JPH0724000A - 温熱・冷却治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 症状にあった治療ができるように患部の温熱
と冷却をペルチエ効果を利用して電気的に選択切換える
ことができ、さらにはマッサージを同時に行うことがで
きる治療装置を提供する。 【構成】 異なる種類の半導体1A,1B を並列に配置する
と共に一端部を相接続し他端部を直流電源にV 接続して
直列に接続して温熱・冷却部 1を構成する。温熱・冷却
部の利用面と反対側に放熱ブロック12を積層して温冷パ
ッド 3とする。可撓性を有するシート材15,16 の間に複
数の温冷パッド 3を配置し、放熱ブロック12をチューブ
17によって連結し、シート材を所望の治療局部に固定す
る。温熱・冷却部 1の利用面を冷却するように電流を流
すときには冷却水供給循環装置 5から冷却水を放熱ブロ
ック12に循環供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体局所の疼痛・炎症
等を治療するために温熱または冷却及びマッサージを行
う治療装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来人体局所の疼痛・炎症等の治療に使
用する温熱・冷却治療装置には、患部に極超短波による
温熱効果や電波刺激を与えるもの、炎症が強いときに患
部を冷却するもの、又は加圧エアを一定間隔で腕、足に
巻つけたサポータ内に送り込んでマッサージを行うもの
がそれぞれ単独で存在した。また、特開昭６２−１５９
６５０号公報には、温湯や冷水を噴射ノズルに加圧供給
して患部に噴射して刺激を与える治療装置が開示されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】患部に温熱、冷却、マ
ッサージをそれぞれ単独で行うものは、症状に合わせた
治療ができず、治療効果が上がらなかった。また、特開
昭６２−１５９６５０号公報に係る治療装置は、温湯や
冷水を任意に切換えて噴射することにより刺激するため
の相当圧力を得るためのコンプレッサー又はポンプが必
要となり、更に噴射される温湯・冷水は多量に必要とな
ると共に湯水の飛散防止又は飛散しても良い場所の選択
等の問題点がある。

【０００４】本発明は、症状にあった治療ができるよう
に患部の温熱と冷却をペルチエ効果を利用して電気的に
選択切換えることができ、さらにはマッサージを同時に
行うことができる治療装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明における温熱・冷却治療装置は、少なくとも
一対の異なる種類の半導体を互いに電気的に絶縁状態で
並列に配置すると共に該半導体の一端部を相接続し他端
部を直流電源に接続して直列に接続して温熱・冷却部を
構成し、該温熱・冷却部の一方を発熱部位とし、他方を
吸熱部位とするために前記直流電源の電流方向を変える
スイッチを設けたものである。

【０００６】放熱部位は、内部に貯留循環空間を有する
放熱ブロックが接して設けられ、該放熱ブロック内に冷
却水を循環供給するとよい。

【０００７】可撓性を有するシート材に複数の温熱・冷
却部を配置すると共に、該シート材を所望の治療局部に
固定するための固定手段を設けると効果的である。

【０００８】また、伝熱性を有する突起が温熱・冷却部
の一端部に接するように設けられ、マッサージを同時に
行うことができるものとすることもできる。

【０００９】放熱部位は、放熱しやすい形状に形成され
た放熱ブロックからなるものであることが望ましい。

【００１０】

【作用】異なる種類の半導体を直列に接合してその接点
に直流電流を流すと、半導体の相接合する接点において
熱の発生または吸収が起ると共に、半導体の他端におい
ては熱を吸収または発生する。そして、高温側の熱を効
率よく放散すると、熱は低温側から高温側へ連続的に伝
導される。この性質を利用して種類の異なる半導体を直
列に接合して直流電源に接続し、相接合する接点を利用
面とし反対側に放熱手段を設けて温熱・冷却部を構成し
て患部の温熱または冷却を行う。また、半導体の接点に
流す電流の向きを逆にすると、熱の発生と吸収は逆にな
り低温側が高温に、高温側が低温に瞬時に変化する。発
生または吸収する熱量は、接合部に流れる電流に比例す
る。したがって、患部の温熱と冷却の切替とその温度制
御が容易に行える。

【００１１】患部の冷却を行っているときは、半導体の
利用面と反対側が高温になるので、この半導体の利用面
と反対側に設けた放熱手段によって熱を放散させる。患
部の温熱を行っているときは、熱変換素子の患部と反対
側接点が低温になるので、放熱手段を運転する必要がな
い。

【００１２】放熱手段に冷却水を用いる場合において
は、内部に貯留循環空間を有する放熱ブロックを温熱・
冷却部に積層し、冷却水供給循環装置の冷却水を放熱ブ
ロックに循環供給する。

