JP2022069553A - 曲面に適合するサーマルパック - Google Patents

Abstract

【課題】サーマルパックを提供する。【解決手段】サーマルパックは、共に接合されて袋を形成する第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートであって、袋は、袋周辺部、袋外側表面、袋周辺部に沿って第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートによって囲まれた袋内側プレナム、及び袋内側プレナムに封入された流動性熱材料を備える、第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートと、袋内側プレナム内で第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートの一部を接合する複数の接合線であって、複数の接合線は、流動性熱材料を保持するように構成された複数の熱材料セルを形成し、複数の熱材料セルの第１の熱材料セルから複数の熱材料セルの隣接する第２の熱材料セルへの流動性熱材料の流れのための直線経路を最小化するように配置された複数の接合線の少なくとも一部の接合線の間に配置された隙間を更に有する、複数の接合線とを備える。【選択図】図７

Description

本発明はサーマルパックに関する。

本発明は、より詳細には解剖学的構造に適合するように設計されたサーマルパックに関する。

サーマルパックは、パック内の水、ゲルまたは粘土などの熱材料によって熱エネルギーを伝達するために、解剖学的形態および他の曲面に取り付けられる。最適なエネルギー伝達および快適さを達成するために、サーマルパックは、取り付けられる解剖学的形態および他の曲面にできるだけ厳密に適合することが望ましい。実際、ほとんどすべてのサーマルパックは、平らな表面または柔らかい曲線に厳密に適合する。しかし、人体のような解剖学的形態や他の曲面には、屈曲部や鋭い曲線部もある。

材料の単一セルを含むサーマルパックは、柔軟性が限られているため、鋭い曲線部にうまく適合しない。所与のそのようなパックは、熱材料をより少なく含むように構成することによって、より柔軟にすることができる。しかし、熱材料が少ないと、パックの望ましい機能性、すなわち取り付けられる身体との熱のやり取りが損なわれる。限定的な場合では、単一セルパックは、非常に少量の熱材料のみを提供することによって非常に柔軟にすることができるが、もちろん、その意図された機能性は本質的に完全に失われることになる。

各セルが閉じ込められた熱材料本体を含む一連のセルを、結合して格子状にすることによって、サーマルパックの柔軟性および適合性を改善できることが知られている。パックは、隣接するセル間の境界面で曲がることができ、したがって身体の曲線により容易に適合することができる。

このアプローチの別の利点は、単一セルパックとは異なり、１セル内の熱材料がそのセル内に閉じ込められているため、熱材料が溜まる状態、すなわち、パックの特定の部分に集まり、他の部分にはほとんどまたは全く熱材料がない状態になることがないことである。

単一セル設計に対する改良ではあるが、当技術分野で知られているようなマルチセルサーマルパックは、ほぼ円形の形状および／または特に鋭い曲線部を有する形状など、特定の解剖学的特徴または他の曲面に、依然としてうまく適合できない場合がある。この問題は、特定の解剖学的特徴または他の曲面のためにカスタマイズされたマルチセルサーマルパックによってある程度対処されてきた。しかし、そのようなカスタマイズされたサーマルパックは、他の解剖学的特徴または他の曲面にうまく適合しない可能性がある。

本発明の原理を具体化するサーマルパックは、袋を形成する第１および第２のプラスチックシートを含む。袋は、流動性の熱材料を含み、袋内に熱材料と接触する複数の接合線をさらに含む。

このパックは、同様の材料で作られた単一セルパックと同様に曲面に適合することができるが、接合線は流動性材料を所定の位置に保つのに役立つ。

接合線は、任意の所望の形状、例えば、直線、曲線および／または波状の曲線を有することができる。さらに、接合線は任意の所望のパターンで配置することができる。特定の実施形態では、接合線は、ある形状で埋め尽されたパターンが形成されるように配置されている。

