main part of the cool / warm equipment 10 shown in FIG. 1. In FIG. 3, the Peltier element 32 is indicated by a square, and the temperature sensor 34 is indicated by a circle.

ペルチェ素子32及び温度センサー34は、人体のアイシング対象の部位(本例では、肩部及び上腕部)に対応して接着層31の上に配置される。具体的には、図3において、複数、例えば6個、直列に接続されたペルチェ素子32が、1つのペルチェブロック(熱電素子ブロック)35を構成している。そして、複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)が平行に配置されている。このようなペルチェ素子32の配置により、アイシング対象の部位、即ち、肩部及び上腕部を全体的に冷却することができる。 The Peltier element 32 and the temperature sensor 34 are arranged on the adhesive layer 31 corresponding to the icing target part (shoulder and upper arm in this example) of the human body. Specifically, in FIG. 3, a plurality of, for example, six Peltier elements 32 connected in series constitute one Peltier block (thermoelectric element block) 35. A plurality of Peltier blocks 35 (..., 35_i-1 , 35_i , 35_i + 1 ,...) Are arranged in parallel. By such an arrangement of the Peltier element 32, the part to be iced, that is, the shoulder part and the upper arm part can be cooled as a whole.

温度センサー34は、ペルチェブロック35とペルチェブロック35との間の隙間に、適当な間隔をもって複数個ずつ配置され、温度センサーブロック36が構成されている。ここでは、ペルチェブロック35_i-1とペルチェブロック35_iとの間の隙間、及び、ペルチェブロック35_iとペルチェブロック35_i+1との間の隙間に、温度センサー34が3個ずつ配置されて成る2列分の温度センサーブロック36_i-1及び温度センサーブロック36_iを図示している。このような温度センサー34の配置により、熱源部30の温度、より具体的には、複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)の温度を全体的に、的確に、検知することができる。 A plurality of temperature sensors 34 are arranged in the gap between the Peltier block 35 and the Peltier block 35 at an appropriate interval to form a temperature sensor block 36. Here, three temperature sensors 34 are arranged in the gap between the Peltier block 35_i-1 and the Peltier block 35_i and in the gap between the Peltier block 35_i and the Peltier block 35_i + 1. A temperature sensor block 36_i-1 and a temperature sensor block 36_i for two rows are illustrated. With such an arrangement of the temperature sensor 34, the temperature of the heat source unit 30, more specifically, the plurality of Peltier blocks 35 (..., 35 —i−1 , 35 —i , 35 —i + 1 ,...). The temperature can be accurately and accurately detected.

ペルチェ素子32の実装に当たっては、例えば、ペルチェブロック35の単位でフレキシブルプリント回路基板(フレキシブル基板)上に複数のペルチェ素子32を配置する構成とすることができる。フレキシブルプリント回路基板は、絶縁性を有する薄く柔らかいベースフィルム(ポリイミド等)と銅箔等の導電性金属とを貼り合わせた基材に電気回路を形成した基板であり、複数のペルチェ素子32の間の電気的接続を容易に実現することができる。更には、ペルチェ素子32が実装されたフレキシブルプリント回路基板上に、温度センサー34を実装することも可能である。   In mounting the Peltier elements 32, for example, a plurality of Peltier elements 32 can be arranged on a flexible printed circuit board (flexible board) in units of Peltier blocks 35. The flexible printed circuit board is a board in which an electric circuit is formed on a base material obtained by laminating a thin and soft base film (polyimide or the like) having an insulating property and a conductive metal such as a copper foil, and between the plurality of Peltier elements 32. It is possible to easily realize the electrical connection. Furthermore, the temperature sensor 34 can be mounted on the flexible printed circuit board on which the Peltier element 32 is mounted.

[アウター層]
図2Aにおいて、アウター層40は、放熱用の装具であり、外気に直接触れるシート状の熱伝導性シリコーンゲル41とシート状の熱伝導性シリコーンラバー42とが、熱伝導性シリコーンラバー42を内側にして熱源部30の上に積層された2層構造となっている。熱伝導性シリコーンゲル41は、後述する放熱機構部(図4A、図4B参照)を有しており、共通ベースの厚さは5mm程度であり、放熱フィン(放熱片)の概略の高さは5mm〜10mm程度であり、全体の概略の高さは10mm〜15mm程度である。そして、柔軟性を有し、且つ、熱伝導性に優れている。熱伝導性シリコーンゲル41の熱伝導率は、6.0W/m・K〜17.0W/m・K程度であり、一般的なシリコーンゴムの熱伝導率(0.2W/m・K程度)に比べて極めて高い。熱伝導性シリコーンラバー42は、厚さが3mm〜5mm程度である。熱伝導性シリコーンラバー42として、インナー層20の熱伝導性シリコーンラバー22と同じ材質のものを用いることができる。
[Outer layer]
In FIG. 2A, an outer layer 40 is a device for heat dissipation, and a sheet-like thermally conductive silicone gel 41 and a sheet-like thermally conductive silicone rubber 42 that directly touch the outside air are disposed inside the thermally conductive silicone rubber 42. Thus, a two-layer structure laminated on the heat source unit 30 is formed. The heat conductive silicone gel 41 has a heat dissipation mechanism (described later with reference to FIGS. 4A and 4B), the thickness of the common base is about 5 mm, and the approximate height of the heat dissipating fins (heat dissipating pieces) is The overall height is about 10 mm to 15 mm. And it has a softness | flexibility and is excellent in thermal conductivity. The thermal conductivity of the thermally conductive silicone gel 41 is about 6.0 W / m · K to 17.0 W / m · K, and the thermal conductivity of a general silicone rubber (about 0.2 W / m · K). It is extremely high compared to The heat conductive silicone rubber 42 has a thickness of about 3 mm to 5 mm. As the heat conductive silicone rubber 42, the same material as the heat conductive silicone rubber 22 of the inner layer 20 can be used.

ここでは、熱伝導性シリコーンゲル41と熱伝導性シリコーンラバー42との2層構造のアウター層40を例示したが、熱伝導性シリコーンラバー42に対して炭素繊維又は熱伝導性グラファイトを更に積層した、熱伝導性シリコーンゲル41、熱伝導性シリコーンラバー42、及び、炭素繊維又は熱伝導性グラファイトの少なくとも3層構造としてもよい。   Here, the outer layer 40 having a two-layer structure of the heat conductive silicone gel 41 and the heat conductive silicone rubber 42 is illustrated, but carbon fiber or heat conductive graphite is further laminated on the heat conductive silicone rubber 42. , A heat conductive silicone gel 41, a heat conductive silicone rubber 42, and a carbon fiber or heat conductive graphite at least three-layer structure.

熱伝導性シリコーンゲル41は、放熱面積を拡張した放熱機構部を有する構成とすることが好ましい。熱伝導性シリコーンゲル41が放熱機構部を有することにより、放熱面積を拡張することができるために、熱源部30から熱伝導性シリコーンゲル41に伝導された熱を効率的に外気へ放熱することができる、即ち、放熱効果を高めることができる。放熱機構部は、熱伝導性シリコーンゲル41と同じ材料にて一体的に形成されることが好ましい。これにより、放熱機構部が熱伝導性シリコーンゲル41と異なる材料で形成され、熱伝導性シリコーンゲル41と放熱機構部との間の接合部に熱抵抗が存在する場合に比べて、熱伝導性シリコーンゲル41から放熱機構部への熱伝導効率を高めることができる。加えて、放熱機構部を熱伝導性シリコーンゲル41と同じ材料から構成することで、人体のアイシング対象の部位の形状に合わせた変形が可能となる。   It is preferable that the heat conductive silicone gel 41 has a heat dissipating mechanism having an expanded heat dissipating area. Since the heat conductive silicone gel 41 has the heat dissipation mechanism, the heat dissipation area can be expanded, so that the heat conducted from the heat source 30 to the heat conductive silicone gel 41 can be efficiently dissipated to the outside air. That is, the heat dissipation effect can be enhanced. It is preferable that the heat dissipation mechanism is integrally formed of the same material as the heat conductive silicone gel 41. Thereby, compared with the case where a heat dissipation mechanism part is formed with the material different from the heat conductive silicone gel 41, and heat resistance exists in the junction part between the heat conductive silicone gel 41 and the heat dissipation mechanism part, it is heat conductive. The heat conduction efficiency from the silicone gel 41 to the heat dissipation mechanism can be increased. In addition, by configuring the heat dissipation mechanism portion from the same material as that of the heat conductive silicone gel 41, it is possible to change the shape according to the shape of the icing target portion of the human body.

