JPH0884744A - 冷加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水と氷の交換あるいは湯水の加熱作業が不要
であると共に、水枕、氷嚢あるいは湯たんぽの温度を自
由に設定することができるものである。 【構成】 ペルチェ素子等の電子熱変換素子２ｃが取付
けられた第１熱交換器２ｅと、ゴム等の袋体７内に水と
共に封入された第２熱交換器９と、前記第１、第２熱交
換器間を接続する２本の熱媒体封入パイプ５，６と、該
熱媒体封入パイプの一方に接続されたポンプ２ｇとで構
成した冷加熱装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はペルチェ素子等の電子熱
変換素子で冷却あるいは加熱された熱交換器内を通過す
る熱媒体あるいは水によって、ゴム等の袋体（例えば、
水枕、氷嚢）を冷却し、あるいは湯たんぽを加熱する冷
加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における、例えば、病気になった時
に使用する水枕や氷嚢は、ゴム等で形成された袋体内に
水と氷を封入し、この袋体を患者の頭部下に置き、ある
いは額の上に載せて冷やすものである。そして、患者の
熱を吸収した分だけ氷が溶けていくという非常に簡単な
吸熱具である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した水
枕や氷嚢にあっては、封入した氷が溶けてしまうと患者
の熱によって水も暖められてしまうので、使用時間に限
度があり、使用時間により水を取り替えると共に氷を入
れなおさなければならず、看護人に非常な手間をとらす
といった問題があった。

【０００４】また、水を交換し氷を入れた場合には、水
枕の温度は相当に低くなるため、患者の頭部が余り冷え
すぎないように、水枕と頭部あるいは氷嚢と額との間に
タオル等を積み重ねて温度調節を行い、また、水枕内の
氷が溶けだし温度が上昇した場合には、前記タオルを外
す等、温度調整が非常に面倒であった。

【０００５】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、水と氷の交換あるい
は湯水の加熱作業が不要であると共に、水枕、氷嚢ある
いは湯たんぽの温度を自由に設定することができる冷加
熱装置を提供せんとするにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の冷加熱装置は前
記した目的を達成せんとするもので、その手段は、ペル
チェ素子等の電子熱変換素子が取付けられた第１熱交換
器と、ゴム等の袋体内に水と共に封入された第２熱交換
器と、前記第１、第２熱交換器間を接続する２本の熱媒
体封入パイプと、該熱媒体封入パイプの一方に接続され
たポンプとで構成したものである。

【０００７】また、ペルチェ素子等の電子熱変換素子が
取付けられた熱交換器と、該熱交換器で冷却あるいは加
熱された冷却水あるいは温水を送給するポンプと、該ポ
ンプによって送られる前記冷却水あるいは温水を供給す
る供給パイプと、該供給パイプの先端が挿入されるゴム
等の袋体と、該袋体に先端に挿入され、他端が前記熱交
換器に接続された排水パイプとで構成したものである。

【０００８】さらに、前記袋体内の冷却水あるいは温
水、または熱媒体の温度を検出する感温素子を取付け、
該感温素子の出力によって前記電子熱変換素子に加わる
直流電圧を制御し、前記冷却水あるは温水の温度を所望
の温度に制御することが望ましいものである。

【０００９】

【作用】前記した如く構成した本発明の冷加熱装置は、
電子熱変換素子が取付けられた第１熱交換器によって熱
媒体が冷却あるいは加熱され、この熱媒体が熱媒体封入
パイプを介して袋体内に水と共に封入された第２熱交換
器にポンプによって供給され、従って、袋体内の水を冷
却あるいは加熱することができる。

【００１０】また、本発明にあっては、電子熱変換素子
が取付けられた熱交換器によって冷却あるいは加熱され
た冷却水や温水を、ポンプを介して袋体内に供給すると
共に、この袋体内の冷却水あるいは温水を前記熱交換器
に戻すことにより、袋体を冷加熱することができる。

【００１１】さらに、本発明にあっては、冷却水あるい
は温水あるいは熱媒体の温度を感温素子によって検出
し、この感温素子よりの出力によって電子熱変換素子を
制御して熱交換器に流れる水あるいは熱媒体の温度を制
御することによって、水の温度を自由に設定することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る冷加熱装置として水枕と
して利用した場合の実施例を図面と共に説明する。図１
において、１は制御装置を収納するケースにして、図２
の２点鎖線で示す制御装置２が収納されている。２ａは
電源スイッチ、３は該電源スイッチ２ａをオンすること
によって点灯する電源ランプ、４は温度調整を行なうた
めのボリューム、５は冷媒（本実施例の場合には水）を
後述する第２熱交換器９に供給するゴム管等の冷媒封入
パイプ、６は第２熱交換器９を通過した冷媒が戻される
冷媒封入パイプである。なお、図示していないが、ケー
ス１には放熱ファンが取付けられ、電源スイッチ２ａを
投入すると放熱を開始する。