【００１３】可撓性を有するシート材に複数の温熱・冷
却部を配置すると共に、該シート材を所望の治療局部に
固定するための固定手段を設けて温冷パックを構成した
場合にあっては、治療する患部に温冷パックを密着させ
て巻つけ固定手段により固定し、温熱・冷却部に直流電
流を流す共に放熱手段を運転する。

【００１４】温熱・冷却部の前方に指圧突起を設けた場
合は、指圧突起を患部に押し当てると、温熱・冷却部の
熱を指圧突起が伝導して患部の温熱及び冷却を選択的に
切り替えて行うと共につぼを刺激してマッサージを行う
ことができる。

【００１５】また、放熱手段に空気を用いるときは、温
熱・冷却部の背面に放熱板が放射状に形成された放熱ブ
ロックを設け、ファンを駆動して放熱ブロックに空気を
吹き付けて温熱・冷却部の熱を放散させてもよい。

【００１６】

【実施例】本発明に係る温冷治療装置の一実施例を図
１、図２に基づいて説明する。本発明における温冷治療
装置は、概略温熱・冷却部 1と放熱手段 2を積層した温
冷パッド 3を全面に配した温冷パック 4と、放熱手段 2
に冷却水を循環供給する冷却水供給循環装置 5と、温熱
・冷却部 1と冷却水循環供給装置 5を制御する制御手段
6から構成されるもので、放熱手段 2と冷却水循環供給
装置 5の循環系には冷却水として水または不凍液が充填
されている。

【００１７】温熱・冷却部 1は、図２に示すように、Ｐ
形とＮ形の相異なる少なくとも一対の半導体1A,1B を小
間隔あけて並べ、夫々の半導体1A,1B の一端に扁平な電
導体8Aを貼着し、他端では両者に亘って電導体8Bを貼着
して構成されたもので、各電導体8A,8B に直流電源Ｖを
切替え自在に接続して直流電流を流すと熱を発生または
吸収するペルチェ効果を利用したものである。電導体8
A,8B は、夫々熱伝導率の良い電気絶縁体 9が貼着され
る。この温熱・冷却部 1は、直流電流を流すと電流に比
例してＰ形とＮ形の半導体の一方の接点1aにおいて被冷
却体の熱を吸収すると共に他方の接点1bにおいては発熱
し、高温側の熱を放熱器から効率よく放散すると熱が低
温側から高温側に連続的に伝導される。温熱・冷却部 1
に流す電流に比例して発生または吸収する熱量は変化す
るが、患部を温熱するときは約35℃から45℃に発熱し、
患部を冷却するときは＋10℃から−10℃に吸熱する。ま
た、温熱・冷却部に流す電流の向きを逆にすると発熱と
吸熱が逆になり、低温側が高温に、高温側が低温に瞬時
に変化する。なお、温熱・冷却部 1は、図３に示すよう
に、Ｐ形の半導体1AとＮ形の半導体1Bを小間隔あけて交
互に並べ、両端の半導体1A,1B の一端に扁平な電導体8A
を貼着し、他端ではその他の隣接した半導体1A,1B の端
部に亘って電導体8Bを夫々に貼着して直列に接続される
ように構成してもよい。

【００１８】このようにして構成された温熱・冷却部 1
は、図４に示すように、ウレタンゴム等からなる弾性体
10に包まれた熱伝導板11と放熱手段 2との間に積層され
て温冷パッド 3を構成している。本実施例における放熱
手段 2は、冷却水を用いたもので、冷却水供給装置 5か
らの冷却水が放熱ブロック12に循環供給されて温熱・冷
却部 1の発熱を放散させるものである。また、患部の温
熱又は冷却温度を制御するため、熱伝導板11に温度セン
サ13が取りつけられている。

【００１９】温冷パック 4は、図５及び図６に示すよう
に、本実施例において膝に使用するためのものとして説
明すると、可撓性を有する表布地15と内布地16の間に複
数の温冷パッド 3が全面にわたって配置されている。各
温冷パッド 3の放熱ブロック12は、チューブ17によって
連結されて冷却水循環路が形成され、この循環路の一端
には往循環チューブ20が連設されると共に他端には複循
環チューブ21が連設されている。さらに、往循環チュー
ブ20の端部と複循環チューブ21の端部にはそれぞれ接続
口22,23 が設けられている。また、温冷パック 4を患部
に固定するための固定手段として、布地の一側辺の一部
を突出させて面ファスナーの一方25a が取付けられ、対
向する布地の他辺には面ファスナーの他方25b が取付け
られている。