[放熱機構部]
アウター層40の放熱機構部の具体例を図4に示す。図4Aは、図4Bの矢印A−Aに沿ったアウター層40の放熱機構部の一例を示す模式的な断面図であり、図4Bは、アウター40層の放熱機構部の一例を示す模式的な模式的な平面図である。図4A及び図4Bに示すように、放熱機構部は、例えば、熱伝導性シリコーンゲル41と同じ材料にて、高さの低い円柱状、所謂イボ状の放熱片41Bが一体的に形成された構成となっている。
[Heat dissipation mechanism]
A specific example of the heat dissipation mechanism portion of the outer layer 40 is shown in FIG. FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing an example of the heat dissipation mechanism portion of the outer layer 40 along the arrow AA in FIG. 4B, and FIG. 4B is a schematic view showing an example of the heat dissipation mechanism portion of the outer 40 layer. It is a typical schematic plan view. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the heat radiation mechanism portion is formed of, for example, the same material as the heat conductive silicone gel 41, and a columnar, so-called warped heat radiation piece 41 B having a low height is integrally formed. It has a configuration.

このように、熱伝導性シリコーンゲル41と同じ材料にて放熱片41Bを一体的に形成して成る放熱機構部によれば、加工の一元化が可能であると共に、熱伝導性シリコーンゲル41から放熱片41Bへの熱伝導効率を高めることができる。その結果、熱源部30から熱伝導性シリコーンゲル41に伝導された熱を、放熱片41Bを介して効果的に外気へ放熱することができる。   As described above, according to the heat radiation mechanism portion formed by integrally forming the heat radiation piece 41B with the same material as the heat conductive silicone gel 41, it is possible to unify the processing and to release heat from the heat conductive silicone gel 41. The heat conduction efficiency to the piece 41B can be increased. As a result, the heat conducted from the heat source unit 30 to the thermally conductive silicone gel 41 can be effectively radiated to the outside air via the heat radiation piece 41B.

尚、上述したアウター層40の放熱機構部の構成(構造)は一例であって、これに限られるものではない。例えば、熱伝導性シリコーンゲル41と同じ材料にて放熱フィンを一体的に形成した構成や、放熱フィンとイボ状の放熱片41Bとを併用した構成など、熱源部30から熱伝導性シリコーンゲル41に伝導された熱を効率的に外気へ放熱することができるものであれば、その構成は問わない。   In addition, the structure (structure) of the heat dissipation mechanism part of the outer layer 40 described above is an example, and is not limited to this. For example, the heat conductive silicone gel 41 is formed from the heat source unit 30 such as a structure in which heat radiating fins are integrally formed of the same material as the heat conductive silicone gel 41 or a structure in which heat radiating fins and warped heat radiating pieces 41B are used in combination. Any structure can be used as long as it can efficiently dissipate heat conducted to the outside air.

[ペルチェ素子]
ここで、熱電素子の一例であるペルチェ素子について説明する。ペルチェ素子は、直流電流を流すことによって一方の面から他方の面に熱を移動させる効果のあるデバイスであり、冷却と加温及び温度制御が可能な半導体素子である。
[Peltier element]
Here, a Peltier element, which is an example of a thermoelectric element, will be described. The Peltier element is a device having an effect of transferring heat from one surface to the other surface by flowing a direct current, and is a semiconductor element capable of cooling, heating and temperature control.

ペルチェ素子の原理について図5A及び図5Bを用いて具体的に説明する。図5Aは、ペルチェ素子の構造を示す一部断面を含む概略斜視図であり、図5Bは、ペルチェ素子の原理図である。   The principle of the Peltier element will be specifically described with reference to FIGS. 5A and 5B. FIG. 5A is a schematic perspective view including a partial cross section showing the structure of the Peltier element, and FIG. 5B is a principle diagram of the Peltier element.

図5Aに示すように、ペルチェ素子32は、P型の熱電半導体素子321とN型の半導体素子322とを上側の銅電極323及び下側の銅電極324で接合し、これらを多数直列に接続し、好ましくは可撓性を有するセラミック基板325及びセラミック基板326によって上下から挟み込んだ構造となっている。そして、多数直列に接続されたP型の熱電半導体素子321及びN型の半導体素子322には、リード線327及びリード線328を通して直流電流が供給される。   As shown in FIG. 5A, in the Peltier element 32, a P-type thermoelectric semiconductor element 321 and an N-type semiconductor element 322 are joined by an upper copper electrode 323 and a lower copper electrode 324, and many of them are connected in series. The structure is preferably sandwiched from above and below by a flexible ceramic substrate 325 and ceramic substrate 326. A large number of P-type thermoelectric semiconductor elements 321 and N-type semiconductor elements 322 connected in series are supplied with a direct current through a lead wire 327 and a lead wire 328.

図5Bに示すように、N型の半導体素子322の方から直流電流を流すと、図の上側の接合面から下側の接合面へ熱が運ばれる。このときに、下側の銅電極324から十分な放熱を行うと、上側の銅電極323で吸熱作用を連続的に得ることができる。また、電源部329の極性、即ち、直流電流の流れる方向を逆にすることにより、熱の移動方向が逆になるため、上側の銅電極323で放熱作用を連続的に得ることができる。従って、直流電流の流れる方向を変えることによって冷却(アイシング療法)/加温(ホットパック療法)を切り替えることができる。   As shown in FIG. 5B, when a direct current is passed from the N-type semiconductor element 322, heat is transferred from the upper bonding surface to the lower bonding surface. At this time, if sufficient heat dissipation is performed from the lower copper electrode 324, an endothermic action can be continuously obtained from the upper copper electrode 323. In addition, by reversing the polarity of the power supply unit 329, that is, the direction in which the direct current flows, the heat transfer direction is reversed, so that the heat radiation action can be continuously obtained by the upper copper electrode 323. Accordingly, cooling (icing therapy) / heating (hot pack therapy) can be switched by changing the direction in which the direct current flows.

[制御ユニット]
図1において、冷温装具10に装備される制御ユニット50は、熱源部30の温度、より具体的には、複数のペルチェブロック(熱電素子ブロック)35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)の温度を制御する制御部であって、コード60によって冷温装具10と電気的に接続されている。以下に、制御部である制御ユニット50の具体的な構成について、図6を用いて説明する。
[Controller unit]
In FIG. 1, the control unit 50 provided in the cool / warm equipment 10 includes a temperature of the heat source unit 30, more specifically, a plurality of Peltier blocks (thermoelectric element blocks) 35 (..., 35 —i−1 , 35 —i , 35 _i + 1 ,...)) And is electrically connected to the cold / warm appliance 10 by a cord 60. Below, the specific structure of the control unit 50 which is a control part is demonstrated using FIG.