いくつかの実施形態では、接合線は、複数の閉じたセルであって、各々が、熱材料の一部をそれぞれ含む複数の閉じたセルを形成するように配置することができる。流動性材料は、いくつかの実施形態では、その閉じたセル内で、ある程度流動することが可能であり得る。しかし、流動性材料はセル内に収容されているので、例えば肘などの鋭い身体部分の周りでパックを急激に曲げても、依然として身体部分と密接に接触している熱材料が存在することになる。これは流動性材料を有する単一セル療法パックとは対照的である。なぜなら、そのような単一セル療法パックでは、流動性材料が身体の鋭い部分から離れて移動する傾向がより強いからである。

他の実施形態では、様々な接合線同士の間に隙間があり、すなわち、そのような実施形態は閉じたセルを有していない。隙間は、単一の接合線がミシン目または不連続部であることと同等に理解され得る。隙間が存在するということは、パックが曲げられるときの圧力下で、熱材料が隙間を通ってパック内を流れることができることを意味する。実際、接合線は、熱材料が横切る方向、すなわち口語的に「上下」、「左右」および斜めに流れることができるように配置されている。この特徴は、接合線が閉じたセルを形成するように配置されている実施形態におけるよりも、パックがより大きく曲がることを可能にし得る。同時に、接合線が存在するため、例えば、単一セルパックのような、接合線を有さない、流動性の熱材料を有するパックの場合にその傾向があるように、パック内の熱材料が、曲がることによって生じる圧力下および／または重力の影響下で、熱材料がパックの端部に溜まってしまうほど、パック内を自由に流れることが妨げられる。実際に、この目的のために、特定の実施形態では、接合線および隙間が、隙間を通る熱材料の流れのための直線経路を最小化または排除するように配置されることが有利であり得る。この基準を満たす、本明細書で開示される特定の実施形態は、埋め尽された六角形のパターンを形成するように接合線が配置されており、六角形の縁を構成する接合線のうち選択された接合線に隙間を有する、パックである。

様々な接合線形状および任意の接合線配置を示す本発明の一実施形態の平面図である。 平行線上に配置された接合線を示す本発明の一実施形態の平面図である。 十字に配置された接合線を示す本発明の一実施形態の平面図である。 六角形で埋め尽されたパターンを形成する接合線のパターンを示す本発明の一実施形態の平面図である。 三角形で埋め尽されたパターンを形成する接合線のパターンを示す本発明の一実施形態の平面図である。 サーマルパックを形成するために互いに接合された第１および第２のプラスチックシートを示す本発明の一実施形態の簡略図である。 図３Ａの第１および第２のシートを接合することによって形成された本発明の一実施形態の平面図である。 閉じたセルを有する一実施形態を示す本発明の平面図である。 図４の実施形態の断面の斜視図である。 前腕に取り付けられたときの本発明の一実施形態の斜視図である。 股関節部に取り付けられたときの本発明の一実施形態の斜視図である。 肩に取り付けるために成形された本発明の一実施形態の斜視図である。 膝に取り付けられたときの本発明の一実施形態の斜視図である。

図１Ａ～図１Ｃは、パック内に複数の接合線１と熱材料７の本体とを含み、身体との熱のやり取りのための、本発明によるパック１０を示す。この特定の実施形態では、パック１０は、図３Ａに示すように、軟質プラスチックのトップシート２と軟質プラスチックのボトムシート３とを含む。図３Ｂは、周辺部４で互いに接合されて、内部が密閉されている袋を形成し、かつ熱材料と接触する接合線１を形成するようにさらに接合されている２枚のシート２および３を示す。この図ではトップシート２のみが見える。実際には、周辺部４および接合線１は、第１のシート２および第２のシート３を所望の位置で互いにヒートシールすることによって形成することができる。