【００１３】７はゴム等によって形成した公知の水枕で
ある袋体にして、開口部に封入した水の漏れを防止する
ための止め金８が着脱自在に取付けられる。９は該袋体
７内に水と共に封入される第２熱交換器にして、前記冷
媒封入パイプ５，６が接続されている。１０は冷媒封入
パイプ５，６が前記止め金８によって潰されて冷媒が通
過できなくなるのを防止するためのパイプ保護体であ
る。

【００１４】次に、図２の制御装置２について説明す
る。この制御装置２は、電源スイッチ２ａを閉じると交
流電圧を直流電圧に変換すると共に、後述する温度制御
装置２ｈよりの出力によって出力電圧が変化する直流電
源２ｂと、該直流電源２ｂよりの直流電圧によって一面
で熱放出し、他面で熱吸収を行なうペルチェ素子等の電
子熱変換素子２ｃと、該電子熱変換素子２ｃの熱放出面
に取付けられた放熱器２ｄと、前記電子熱変換素子２ｃ
の熱吸収面に取付けられた第１熱交換器２ｅと、該第１
熱交換器２ｅで冷却された冷媒を前記第２熱交換器９に
送るポンプ２ｇとより構成されている。

【００１５】そして、温度制御装置２ｇは、前記第１熱
交換器２ｅの温度を検出する感温素子２ｆおよび該感温
素子２ｆよりの温度出力と前記温度調整用のボリューム
４によって設定された温度とを比較して、設定値より感
温素子２ｆで検出した温度が高い場合には、直流電源２
ｂの直流電圧を上昇させる出力を送出し、また、逆の場
合は直流電源２ｂの直流電圧を低下させる出力を送出す
るものである。

【００１６】図３は病院のベッドＡの水枕として本発明
の水枕を使用している状態を示し、ケース１をベッドＡ
の下に配置したり、枕元の壁に取付けて使用する。次
に、前記した構成に基づいて動作を説明するに、予め、
病人に適した水枕の温度にボリューム４によって設定す
る。そして、電源スイッチ２ａを投入すると、電子熱変
換素子２ｃに対して直流電圧が印加されると共にポンプ
２ｇが駆動を開始する。

【００１７】電子熱変換素子２ｃに電圧が印加されると
放熱面から熱放出が行なわれるので、この熱は放熱器２
ｄによって放熱され、一方、熱吸収面から熱が吸収され
るので、この熱吸収面に取付けられた第１熱交換器２ｅ
が冷却される。従って、この第１熱交換器２ｅ内の冷媒
（水）は冷却される。この冷却された冷媒はポンプ２ｇ
によって冷媒封入パイプ５を介して第２熱交換器７に供
給される。

【００１８】そして、この第２熱交換器７は袋体７内の
水を冷却して水枕としての役目をなす。第２熱交換器７
において水を冷却した冷媒は冷媒封入パイプ６を介して
第１熱交換器２ｅに送られ、ここで、再び電子熱変換素
子２ｃによって冷媒は冷却される。

【００１９】また、第１熱交換器２ｅには感温素子２ｆ
が取付けられ、該第１熱交換器２ｅの温度を検出してい
るので、温度制御装置２ｈはボリューム４によって設定
された温度と、感温素子２ｆによって検出された温度と
を比較し、設定値より感温素子２ｆで検出した温度が高
い場合には、直流電源２ｂの直流電圧を上昇させる出力
を送出し、また、逆の場合は直流電源２ｂの直流電圧を
低下させる出力を送出し、第１熱交換器２ｅの温度が設
定された温度となるように制御する。

【００２０】従って、袋体７の温度はボリューム４によ
って設定した温度に保たれ、病人の頭部を一定温度で電
源スイッチ２ａを切断するまで冷却することとなる。な
お、前記した実施例にあっては、温度検出を第１熱交換
器２ｅで行なっているものを示したが、感温素子２ｆを
袋体７に水密状態で封入して、袋体７の水の温度を検出
して温度制御を行なってもよい。

【００２１】次に、本発明の冷加熱装置を氷嚢として利
用した場合について図４と共に説明する。本実施例にお
いて、１１はゴム等によって形成された氷嚢袋であっ
て、開口部が紐１１ａによって縛られ、この紐１１ａは
ベッドＡに固定された吊り下げ具１２に引っかけて吊り
下げられるようになっている。

【００２２】本実施例の氷嚢袋１１の場合には、前記し
た実施例における第１熱交換器２ｅにポンプ２ｇを介し
て接続された熱媒体封入パイプ５の先端が氷嚢袋１１内
に挿入されると共に、第１熱交換器２ｅの入口側に接続
される熱媒体封入パイプ６の先端が一緒に挿入され、紐
１１ａによって水が溢れないように結ばれている。な
お、図示していないが、本実施例においても、前記した
パイプ保護体１０に前記熱媒体封入パイプ５，６を取付
けて氷嚢袋１１の開口部に入れて紐１１ａで結んでもよ
い。