図6は、制御ユニット(制御部)50の構成の一例を、ペルチェブロック35及び温度センサーブロック36と共に示すブロック図である。先述したように、冷温装具10には、ペルチェブロック35及び温度センサーブロック36がそれぞれ複数列ずつ内蔵されている。図6には、図3と同様に、ペルチェブロック35を3列分(35_i-1,35_i,35_i+1)及び温度センサーブロック36を2列分(36_i-1,36_i)図示している。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the control unit (control unit) 50 together with the Peltier block 35 and the temperature sensor block 36. As described above, the cooling / heating apparatus 10 includes a plurality of rows of Peltier blocks 35 and temperature sensor blocks 36. 6, similarly to FIG. 3, the Peltier block 35 corresponds to three columns (35 — i−1 , 35 — i , 35 — i + 1 ) and the temperature sensor block 36 corresponds to two columns (36 — i−1 , 36 — i ). It is shown.

図6に示すように、ペルチェブロック35_iにおいて、n個のペルチェ素子32_1〜32_nは互いに直列に接続され、最終段に抵抗素子Rが接続されている。ペルチェブロック35_i-1,35_i+1についても、ペルチェブロック35_iと同様である。そして、複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)は互いに並列に接続されている。また、複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)の各出力端は、共通に接続されて接地されている。尚、ここでは、ペルチェブロック35が、直列接続された複数のペルチェ素子32_1〜32_nから構成されるとしたが、これに限られるものではなく、単一のペルチェ素子32から成る構成であってもよい。 As shown in FIG. 6, the Peltier block 35 _i, n pieces of the Peltier element 32 _1 to 32 _n are connected in series to each other, the resistance element R is connected to the last stage. The Peltier blocks 35_i-1 and 35_i + 1 are the same as the Peltier block 35_i . A plurality of Peltier blocks 35 (..., 35_i-1 , 35_i , 35_i + 1 ,...) Are connected in parallel to each other. The output terminals of the plurality of Peltier blocks 35 (..., 35_i-1 , 35_i , 35_i + 1 ,...) Are connected in common and grounded. Here, Peltier block 35, but was composed of a plurality of Peltier elements 32 _1 to 32 _n connected in series is not limited to this, a configuration consisting of a single Peltier element 32 May be.

ペルチェブロック35及び温度センサーブロック36と制御ユニット50との間では、コード60によりI/Oコネクタ18を介して信号の授受が行われる。具体的には、制御ユニット50からペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)に対して、温度を制御する直流電流(パルス電流)が供給される。また、温度センサーブロック36(・・・,36_i-1,36_i,・・・)から制御ユニット50に対して、個々の温度センサー34がペルチェブロック35の温度を検知した検知信号(検知温度の情報)が供給される。 Signals are exchanged by the cord 60 via the I / O connector 18 between the Peltier block 35 and the temperature sensor block 36 and the control unit 50. Specifically, a direct current (pulse current) for controlling the temperature is supplied from the control unit 50 to the Peltier block 35 (..., 35_i-1 , 35_i , 35_i + 1 ,...). Is done. Further, a detection signal (detection temperature) for each temperature sensor 34 detecting the temperature of the Peltier block 35 from the temperature sensor block 36 (..., 36_i-1 , 36_i ,...) To the control unit 50. Information).

図6に示すように、制御ユニット(制御部)50は、電流制御部51、極性制御部52、温度表示部53、及び、電源端子54を有する。電流制御部51には、電源部70から電源端子54を介して直流電流が供給される。電源部70は直流安定化電源である。この直流安定化電源から成る電源部70に対して、電流制御部51、コード60、及び、I/Oコネクタ18を介して、単一のペルチェ素子32又は直列接続された複数のペルチェ素子32_1〜32_nから成る複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)が並列接続される。 As shown in FIG. 6, the control unit (control unit) 50 includes a current control unit 51, a polarity control unit 52, a temperature display unit 53, and a power supply terminal 54. A direct current is supplied to the current control unit 51 from the power supply unit 70 via the power supply terminal 54. The power supply unit 70 is a direct current stabilized power supply. A single Peltier element 32 or a plurality of Peltier elements 32 _ 1 connected in series via the current control unit 51, the cord 60, and the I / O connector 18 with respect to the power supply unit 70 including the DC stabilized power supply. to 32 a plurality of Peltier block 35 consisting _n (···, 35 _i-1 , 35 _i, 35 _i + 1, ···) is connected in parallel.

直流安定化電源から成る電源部70は、商用電源(例えば、100ボルト/240ボルト)の整流電源、車輛電源、又は、携帯可能な電池パック電源に基づいて動作が可能である。これにより、屋内、屋外を問わず任意の場所において、冷温装具10による冷却(アイシング療法)/加温(ホットパック療法)が実現可能となる。   The power supply unit 70 including a direct current stabilized power supply can operate based on a commercial power supply (for example, 100 volt / 240 volt) rectified power supply, a vehicle power supply, or a portable battery pack power supply. Thereby, cooling (icing therapy) / heating (hot pack therapy) by the cool / warm equipment 10 can be realized at any place, indoors or outdoors.

制御ユニット50において、電流制御部51は、複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)に対して断続的にパルス電流を供給する制御を行うことによってペルチェブロック35の温度制御を行う。具体的には、電流制御部51は、温度センサーブロック36(・・・,36_i-1,36_i,・・・)の各温度センサー34の検知温度、より具体的には、各温度センサー34の検知温度の平均値を算出し、この算出した平均値に基づいてペルチェブロック35の温度制御を行う。 In the control unit 50, the current control unit 51 controls the pulse current to be intermittently supplied to the plurality of Peltier blocks 35 (..., 35 —i−1 , 35 —i , 35 —i + 1 ,...). To control the temperature of the Peltier block 35. Specifically, the current control unit 51 detects the temperature detected by each temperature sensor 34 of the temperature sensor block 36 (..., 36_i-1 , 36_i ,...), More specifically, each temperature sensor. An average value of the detected temperatures 34 is calculated, and the temperature control of the Peltier block 35 is performed based on the calculated average value.

先述したように、ペルチェ素子32は、直流電流の流れる方向を変えることによって冷却/加温を切り替えることができる。そこで、電流制御部51は、極性制御部52による制御の下に、ペルチェブロック35に流す直流電流の極性(方向)を反転することによって冷却/加温を切り替える。この冷却/加温の切り替えによって、人体の所定の部位の冷却治療のみならず、必要に応じて、加温治療を行うこともできる。あるいは又、ペルチェブロック35の温度が、予め標準的に定められた設定温度の制御範囲から極端に逸脱した場合には、冷却/加温の切り替えによって、ペルチェブロック35の温度を制御範囲内に迅速に戻す制御を行うこともできる。   As described above, the Peltier element 32 can switch between cooling / heating by changing the direction in which the direct current flows. Therefore, the current control unit 51 switches between cooling / heating by inverting the polarity (direction) of the direct current flowing through the Peltier block 35 under the control of the polarity control unit 52. By this cooling / heating switching, not only cooling treatment of a predetermined part of the human body but also heating treatment can be performed as necessary. Alternatively, when the temperature of the Peltier block 35 deviates extremely from a preset standard temperature control range, the temperature of the Peltier block 35 is quickly brought into the control range by switching between cooling and heating. Control to return to can also be performed.