図１Ａに示すように、特定の実施形態では、接合線１は、例えば、直線、曲線および／または波状の曲線などの様々な形態をとることができる。接合線１は、様々な形状を形成するようにグループ化され、任意の所望のパターンで配置されてもよい。グループ２０が図１Ａおよび図１Ｃに示されている。すなわち、接合線１は、最終形態が線の集まりではなく閉じた２次元形状となるように接合されてもよい。この実施形態では、パックは、グループ２０の縁部または点に沿ってある程度曲がることができる。図２Ａ～図２Ｂに示すように、グループ２０はパック１０全体に埋め尽されている。埋め尽されたグループ２０は、多種多様な形状をとることができる。図２Ａに示されるように、特定の実施形態は、六角形パターンで埋め尽されたグループ２０を特徴とする。そのようなパターンを考慮すると、パック１０は、六角形の頂点でパック１０の平面を曲げることができ、それによってパック１０はほぼ球形の曲線をとることも可能になる。接合線１の他の可能な配置によって、本明細書に記載される利点を１つ以上提供し得るが、パック１０が曲がることをある程度妨げ得る。図２Ｂに示されるように、特定の実施形態は、三角形パターンで埋め尽されたグループ２０を特徴とする。そのようなパック１０は、三角形の頂点でパック１０の平面を曲げることができ、それによってパック１０がほぼ球形の曲線をとることも可能になる。グループ２０は、必ずしも埋め尽されているわけではない、多種多様な繰り返しパターンで配置することができる。

図４に示すように、特定の実施形態における接合線１は、複数の閉じたセル８であって、各々が熱材料７の一部をそれぞれ含む複数の閉じたセル８を形成するように配置することができる（熱材料を図５に示す）。閉じたセル８は、六角形で埋め尽されたパターンに配置されている。しかし、閉じたセル８は他の繰り返しパターンであってもよく、例えば埋め尽されていても、そうでなくてもよい。図２Ａに示すように、特定の実施形態では、様々な接合線１の間に隙間６がある。隙間６は、単一の接合線１のミシン目または不連続部であることと同等に理解され得る。隙間６の存在は、熱材料７がゲルのような流動性材料である実施形態では、パック１０が曲げられるときの圧力下で、熱材料７が隙間６を通ってパック１０内を流れることができることを意味する。これにより、閉じたセル８を形成するように接合線１が配置されている実施形態よりも、パック１０をより大きく曲げることができる。

特定の実施形態では、熱材料７は、身体に熱を伝達するために体温を超えて加熱することができ、身体から熱を吸収するために冷却することができる、ベントナイトとグリコールとの混合物である。この混合物は、華氏約０度の通常の冷凍庫温度に冷却されたときに、凍結して固まらない。この種の熱材料７を有するパック１０は、パック１０を身体にさらに適合させる。特定の実施形態では、熱材料は０．４より大きい熱容量を有する。特定の実施形態では、熱材料は水よりも高い粘度を有する。特定の実施形態では、熱材料は、５０，０００センチポアズよりも高い粘度を有する。特定の実施形態では、熱材料は１５０，０００センチポアズより高い粘度を有する。

接合線１が存在するため、パック内の熱材料７が、曲がることによって生じる圧力下および／または重力の影響下でパックの端部に溜まってしまうほどパック内を自由に流れることが妨げられる。例えば単一セルパックのような、接合線１を有さない流動性の熱材料７を有するパックの場合にはその傾向がある。したがって、接合線１および隙間６が、隙間６を通る熱材料７の流れの直線経路を最小化または排除するように配置されることが有利であり得る。この基準を満たすパック１０は、例えば図２Ａに示されるように、隙間６と、六角形の縁を構成する接合線１とができるように六角形で埋め尽されたパターンを形成するように配置された接合線１を有する。パターンは、任意の所望のセル形状および／または、接合形状２０および／または接合線１の配置によって形成することができる。

実際には、パック１０は任意の適切な材料から作製することができ、特定の実施形態において、シートはプラスチック製である。材料の１つの例として、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリ塩化ビニルなどのポリマー、およびこれらの材料の組み合わせ、ならびに複数の材料の積層体が挙げられる。パック１０は、ラテックスおよび他のアレルギー材料を含まずに作製できる。パック１０はまた、身体の皮膚との接触を快適にするために、その外側にテクスチャ加工を施してもよい。

