JP5354819B2 - 液体保持具および冷却・加熱装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内部で液体を保持することが可能な液体保持具に関する。また、本発明は、かかる液体保持具を備える冷却・加熱装置に関する。
従来、患者の頭部を冷却するためのヘルメット状の頭部冷却器具が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の頭部冷却器具は、並列に配置される複数のチューブ状冷却嚢と、チューブ状冷却嚢の一端に繋がる冷却水供給嚢と、チューブ状冷却嚢の他端に繋がる冷却用排水嚢とを備えている。チューブ状冷却嚢は、上布と、下布と、上布と下布とを接続する接続糸とを備えている。このチューブ状冷却嚢は、上布の端部辺と下布の端部辺とを縫製してチューブ状にすることで形成されており、チューブ状冷却嚢の内部を通過する冷却水によって患者の頭部が冷却される。
特開2001−258924号公報
特許文献1に記載の頭部冷却器具では、上布の端部辺と下布の端部辺とを縫製してチューブ状にすることで、冷却水が通過するチューブ状冷却嚢が形成されている。また、この頭部冷却器具では、チューブ状冷却嚢が並列に配置されるとともに、チューブ状冷却嚢の両端のそれぞれに冷却水供給嚢と冷却用排水嚢とが繋がれている。そのため、この頭部冷却器具では、器具の構成が複雑であり、器具のコストが高くなるおそれがある。
そこで、本発明の課題は、簡易な構成で、人体の一部や所定の機器等を冷やしたり、温めたりすることが可能な液体保持具、および、この液体保持具を備える冷却・加熱装置を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明の液体保持具は、遮水性と柔軟性とを有し袋状に形成される袋体と、互いに略平行に配置される網目状の複数枚の編地と複数枚の編地間を連結する複数の連結糸とを有する立体編物とを備え、連結糸は、弾性を有する化学繊維で形成され、袋体は、樹脂またはゴムで形成される2枚のフィルムの外周端が溶着されることで袋状に形成され、袋体の内部には、液体が流入する流入口に繋がる流入側領域と、液体が流出する流出口に繋がる流出側領域と、流入側領域と流出側領域とを繋ぐ接続領域とが形成されるとともに流入側領域、流出側領域および接続領域は、2枚のフィルム同士が溶着された溶着部によって画定され、立体編物は、略平板状に形成されるとともに袋体の中の流入側領域、流出側領域および接続領域の略全域に配置され、冷却用または加熱用の液体が、袋体の内部で立体編物に保持されるとともに、袋体の内部の、立体編物が配置される流入側領域、流出側領域および接続領域を通過することを特徴とする。
本発明では、遮水性と柔軟性とを有する袋体の内部に、網目状の複数枚の編地と複数枚の編地間を連結する化学繊維製の複数の連結糸とを有する略平板状の立体編物が配置されることで、液体保持具が構成され、袋体の内部では、立体編物に液体が保持されている。そのため、本発明では、略平板状の立体編物と袋体とを用いた簡易な構成で、立体編物に保持されている液体を用いて、人体の一部や所定の機器等を冷やしたり、温めたりすることが可能になる。
また、本発明では、網目状の複数枚の編地間が弾性を有する化学繊維製の複数の連結糸によって連結されているため、液体の表面張力を利用して、複数枚の編地間に所定の保持力で液体を保持することが可能になる。したがって、袋体を立てた状態で液体保持具が使用される場合であっても、立体編物の複数枚の編地間に液体を保持することが可能になり、液体が袋体の下側に溜まるのを防止することが可能になる。その結果、本発明では、袋体を立てた状態で液体保持具が使用される場合であっても、立体編物が配置された箇所の全体に冷却・加熱の効果を持たせることが可能になる。
さらに、本発明では、略平板状に形成された立体編物が袋体の内部に配置されているため、寝ている人の頭部を冷却する冷却用枕として液体保持具が使用される場合に、弾性を有する複数の連結糸によって、液体保持具に載る頭部を支持することが可能になる。したがって、弾性を有する複数の連結糸によって、袋体内部の圧力上昇を抑制することが可能になる。また、本発明では、液体保持具に載った頭部は、弾性を有する化学繊維製の複数の連結糸によって支持されるため、液体保持具への頭部の載せ心地を良くすることが可能になる。
また、本発明では、袋体の内部、液体が流入する流入口に繋がる流入側領域と、液体が流出する流出口に繋がる流出側領域と、流入側領域と流出側領域とを繋ぐ接続領域とが形成され、立体編物は、流入側領域、流出側領域および接続領域の略全域に配置され、袋体の内部の、立体編物が配置される流入側領域、流出側領域および接続領域を液体が通過する。ここで、流入口や流出口にポンプや熱交換器等が接続されることがあるが、本発明では、弾性を有する複数の連結糸によって、袋体内部の圧力上昇を抑制することが可能になるため、液体保持具に接続されるポンプや熱交換器等に耐圧性の低いものを使用することが可能になる。
また、本願発明者の検討によれば、略平板状に形成された立体編物が流入側領域、流出側領域および接続領域の略全域に配置されていると、袋体の内部を通過する液体は、立体編物が配置された箇所において略均等に拡散する。そのため、このように構成すると、流入側領域、流出側領域および接続領域の略全域を略均等に冷やしたり、温めたりすることが可能になる。また、本発明では、袋体は、樹脂またはゴムで形成される2枚のフィルムの外周端が溶着されることで袋状に形成され、流入側領域、流出側領域および接続領域は、2枚のフィルム同士が溶着された溶着部によって画定されているため、2枚のフィルム同士の溶着時に形成される溶着部によって、流入側領域、流出側領域および接続領域が画定される。したがって、液体保持具の構成をより簡素化することが可能になる。
本発明において、袋体の内部は、流入側領域と流出側領域と接続領域とによって構成されていることが好ましい。
