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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-71978(P2019-71978A)
(43)【公開日】2019年5月16日
(54)【発明の名称】エアーマッサージ用温冷システム
(51)【国際特許分類】
   A61H 7/00 20060101AFI20190419BHJP
【FI】
   A61H7/00 322J
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2017-198688(P2017-198688)
(22)【出願日】2017年10月12日
(71)【出願人】
【識別番号】595165896
【氏名又は名称】株式会社テクニコ
(71)【出願人】
【識別番号】500214532
【氏名又は名称】株式会社アンプリー
(74)【代理人】
【識別番号】100087398
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 勝文
(74)【代理人】
【識別番号】100128783
【弁理士】
【氏名又は名称】井出 真
(74)【代理人】
【識別番号】100128473
【弁理士】
【氏名又は名称】須澤 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100160886
【弁理士】
【氏名又は名称】久松 洋輔
(72)【発明者】
【氏名】阿久津 好治
(72)【発明者】
【氏名】谷 光正
【テーマコード(参考)】
4C100
【Fターム(参考)】
4C100AD02
4C100BA05
4C100BB05
4C100DA10
4C100EA06
(57)【要約】
【課題】 カフの内部にホースを配置し、カフにおいて温冷の媒体である液体が流動させることで、エアーマッサージを行うとともにカフの取り付け部位の温冷を行う。
【解決手段】 本発明のエアーマッサージ用の温冷システムは、人体の一部に取り付けられるカフと、冷却用の液体を収容する冷却タンクと、加熱用の液体を収容する加熱タンクと、冷却タンクに収容された液体を冷却する冷却部と、加熱タンクに収容された液体を加熱する加熱部と、冷却用の液体の循環のための第1ホースと、加熱用の液体の循環のための第2ホースと、第1ホース内及び第2ホース内の液体をそれぞれ流動させるポンプと、ポンプの駆動を制御して、カフに対して冷却用及び加熱用の液体を交互に供給するコントローラと、を有する。
【選択図】 図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
人体の一部に取り付けられ、空気が供給されると膨張し、前記空気が吸引されると収縮するカフと、
冷却用の液体を収容する冷却タンクと、
加熱用の液体を収容する加熱タンクと、
前記冷却タンクに収容された前記液体を冷却する冷却部と、
前記加熱タンクに収容された前記液体を加熱する加熱部と、
前記冷却タンクから前記カフに前記冷却用の液体を供給した後に、前記冷却用の液体を前記冷却タンクに戻すための第1ホースと、
前記加熱タンクから前記カフに前記加熱用の液体を供給した後に、前記加熱用の液体を前記加熱タンクに戻すための第2ホースと、
前記第1ホース内及び前記第2ホース内で前記液体をそれぞれ流動させるポンプと、
前記ポンプの駆動を制御して、前記カフに対して前記冷却用及び前記加熱用の液体を交互に供給するコントローラと、を備えることを特徴とするエアーマッサージ用温冷システム。
【請求項2】
前記ポンプは、前記第1ホースの一部と前記第2ホースの一部とが共通した共通部に配置されており、
前記第1ホースのうち、前記冷却用の液体の流路の上流側に配置された第1の弁と、
前記第1ホースのうち、前記冷却用の液体の流路の下流側に配置された第2の弁と、
前記第2ホースのうち、前記加熱用の液体の流路の上流側に配置された第3の弁と、
前記第2ホースのうち、前記加熱用の液体の流路の下流側に配置された第4の弁と、を有し、