図６～図７に示すように、パック１０の一実施形態は、ストラップマウント１１においてパック１０に取り付けられた１つ以上のストラップ１３を含む。しかし、サーマルパック１０は、様々な留め具を用いて又は用いずに、様々な方法で解剖学的構造に固定することができる。例えば、人がサーマルパックを身体の一部に当てて保持することがある。本発明者は、図７に示すように、サーマルパック１０が、面ファスナー１４を有するパックに取り付けられたストラップ１３を用いて身体に有利に固定されることを見出した。ストラップ１３は、パック１０に形成された１つ以上の開口部１５に固定されることによって、または１つ以上の開口部１５を通って戻され、面ファスナー１４でストラップ１３自身に固定されることによって、パック１０に取り付けられる。

特定の実施形態において、図８～図９に示されるように、複数のパック１０を接合して解剖学的構造と形状適合させることができる。解剖学的構造の曲線が鋭くなるにつれて、曲がった膝、または肩と腕の境界面のような、部分球形のような構造を形成する。マルチパックアセンブリは、ノッチを入れ、パターニングし、複数のパック１０を互いに接合することによって形状適合することができる。図９に示されるように、パック１０はノッチ２１を有し、ここでパック１０のうちの１つの一部が除去され、結果として生じるパック１０の隣接する縁部が互いに接合される。ノッチ２１の縁部は、２つの縁部を互いに熱融着することによって接合することができる。ノッチを入れることの利点は、パック１０を球形または他の丸みを帯びた構造、例えば曲がった膝の周りに沿って成形することである。図８および図９に示すように、パック１０が成形部分２３などの形状に形成されると、パターニングが達成される。より複雑な形状を形成するために、複数の成形部分２３が互いに接合されてもよく、例えば、図８に示される実施形態は肩に適合するように成形され、図９は膝に適合するように成形されている。パックは、パック１０を接合するためのこれらの方法を用いて多種多様な解剖学的構造に適合するように形成することができる。

上記は単に本発明の原理を例示するものである。当業者であれば、本明細書には図示も説明もしていないが、本発明の原理を具体化し、したがってその趣旨および範囲内にある多くの代替の構成を考案することができるであろうことが理解されよう。

Claims (21)

