JPH09164163A - 局部冷却・加熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 眼部等の人体の各局部を衛生的かつ簡単な操
作で冷やしたり温めたりすることができる局部冷却・加
熱器を提供することを目的とする。 【解決手段】 冷却熱または加温熱を発生する熱電部１
と、熱電部１の前部プレート２への着脱が自在である後
面８と開放された前面７とを有する接触部６と、熱電部
１で発生する加温熱を放熱する放熱部４と、熱電部１に
電流を供給する電源部と、熱電部１の前部プレート２側
で発生する熱を冷却熱とするか加温熱とするかを選択す
る切替手段９と、熱電部１に供給される電流値を制御す
る制御手段１０とを有することにより、人体の各局部を
衛生的かつ簡単な操作で冷やしたり温めたりすることが
できる局部冷却・加熱器が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体を局部的に冷
やしたり、温めたりするための局部冷却・加熱器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータやワードプロセッサ
の急速な普及、ファミリーコンピュータによるテレビゲ
ームの一般家庭への浸透などにより、ディスプレイを見
ながら行う作業や遊技が増加しており、これらは今後ま
すます増加するものと予想されている。しかし、ディス
プレイを見ながら行う作業は、印刷物を見ながら行う作
業とくらべ、眼が受ける疲労感が大きく、これを原因と
する視力の低下、頭痛、肩凝り等が大きな問題となって
きている。

【０００３】これらへの対処として眼部を冷却すること
は有効であり、このように眼部を冷却する従来の治療器
としては例えば特開昭６２−７２３５６号公報に記載さ
れた局部冷却・加熱器がある。図４は、従来の局部冷却
・加熱器を示す構成図である。図４において、熱電素子
１１はペルチェ効果を有し、冷却装置１２は、熱電素子
１１と冷却面１７と発熱面１８とを有する。弾性体１３
は水を含ませた軟質ウレタンフォーム等から成り、外被
体１４は弾性体１３を覆うビニール等から成る。施療部
１５は弾性体１３と外被体１４とから成る。放熱フィン
１６は熱電素子１１での発熱を放熱するためのものであ
る。このような従来の局部冷却・加熱器においては、施
療部１５は適度の弾性を有する熱伝導性の良いシリコン
ゴムベルト等で構成してもよいとしており、また、冷却
装置１２により冷却された施療部１５を眼に当接させる
ことにより、いつでもどこでも手軽に眼を冷やすことが
できて簡単に疲れ眼を解消できるとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の局部冷却・加熱器では、施療部１５を眼に直接当て
て使用するので、施療部１５に付着した病原菌を原因と
する眼病や皮膚病の発生を防ぐため、使用の度毎に消毒
用のアルコール等で施療部１５を消毒する必要があり、
いつでもどこでも手軽に使用することは実際上不可能で
あるという問題点を有していた。また、ディスプレイを
見ながら行う作業者の中には女性も含まれるが、女性の
ほとんどは化粧をしているため、いったん従来の局部冷
却・加熱器に眼を押し当てて使用すると、施療部１５に
化粧粉等が残存し、眼病予防のためにはやはり施療部１
５に残存付着した化粧粉等を除去する必要があり、同様
に、いつでもどこでも手軽に使用することは実際上不可
能であるという問題点を有していた。さらに、上述の衛
生上の理由から、眼部と直接接触する施療部１５を消毒
用のアルコール等で消毒したとしても、消毒が完全でな
い場合もあり、１台の局部冷却・加熱器を多人数で使用
した場合に病気が伝染するおそれがあるという問題点を
有していた。

【０００５】この局部冷却・加熱器においては、多人数
で使用しても病気の伝染のおそれがないことが要求され
ている。

【０００６】本発明は、眼部等の人体の各局部を衛生的
かつ簡単な操作で冷やしたり温めたりすることができる
局部冷却・加熱器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、冷却熱または加温熱を発生する熱電部と、
熱電部の前部プレートへの着脱が自在である後面と開放
された前面とを有する接触部と、熱電部で発生する加温
熱を放熱する放熱部と、熱電部に電流を供給する電源部
と、熱電部の前部プレート側で発生する熱を冷却熱とす
るか加温熱とするかを選択する切替手段と、熱電部に供
給される電流値を制御する制御手段とを有するように構
成した。