前記コントローラは、前記カフに対して前記冷却用の液体を供給するときは、前記第1の弁及び前記第2の弁を開くとともに、前記第3の弁及び前記第4の弁を閉じ、前記カフに対して前記加熱用の液体を供給するときは、前記第3の弁及び前記第4の弁を開くとともに、前記第1の弁及び前記第2の弁を閉じるように制御することを特徴とする請求項1に記載のエアーマッサージ用温冷システム。
【請求項3】
前記第1ホースに外気を取り込むための第3ホースと、
前記第3ホースに配置された外気取込用の弁と、を備え、
前記コントローラは、前記外気取込用の弁及び前記第2の弁を開くとともに、前記第1の弁と、前記第3の弁と、前記第4の弁とを閉じて前記ポンプを駆動することにより、前記第3ホースから取り込んだ外気を用いて、前記第1ホース内の前記冷却用の液体を前記冷却タンクに戻すことを特徴とする請求項2に記載のエアーマッサージ用温冷システム。
【請求項4】
前記第2ホースに外気を取り込むための第4ホースと、
前記第4ホースに配置された外気取込用の弁と、を備え、
前記コントローラは、前記外気取込用の弁及び前記第4の弁を開くとともに、前記第1の弁と、前記第2の弁と、前記第3の弁とを閉じて前記ポンプを駆動することにより、前記第4ホースから取り込まれた外気を用いて、前記第2ホース内の前記加熱用の液体を前記加熱タンクに戻すことを特徴とする請求項2又は3に記載のエアーマッサージ用温冷システム。
【請求項5】
前記第1ホースのうち、前記冷却タンクと前記冷却液用の弁との間の領域と、前記第2ホースのうち、前記加熱タンクと前記加熱液用の弁との間の領域とに両端が接続された第5ホースと、
前記第5ホースに配置される第5の弁と、をさらに備え、
前記コントローラは、前記冷却液用及び前記加熱液用の弁を閉じるとともに、前記第5の弁を開くことにより、前記冷却タンク内の液面の位置と前記加熱タンク内の前記液面の位置を揃えることを特徴とする請求項2から4のいずれか1つに記載のエアーマッサージ用温冷システム。
【請求項6】
前記コントローラは、前記冷却用及び前記加熱用の液体のうち、前記冷却用の液体を最初に供給する第1モードと、前記冷却用及び前記加熱用の液体のうち、前記加熱用の液体を最初に供給する第2モードとを選択的に設定することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のエアーマッサージ用温冷システム。
【請求項7】
前記第1ホースのうち、前記カフの内部に配置される部分は、前記カフの膨張時に前記カフから受ける外力に抗して、前記冷却用の液体の流路を確保する強度を有し、
前記第2ホースのうち、前記カフの内部に配置される部分は、前記カフの膨張時に前記カフから受ける外力に抗して、前記加熱用の液体の流路を確保する強度を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載のエアーマッサージ用温冷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エアーマッサージ器に用いる温冷システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、熱電変換器を備えた温冷ユニットを人体に取り付けて、温冷を周期的に繰り返す人体温冷刺激装置が記載されている。
【0003】
一方、従来のエアーマッサージ器では、カフに空気を供給してカフを膨張させたり、膨らんだカフから空気を吸引してカフを収縮させたりすることにより、カフが取り付けられた部位をマッサージしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2014−171596号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の温冷ユニットを従来のエアーマッサージ器のカフに設けようとすると、カフの膨張及び収縮により、温冷ユニットの熱電変換機に電力を供給する電力線が破断しやすい。電力線が破断すると、カフが取り付けられた部位を温冷することができない。
【0006】
そこで、本発明は、エアーマッサージを行うときに、特許文献1とは異なる手段によって、カフが取り付けられた部位を温めたり冷やしたりするエアーマッサージ用温冷システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