電流制御部51は、ペルチェブロック35にパルス電流を流す時間(パルス数)によって、冷却/加温効果を強めたり、弱めたりすることができる。そして、パルス電流によるデジタル制御であることにより、滑らかな温度制御を実現することができる。ここで、予め標準的に定められた設定温度については、冷却/加温対象の患部の状態、例えば、筋肉の温度の上昇の程度などに応じて変更することができるようにするとよい。   The current control unit 51 can increase or decrease the cooling / warming effect depending on the time (number of pulses) in which the pulse current flows through the Peltier block 35. In addition, smooth temperature control can be realized by digital control using a pulse current. Here, the preset temperature set in advance as a standard may be changed according to the state of the affected area to be cooled / warmed, for example, the degree of increase in muscle temperature.

また、熱源部30の温度の制御についても、種々の制御手法をとることができる。一例として、アイシング治療の初期段階では、設定温度を極めて低く設定して冷却対象の部位(患部)を急冷し、段階的に設定温度を上げていき、最終的に、ペルチェブロック35の温度が、所定の温度範囲を制御範囲として、この制御範囲内を維持するように冷却温度を微調整する等のフィールドプログラマブルな制御を行うことができる。   Further, various control methods can be used for controlling the temperature of the heat source unit 30. As an example, in the initial stage of icing treatment, the set temperature is set very low to rapidly cool the site to be cooled (affected part), the set temperature is raised step by step, and finally the temperature of the Peltier block 35 is Field programmable control such as fine adjustment of the cooling temperature so as to maintain the predetermined temperature range as the control range can be performed.

尚、ここでは、自動制御によって患部の温度を制御範囲内に維持する場合を例に挙げて説明したが、これは一例に過ぎず、自動制御に限られるものではない。具体的には、患部の状態に応じて、適宜、自動制御を解除し、手動制御により、所定の温度範囲に対応する制御範囲よりも極めて低い温度を、患部の状態に適した冷却温度として設定して患部を急冷したり、あるいは、手動制御と自動制御とを組み合わせて実行することも可能である。   Here, the case where the temperature of the affected area is maintained within the control range by automatic control has been described as an example, but this is only an example, and is not limited to automatic control. Specifically, depending on the state of the affected area, the automatic control is canceled as appropriate, and a temperature extremely lower than the control range corresponding to the predetermined temperature range is set as a cooling temperature suitable for the affected area by manual control. Then, it is possible to cool the affected area rapidly, or to execute a combination of manual control and automatic control.

電流制御部51は、温度センサーブロック36の各温度センサー34の検知温度の平均値を算出した際に、その算出した平均値を示す温度信号を温度表示部53に供給する。これにより、各温度センサー34の検知温度の平均値が、複数のペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)の平均温度として温度表示部53に表示される。温度表示部53は、図1に示す制御ユニット50の本体上面あるいは本体前面に配置されることで、アイシング中の本人やトレーナー等に対して複数のペルチェブロック35の現在の平均温度を告知(提示)することができる。 When the current control unit 51 calculates the average value of the detected temperatures of the temperature sensors 34 of the temperature sensor block 36, the current control unit 51 supplies a temperature signal indicating the calculated average value to the temperature display unit 53. Accordingly, the average value of the temperature detected by each temperature sensor 34 is the temperature display unit 53 as the average temperature of the plurality of Peltier blocks 35 (..., 35_i−1 , 35_i , 35_i + 1 ,...). Is displayed. The temperature display unit 53 is arranged on the upper surface or the front surface of the main body of the control unit 50 shown in FIG. 1 so that the current average temperature of the plurality of Peltier blocks 35 is notified (presented) to the person or trainer who is icing. )can do.

(温度制御の処理手順)
制御ユニット(制御部)50の電流制御部51は、例えば、マイクロコンピュータ等によって構成される。ここで、電流制御部51による熱源部30の温度の制御の処理手順について、図7のフローチャートを用いて説明する。
(Temperature control processing procedure)
The current control unit 51 of the control unit (control unit) 50 is configured by, for example, a microcomputer. Here, a processing procedure for controlling the temperature of the heat source unit 30 by the current control unit 51 will be described with reference to a flowchart of FIG.

図7は、電流制御部51による熱源部30の温度制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。本フローの一連の処理は、例えば、制御ユニット50に備えられている電源スイッチ(図示せず)の投入(電源オン)を受けて開始されるものとする。ここでは、冷却/加温対象の部位に冷温装具10を装着した段階で電源スイッチが投入される場合を例に挙げて説明する。また、熱源部30の温度の最終的な制御範囲を、冷却/加温対象の部位(患部)の温度が所定の温度範囲T±α゜Cとなるように制御する。従って、熱源部30の温度の制御範囲は、T±α゜Cの温度範囲に対応する。具体的には、制御範囲の上限値THighはT+α゜Cに対応し、下限値TLowはT−α゜Cに対応する。 FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of temperature control of the heat source unit 30 by the current control unit 51. It is assumed that a series of processing of this flow is started upon receiving a power switch (not shown) provided in the control unit 50 (power on), for example. Here, an example will be described in which the power switch is turned on when the cooling / warming device 10 is attached to the portion to be cooled / warmed. Further, the final control range of the temperature of the heat source unit 30 is controlled so that the temperature of the region to be cooled / warmed (affected site) falls within a predetermined temperature range T ± α ° C. Therefore, the control range of the temperature of the heat source unit 30 corresponds to the temperature range of T ± α ° C. Specifically, the upper limit value T High of the control range corresponds to T + α ° C., and the lower limit value T Low corresponds to T−α ° C.

冷却/加温対象の部位(患部)に冷温装具10が装着され、電源スイッチが投入されると、これを受けて電流制御部51は、ペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)に対して所定方向の直流電流(パルス電流)を連続的に供給することによって熱源部30を冷却状態とする(ステップS11)。次に、電流制御部51は、温度センサーブロック36(・・・,36_i-1,36_i,・・・)の各温度センサー34の検知温度を取り込み(ステップS12)、次いで、これらの検知温度の平均値を算出する(ステップS13)。 When the cooling / warming device 10 is attached to the part to be cooled / warmed (affected part) and the power switch is turned on, the current control unit 51 receives the Peltier block 35 (..., 35_i-1 , 35 _i , 35 _i + 1 ,...) are continuously supplied with a direct current (pulse current) in a predetermined direction to bring the heat source unit 30 into a cooled state (step S11). Next, the current control unit 51 takes in the detected temperature of each temperature sensor 34 of the temperature sensor block 36 (..., 36_i-1 , 36_i ,...) (Step S12), and then detects these detections. The average value of temperature is calculated (step S13).

ここで、例えば、投手の試合後の肩部や、運動選手の競技後の大腿部、脚部、腕部等の患部の温度は、一般的に、平熱よりも高い状態にある。従って、患部の温度の影響を受けて、熱源部30の温度は上昇する傾向にある。そこで、電流制御部51は、検知温度の平均値が制御範囲の上限値THighを超えるか否かを判断する(ステップS14)。そして、電流制御部51は、検知温度の平均値が制御範囲の上限値THighを超えていれば、ステップS11に戻ってペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)に対して直流電流を連続的に供給し、冷却状態を継続する。 Here, for example, the temperature of the affected part such as the shoulder part after the pitcher's game and the thigh, leg part, and arm part after the competition of the athlete is generally higher than normal heat. Therefore, the temperature of the heat source part 30 tends to rise under the influence of the temperature of the affected part. Therefore, the current control unit 51 determines whether or not the average value of the detected temperatures exceeds the upper limit value T High of the control range (step S14). If the average value of the detected temperatures exceeds the upper limit value T High of the control range, the current control unit 51 returns to step S11 and returns to the Peltier block 35 (..., 35_i-1 , 35_i , 35_i DC current is continuously supplied to +1 ,...) And the cooling state is continued.