【０００８】これにより、接触部を熱電部に対して着脱
自在なものとしたので、接触部の熱電部への接着により
眼部等の人体の各局部を衛生的に冷やし、また温めるこ
とができると共に、接触部を熱電部から取り外して廃棄
できる局部冷却・加熱器が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、冷却熱または加温熱を発生する熱電部と、熱電部の
前部プレートへの着脱が自在である後面と開放された前
面とを有する接触部と、熱電部で発生する加温熱を放熱
する放熱部と、熱電部に電流を供給する電源部と、熱電
部の前部プレート側で発生する熱を冷却熱とするか加温
熱とするかを選択する切替手段と、熱電部に供給される
電流値を制御する制御手段とを有することとしたもので
あり、接触部後面と熱電部の前部プレートとの着脱をワ
ンタッチ操作で行えるようにすることにより、接触部の
着脱操作が容易であると共に衛生的であるという作用を
有する。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、接触部はその後面形状が吸盤形状であ
ることとしたものであり、接触部の着脱操作が容易であ
ると共に衛生的であるという作用を有する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２いずれか１に記載の発明において、接触部はその
前面形状が凹状であることとしたものであり、接触部が
眼部と良好に接触するという作用を有する。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１、２又
は請求項３いずれか１に記載の発明において、接触部は
略円柱形状又は略四角柱形状であり、略円柱形状の直径
又は略四角柱形状の対角線長が５０ｍｍ以下であること
としたものであり、接触部が眼部程度の人体の局部と良
好に接触するという作用を有する。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項１、２、
３又は請求項４いずれか１に記載の発明において、接触
部は含水率の高い樹脂から成ることとしたものであり、
眼部等の人体の局部の冷却において清涼感が増すという
作用を有する。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１、２、
３、４又は請求項５いずれか１に記載の発明において、
熱電部は熱電素子等のペルチェ効果を示す素子から成る
こととしたものであり、人体の局部を効率良く冷やした
り、温めたりするという作用を有する。

【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の一実施の形態による局
部冷却・加熱器を示す構成図である。図１において、熱
電部１は、ペルチェ効果を有する熱電素子１１と、後述
の接触部６の後面に接触する前部プレート２と、後述の
放熱部４に接触する後部プレート３とから成る。放熱部
４は熱電部１の熱を外部に放出する。筐体部５は、その
内部に、熱電素子１１に電流を供給する電源部（図示せ
ず）や、熱電素子１１に供給する電流の方向、値を制御
する制御回路（図示せず）を有する。接触部６は、開放
された前面７と、熱電部１の前部プレート２と接触固定
される後面８とを有する。切替手段としての切替スイッ
チ９は熱電素子１１を流れる電流の向きを切り替えるた
めのものであり、制御手段としての電流調整スイッチ１
０は熱電素子１１を流れる電流の値を調整するものであ
る。切替スイッチ９および電流調整スイッチ１０からの
出力信号は上記制御回路に入力され、制御回路は切替ス
イッチ９、電流調整スイッチ１０の設定に応じて熱電素
子１１に電流を流す。

【００１６】接触部６は、眼部または人体の各局部の皮
膚と接触した際に感じる清涼感を増すように含水率の高
い樹脂からなる。また、眼部または人体の各局部と直接
接触する接触部６の前面７の形状は、眼部との接触を良
くするように凹状の形状とする。一方、熱電部１の前部
プレート２と接触する接触部６の後面８の形状は、熱電
部１の前部プレート２への接触部６の取付け、取外しが
容易にできるように吸盤形状とする。なお、接触部６に
は上述したように含水率の高い樹脂から成るとしたが、
この樹脂としては、Ｎ−ビニルピロリドン、ジメチルア
クリルアミド、メチルメタクリレートを主体とするコポ
リマからなる樹脂を用いた。

【００１７】本実施の形態１における接触部６は略円柱
形状であり、その直径は３５ｍｍとした。接触部６の大
きさを決める前に、色々な大きさの接触部６をつくり、
人体に接触させて使用感が良い大きさについて調べた。
その結果、直径は小さい方がより狭い局部に使用できる
が、眼部等の冷却を考えた場合、直径３５ｍｍ程度の大
きさが使用感が良かった。直径の大きい方は、広範囲の
面積への使用が可能となるが、使いやすさを考慮する
と、直径５０ｍｍ程度の大きさに限界が認められた。こ
のことは、接触部６が略四角柱形状の場合も同様で、対
角線長５０ｍｍ程度に限界が認められた。