このように構成すると、袋体内部の略全域に配置される立体編物の複数枚の編地間に所定の保持力で液体を保持することが可能になる。したがって、袋体を立てた状態で液体保持具が使用される場合であっても、袋体の略全域において、複数枚の編地間に液体を保持することが可能になり、袋体の略全体に冷却・加熱の効果を持たせることが可能になる。また、このように構成すると、寝ている人の頭部を冷却する冷却用枕として液体保持具が使用される場合には、袋体内部の略全域に配置される立体編物の連結糸によって、液体保持具に載る頭部を支持することが可能になる。したがって、袋体内部の圧力上昇を効果的に抑制することが可能になり、また、液体保持具への頭部の載せ心地をより良くすることが可能になる。さらに、このように構成すると、袋体の内部を通過する液体は、袋体内部の略全域において略均等に拡散する。したがって、袋体の略全域を略均等に冷やしたり、温めたりすることが可能になる。
本発明において、たとえば、溶着部は、略T形状に形成されている。
本発明において、たとえば、袋体は、略長方形状に形成され、略長方形状に形成される袋体の長手方向の一端側に流入口および流出口が形成され、袋体の長手方向の他端側に接続領域が形成されている。この場合には、流入口および流出口と接続領域との距離を長くすることが可能になり、流入側領域および流出側領域を大きくすることが可能になる。
本発明において、液体保持具は、略帯状に形成され、略帯状に形成される液体保持具の長手方向の一端側の一方の面には、第1係合部材が固定され、液体保持具の長手方向の他端側の他方の面には、第1係合部材に係合して液体保持具の長手方向の一端側の一方の面と液体保持具の長手方向の他端側の他方の面とを着脱可能に繋ぐ第2係合部材が固定されていることが好ましい。このように構成すると、略帯状に形成される液体保持具を、人体の頭部、腕または脚等に巻いて使用することが可能になる。
本発明の液体保持具は、液体保持具に接続され液体保持具へ液体を供給するポンプと、液体保持具へ供給される液体を冷却または加熱する熱交換器とを備える冷却・加熱装置に用いることができる。この冷却・加熱装置では、簡易な構成で、人体の一部や所定の機器等を冷やしたり、温めたりすることが可能になる。また、袋体を立てた状態で液体保持具が使用される場合であっても、立体編物が配置された箇所の全体に冷却・加熱の効果を持たせることが可能になる。さらに、冷却用枕として液体保持具が使用される場合には、袋体内部の圧力上昇を抑制することが可能になり、かつ、液体保持具への頭部の載せ心地を良くすることが可能になる。また、流入側領域および流出側領域の、立体編物が配置された箇所の全体を略均等に冷やしたり、温めたりすることが可能になる。
以上のように、本発明の液体保持具および冷却・加熱装置では、簡易な構成で、人体の一部や所定の機器等を冷やしたり、温めたりすることが可能になる。
本発明の実施の形態にかかる冷却・加熱装置の概略構成を示すブロック図である。 図1に示す頭部冷却用枕の概略構成を示す平面図である。 図2に示す頭部冷却用枕の構成を説明するための拡大断面図である。 図2に示す立体編物の編地の平面図である。 図3に示す立体編物の変形例を説明するための図である。 図2に示す頭部冷却用枕に冷却水を流入させたときの頭部冷却用枕の温度分布の実験結果を示す図である。 立体編物が内部に配置されていない袋体からなる比較例にかかる頭部冷却用枕に冷却水を流入させたときの頭部冷却用枕の温度分布の実験結果を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる冷却帯の正面図である。 図8に示す冷却帯の背面図である。 図8に示す冷却帯の使用方法を説明するための図である。 本発明の実施の形態にかかる冷却パッドの正面図である。 本発明の実施の形態にかかる液体移送装置の概略図であり、(A)は液体移送装置の概略側面図、(B)は(A)のE−E方向から液体移送具および液体供給容器を示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
[実施の形態1]
(冷却・加熱装置の概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかる冷却・加熱装置1の概略構成を示すブロック図である。
本形態の冷却・加熱装置1は、寝ている使用者の頭部を冷却するための頭部冷却装置である。そのため、以下では、本形態の冷却・加熱装置1を「頭部冷却装置1」とする。頭部冷却装置1は、たとえば、病院や介護施設等のベッドに設置されて使用される。この頭部冷却装置1は、図1に示すように、使用者の頭部が載る液体保持具としての頭部冷却用枕2(以下、「枕2」とする)と、可撓性を有するチューブ3、4を介して、枕2に接続される機械部5とを備えている。枕2と機械部5との間では、冷却用の液体が循環する。本形態では、枕2と機械部5との間で冷却水が循環する。また、枕2は、たとえば、ベッド上に設置され、機械部5は、ベッドを囲む柵に設置される。なお、枕2は、後述のように扁平形状に形成されているため、通常は、一般的な枕やクッションと重ねて使用される。すなわち、一般的な枕やクッションによって、使用者の頭部が載る枕2の高さ調整等が行われる。
チューブ3、4は、断熱性に優れる断熱性材料で形成されるとともに、折れにくい材料で形成されている。機械部5は、枕2へ冷却水を供給するポンプ7と、枕2へ供給される冷却水を冷却する熱交換器8と、熱交換器8を制御する制御部9とを備えている。ポンプ7は、チューブ3を介して枕2の、冷却水の流出側に接続されている。熱交換器8は、チューブ4を介して枕2の、冷却水の流入側に接続されている。また、熱交換器8は、所定の配管を介してポンプ7の吐出側に接続されている。熱交換器8は、たとえば、ペルチェ素子等の熱電素子を備えており、ポンプ7によって枕2へ供給される冷却水を冷却する。制御部9は、熱交換器8を制御して、枕2へ供給される冷却水の温度を制御する。
本形態では、枕2とポンプ7と熱交換器8とが、冷却水を貯蔵するためのタンクを介さずに互いに接続されている。すなわち、本形態では、枕2とポンプ7と熱交換器8とによってクローズドループが形成されている。なお、機械部5は、循環する冷却水内の空気抜きを行うために、小型のタンクを備えていても良い。
(頭部冷却用枕の構成)