電流制御部51は、検知温度の平均値が制御範囲の上限値THighを超えていなければ、続いて、検知温度の平均値が制御範囲の下限値TLowを下回るか否かを判断する(ステップS15)。そして、電流制御部51は、検知温度の平均値が制御範囲の下限値TLowを下回っていれば、ペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)に対する直流電流の供給を停止する(ステップS16)。直流電流の供給を停止することで、熱源部30の冷却状態が解除される。これにより、熱源部30の温度が上昇し、検知温度の平均値が制御範囲内に入る。尚、検知温度の平均値が制御範囲の下限値TLowを下回った場合には、ペルチェブロック35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)に流す電流の向きを逆にし、熱源部30を加温状態にすることによって、検知温度の平均値を制御範囲内に迅速に戻す制御を行うことも可能である。 If the average value of the detected temperatures does not exceed the upper limit value T High of the control range, the current control unit 51 subsequently determines whether or not the average value of the detected temperatures falls below the lower limit value T Low of the control range ( Step S15). If the average value of the detected temperatures is below the lower limit value T Low of the control range, the current control unit 51 detects the Peltier block 35 (..., 35 —i−1 , 35 —i , 35 —i + 1 ,. The supply of direct current to () is stopped (step S16). By stopping the supply of the direct current, the cooling state of the heat source unit 30 is released. Thereby, the temperature of the heat source unit 30 rises, and the average value of the detected temperatures falls within the control range. In addition, when the average value of the detected temperature falls below the lower limit value T Low of the control range, the current passed through the Peltier block 35 (..., 35 — i−1 , 35 — i , 35 — i + 1 ,...) It is also possible to perform control for quickly returning the average value of the detected temperatures within the control range by reversing the direction of and setting the heat source unit 30 in a heated state.

電流制御部51は、ステップS16の処理後、ステップS14に移行することで、検知温度の平均値が制御範囲の上限値THighを超えるか否かを再度判断する。そして、ステップS14からステップS16までの処理を繰り返すことで、検知温度の平均値が制御範囲内に維持される。電流制御部51は、検知温度の平均値が制御範囲内に維持され、ステップS15で検知温度の平均値が制御範囲の下限値TLowを下回らないと判断すると、続いて、制御停止か否か(制御停止の指令が発せられたか否か)を判断する(ステップS17)。制御停止の指令は、例えば、制御ユニット50に備えられている制御停止ボタン(図示せず)を、本人又はトレーナー等が操作することによって発せられる。そして、制御停止であれば、本フローの一連の処理を終了し、制御停止でなければ、ステップS14に戻ってステップS14からステップS17までの処理を繰り返して実行する。 The current control unit 51 determines again whether or not the average value of the detected temperatures exceeds the upper limit value T High of the control range by moving to step S14 after the process of step S16. And the average value of detected temperature is maintained in a control range by repeating the process from step S14 to step S16. If the current control unit 51 determines that the average value of the detected temperatures is maintained within the control range and the average value of the detected temperatures does not fall below the lower limit value T Low of the control range in step S15, then whether or not the control is stopped. It is determined whether or not a control stop command has been issued (step S17). The control stop command is issued, for example, when a person or a trainer operates a control stop button (not shown) provided in the control unit 50. If the control is stopped, the series of processes in this flow is terminated. If the control is not stopped, the process returns to step S14 and the processes from step S14 to step S17 are repeated.

上述した一連の温度制御により、投手や運動選手等の患部の温度を所定の温度範囲T±α゜C内に維持することができる。この温度制御において、温度を例えば、0.1゜C(α=0.1゜C)ステップで変化させるとした場合、リアルタイムで検知温度の平均値を算出して温度を制御することも可能であるが、一定期間(例えば、10秒)毎に検知温度の平均値を算出したり、あるいは、この一定期間における検知温度の平均値を算出したりして温度を制御する方が、安定した制御を行うことができるため好ましい。   By the series of temperature control described above, the temperature of the affected area such as a pitcher or an athlete can be maintained within a predetermined temperature range T ± α ° C. In this temperature control, for example, when the temperature is changed in 0.1 ° C (α = 0.1 ° C) steps, it is also possible to control the temperature by calculating the average value of the detected temperatures in real time. However, it is more stable to control the temperature by calculating the average value of the detected temperature every fixed period (for example, 10 seconds) or by calculating the average value of the detected temperature in this fixed period. Can be performed.

以上に説明したように、実施例1の冷温装具10は、インナー層20及びアウター層40が、ペルチェ素子32を含む熱源部30を挟んで積層されたシート状の構造となっていることを特徴としている。そして、シート状であることで、例えば、投手の肩部及び上腕部を覆うように装着することができるため、この部位(患部)に対してより効果的にアイシングを行うことができる。これにより、実施例1の冷温装具10は、人体の肩部及び上腕部のアイシングに用いて好適なアイシング用装具となる。   As described above, the cooling / heating apparatus 10 according to the first embodiment has a sheet-like structure in which the inner layer 20 and the outer layer 40 are stacked with the heat source unit 30 including the Peltier element 32 interposed therebetween. It is said. And since it can mount | wear so that it may cover a pitcher's shoulder part and upper arm part by being a sheet form, it can icing more effectively with respect to this site | part (affected part). Thereby, the cool / warm equipment 10 of Example 1 becomes an icing equipment suitable for use in icing the shoulder and upper arm of the human body.

また、実施例1の冷温装具10によれば、熱源部30の熱をアウター層40によって効率的に外気へ放熱することができるため、熱源部30の精密な温度管理、ひいては、冷却/加温対象の患部の精密な温度管理を実現することができる。その上で、制御ユニット(制御部)50が、熱源部30に設けられた温度センサー34の検知温度に基づいて、ペルチェブロック35に対して断続的にパルス電流を供給する制御を行うため、熱源部30の温度、ひいては、冷却/加温対象の患部を所望の温度範囲内に精度良く維持する制御を実現することができる。   Further, according to the cooling / heating apparatus 10 of the first embodiment, since the heat of the heat source unit 30 can be efficiently radiated to the outside air by the outer layer 40, precise temperature management of the heat source unit 30 and consequently cooling / warming. Precise temperature control of the affected area of the subject can be realized. In addition, the control unit (control unit) 50 performs control to intermittently supply a pulse current to the Peltier block 35 based on the temperature detected by the temperature sensor 34 provided in the heat source unit 30. It is possible to realize control for accurately maintaining the temperature of the unit 30 and, consequently, the affected part to be cooled / warmed within a desired temperature range.

尚、実施例1では、人体の肩部及び上腕部を覆うように冷温装具10を装着するに当たって、冷温装具10を単に平面的なシート状の構造としているが、所謂骨組構造を適用して肩部及び上腕部の形状に合わせた立体的な構造とすることも可能である。具体的には、図2Bに示すように、アウター層40の例えば熱伝導性シリコーンゲル41と熱伝導性シリコーンラバー42との間に、アルミニウムやカーボンファイバー(炭素繊維)等から成る骨組層43を例えば網目状に設ける。そして、骨組層43を、肩部及び上腕部の形状に合わせた立体的な形状に成形する。このように、冷温装具10を肩部及び上腕部の形状に合わせた立体的な構造とすることで、肩部及び上腕部によりフィットした状態で冷温装具10を装着することができるため、冷却/加温の効果をより高めることができる。   In the first embodiment, when the cooling / warming device 10 is mounted so as to cover the shoulder and upper arm of the human body, the cooling / warming device 10 has a simple planar sheet-like structure, but a so-called frame structure is applied to the shoulder. It is also possible to have a three-dimensional structure that matches the shape of the upper arm and the upper arm. Specifically, as shown in FIG. 2B, a skeleton layer 43 made of aluminum, carbon fiber (carbon fiber), or the like is provided between, for example, the heat conductive silicone gel 41 and the heat conductive silicone rubber 42 of the outer layer 40. For example, it is provided in a mesh shape. And the frame layer 43 is shape | molded in the three-dimensional shape according to the shape of the shoulder part and the upper arm part. As described above, since the cooling / warming device 10 has a three-dimensional structure that matches the shape of the shoulder portion and the upper arm portion, the cooling / warming device 10 can be mounted in a state of being fitted to the shoulder portion and the upper arm portion. The effect of heating can be further enhanced.