1. 共に接合されて袋を形成する第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートであって、前記袋は、袋周辺部、袋外側表面、前記袋周辺部に沿って前記第１の可撓性シート及び前記第２の可撓性シートによって囲まれた袋内側プレナム、及び前記袋内側プレナムに封入された流動性熱材料を備える、第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートと、
   前記袋内側プレナム内で前記第１の可撓性シート及び前記第２の可撓性シートの一部を接合する複数の接合線であって、前記複数の接合線は、前記流動性熱材料を保持するように構成された複数の熱材料セルを形成し、前記複数の接合線は、前記複数の熱材料セルの第１の熱材料セルから前記複数の熱材料セルの隣接する第２の熱材料セルへの前記流動性熱材料の流れのための直線経路を最小化するように配置された前記複数の接合線の少なくとも一部の接合線の間に配置された隙間を更に有する、複数の接合線と
   を備えるサーマルパックであって、
   前記サーマルパックを身体部分の形状に適合させるために、前記サーマルパックの一部を除去することによって生じた縁部が接合され、それによって、前記サーマルパックは前記身体部分に密接し、前記流動性熱材料は前記身体部分に熱を伝達し、前記身体部分から熱を吸収する、サーマルパック。
2. 前記接合線は、２次元の埋め尽しパターンを形成するように配置されている、請求項１に記載のサーマルパック。
3. 前記埋め尽しパターンは、前記複数の接合線で曲がると前記サーマルパックが球形の曲線を形成することを可能にするように構成されている、請求項２に記載のサーマルパック。
4. 前記埋め尽しパターンは、六角形の熱材料セルで形成されている、請求項３に記載のサーマルパック。
5. 前記埋め尽しパターンは、三角形の熱材料セルで形成され、前記三角形の熱材料セルは、前記三角形の熱材料セルの三角形の頂点で表面平面を曲げる、請求項３に記載のサーマルパック。
6. 前記埋め尽しパターンは、円形、半円形、又は楕円形の熱材料セルで形成されている、請求項３に記載のサーマルパック。
7. 前記埋め尽しパターンは、波状の接合線で形成されている、請求項２に記載のサーマルパック。
8. 前記流動性熱材料は、ベントナイト及びグリコール又は水を含む、請求項１に記載のサーマルパック。
9. 前記流動性熱材料は、０．４より大きい熱容量を有する、請求項１に記載のサーマルパック。
10. 前記流動性熱材料は、水より高い粘度を有する、請求項１に記載のサーマルパック。
11. 前記流動性熱材料は、５０，０００センチポアズより高い粘度を有する、請求項１に記載のサーマルパック。
12. 前記流動性熱材料は、１５０，０００センチポアズより高い粘度を有する、請求項１に記載のサーマルパック。
13. 共に接合されて袋を形成する第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートであって、前記袋は、袋周辺部、袋外側表面、前記袋周辺部に沿って前記第１の可撓性シート及び前記第２の可撓性シートによって囲まれた袋内側プレナム、及び前記袋内側プレナムに封入された流動性熱材料を備える、第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートと、
    前記袋内側プレナム内で前記第１の可撓性シート及び前記第２の可撓性シートの一部を接合する複数の接合線であって、前記複数の接合線は、複数の閉じた熱材料セルを形成し、前記熱材料セルは、その中に前記流動性熱材料を拘束する、複数の接合線と
    を備えるサーマルパックであって、
    前記サーマルパックを身体部分の形状に適合させるために、前記サーマルパックの一部を除去することによって生じた縁部が接合され、それによって、前記サーマルパックは前記身体部分に密接し、前記流動性熱材料は前記身体部分に熱を伝達し、前記身体部分から熱を吸収する、サーマルパック。
14. 前記接合線は、２次元の埋め尽しパターンを形成するように配置されている、請求項１３に記載のサーマルパック。
15. 前記埋め尽しパターンは、前記複数の接合線で曲がると前記サーマルパックが球形の曲線を形成することを可能にするように構成されている、請求項１４に記載のサーマルパック。
16. 前記埋め尽しパターンは、六角形の熱材料セルで形成されている、請求項１５に記載のサーマルパック。
17. 前記埋め尽しパターンは、三角形の熱材料セルで形成され、前記三角形の熱材料セルは、前記三角形の熱材料セルの三角形の頂点で表面平面を曲げる、請求項１５に記載のサーマルパック。
18. 前記埋め尽しパターンは、円形、半円形、又は楕円形の熱材料セルで形成されている、請求項１５に記載のサーマルパック。
19. 少なくとも２つの袋を備えるサーマルパックであって、
    前記少なくとも２つの袋はそれぞれ、共に接合された第１の可撓性シート及び第２の可撓性シートで形成され、前記少なくとも２つの袋はそれぞれ、袋周辺部、袋外側表面、前記袋周辺部に沿って前記第１の可撓性シート及び前記第２の可撓性シートによって囲まれた袋内側プレナム、及び前記袋内側プレナムに封入された流動性熱材料を備え、前記少なくとも２つの袋の各々は、前記袋内側プレナム内で前記第１の可撓性シート及び前記第２の可撓性シートの一部を接合する複数の接合線を更に備え、前記複数の接合線は、前記流動性熱材料を保持するように構成された複数の熱材料セルを形成し、前記複数の接合線は、前記複数の熱材料セルの第１の熱材料セルから前記複数の熱材料セルの隣接する第２の熱材料セルへの前記流動性熱材料の流れのための直線経路を最小化するように配置された前記複数の接合線の少なくとも一部の接合線の間に配置された隙間を更に有し、
    前記少なくとも２つの袋は、共に拘束されて面外３次元形状を形成する、サーマルパックであって、
    前記サーマルパックを身体部分の形状に適合させるために、前記サーマルパックの一部を除去することによって生じた縁部が接合され、それによって、前記サーマルパックは前記身体部分に密接し、前記流動性熱材料は前記身体部分に熱を伝達し、前記身体部分から熱を吸収する、サーマルパック。
20. 前記接合線は、２次元の埋め尽しパターンを形成するように配置されている、請求項１９に記載のサーマルパック。
21. 前記埋め尽しパターンは、前記複数の接合線で曲がると前記サーマルパックが球形の曲線を形成することを可能にするように構成されている、請求項２０に記載のサーマルパック。

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