図2は、図1に示す頭部冷却用枕2の概略構成を示す平面図である。図3は、図2に示す頭部冷却用枕2の構成を説明するための拡大断面図である。図4は、図2に示す立体編物12の編地20の平面図である。図5は、図3に示す立体編物12の変形例を説明するための図である。以下の頭部冷却用枕2の説明では、互いに直交する3方向のそれぞれをX方向、Y方向およびZ方向とし、X方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向とする。また、X1方向側を「右」側、X2方向側を「左」側、Y1方向側を「前」側、Y2方向側を「後(後ろ)」側、Z1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とする。
枕2は、上下方向(図2の紙面垂直方向)を扁平方向とする扁平な略直方体状に形成されている。すなわち、枕2は、上下方向から見たときの形状が左右方向を長手方向とする略長方形状となるように形成されている。この枕2は、袋状に形成され内部を冷却水が通過する袋体11と、袋体11の内部に配置される立体編物12とを備えている。本形態では、枕2に支持される頭部は、枕2の上面に当接する。また、左右方向は、枕2に支持される頭部の幅方向と略一致し、枕2に頭部を支持される使用者の胴体は、前後方向の一方側に配置される。なお、枕2は、上下方向から見たときの形状が略長円形状や略楕円形状となるように形成されても良い。
袋体11は、枕2の上面を形成するフィルム14と、枕2の下面を形成するフィルム14との2枚のフィルム14によって構成されている(図3参照)。フィルム14は、左右方向を長手方向とする略長方形状に形成されている。また、フィルム14は、遮水性(液体を通さない性質)と柔軟性とを有する樹脂またはゴムによって形成されており、袋体11は、遮水性と柔軟性とを有している。本形態のフィルム14は、透明または白色の樹脂で形成された樹脂フィルムである。袋体11は、2枚のフィルム14の外周端が互いに溶着されることで袋状に形成されており、フィルム14の外周端には、2枚のフィルム14同士が溶着された略長方形の枠状の溶着部14aが形成されている。また、袋体11には、2枚のフィルム14同士が溶着された略T形状の溶着部14bが形成されている。
溶着部14bは、左右方向に略平行な直線状の第1溶着部14cと、前後方向に略平行な直線状の第2溶着部14dとから構成されている。第1溶着部14cは、袋体11の右端から左端側に向かって形成されている。第1溶着部14cの右端は、溶着部14aに繋がっている。また、第1溶着部14cは、前後方向の略中心位置に形成されている。第2溶着部14dは、袋体11の左端との間に所定の間隔をあけた状態で形成されている。また、第2溶着部14dは、袋体11の前後方向の両端のそれぞれとの間に所定の間隔をあけた状態で形成されている。前後方向における第2溶着部14dの中心は、第1溶着部14cの左端に繋がっている。
袋体11には、冷却水が流入する流入口11aと、冷却水が流出する流出口11bとが形成されている。流入口11aおよび流出口11bは、袋体11の右端側に形成されている。また、流入口11aおよび流出口11bは、前後方向において、第1溶着部14cを挟むように形成されている。具体的には、第1溶着部14cよりも後ろ側に流入口11aが形成され、第1溶着部14cよりも前側に流出口11bが形成されている。また、流入口11aおよび流出口11bは、枕2の上面を形成するフィルム14に形成されている。流入口11aには、チューブ4の一端が接続され、流出口11bには、チューブ3の一端が接続されている。なお、枕2の上面を形成するフィルム14に加えて、または、枕2の上面を形成するフィルム14に代えて、枕2の下面を形成するフィルム14に流入口11aおよび流出口11bが形成されても良い。
袋体11の内部には、流入口11aに繋がる流入側領域15と、流出口11bに繋がる流出側領域16と、流入側領域15と流出側領域16とを繋ぐ接続領域17とが形成されている。本形態では、袋体11の内部の、第1溶着部14cよりも後ろ側の領域、および、第1溶着部14cの左端よりも左側の領域であって、かつ、第2溶着部14dの後端よりも後ろ側の領域が流入側領域15となっている。また、袋体11の内部の、第1溶着部14cよりも前側の領域、および、第1溶着部14cの左端よりも左側の領域であって、かつ、第2溶着部14dの前端よりも前側の領域が流出側領域16となっている。また、第2溶着部14dと袋体11の左端との間の領域が接続領域17となっている。
このように、袋体11の内部は、流入側領域15と流出側領域16と接続領域17とによって構成されている。また、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17は、溶着部14bによって画定されている。
立体編物12は、図3に示すように、互いに略平行に配置される網目状の2枚の編地20と、2枚の編地20を連結する複数の連結糸21とから構成された立体的な繊維構造体(三次元立体編物)である。この立体編物12は、略平板状に形成されており、その厚さ方向と上下方向とが略一致するように袋体11の内部に配置されている。また、立体編物12は、柔軟性を有している。
編地20は、PET(ポリエチレンテレフタレート)やPTT(ポリトリメチレンテレフタレート)等の化学繊維あるいは天然繊維によって形成されている。編地20には、図4に示すように、略六角形状の複数の開口部20aが等間隔で形成されており、編地20は、複数の開口部20aが形成されることで網目状となっている。なお、開口部20aの形状は、略六角形状には限定されず、略四角形状や略八角形状等の略多角形状であっても良いし、円形状、楕円形状または長円形状であっても良い。
連結糸21は、弾性を有する化学繊維で形成されている。たとえば、連結糸21は、PET、PTT、PBT(ポリブチレンテレフタレート)あるいはナイロン等の化学繊維で形成されている。複数の連結糸21は、立体編物12がその厚さ方向において弾力性を有するように、2枚の編地20の間に配置されている。たとえば、複数の連結糸21は、図3に示すように、前後方向または左右方向から見たときに、2本の連結糸21が互いに交差するように、2枚の編地20の間に配置されている。