実施例2は、本発明の冷温装具、具体的には、人体の脚部の冷却/加温、特に運動選手の膝の周りの部位のアイシングに用いて好適な冷温装具に関する。図8は、人体の膝の周りの部位に装着した状態の実施例2の冷温装具を示す概略斜視図である。   Example 2 relates to a cooling / heating device of the present invention, specifically, a cooling / heating device suitable for use in cooling / heating a leg of a human body, particularly for icing a region around the knee of an athlete. FIG. 8 is a schematic perspective view showing the cooling / heating device of Example 2 in a state where the device is mounted on a region around the knee of the human body.

図8に示すように、実施例2の冷温装具10は、膝の部位を露出させた状態で大腿部側及び脚部側を覆うサポーターの形状を有している。そして、冷温装具10は、大腿部側の装着部に取付片15A,15Bを、脚部側の装着部に取付片16A,16Bをそれぞれ有している。取付片15A,15Bは、互いに重なり合い、例えば、面ファスナー(図示せず)によって結合される。取付片16A,16Bも、取付片15A,15Bと同様の構成となっている。取付片15A,15B及び取付片16A,16Bの結合部は、面ファスナーを用いた構成に限られるものではなく、例えば、ホックやファスナー等を用いた構成とすることも可能である。   As shown in FIG. 8, the cold / warm brace 10 of Example 2 has a supporter shape that covers the thigh side and the leg side with the knee part exposed. And the cold / hot appliance 10 has attachment pieces 15A and 15B in the attachment part on the thigh side, and attachment pieces 16A and 16B in the attachment part on the leg part side, respectively. The attachment pieces 15A and 15B overlap each other and are joined by, for example, a hook-and-loop fastener (not shown). The attachment pieces 16A and 16B have the same configuration as the attachment pieces 15A and 15B. The connection part of attachment piece 15A, 15B and attachment piece 16A, 16B is not restricted to the structure using a hook-and-loop fastener, For example, it can also be set as the structure using a hook, a fastener, etc.

実施例2の冷温装具10の要部の基本的な構成は、図2Aに示した実施例1の冷温装具10と同様である。そして、実施例2の冷温装具10にあっては、例えば、大腿部側の表側装着部及び脚部側の脛側装着部に熱源部30が位置するように構成される。但し、熱源部30を配設する位置は、大腿部側の表側装着部及び脚部側の脛側装着部に限られるものではなく、必要に応じて、大腿部側の裏側装着部や脚部のふくらはぎ側装着部に熱源部30を配するようにしてもよい。   The basic configuration of the main part of the cooling / heating device 10 of the second embodiment is the same as that of the cooling / heating device 10 of the first embodiment shown in FIG. 2A. And in the cold / warm equipment 10 of Example 2, it is comprised so that the heat-source part 30 may be located in the front side mounting part by the side of a thigh and the shin side mounting part by the side of a leg, for example. However, the position where the heat source unit 30 is disposed is not limited to the front side mounting part on the thigh side and the shin side mounting part on the leg side, and the back side mounting part on the thigh side or the like, if necessary. You may make it arrange | position the heat-source part 30 to the calf side mounting part of a leg part.

以上に説明したように、実施例2の冷温装具10は、インナー層20及びアウター層40が、ペルチェ素子32を含む熱源部30を挟んで積層されたシート状の構造となっており、周知の膝用サポーターの形状に形成することができる。そして、人体の脚部、特に運動選手の膝周りの部位に本冷温装具10を装着することで、運動選手の膝周りの部位のケアや怪我の応急処置等を目的として、この部位に対してアイシング療法やホットパック療法を行うことができる。   As described above, the cooling / heating apparatus 10 according to the second embodiment has a sheet-like structure in which the inner layer 20 and the outer layer 40 are stacked with the heat source unit 30 including the Peltier element 32 interposed therebetween. It can be formed in the shape of a knee supporter. And by attaching this cold / warm brace 10 to the leg part of the human body, particularly the part around the knee of the athlete, with respect to this part for the purpose of care of the part around the athlete's knee, first aid for injury, etc. Icing therapy and hot pack therapy can be performed.

また、実施例2の冷温装具10は、膝周りの部位用の冷温装具としてのみならず、形状を変更することで、肘周りの部位用の冷温装具等として用いることもできる。   Moreover, the cold / warm brace 10 of Example 2 can be used not only as a cold / warm brace for the part around the knee, but also as a cooler / warm brace for the part around the elbow by changing the shape.

実施例3は、本発明の冷温装具、具体的には、使用状態で筒状の形状を有する冷温装具に関する。図9Aは、使用状態で筒状の形状を有する実施例3の冷温装具を示す模式的な斜視図であり、図9Bは、人体の脚部に装着した状態の実施例3の冷温装具を示す模式的な斜視図である。   Example 3 relates to a cooling / heating device of the present invention, specifically, a cooling / heating device having a cylindrical shape in use. FIG. 9A is a schematic perspective view showing the cooling / heating device of Example 3 having a cylindrical shape in use, and FIG. 9B shows the cooling / heating device of Example 3 in a state of being mounted on a leg of a human body. It is a typical perspective view.

図9A及び図9Bに示すように、使用状態で筒状の形状を有する実施例3の冷温装具10は、未使用状態で帯状の形状を有する。そして、使用状態において、実施例3の冷温装具10は、両端部17A,17Bが互いに重なり合い、例えば、面ファスナー13によって結合されるようになっている。但し、両端部17A,17Bの結合部は、面ファスナー13を用いた構成に限られるものではなく、例えば、ホックやファスナー等を用いた構成とすることも可能である。   As shown in FIG. 9A and FIG. 9B, the cooling / heating apparatus 10 of Example 3 having a cylindrical shape in the use state has a belt-like shape in the unused state. In the state of use, the cold / hot appliance 10 according to the third embodiment has both end portions 17 </ b> A and 17 </ b> B overlapping each other and, for example, joined by a hook-and-loop fastener 13. However, the connecting portion of the both end portions 17A and 17B is not limited to the configuration using the hook-and-loop fastener 13, and for example, a configuration using a hook, a fastener, or the like may be used.

実施例3の冷温装具10の要部の基本的な構成は、図2Aに示した実施例1の冷温装具10と同様である。そして、実施例3の冷温装具10にあっては、例えば、人体の脚部に装着する場合には、例えば、ふくらはぎに対応する部位に熱源部30が位置するように構成される。これにより、実施例3の冷温装具10は、脚部用の冷温装具となる。但し、熱源部30を配設する位置は、ふくらはぎに対応する部位に限られるものではない。   The basic configuration of the main part of the cooling / heating device 10 of the third embodiment is the same as that of the cooling / heating device 10 of the first embodiment shown in FIG. 2A. And in the cold / hot appliance 10 of Example 3, for example, when it mounts | wears with the leg part of a human body, it is comprised so that the heat-source part 30 may be located in the site | part corresponding to a calf, for example. Thereby, the cool / heat apparatus 10 of Example 3 becomes a cool / heat apparatus for legs. However, the position where the heat source unit 30 is disposed is not limited to the portion corresponding to the calf.