【００２３】このように構成した本発明の氷嚢にあって
は、第１熱交換器２ｅで冷却された冷却水がポンプ２ｇ
によって熱媒体封入パイプ５を介して氷嚢袋１１内に供
給されるので、氷嚢袋１１は冷却される。そして、この
氷嚢袋１１内の水は熱媒体封入パイプ６によって第１熱
交換器２ｅに戻されるので、冷水は循環して氷嚢袋１１
は常時冷やされる。この実施例の場合にも、前記した温
度制御は可能である。

【００２４】また、前記した第１実施例の水枕と氷嚢と
を組み合わせ、病人の後頭部と額を同時に冷やすことも
できる。すなわち、水枕内の第２熱交換器９に接続され
た熱媒体封入パイプ６の先端を氷嚢袋１１内に挿入し、
かつ、第１熱交換器２ｅの熱媒体流入側のパイプの先端
を氷嚢袋１１内に挿入する。

【００２５】このように構成することにより、第１熱交
換器２ｅよりの冷却水（冷媒）は第２熱交換器９に供給
されて袋体７内の水を冷却し、この第２熱交換器９を通
過した冷却水は氷嚢袋１１内に流れ込み、さらに、第１
熱交換器２ｅ内に戻るといった冷却水の循環が行なわ
れ、従って、水枕と氷嚢とを同時に冷却することができ
るものである。

【００２６】なお、前記した実施例は、電子熱変換素子
２ｃの熱吸収面側に第１熱交換器２ｅを取付けた場合を
示したが、電子熱変換素子２ｃの熱放出面側に第１熱交
換器２ｅを取付けることによって、第１熱交換器２ｅ内
の熱媒体（水）を加熱することができる。従って、水枕
に変えて湯たんぽとすることにより、湯たんぽ内の水を
加熱することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】本発明は前記したように、電子熱変換素
子が取付けられた第１熱交換器によって熱媒体を冷却あ
るいは加熱し、この熱媒体を熱媒体封入パイプを介して
袋体内に水と共に封入した第２熱交換器あるいは熱媒体
そのものをポンプによって供給することによって、袋体
内の水を時間に関係なく冷却あるいは加熱することがで
き、従って、水や氷の交換や加熱するなどの面倒な手間
を無くすことができると共に電子熱変換素子による振動
や騒音の発生もないものである。

【００２８】また、水あるいは熱媒体の温度を感温素子
によって検出し、この感温素子よりの出力によって電子
熱変換素子を制御して第１熱交換器に流れる熱媒体ある
いは水の温度を制御することによって、水の温度を自由
に設定することができるので、病人に適した温度で頭部
を冷やし、あるいは加熱することができる等の効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水枕のシステム概略を示す斜視図
である。

【図２】システム全体の構成を示すブロック図である。

【図３】使用状態を示す斜視図である。

【図４】氷嚢として使用した場合の斜視図である。

【符号の説明】

２ 制御装置 ２ｂ 直流電源 ２ｃ 電子熱変換素子 ２ｅ 第１熱交換器 ２ｆ 感温素子 ２ｇ ポンプ ２ｈ 温度制御装置 ５，６ 冷媒封入パイプ ７ 袋体 ９ 第２熱交換器 １１ 氷嚢袋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペルチェ素子等の電子熱変換素子が取付
   けられた第１熱交換器と、ゴム等の袋体内に水と共に封
   入された第２熱交換器と、前記第１、第２熱交換器間を
   接続する２本の熱媒体封入パイプと、該熱媒体封入パイ
   プの一方に接続されたポンプとで構成したことを特徴と
   する冷加熱装置。
2. 【請求項２】 ペルチェ素子等の電子熱変換素子が取付
   けられた熱交換器と、該熱交換器で冷却あるいは加熱さ
   れた冷却水あるいは温水を送給するポンプと、該ポンプ
   によって送られる前記冷却水あるいは温水を供給する供
   給パイプと、該供給パイプの先端が挿入されるゴム等の
   袋体と、該袋体に先端に挿入され、他端が前記熱交換器
   に接続された排水パイプとで構成したことを特徴とする
   冷加熱装置。
3. 【請求項３】 前記袋体内の冷却水あるいは温水、また
   は熱媒体の温度を検出する感温素子を取付け、該感温素
   子の出力によって前記電子熱変換素子に加わる直流電圧
   を制御し、前記冷却水あるは温水の温度を所望の温度に
   制御するようにしたことを特徴とする請求項１あるいは
   ２記載の冷加熱装置。