なお、複数の連結糸21は、2本の連結糸21が互いに交差するとともに、互いに交差する2本の連結糸21の根元同士を上下方向に略平行な連結糸21が繋ぐように、2枚の編地20の間に配置されても良い。また、複数の連結糸21は、たとえば、図5(A)に示すように、前後方向または左右方向から見たときに、2本の連結糸21によって三角形が形成されるように、2枚の編地20の間に配置されても良いし、図5(B)に示すように、前後方向または左右方向から見たときに、略円弧状となるように、2枚の編地20の間に配置されても良い。また、複数の連結糸21は、これらの配置方法の組み合わせで、2枚の編地20の間に配置されても良い。
本形態の立体編物12は、たとえば、旭化成せんい株式会社製の商品「フュージョン(登録商標)」である。旭化成せんい株式会社製の商品「フュージョン(登録商標)」の具体的な構成については、特許第3394183号公報、特許第3943011号公報および特許第4001890号公報等に開示されている。
立体編物12は、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17に配置されている。具体的には、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17の略全域に1枚の立体編物12が配置されている。すなわち、立体編物12は、袋体11の内部の略全域に配置されている。立体編物12の上面および下面は、図3に示すように、フィルム14に当接しており、袋体11の中には、立体編物12の空間容積に略等しい容積の冷却水を入れることが可能となっている。上述のように、袋体11および立体編物12は、柔軟性を有している。そのため、枕2全体も柔軟性を有している。
以上のように構成された枕2では、流入口11aから流入した冷却水は、流入側領域15、接続領域17および流出側領域16をこの順番に通過して、流出口11bから流出する。袋体11の内部では、立体編物12に冷却水が保持されている。具体的には、袋体11の内部では、2枚の編地20の間に冷却水が保持されている。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、袋体11の内部に略平板状の立体編物12が配置されることで、枕2が構成されている。そのため、本形態では、略平板状の立体編物12と袋体11とを用いた簡易な構成で、寝ている使用者の頭部を冷却することが可能になる。また、本形態では、袋体11は、樹脂またはゴムで形成される2枚のフィルム14の外周端が溶着されることで袋状に形成され、かつ、2枚のフィルム14同士が溶着された略T形状の溶着部14bによって、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17が画定されているため、枕2の構成をより簡素化することが可能になる。
本形態では、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17に立体編物12が配置されており、枕2に載った頭部は、弾性を有する複数の連結糸21によって支持される。そのため、本形態では、複数の連結糸21によって、袋体11の内部の圧力上昇を抑制することが可能になり、ポンプ7および熱交換器8に耐圧性の低いものを使用することが可能になる。また、本形態では、枕2に載った頭部は、弾性を有する複数の連結糸21によって支持されるため、枕2への頭部の載せ心地が良くなる。特に本形態では、袋体11の内部の略全域に立体編物12が配置されているため、袋体11の内部の圧力上昇を効果的に抑制することが可能になり、また、枕2への頭部の載せ心地がより良くなる。また、本形態では、枕2に載った頭部が複数の連結糸21によって支持されるため、枕2に頭部が載っていても、頭部の下に冷却水を確保することが可能になるとともに、頭部の下で冷却水を通過させることが可能になる。したがって、本形態では、頭部を適切に冷却することが可能になる。
本形態では、袋体11の右端側に流入口11aおよび流出口11bが形成され、袋体11の左端側に接続領域17が形成されている。そのため、本形態では、流入側領域15および流出側領域16を大きくすることが可能になる。
本形態では、袋体11の内部は、流入側領域15と流出側領域16と接続領域17とによって構成されている。そのため、流入口11aから流入した冷却水がすぐに流出口11bから流出することがない。したがって、本形態では、袋体11の内部を通過する冷却水を袋体11の内部の略全域に拡散させることが可能になる。また、袋体11の内部で冷却水の淀みが発生するのを防止することが可能になる。特に本形態では、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17の略全域に立体編物12が配置されているため、本願発明者の検討によると、袋体11の内部を通過する冷却水は、袋体11の内部の略全域において略均等に拡散する。したがって、本形態では、袋体11の略全域を略均等に冷やすことが可能になる。以下、この効果を実験結果に基づいてより具体的に説明する。
図6は、図2に示す頭部冷却用枕2に冷却水を流入させたときの頭部冷却用枕2の温度分布の実験結果を示す図である。図7は、立体編物12が内部に配置されていない袋体11からなる比較例にかかる頭部冷却用枕に冷却水を流入させたときの頭部冷却用枕の温度分布の実験結果を示す図である。なお、図6、図7において、黒っぽく見える領域は温度が低い領域であり、図7において、黒っぽく見える領域内の白っぽく見える領域はさらに温度が低い領域である。また、図6、図7において、同じ色に見える領域は、温度が略等しい領域である。また、実験では、立体編物12として、旭化成せんい株式会社製の商品「フュージョン(登録商標)」の型番「AKE64030」を使用した。
実験では、内部に冷却水が入っていない状態の枕2をその厚さ方向(Z方向)が鉛直方向と一致するように配置して、流入口11aから冷却水を流入させた。流入口11aから冷却水を流入させると、流入した冷却水は、まず、流入側領域15に配置されている立体編物12の全体の中を拡散しながら、流入側領域15を流れていった。そのため、図6(A)、(B)に示すように、流入側領域15の略全域の温度が流入口11aに近い箇所から略均等に徐々に低下していった。