尚、ここでは、実施例3の冷温装具10を、図9Bに示すように、脚部用の冷温装具として用いる場合を例示したが、これに限られるものではなく、冷温装具10のサイズを適宜変更することにより、腕部用の冷温装具や腰部用の冷温装具等として用いることもできる。また、熱源部30については、使用状態で筒状の冷温装具10の全周に亘って設けてもよいし、冷却/加温対象の部位に対応して部分的に設けてもよい。   In addition, although the case where the cooling / heating apparatus 10 of Example 3 is used as a cooling / heating apparatus for legs as illustrated in FIG. 9B is illustrated here, the present invention is not limited thereto, and the size of the cooling / heating apparatus 10 is appropriately set. By changing, it can also be used as a cold / warm brace for arms, a cool / cold brace for lower back, and the like. Moreover, about the heat source part 30, you may provide over the perimeter of the cylindrical cooling / warming equipment 10 in use, and you may provide partially corresponding to the site | part of cooling / warming object.

実施例3の冷温装具10によれば、帯状の形状の装具を、脚部、腕部、腰部等に巻き付けるだけでよいために、人体の所望の部位に対して冷却/加温を容易に行うことができる。   According to the cool / warm brace 10 of the third embodiment, it is only necessary to wrap the band-shaped brace around the leg, arm, waist, etc., so that the desired part of the human body can be easily cooled / warmed. be able to.

実施例4は、本発明の冷温装具、具体的には、包帯状の冷温装具に関する。図10は、包帯状の実施例4の冷温装具を示す斜視図である。   [Example 4] Example 4 relates to a cooling / heating device of the present invention, specifically, a bandage-shaped cooling / heating device. FIG. 10: is a perspective view which shows the cool / warm equipment of Example 4 of bandage shape.

図10に示すように、実施例4の冷温装具10は、実施例3の冷温装具10、即ち、脚部や腕部の冷却/加温に用いる装具に比べて幅が狭く、且つ、全体の長さが長い包帯状の装具である。実施例4の冷温装具10の要部の基本的な構成は、図2Aに示した実施例1の冷温装具10と同様である。そして、実施例4の冷温装具10にあっては、装具の長さ方向の全体に亘って熱源部30が配置された構成となっている。   As shown in FIG. 10, the cooling / warming device 10 of the fourth embodiment is narrower than the cooling / warming device 10 of the third embodiment, that is, the device used for cooling / warming the legs and arms, and the entire device. It is a bandage-like appliance with a long length. The basic configuration of the main part of the cooling / heating apparatus 10 of the fourth embodiment is the same as that of the cooling / heating apparatus 10 of the first embodiment shown in FIG. 2A. And in the cold / hot appliance 10 of Example 4, it has the structure by which the heat-source part 30 is arrange | positioned over the whole length direction of an appliance.

実施例4の冷温装具10によれば、包帯状の装具であり、人体に巻き付けて用いればよいため、人体の任意の部位に対して装着し、この部位に対して冷却/加温を容易に行うことができる。特に、関節を含む部位に対しても、膝や肘等を避けて冷温装具10を巻き付けることができる。従って、実施例1の冷温装具10や実施例2の冷温装具10のように、特別な形状に形成する必要がないため使い勝手のよい冷温装具となる。   According to the cool / warm brace 10 of the fourth embodiment, it is a bandage-like brace and may be used by being wound around the human body. Therefore, it is attached to any part of the human body, and cooling / warming can be easily performed on this part. It can be carried out. In particular, the cold / warm brace 10 can be wound around a part including a joint while avoiding knees and elbows. Therefore, unlike the cooling / heating device 10 of the first embodiment and the cooling / heating device 10 of the second embodiment, the cooling / heating device is easy to use because it does not need to be formed in a special shape.

<変形例>
以上、本発明を好ましい実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した冷温装具の構成、構造はあくまでも例示に過ぎず、適宜、変更することができる。例えば、実施例においては、野球の投手の肩部や上腕部、運動選手の大腿部、脚部、腕部等のケアや怪我の応急処置等のために冷温装具10を用いる場合を例示したが、人体のケアや怪我の応急処置等のための使用に限られるものではなく、例えば、馬等の動物の脚部等の生体のケアや怪我の応急処置等のために用いることもできる。
<Modification>
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The configuration and structure of the cool / warm equipment described in the embodiments are merely examples, and can be changed as appropriate. For example, in the embodiment, the case where the cold / warm brace 10 is used for the care of the baseball pitcher's shoulder and upper arm, the athlete's thigh, leg, arm, etc., emergency treatment of injury, etc. However, the present invention is not limited to use for the care of the human body or the emergency treatment of injuries, but can also be used for the care of living bodies such as the legs of animals such as horses or the first aid treatment of injuries.

あるいは又、図2Bに示す冷温装具の要部の他の例の断面構造において、骨組層43の代わりに、空気注入口を有する空気層を設け、例えば、スポイト状の空気注入器を用いて空気注入口から適宜空気を注入する構成とすることもできる。空気層を有する冷温装具によれば、空気圧によって冷温装具を患部により密着させることができるために、冷却/加温効果をより高めることができる。尚、空気層を設ける層は、熱伝導性シリコーンゲル41と熱伝導性シリコーンラバー42との間の層に限られるものではない。また、空気注入器については、冷温装具と別体構造とすることもできるし、空気注入口とホースを介して接続された一体構造とすることもできる。   Alternatively, in the cross-sectional structure of another example of the main part of the cool / warm device shown in FIG. It can also be set as the structure which inject | pours air suitably from an injection port. According to the cool / warm device having the air layer, the cool / warm device can be brought into close contact with the affected part by the air pressure, so that the cooling / warming effect can be further enhanced. In addition, the layer which provides an air layer is not restricted to the layer between the heat conductive silicone gel 41 and the heat conductive silicone rubber 42. In addition, the air injector may be a separate structure from the cool / warm equipment, or may be an integrated structure connected via an air inlet and a hose.

10・・・冷温装具、11・・・冷温装具の一方の端部、12・・・冷温装具の他方の端部、13・・・面ファスナー、15A,15B,16A,16B・・・取付片、17A,17B・・・冷温装具の両端部、18・・・I/Oコネクタ、20・・・インナー層(インナーシェル/インナージャケット)、21・・・布被覆層、22・・・熱伝導性シリコーンラバー、30・・・熱源部、31・・・接着層、32・・・ペルチェ素子、33・・・セパレータ、34・・・温度センサー、35(・・・,35_i-1,35_i,35_i+1,・・・)・・・ペルチェブロック(熱電素子ブロック)、36(36_i-1,36_i)・・・温度センサーブロック、40・・・アウター層(アウターシェル/アウタージャケット)、41・・・熱伝導性シリコーンゲル、41B・・・放熱片、42・・・熱伝導性シリコーンラバー、43・・・骨組層、50・・・制御ユニット(制御部)、51・・・電流制御部、52・・・極性制御部、53・・・温度表示部、54・・・電源端子、60・・・コード、70・・・電源部、321・・・P型の熱電半導体素子、322・・・N型の半導体素子、323,324・・・銅電極、325,326・・・セラミック基板、327,328・・・リード線、329・・・電源部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cold / warm equipment, 11 ... One end of cold / warm equipment, 12 ... The other edge of cold / warm equipment, 13 ... Hook fastener, 15A, 15B, 16A, 16B ... Mounting piece 17A, 17B ... Both ends of the cold / warm equipment, 18 ... I / O connector, 20 ... Inner layer (inner shell / inner jacket), 21 ... Cloth covering layer, 22 ... Heat conduction Silicone rubber, 30 ... heat source, 31 ... adhesive layer, 32 ... Peltier element, 33 ... separator, 34 ... temperature sensor, 35 (..., 35_i-1 , 35 _i , 35 _i + 1 ,...) ... Peltier block (thermoelectric element block), 36 (36 _i-1 , 36 _i ) ... temperature sensor block, 40 ..outer layer (outer shell / outer Jacket), 41 ... thermal conductivity Corn gel, 41B ... radiation piece, 42 ... thermally conductive silicone rubber, 43 ... frame layer, 50 ... control unit (control unit), 51 ... current control unit, 52 ... polarity Control unit 53 ... Temperature display unit 54 ... Power supply terminal 60 ... Code 70 ... Power supply unit 321 ... P-type thermoelectric semiconductor element 322 ... N-type semiconductor Element, 323, 324 ... Copper electrode, 325, 326 ... Ceramic substrate, 327, 328 ... Lead wire, 329 ... Power source