【００１８】熱電部１においては、前部プレート２およ
び後部プレート３はアルミナ製であり、ペルチェ効果を
示す素子（熱電素子）１１を挟んでいる。ペルチェ効果
とは、２種の金属や半導体の接合部を通して電流を流す
と、その接合部で発熱または吸熱が起こる現象をいう。
ここでは、人体の局部を冷やす熱つまり吸熱を冷却熱と
言い、温める熱を加温熱と言う。熱電素子１１はこの冷
却熱または加温熱を発生する。すなわち、熱電素子１１
の一方の接合部では冷却熱を発生し、他方の接合部では
加温熱を発生する。熱電素子１１で発生した冷却熱また
は加温熱は熱電部１の前部プレート２、接触部６の後面
８を通して接触部６に伝わる。切替スイッチ９により熱
電素子１１を流れる電流の向きを変えると、それまで冷
却熱を発生していた接合部が今度は加温熱を発生するよ
うになり、また、それまで加温熱を発生して接合部が今
度は冷却熱を発生するようになる。電流調整スイッチ１
０により熱電素子１１を流れる電流の値を変えると、発
生する冷却熱および加温熱の熱量が変化する。本実施の
形態１では、熱電素子１１の材料としてＢｉＴｅＳｂ系
の材料を用いたが、ＢｉＴｅＳｂ系の材料以外でも熱電
素子の機能を有するものなら何ら限定するものではな
い。なお、放熱部４から放熱される熱は加温熱である。
また、筐体部５内蔵の電源部としては、充電して使用で
きるＮｉＣｄ電池を用いる。

【００１９】次に、図１の局部冷却・加熱器の使用例を
図２、図３を用いて説明する。図２本発明の一実施の形
態による局部冷却・加熱器を構成する接触部の取付け方
法を示す取付け説明図であり、図３は本発明の一実施の
形態による局部冷却・加熱器の使用状態を示す使用状態
図である。図２、図３において、熱電部１、前部プレー
ト２、後部プレート３、放熱部４、筐体部５、接触部
６、前面７、後面８、切替スイッチ９、電流調整スイッ
チ１０は図１と同様のものなので、説明は省略する。図
３において、眼部２０は人体の局部の一例である。使用
に際してはまず、接触部６を新しいものと取り替える。
図２に示すように、熱電部１の前部プレート２と接触す
る接触部６の後面８は吸盤形状から成るので、接触部６
の後面８を熱電部１の前部プレート２に押し付けるだけ
で、極めて簡単に吸着、固定される。これにより、接触
部６は消毒用アルコール等の消毒液で消毒を施すことな
く、眼病や皮膚病の発生の危険を防止でき、衛生的に使
用できる。また、使用に際して、接触部６は新しいもの
と容易に取り替えることができるので、使用中に接触部
６を汚したとしても、接触部６を新しいものと取り替え
るだけで済み、例えば化粧粉等の接触部６への付着等も
気にすることなく使用できる。

【００２０】接触部６の取替えが終了したら、図３に示
すように、局部冷却・加熱器の切替スイッチ９、電流調
整スイッチ１０をセットして筐体部５を手に持ち、冷や
したい、あるいは温めたい箇所に接触部６を直接押し当
てる。これにより、例えば眼部２０に押し当てれば、眼
部２０が冷やされ、あるいは温められて、ディスプレイ
を見て行う作業等で疲れた眼の疲労感が和らぐと共に気
分転換が簡単にできる。また、本実施の形態１では、簡
単に局部を冷やしたり、温めたりできるので、眼部以外
にも、額や首筋などにも容易に適用でき、より一層の気
分転換を図ることが簡単にできる。

【００２１】このように、本実施の形態１では、眼部ま
たは人体の各局部を簡単にしかも衛生的に、冷やした
り、温めたりすることができるので、例えば事務所の机
に座った状態でも、あるいは自動車の中などでも、いつ
でもどこでも手軽に使用でき、気分の転換を図ることが
できる。