【００２０】冷却水供給循環装置 5は、冷却水タンク27
と冷却装置28と循環ポンプ29と圧力制御弁30によって構
成され、温冷パック 4の放熱ブロック12に冷却水を循環
供給するものである（図１参照）。冷却水タンク27は、
循環ポンプ29と圧力制御弁30と温冷パック 4の往循環チ
ューブの接続口22に接続する接続口32が順次管路によっ
て接続されると共に、温冷パック 4の複循環チューブの
接続口23に接続する接続口33が管路によって接続されて
いる。これらの接続口22と32、及び23と33とは夫々一対
の雄雌のカップリングにより着脱自在に構成されてい
る。冷却水タンク27の内部には冷却水として水または不
凍液が充填されると共に冷却装置28の蒸発器35が配置さ
れる。冷却水タンク27内の水または不凍液は、冷却装置
28の蒸発器35によって 5℃から10℃に冷却される。冷却
水タンク27に貯留された冷却水は、循環ポンプ29と圧力
制御弁30によって温冷パッド 3の放熱ブロック12に供給
され、再び冷却水タンク27に還流される。

【００２１】制御手段 6は、温熱・冷却部 1と、冷却水
供給循環装置 5の冷却装置28と循環ポンプ29及び圧力制
御弁30の制御を行うものである。この制御手段 6によっ
て患部の症状に合わせて治療ができるように、温熱・冷
却部 1に流す電圧と電流の方向を制御して温熱と冷却を
任意選択して行うと共に温熱・冷却部 1の温度と時間を
制御し、温冷パック 4に供給される冷却水の温度、圧
力、流量、及び冷却水の供給・停止を切換えて任意の設
定値に自動制御するものである。

【００２２】次に、以上に述べた実施例の作用を説明す
る。温熱・冷却部 1は直流電流を流すとＰ形の半導体1A
とＮ形の半導体1Bの接点において熱を発生又は吸収す
る。患部を冷却するため温熱・冷却部 1の患部側の接点
1aが吸熱するように電流を流す場合は、他方の接点1bが
発熱する。そこで、放熱ブロック12に冷却水を循環供給
して温熱・冷却部の接点1bを効率よく放熱させ、熱を連
続的に伝導して患部の冷却を行う。温熱・冷却部の接点
1bの熱を吸収した冷却水は、冷却水循環供給装置 5の冷
却水タンク27に還流されて冷却装置28の蒸発器35によっ
て所定の温度に冷却される。

【００２３】一方、患部を温める場合には、温熱・冷却
部 1に流す電流の方向を切換えて、患部側の接点1aを発
熱させる。この際、温熱・冷却部 1の他方の接点1bは吸
熱するので、放熱ブロック12を循環する冷却水は冷却さ
れるため冷却装置28を運転する必要がない。

【００２４】本発明における温冷パック 4を膝に使用す
るものとして説明したが、その他、肩、肘、手首、足首
等患部に適合した形状、大きさに交換して使用すること
が可能である。

【００２５】又、冷却水循環装置 5の接続口32と33を増
設し、温冷パック 4を複数個接続して、同時に複数箇所
の患部の治療をすることができるようにすることも可能
である。

【００２６】次に、本発明に係る温熱・冷却治療器の第
２実施例を図７及び図８に基づいて説明する。なお、第
１実施例における温熱・冷却治療装置において示した部
材と同一の部材については以下同一の番号を附し、その
説明を省略する。本発明に係る温熱・冷却治療装置は、
概略温熱・冷却部 1の前面1aに指圧突起を設けると共
に、背面1bに放熱手段 2を設けたものである。

【００２７】筒体からなる温冷マッサージ治療器の本体
41は、その前端41a の近傍に本体41の長手方向に直行す
るように温熱・冷却部 1が設けられると共に、温熱・冷
却部1に連接して本体開口部を塞ぎ、且つ本体の前端開
口部から突き出るように指圧突起40が固設されている。
指圧突起40は、熱伝導率の良い弾性体からなり、その突
起部は略半球状に形成されたものである。

【００２８】温熱・冷却部 1の背面1bには放熱手段 2が
設けられている。放熱手段 2は、本実施例の場合におい
ては、本体側面に吸気口42を穿設し、図８に示すように
放熱板43が放射状に形成された放熱ブロック44を温熱・
冷却部 1の背面1bに接して設け、この放熱ブロック44の
後部に本体長手方向に回転軸を配したモータ45を設け、
このモータ45の回転軸にファン46を取り付け、本体の後
端41b に排気口47を穿設したものである。

【００２９】制御手段 6には直流電源Ｖが接続され、制
御手段 6から温熱・冷却部 1とモータ45に電流を供給
し、温熱・冷却部の温熱と冷却の切替とその温度を制御
すると共に放熱手段であるファン46を駆動する。