Claims (17)

インナー層、
複数の熱電素子を有する熱源部、及び、
熱源部の熱を外気へ放熱するアウター層が、順次、積層されて成ることを特徴とする冷温装具。
Inner layer,
A heat source unit having a plurality of thermoelectric elements, and
A cooling / heating apparatus, wherein outer layers for radiating heat from a heat source part to the outside air are sequentially laminated.
複数の熱電素子は、ペルチェ素子から成ることを特徴とする請求項1に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 1, wherein the plurality of thermoelectric elements are Peltier elements. インナー層は、布被覆層と熱伝導性シリコーンラバーとが積層されて成ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷温装具。   The cold / hot appliance according to claim 1 or 2, wherein the inner layer is formed by laminating a cloth covering layer and a heat conductive silicone rubber. インナー層は、熱伝導性シリコーンラバーに対して高熱伝導性グラファイトが積層されて成ることを特徴とする請求項3に記載の冷温装具。   The cold / hot appliance according to claim 3, wherein the inner layer is formed by laminating high thermal conductive graphite on a thermal conductive silicone rubber. アウター層は、外気に直接触れる熱伝導性シリコーンゲルと熱伝導性シリコーンラバーとが積層されて成ることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の冷温装具。   The cold / hot appliance according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer layer is formed by laminating a heat conductive silicone gel and a heat conductive silicone rubber that directly contact the outside air. アウター層は、熱伝導性シリコーンラバーに対して炭素繊維又は熱伝導性グラファイトが積層されて成ることを特徴とする請求項5に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 5, wherein the outer layer is formed by laminating carbon fibers or heat conductive graphite on a heat conductive silicone rubber. 熱伝導性シリコーンゲルは、放熱機構部を有することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 5 or 6, wherein the thermally conductive silicone gel has a heat dissipation mechanism. 放熱機構部は、熱伝導性シリコーンゲルと同じ材料にて一体的に形成されることを特徴とする請求項7に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 7, wherein the heat dissipating mechanism is integrally formed of the same material as the heat conductive silicone gel. 熱源部は、直流安定化電源に接続される、単一の熱電素子から成る複数の熱電素子ブロック、又は、直列接続された複数の熱電素子から成る複数の熱電素子ブロックが並列接続されて構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の冷温装具。   The heat source section is configured by connecting a plurality of thermoelectric element blocks composed of a single thermoelectric element or a plurality of thermoelectric element blocks composed of a plurality of serially connected thermoelectric elements connected to a DC stabilized power supply. The cooling / heating device according to any one of claims 1 to 8, wherein the cooling / heating device is provided. 複数の熱電素子ブロックの温度を制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項9に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 9, further comprising a control unit that controls temperatures of the plurality of thermoelectric element blocks. 熱源部は、複数の温度センサーを有しており、
制御部は、複数の温度センサーの検知温度に基づいて複数の熱電素子ブロックの温度を制御することを特徴とする請求項10に記載の冷温装具。
The heat source unit has a plurality of temperature sensors,
The cooling / heating apparatus according to claim 10, wherein the control unit controls the temperatures of the plurality of thermoelectric element blocks based on temperatures detected by the plurality of temperature sensors.
制御部は、複数の温度センサーの検知温度の平均値を算出し、この算出した平均値に基づいて複数の熱電素子ブロックの温度を制御することを特徴とする請求項11に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 11, wherein the control unit calculates an average value of the detected temperatures of the plurality of temperature sensors, and controls the temperature of the plurality of thermoelectric element blocks based on the calculated average value. 制御部は、複数の熱電素子ブロックに対して断続的にパルス電流を供給する制御を行うことを特徴とする請求項12に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 12, wherein the control unit performs control to intermittently supply a pulse current to the plurality of thermoelectric element blocks. 制御部は、複数の熱電素子ブロックに流す電流の極性を反転することによって冷却/加温の切替え制御を行うことを特徴とする請求項13に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to claim 13, wherein the control unit performs cooling / heating switching control by reversing the polarity of a current flowing through the plurality of thermoelectric element blocks. 制御部は、予め標準的に定められた設定温度を基準として複数の熱電素子ブロックの温度制御を行うことを特徴とする請求項9乃至請求項14のいずれか1項に記載の冷温装具。   The cooling / heating apparatus according to any one of claims 9 to 14, wherein the control unit performs temperature control of the plurality of thermoelectric element blocks with reference to a preset temperature that is set in advance as a standard. 予め標準的に定められた設定温度は、変更可能であることを特徴とする請求項15に記載の冷温装具。   The cold / hot appliance according to claim 15, wherein the preset standard temperature can be changed. 直流安定化電源は、商用電源の整流電源、車輛電源、又は、携帯可能な電池パック電源に基づいて動作することを特徴とする請求項9乃至請求項16のいずれか1項に記載の冷温装具。   17. The cooling / heating apparatus according to claim 9, wherein the DC stabilized power supply operates based on a rectified power supply of a commercial power supply, a vehicle power supply, or a portable battery pack power supply. .
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019031959A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Centro De Enseñanza Técnica Industrial Apparatus for rehabilitation of the knee by physiotherapy
JP2019100676A (en) * 2017-12-07 2019-06-24 株式会社豊田中央研究所 Temperature control device and temperature control method
WO2021053663A1 (en) * 2019-09-16 2021-03-25 Coral Star Medical Ltd. Orthopedic brace
KR102416504B1 (en) * 2021-12-09 2022-07-05 이승우 Protector having a fomentation pack
WO2022164080A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04 주식회사 테그웨이 Knee fomentation device
KR20220159582A (en) * 2021-05-26 2022-12-05 한국기계연구원 Functional mask with thermoelectric device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019031959A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Centro De Enseñanza Técnica Industrial Apparatus for rehabilitation of the knee by physiotherapy
JP2019100676A (en) * 2017-12-07 2019-06-24 株式会社豊田中央研究所 Temperature control device and temperature control method
JP7056109B2 (en) 2017-12-07 2022-04-19 株式会社豊田中央研究所 Temperature control device and temperature control method
WO2021053663A1 (en) * 2019-09-16 2021-03-25 Coral Star Medical Ltd. Orthopedic brace
WO2022164080A1 (en) * 2021-01-28 2022-08-04 주식회사 테그웨이 Knee fomentation device
KR20220159582A (en) * 2021-05-26 2022-12-05 한국기계연구원 Functional mask with thermoelectric device
KR102619435B1 (en) * 2021-05-26 2024-01-02 한국기계연구원 Functional mask with thermoelectric device
KR102416504B1 (en) * 2021-12-09 2022-07-05 이승우 Protector having a fomentation pack

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