【００２２】以上のように構成され、また使用される局
部冷却・加熱器について、その動作を説明する。まず、
人体の局部を冷やす場合の動作について説明する。人体
の局部を冷やしたい場合を切替スイッチ９で冷却を選択
する。切替スイッチ９による冷却選択においては、熱電
部１の熱電素子１１に電流が流れると、接触部６と接触
する前部プレート２側では吸熱が起き、放熱部４と接触
する後部プレート３側では発熱が起きる。すなわち、前
部プレート２側は冷却熱を、後部プレート３側は加温熱
を発生する。従って、前部プレート２の温度は低下し、
後部プレート３の温度は上昇する。前部プレート２の温
度の低下に従い、前部プレート２に吸盤により吸着固定
されている接触部６の温度も低下する。前部プレート２
の冷却により冷却された接触部６を、冷やしたい所望の
局部に直接押し当てることによりその局部を冷やす。冷
やす程度の調整は、電流調整スイッチ１０により熱電部
１の熱電素子１１に流れる電流を調整することにより行
う。なお、放熱部４と接触する後部プレート３側で発生
する加温熱は放熱部４を通して大気中へ放出される。

【００２３】次に、人体の局部を温める場合の動作につ
いて説明する。人体の局部を温めたい場合は切替スイッ
チ９で加熱を選択する。切替スイッチ９による加熱選択
においては、熱電部１の熱電素子１１に流れる電流の方
向は冷却の場合と逆方向である。熱電素子１１に電流が
冷却の場合と逆方向に流れると、接触部６と接触する前
部プレート２側では発熱が起き、放熱部４と接触する後
部プレート３側では吸熱が起きる。すなわち、前部プレ
ート２側は加温熱を、後部プレート３側は冷却熱を発生
する。従って、前部プレート２の温度は上昇し、後部プ
レート３の温度は低下する。前部プレート２の温度の上
昇に従い、前部プレート２に吸盤により吸着固定されて
いる接触部６の温度も上昇する。前部プレート２の発熱
により加熱された接触部６を、温めたい所望の局部に直
接押し当てることによりその局部を温める。温める程度
の調整は、電流調整スイッチ１０により熱電部１の熱電
素子１１に流れる電流を調整することにより行う。な
お、この場合、放熱部４は放熱には使用されず、放熱部
４が接触する大気からの熱を吸収し、この熱を熱電部１
の後部プレート３に供給することになる。

【００２４】なお、施療部つまり接触部６を消毒するこ
となしに眼病や皮膚病等の疾病を予防する方法として
は、例えば、接触部６と眼部２０または人体の各局部と
が直接接触しないように、接触部６と眼部２０または人
体の各局部との間にガーゼ等を挟む方法が考えられる。
しかし、この方法では、眼部２０または人体の各局部を
冷やしたり、温めたりする局部冷却・加熱器の性能が急
激に劣化し、その効果は極端に薄れてしまう。

【００２５】これに対して本実施の形態１では、接触部
６が熱電部１の前部プレート２と直接接触しており、ま
た、熱電部１の前部プレート２と接触する接触部６の後
面８の形状は取替え容易な吸盤形状であるため、接触部
６と眼部２０または人体の各局部との間にガーゼ等を挟
んで直接接触を避けるなどの方策を行うことなしに、従
って、局部冷却・加熱器の性能を落とすことなく、衛生
的に眼部２０または人体の各局部を冷やしたり、温めた
りすることができる。

【００２６】また、本実施の形態１では、接触部６の材
料として含水率の高い樹脂を用いたが、接触部６の材料
は熱電部１の前部プレート２に吸盤として吸着できるだ
けの適当な弾性を有していればよく、含水率の高い樹脂
に限定されるものではない。ただし、含水率の高い樹脂
を用いれば、人体の局部に接触したときの清涼感がより
一層増す。

【００２７】さらに、本実施の形態１では、眼部２０ま
たは人体の各局部と直接接触する接触部６の前面７の形
状を凹形状としたが、これは眼部２０または人体の各局
部と接触しやすい形状ということで決めたものであり、
眼部２０または人体の各局部と接触する接触部６の前面
７の形状は凹形状以外にも、後面８が前部プレート２と
容易に着脱できる吸盤形状を保ったまま前面７を人体の
各局部と接触しやすい形状にすれば、所望の箇所を容易
に効率よく冷やしたり、温めたりすることができる。例
えば、眼部２０または人体の各局部と接触する接触部６
の前面７の形状を凹形状ではなく、足の指に対応した形
状にすれば、水虫などの疾患でかゆい指と指との間を効
率よく冷やすことができ、かゆみを和らげる等の使い方
も容易にできる。足の指と指との間を冷やした後でも接
触部６は容易に着脱できるので、例えば眼部２０または
人体の各局部と接触する接触部６の前面７が凹状である
新品の接触部６と付け替えれば、眼部２０などを眼病や
皮膚病の発生の危険なく、再び冷やしたり、温めたりす
ることができる。