【００３０】本発明に係る温熱・冷却治療器の使用方法
は、以下の通りである。すなわち、患部を冷却する場合
は、本体41を把持して患部に指圧突起40を押し当て、温
熱・冷却部 1の指圧突起側の接点1aが吸熱するように直
流電流を流し、他方の接点1bの発熱を放出させるために
ファン46を回転させる。指圧突起40は、患部の熱を温熱
・冷却部 1に伝導して吸収させると同時に、患部を刺激
してマッサージを行う。温熱・冷却部 1の背面1bの発熱
は、放熱ブロック44に吸収されて放射状に形成された放
熱板43において吸気口42から吸気された空気が吹き付け
られることによって放散され、熱を吸収した空気は、排
気口47から排出される。温熱・冷却部 1は、効率よく放
熱されて、熱を連続的に伝導して患部の冷却を行う。

【００３１】一方、患部を温める場合には、温熱・冷却
部 1に流す直流電流の方向を切換えて患部側の接点1aを
発熱させた状態で本体41を把持して患部に指圧突起40を
押し当てる。指圧突起40は、温熱・冷却部 1の発熱を患
部に伝導すると共に患部を刺激してマッサージを行う。
この際、温熱・冷却部 1の他方の接点1bは吸熱するの
で、ファン46を駆動して放熱ブロック44に空気を循環さ
せる必要がない。

【００３２】以上、本発明実施例を図面に基づいて説明
してきたが具体的な構成は実施例に限られるものではな
い。

【００３３】

【効果】本発明によれば、温熱・冷却部は、容易に製造
することができると共に非常に小さく加工することがで
きるので、患部に応じた形状と大きさにすることができ
る。また、温熱・冷却部は、温熱、冷却を任意に選択切
換えられると共に、温度制御の精度がよく、温熱と冷却
の切替えの応答が早く、また容易に行うことができる。
温熱・冷却部を放熱手段に積層した温冷パッドを複数配
置した温冷パックは、治療内容に応じて患部に密着させ
ることができる。したがって本発明に係る温冷治療装置
は、確実で高い治療効果を得ることができる。

【００３４】本発明に係る温冷治療装置によれば、冷却
水は温熱・冷却部が発生した熱を冷却するもので、患部
を直接冷却するものではない。また、一度温冷パックを
循環した冷却水は再び冷却水タンクに還流されて冷却さ
れるので、冷却水に無駄がない。さらに、温熱・冷却部
の一方の接点を発熱させているときは他方の接点が吸熱
するので熱効率も良いという効果を奏する。さらにま
た、冷却水は循環されるだけであり、相当圧力によって
噴出する必要がない。したがって、本発明によれば、冷
却水供給装置を簡単で小さいものとすることができる。

【００３５】温熱・冷却部の前方に指圧突起を設けた実
施例にあっては、患部の温熱又は冷却とマッサージを同
時に行うことができるので、さらに確実で高い治療効果
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る温冷治療装置の構成図である。

【図２】温熱・冷却部の概念図である。

【図３】温熱・冷却部の別の例の概念図である。

【図４】温冷パッドの断面図である。

【図５】温冷パックの平面図である。

【図６】温冷パックの斜視図である。

【図７】本発明に係る温冷マッサ−ジ治療装置の一実施
例を示す断面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ 温熱・冷却部 ２ 放熱手段 ３ 温冷パッド ４ 温冷パック ５ 冷却水供給循環装置 ６ 制御手段 ４０ 指圧突起

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一対の異なる種類の半導体を
   互いに電気的に絶縁状態で並列に配置すると共に該半導
   体の一端部を相接続し他端部を直流電源に接続して直列
   に接続して温熱・冷却部を構成し、該温熱・冷却部の一
   方を発熱部位とし、他方を吸熱部位とするために前記直
   流電源の電流方向を変えるスイッチを設けたことを特徴
   とする温熱・冷却治療装置。
2. 【請求項２】 放熱部位は、内部に貯留循環空間を有す
   る放熱ブロックが接して設けられ、該放熱ブロック内に
   冷却水を循環供給するものであることを特徴とする請求
   項１記載の温熱・冷却治療装置。
3. 【請求項３】 可撓性を有するシート材に複数の温熱・
   冷却部を配置すると共に、該シート材を所望の治療局部
   に固定するための固定手段を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の温熱・冷却治療装置。
4. 【請求項４】 伝熱性を有する突起が温熱・冷却部の一
   端部に接するように設けられたことを特徴とする請求項
   １乃至請求項３記載の温熱・冷却治療装置。
5. 【請求項５】 放熱部位は、放熱しやすい形状に形成さ
   れた放熱ブロックからなることを特徴とする請求項１又
   は４記載の温熱・冷却治療装置