また、冷却水は、その後、接続領域17および流出側領域16に配置されている立体編物12の全体の中を拡散しながら、接続領域17および流出側領域16を順次、流れていった。そのため、図6(C)、(D)に示すように、接続領域17および流出側領域16の略全域の温度が略均等に徐々に低下していき、最終的に、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17の略全域の温度が略均等に低下した。このように、本形態の枕2では、袋体11の内部を通過する冷却水が袋体11の内部の略全域において略均等に拡散して、袋体11の略全域を略均等に冷やすことが可能になる。
なお、図6(A)は、枕2への冷却水の流入を開始してから2分10秒後の状態を示し、図6(B)は、枕2への冷却水の流入を開始してから3分10秒後の状態を示し、図6(C)は、枕2への冷却水の流入を開始してから4分40秒後の状態を示し、図6(D)は、枕2への冷却水の流入を開始してから5分20秒後の状態を示している。
また、比較実験として、立体編物12が内部に配置されていない袋体11からなる比較例にかかる枕であって、内部に冷却水が入っていない状態の枕を、その厚さ方向と鉛直方向とが一致するように配置して、流入口11aから冷却水を流入させた。流入口11aから冷却水を流入させると、流入した冷却水は、流れやすい枕の外周端に沿って、枕内を流れていった。そのため、図7に示すように、枕の外周端の温度は低下するが、枕の中心側の温度は低下しなかった。このように、立体編物12が内部に配置されていない袋体11からなる枕では、袋体11の略全域を略均等に冷やすことはできない。
なお、図7(A)は、枕への冷却水の流入を開始してから20秒後の状態を示し、図7(B)は、枕への冷却水の流入を開始してから40秒後の状態を示し、図7(C)は、枕への冷却水の流入を開始してから1分30秒後の状態を示し、図7(D)は、枕への冷却水の流入を開始してから9分40秒後の状態を示している。
(頭部冷却用枕の変形例)
上述した形態では、立体編物12は、流入側領域15の略全域に配置されているが、立体編物12は、流入側領域15の一部に配置されても良い。また、立体編物12は、流出側領域16の略全域に配置されているが、立体編物12は、流出側領域16の一部に配置されても良い。また、立体編物12は、接続領域17の略全域に配置されているが、立体編物12は、接続領域17の一部に配置されても良い。
上述した形態では、立体編物12は、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17に配置されているが、立体編物12は、流入側領域15および流出側領域16のみに配置され、接続領域17に配置されていなくても良い。この場合には、袋体11の内部を通過する冷却水は、流入側領域15および流出側領域16の、立体編物12が配置された箇所において略均等に拡散する。そのため、この場合には、流入側領域15および流出側領域16の、立体編物12が配置された箇所の全体を略均等に冷やすことが可能になる。
上述した形態では、袋体11の内部に1枚の立体編物12が配置されているが、前後左右方向に分割された複数の立体編物12が袋体11の内部に配置されても良い。また、上下方向において重なる2枚以上の立体編物12が袋体11の内部に配置されても良い。
(液体保持具の変形例1)
図8は、本発明の実施の形態にかかる冷却帯32の正面図である。図9は、図8に示す冷却帯32の背面図である。図10は、図8に示す冷却帯32の使用方法を説明するための図である。
上述した形態では、液体保持具は、寝ている使用者の頭部を冷却するための枕2であったが、本発明にかかる液体保持具は、使用者の頭部を冷却するために使用者の頭部に巻いて使用する帯状の冷却帯32であっても良い。以下、この冷却帯32の構成を説明する。
なお、以下の冷却帯32の説明では、枕2の構成と共通する冷却帯32の構成については、上述した形態と同じ符号を付すとともに、その説明を省略または簡略化する。また、以下の冷却帯32の説明においては、図8、図9に示すX方向を左右方向、Y方向を前後方向、Z方向を上下方向とする。また、図8、図9に示すX1方向側を「右」側、X2方向側を「左」側、Y1方向側を「前」側、Y2方向側を「後(後ろ)」側、Z1方向側を「上」側、Z2方向側を「下」側とする。
冷却帯32は、左右方向に細長い略帯状に形成されている。この冷却帯32は、袋状に形成され内部を冷却水が通過する略帯状の袋体41と、袋体41の内部に配置される立体編物12と、袋体41に接続される帯状の帯部42とを備えている。帯部42は、袋体41の左端に繋がるように形成されている。
袋体41は、冷却帯32の前面を構成するフィルム43と、冷却帯32の後面を構成するフィルム44との2枚のフィルム43、44によって構成されている。フィルム43、44は、左右方向を長手方向とする略帯状に形成されている。具体的には、フィルム43、44は、その左端側の上下方向の幅が上下方向の両側へ広がり、かつ、その左右方向の略中心位置から右端側に向かう所定の範囲の上下方向の幅が下方向へ広がる細長い略帯状に形成されている。また、フィルム43、44は、上述のフィルム14と同じ材料で形成されている。袋体41は、2枚のフィルム43、44の外周端が互いに溶着されることで袋状に形成されており、フィルム43、44の外周端には、2枚のフィルム43、44が溶着された枠状の溶着部44aが形成されている。また、袋体41には、2枚のフィルム43、44が溶着された略T形状の溶着部44bが形成されている。
なお、フィルム43、44の左端側の、上下方向の幅が上下方向の両側へ広がる部分の上端側は上側へ突出している。すなわち、袋体41の左端側には、上側へ突出する突出部41cが形成されている。また、フィルム43、44の左右方向の略中心位置から右端側に向かう所定の範囲の、上下方向の幅が下方向へ広がる部分は、後述のように、頭部H(図10参照)に冷却帯32が巻かれたときに、額側に配置される。すなわち、冷却帯32のこの部分は、額に接触する額接触部32aとなっている。