【００２８】以上のように本実施の形態１によれば、接
触部６を眼部２０または人体の各局部に直接押し当て
て、眼部２０または人体の各局部を冷やしたり、温めた
りすることができると共に、接触部６の後面８の形状が
熱電部１との着脱が容易な吸盤形状であることにより接
触部６は使い捨てによる使用が可能で、接触部６に眼部
２０または人体の局部を直接に接触しても、接触部６の
汚染による眼病や皮膚病の伝染のおそれがなく、衛生的
かつ簡単な操作で眼部２０または人体の局部を冷やした
り、温めたりすることができる。また、含水率の高い樹
脂を眼部２０または人体の各局部と接触する接触部６に
用いることにより、接触部６を眼部２０に接触させた際
に感じる清涼感を一層増すことができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明の局部冷却・加熱器
によれば、熱電部と接触部とを着脱自在とすることによ
り、人体の局部と接触する接触部の着脱が容易になされ
るので、接触部を個人個人専用又は使い捨てとすること
により病気伝染のおそれを完全に無くすことができると
いう有利な効果が得られる。また、接触部を吸盤形状と
して熱電部に吸着させるようにすることにより、簡単な
構造で着脱自在の接触部が容易に実現されるという有利
な効果が得られる。さらに、人体の局部と接触する接触
部の前面形状を凹状とすることにより、眼部と良好に接
触する接触部が得られるという有利が効果が得られる。
さらに、接触部を略円柱形状又は略四角柱形状となし、
その直径又は対角線長を５０ｍｍ以下としたことによ
り、接触部が眼部程度の人体の局部と良好に接触すると
いう有利な効果が得られる。さらに、接触部を含水率の
高い樹脂から構成することにより、使用において一層清
涼感が増して快適であるという有利な効果が得られる。
さらに、熱電部を熱電素子等のペルチェ効果を示す素子
から成るとしたことにより、人体の局部を効率良く冷や
したり、温めたりすることができ、効率的な局部冷却・
加熱器が得られるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による局部冷却・加熱器
を示す構成図

【図２】本発明の一実施の形態による局部冷却・加熱器
を構成する接触部の取付け方法を示す取付け説明図

【図３】本発明の一実施の形態による局部冷却・加熱器
の使用状態を示す使用状態図

【図４】従来の局部冷却・加熱器を示す構成図

【符号の説明】

１ 熱電部 ２ 前部プレート ３ 後部プレート ４ 放熱部 ５ 筐体部 ６ 接触部 ７ 前面 ８ 後面 ９ 切替スイッチ（切替手段） １０ 電流調整スイッチ（制御手段） １１ 熱電素子 ２０ 眼部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷却熱または加温熱を発生する熱電部と、
   前記熱電部の前部プレートへの着脱が自在である後面と
   開放された前面とを有する接触部と、前記熱電部で発生
   する前記加温熱を放熱する放熱部と、前記熱電部に電流
   を供給する電源部と、前記熱電部の前部プレート側で発
   生する熱を前記冷却熱とするか前記加温熱とするかを選
   択する切替手段と、前記熱電部に供給される電流値を制
   御する制御手段とを有する局部冷却・加熱器。
2. 【請求項２】前記接触部はその後面形状が吸盤形状であ
   る請求項１記載の局部冷却・加熱器。
3. 【請求項３】前記接触部はその前面形状が凹状である請
   求項１又は請求項２いずれか１記載の局部冷却・加熱
   器。
4. 【請求項４】前記接触部は略円柱形状又は略四角柱形状
   であり、前記略円柱形状の直径又は前記略四角柱形状の
   対角線長が５０ｍｍ以下である請求項１、２又は請求項
   ３いずれか１記載の局部冷却・加熱器。
5. 【請求項５】前記接触部は含水率の高い樹脂から成る請
   求項１、２、３又は請求項４いずれか１記載の局部冷却
   ・加熱器。
6. 【請求項６】前記熱電部は熱電素子等のペルチェ効果を
   示す素子から成る請求項１、２、３、４又は請求項５い
   ずれか１記載の局部冷却・加熱器。