溶着部44bは、上下方向に略平行な直線状の第1溶着部44cと、左右方向に略平行な直線状の2個の第2溶着部44d、44eと、第2溶着部44dと第2溶着部44eとを繋ぐ曲線状の第3溶着部44fとから構成されている。第1溶着部44cは、突出部41cの左右方向の略中心を通過するように袋体41の左端側に形成されている。また、第1溶着部44cは、袋体41の上端から下端側に向かって形成されている。第1溶着部44cの上端は、溶着部44aに繋がっている。第2溶着部44dは、袋体41の左端との間に所定の間隔をあけた状態で形成されている。また、第2溶着部44dは、袋体41の上下方向の両端のそれぞれとの間に所定の間隔をあけた状態で形成されている。左右方向における第2溶着部44dの中心は、第1溶着部44cの下端に繋がっている。第2溶着部44eは、袋体41の右端との間に所定の間隔をあけた状態で形成されている。また、第2溶着部44eは、袋体41の上下方向の両端のそれぞれとの間に所定の間隔をあけた状態で形成されている。第3溶着部44fは、第2溶着部44dの右端と第2溶着部44eの左端とを繋ぐように形成されている。
袋体41には、冷却水が流入する流入口41aと、冷却水が流出する流出口41bとが形成されている。流入口41aおよび流出口41bは、突出部41cの上端側に形成されている。また、流入口41aおよび流出口41bは、左右方向において、第1溶着部44cを挟むように形成されている。また、流入口41aおよび流出口41bは、フィルム44に形成されている。流入口41aには、チューブ4の一端が接続され、流出口41bには、チューブ3の一端が接続されている。
袋体41の内部には、流入口41aに繋がる流入側領域45と、流出口41bに繋がる流出側領域46と、流入側領域45と流出側領域46とを繋ぐ接続領域47とが形成されている。本形態では、袋体41の内部の、第1溶着部44cよりも右側の領域、および、第1溶着部44cよりも右側の領域であって、かつ、第2溶着部44d、44eおよび第3溶着部44fよりも上側の領域が流入側領域45となっている。また、袋体41の内部の、第1溶着部44cよりも左側の領域が流出側領域46となっている。また、袋体41の内部の、第2溶着部44d、44eおよび第3溶着部44fよりも下側の領域が接続領域47となっている。このように、袋体41の内部は、流入側領域45と流出側領域46と接続領域47とによって構成されており、流入側領域45、流出側領域46および接続領域47は、溶着部44bによって画定されている。
立体編物12は、その厚さ方向と前後方向とが略一致するように流入側領域45、流出側領域46および接続領域47に配置されている。また、立体編物12は、袋体41の内部の略全域に配置されている。立体編物12の前面および後面は、フィルム43、44に当接しており、袋体41の中には、立体編物12の空間容積に略等しい容積の冷却水を入れることが可能となっている。なお、冷却帯32は、枕2と同様に柔軟性を有している。
袋体41の右端側と帯部42とは、面ファスナ49によって互いに繋がるようになっている。袋体41の右端側の後面には、面ファスナ49を構成する第1係合部材としてのフック部材49aが固定され、帯部42の前面には、面ファスナ49を構成する第2係合部材としてのループ部材49bが固定されている。フック部材49aには、フック状に起毛されたフック面が形成され、ループ部材49bには、ループ状に起毛されたループ面が形成されている。
以上のように構成された冷却帯32は、図10に示すように、頭部Hに巻かれて使用される。本形態では、冷却帯32の後面(フィルム44側)が頭部Hに接触するように、冷却帯32は頭部Hに巻かれる。また、流入口41aおよび流出口41bが後頭部側に配置され、冷却帯32の額接触部32aが額側に配置されるように冷却帯32は頭部Hに巻かれる。頭部Hに巻かれた冷却帯32では、流入口41aから流入した冷却水は、流入側領域45、接続領域47および流出側領域46をこの順番に通過して、流出口41bから流出する。袋体41の内部では、立体編物12に冷却水が保持されている。
冷却帯32は、頭部Hに巻かれて使用されるため、立体編物12の厚さ方向が鉛直方向に対して傾いた状態で冷却帯32が使用される場合がある。しかし、上述のように、網目状の2枚の編地20が弾性を有する複数の連結糸21によって連結されているため、冷却水の表面張力を利用して、2枚の編地20の間に所定の保持力で冷却水を保持することが可能になる。したがって、立体編物12の厚さ方向が鉛直方向に対して傾いた状態で冷却帯32が使用される場合であっても、袋体41の内部に配置される立体編物12の2枚の編地20の間に液体を保持することが可能になり、冷却水が袋体41の下側に溜まるのを防止することが可能になる。その結果、立体編物12の厚さ方向が鉛直方向に対して傾いた状態で冷却帯32が使用される場合であっても、冷却帯32の全体に冷却効果を持たせることが可能になり、頭部Hを効果的に冷やすことが可能になる。
なお、冷却帯32では、帯部42の内部に立体編物12は配置されていないが、帯部42の内部に立体編物12が配置されても良い。また、面ファスナ49に代えて、鉤ホック等で、袋体41の右端側と帯部42とが繋がれても良い。また、冷却帯32の長さと幅を調整すれば、頭部H以外に、人体の胴、腕または脚等に冷却帯32を巻いて使用することが可能である。
(液体保持具の変形例2)
図11は、本発明の実施の形態にかかる冷却パッド62の正面図である。
上述した形態では、液体保持具は、寝ている使用者の頭部を冷却するための枕2であったが、本発明にかかる液体保持具は、人体の額、腕あるいは脚等を冷却するための冷却パッド62であっても良い。以下、冷却パッド62の構成を説明する。なお、以下の冷却パッド62の説明では、枕2の構成と共通する冷却パッド62の構成については、上述した形態と同じ符号を付すとともに、その説明を省略または簡略化する。
冷却パッド62は、略正方形または略長方形状に形成されている。この冷却パッド62は、袋状に形成され内部を冷却水が保持される袋体71と、袋体71の内部に配置される立体編物12とを備えている。袋体71は、フィルム14と同じ材料で形成される2枚のフィルム84の外周端が互いに溶着されることで袋状に形成されており、フィルム84の外周端には、2枚のフィルム84が溶着された枠状の溶着部84aが形成されている。また、袋体71には、袋体71の内部へ冷却水を注入するための注入口71aが形成されている。注入口71aには、チューブ64の一端が接続されている。
立体編物12は、その厚さ方向とフィルム84の厚さ方向とが略一致するように袋体71の内部に配置されている。立体編物12の表面は、フィルム84に当接しており、袋体71の中には、立体編物12の空間容積に略等しい容積の冷却水を入れることが可能となっている。なお、冷却パッド62は、枕2と同様に柔軟性を有している。
冷却パッド62では、チューブ64を介して袋体71の内部へ冷却水が注入されると、袋体71の内部から冷却水が漏れないように、チューブ64の他端が潰されて封止される。袋体71の内部では、立体編物12に冷却水が保持されている。
冷却パッド62は、腕や脚等に接触させて使用される場合があるため、立体編物12の厚さ方向が鉛直方向に対して傾いた状態で冷却パッド62が使用される場合がある。しかし、上述のように、網目状の2枚の編地20が弾性を有する複数の連結糸21によって連結されているため、冷却水の表面張力を利用して、2枚の編地20の間に所定の保持力で冷却水を保持することが可能になる。したがって、立体編物12の厚さ方向が鉛直方向に対して傾いた状態で冷却パッド62が使用される場合であっても、袋体71の内部に配置される立体編物12の2枚の編地20の間に液体を保持することが可能になり、冷却水が袋体71の下側に溜まるのを防止することが可能になる。その結果、立体編物12の厚さ方向が鉛直方向に対して傾いた状態で冷却パッド62が使用される場合であっても、冷却パッド62の全体に冷却効果を持たせることが可能になり、腕や脚等を効果的に冷やすことが可能になる。
なお、注入口71aにチューブ64が接続されていなくても良い。この場合には、注入口71aから袋体71の内部に冷却水が注入された後に注入口71aを塞げば良い。また、冷却パッド62の大きさを調整すれば、たとえば、応急用の冷却用シートとして冷却パッド62を使用することも可能である。
(実施の形態1の他の変形例)
上述した形態では、液体保持具は、寝ている使用者の頭部を冷却するための枕2であったが、本発明にかかる液体保持具は、頭部を除く人体の全体を冷却するためのマット、ブランケットまたはシーツであっても良い。この場合には、枕2をそのまま大型化して、液体保持具を構成すれば良い。また、本発明にかかる液体保持具は、人体の胴部を冷却するためのジャケットまたはベストであっても良い。この場合には、枕2を構成する袋体11の形状を人体の胴部に合わせて形成すれば良い。
また、本発明にかかる液体保持具は、人体の一部を加熱するための加熱用の枕、帯、パッド、シート、マット、ブランケット、シーツ、ジャケットまたはベスト等であっても良い。この場合には、たとえば、袋体11、41の内部を加熱用の液体(たとえば、温水)が通過する。また、この場合には、たとえば、袋体71の内部に加熱用の液体(たとえば、温水)が保持されている。
また、本発明にかかる液体保持具は、たとえば、人間以外の動物を冷却・加熱するためのものであっても良い。また、本発明にかかる液体保持具は、機械や構造物等を冷却・加熱するためのものであっても良い。たとえば、道路に設置されるカーブミラーの裏側に、シート状に形成された液体保持具を設置して、カーブミラーを加熱しても良い。この場合には、寒冷地等で使用されるカーブミラー表面の曇りや氷結を防止することが可能になる。また、たとえば、寒冷地等で使用される自動車のフロントガラスに、シート状に形成された液体保持具を被せて、フロントガラスを加熱しても良い。この場合には、フロントガラスに付着した氷を溶かすことが可能になる。さらに、たとえば、降雪量の多い地域の家屋の屋根にシート状に形成された液体保持具を設置して、降雪時または積雪時に屋根を加熱しても良い。この場合には、屋根に積もった雪を屋根から落下させることが可能になる。
また、本発明にかかる液体保持具は、農産物を冷却・加熱するためのものであっても良い。たとえば、温度管理が必要な農産物の収納箱に、シート状に形成された液体保持具を設置して、農産物を冷却・加熱しても良い。
上述した形態では、流入口11aから流入した冷却水は流出口11bから流出しており、枕2では、冷却水が循環している。この他にもたとえば、袋体11の内部に冷却水を注入した後に、流入口11aおよび流出口11bを封止しても良い。すなわち、枕2において、冷却水が循環しなくても良い。この場合には、袋体11に溶着部14bは形成されなくても良い。すなわち、袋体11の内部に、流入側領域15、流出側領域16および接続領域17が形成されなくても良い。同様に、冷却帯32では、流入口41aから流入した冷却水は流出口41bから流出しているが、袋体41の内部に冷却水を注入した後に、流入口41aおよび流出口41bを封止して、冷却水を循環させなくても良い。また、冷却パッド62では、冷却水を循環させていないが、冷却水を循環させても良い。すなわち、本発明の液体保持具では、冷却用または加熱用の液体を循環させても良いし、循環させなくても良い。
[実施の形態2]
図12は、本発明の実施の形態にかかる液体移送装置91の概略図であり、(A)は液体移送装置91の概略側面図、(B)は(A)のE−E方向から液体移送具92および液体供給容器93を示す図である。
本形態の液体移送装置91は、サイホンの原理を利用して液体を移送するための装置である。液体移送装置91で移送される液体は、たとえば、インクジェットプリンタ用のインクであり、液体移送装置91は、インクジェットプリンタに搭載されて使用される。また、液体移送装置91で移送される液体は、たとえば、肥料(液肥)、溶剤、油、薬品、医薬品、血液または血液から分離された分離物であり、液体移送装置91は、各種の装置や器具に搭載されて使用される。
液体移送装置91は、液体保持具としての液体移送具92と、液体の供給部としての液体供給容器93と、液体の被供給部としての液体被供給容器94とを備えている。なお、以下の液体移送具92の説明では、枕2の構成と共通する液体移送具92の構成については、上述した形態と同じ符号を付すとともに、その説明を省略または簡略化する。
液体移送具92は、略長方形の帯状に形成されている。この液体移送具92は、袋状に形成され内部を液体が通過する袋体101と、袋体101の内部に配置される立体編物12とを備えている。袋体101は、略長方形の帯状に形成されており、フィルム14と同じ材料で形成される2枚のフィルム104によって構成されている。また、袋体101は、帯状に形成される袋体101の短手方向における2枚のフィルム104の両端が互いに溶着されることで袋状に形成されており、袋体101の短手方向の両端には、2枚のフィルム104が溶着された直線状の溶着部104aが形成されている。また、袋体101の長手方向の両端101a、101bは、開口している。
立体編物12は、その厚さ方向とフィルム104の厚さ方向とが略一致するように袋体101の内部に配置されている。具体的には、立体編物12は、袋体101の内部の略全域に配置されている。立体編物12の表面は、フィルム104に当接しており、袋体101の中には、立体編物12の空間容積に略等しい容積の冷却水を入れることが可能となっている。なお、液体移送具92は、枕2と同様に柔軟性を有している。
液体供給容器93および液体被供給容器94は、液体供給容器93の液面が液体被供給容器94の液面よりも高くなるように配置されている。液体供給容器93の液体の中には、長手方向における液体移送具92の一端側(袋体101の一端101a側)が浸かっている。液体被供給容器94の液体の中には、長手方向における液体移送具92の他端側(袋体101の他端101b側)が浸かっている。
液体移送具92は、たとえば、略U形状に折り曲げられた状態で設置されている。また、液体移送具92は、折曲部92aが上側に配置され、長手方向における液体移送具92の両端が下側に配置されるように設置されている。液体供給容器93の液面と、折曲部92aとの高低差hは、たとえば、500mm程度となっている。
上述のように、網目状の2枚の編地20が弾性を有する複数の連結糸21によって連結されているため、液体移送具92では、液体の表面張力を利用して、2枚の編地20の間に所定の保持力で液体を保持することが可能になる。したがって、折曲部92aが上側に配置され、長手方向における液体移送具92の両端が下側に配置されるように、液体移送具92が設置されていても、袋体101の内部に配置される立体編物12の2枚の編地20の間に液体を保持することが可能になる。その結果、液体移送装置91では、袋体101の両端101a、101bが開口している液体移送具92を用いて、液体を、液体供給容器93の液面よりも高い位置に配置される折曲部92aを通過させて、液体移送具92の一端側が浸かる液体供給容器93から液体移送具92の他端側が浸かる液体被供給容器94へ移送することが可能になる。すなわち、液体移送装置91では、液体供給容器93から液体被供給容器94へ液体を移送するポンプ等が設置されていなくても、液体移送具92を用いたサイホンの原理を利用して、液体供給容器93から液体被供給容器94へ液体を移送することが可能になる。
このように、本形態では、略平板状の立体編物12と袋体101とを用いた簡易な構成からなる液体移送具92を用いて液体移送装置91を構成しているため、サイホンの原理を利用した液体移送装置91の構成の簡素化と小型化とが可能になる。
1 頭部冷却装置(冷却・加熱装置)
2 枕(頭部冷却用枕、液体保持具)
7 ポンプ
8 熱交換器
11、41、71、101 袋体
11a、41a 流入口
11b、41b 流出口
12 立体編物
14 フィルム
14b 溶着部
15、45 流入側領域
16、46 流出側領域
17、47 接続領域
20 編地
21 連結糸
32 冷却帯(液体保持具)
49 面ファスナ
49a フック部材(第1係合部材)
49b ループ部材(第2係合部材)
62 冷却パッド(液体保持具)
91 液体移送装置
92 液体移送具(液体保持具)
93 液体供給容器(供給部)
94 液体被供給容器(被供給部)

Claims (6)

  1. 遮水性と柔軟性とを有し袋状に形成される袋体と、互いに略平行に配置される網目状の複数枚の編地と複数枚の前記編地間を連結する複数の連結糸とを有する立体編物とを備え、
    前記連結糸は、弾性を有する化学繊維で形成され、
    前記袋体は、樹脂またはゴムで形成される2枚のフィルムの外周端が溶着されることで袋状に形成され、
    前記袋体の内部には、液体が流入する流入口に繋がる流入側領域と、前記液体が流出する流出口に繋がる流出側領域と、前記流入側領域と前記流出側領域とを繋ぐ接続領域とが形成されるとともに、
    前記流入側領域、前記流出側領域および前記接続領域は、2枚の前記フィルム同士が溶着された溶着部によって画定され、
    前記立体編物は、略平板状に形成されるとともに前記袋体の中の前記流入側領域、前記流出側領域および前記接続領域の略全域に配置され、
    冷却用または加熱用の前記液体が、前記袋体の内部で前記立体編物に保持されるとともに、前記袋体の内部の、前記立体編物が配置される前記流入側領域、前記流出側領域および前記接続領域を通過することを特徴とする液体保持具。
  2. 前記袋体の内部は、前記流入側領域と前記流出側領域と前記接続領域とによって構成されていることを特徴とする請求項記載の液体保持具。
  3. 前記溶着部は、略T形状に形成されていることを特徴とする請求項1または2記載の液体保持具。
  4. 前記袋体は、略長方形状に形成され、
    略長方形状に形成される前記袋体の長手方向の一端側に前記流入口および前記流出口が形成され、
    前記袋体の長手方向の他端側に前記接続領域が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の液体保持具。
  5. 前記液体保持具は、略帯状に形成され、
    略帯状に形成される前記液体保持具の長手方向の一端側の一方の面には、第1係合部材が固定され、
    前記液体保持具の長手方向の他端側の他方の面には、前記第1係合部材に係合して前記液体保持具の長手方向の一端側の一方の面と前記液体保持具の長手方向の他端側の他方の面とを着脱可能に繋ぐ第2係合部材が固定されていることを特徴とする請求項1または2記載の液体保持具。
  6. 請求項1から5のいずれかに記載の液体保持具と、前記液体保持具に接続され前記液体保持具へ前記液体を供給するポンプと、前記液体保持具へ供給される前記液体を冷却または加熱する熱交換器とを備えることを特徴とする冷却・加熱装置。
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