(1)本発明のエアーマッサージ用温冷システムは、人体の一部に取り付けられ、空気が供給されると膨張し、前記空気が吸引されると収縮するカフと、冷却用の液体を収容する冷却タンクと、加熱用の液体を収容する加熱タンクと、前記冷却タンクに収容された前記液体を冷却する冷却部と、加熱タンクに収容された液体を加熱する加熱部と、冷却タンクからカフに冷却用の液体を供給した後に、冷却用の液体を冷却タンクに戻すための第1ホースと、加熱タンクからカフに加熱用の液体を供給した後に、加熱用の液体を加熱タンクに戻すための第2ホースと、第1ホース内及び第2ホース内で液体をそれぞれ流動させるポンプと、ポンプの駆動を制御して、カフに対して冷却用及び加熱用の液体を交互に供給するコントローラと、を備える。
【0008】
(2)上記(1)において、ポンプは、第1ホースの一部と第2ホースの一部とが共通した共通部に配置されており、第1ホースのうち、冷却用の液体の流路の上流側に配置された第1の弁と、第1ホースのうち、冷却用の液体の流路の下流側に配置された第2の弁と、第2ホースのうち、加熱用の液体の流路の上流側に配置された第3の弁と、第2ホースのうち、加熱用の液体の流路の下流側に配置された第4の弁と、を有する。そして、コントローラは、カフに対して冷却用の液体を供給するときは、第1の弁及び第2の弁を開くとともに、第3の弁及び第4の弁を閉じ、カフに対して加熱用の液体を供給するときは、第3の弁及び第4の弁を開くとともに、第1の弁及び第2の弁を閉じるように制御する。
【0009】
(3)上記(2)において、本発明のエアーマッサージ用温冷システムは、さらに、第1ホースに外気を取り込むための第3ホースと、第3ホースに配置された外気取込用の弁と、を備える。そして、コントローラは、外気取込用の弁及び第2の弁を開くとともに、第1の弁と、第3の弁と、第4の弁とを閉じてポンプを駆動することにより、第3ホースから取り込んだ外気を用いて、第1ホース内の冷却用の液体を冷却タンクに戻す。
【0010】
(4)上記(2)又は(3)において、本発明のエアーマッサージ用温冷システムは、さらに、第2ホースに外気を取り込むための第4ホースと、第4ホースに配置された外気取込用の弁と、を備える。そして、コントローラは、外気取込用の弁及び第4の弁を開くとともに、第1の弁と、第2の弁と、第3の弁とを閉じてポンプを駆動することにより、第4ホースから取り込まれた外気を用いて、第2ホース内の加熱用の液体を加熱タンクに戻す。
【0011】
(5)上記(2)から(4)のいずれか1つにおいて、本発明のエアーマッサージ用温冷システムは、第1ホースのうち、冷却タンクと冷却液用の弁との間の領域と、第2ホースのうち、加熱タンクと加熱液用の弁との間の領域とに両端が接続された第5ホースと、第5ホースに配置される第5の弁と、をさらに備える。そして、コントローラは、冷却液用及び加熱液用の弁を閉じるとともに、第5の弁を開くことにより、冷却タンク内の液面の位置と加熱タンク内の液面の位置を揃える。
【0012】
(6)上記(1)から(5)のいずれか1つにおいて、コントローラは、冷却用及び加熱用の液体のうち、冷却用の液体を最初に供給する第1モードと、冷却用及び加熱用の液体のうち、加熱用の液体を最初に供給する第2モードとを選択的に設定する。
【0013】
(7)上記(1)から(6)のいずれかにおいて、第1ホースのうち、カフの内部に配置される部分は、カフの膨張時にカフから受ける外力に抗して、冷却用の液体の流路を確保する強度を有し、第2ホースのうち、カフの内部に配置される部分は、カフの膨張時にカフから受ける外力に抗して、加熱用の液体の流路を確保する強度を有する。
【発明の効果】
【0014】
カフの膨張及び収縮によってカフの取り付け部位をマッサージしながら、カフの取り付け部位に対する加温及び冷却を交互に行うことにより、血液循環を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】本実施形態の温冷システムの構成図である。
図2】本実施形態の温冷システムの水位均衡処理を示す図である。
図3】本実施形態の温冷システムにおいて冷水を循環する際の状態を示す図である。
図4】本実施形態の温冷システムにおいて温水を循環する際の状態を示す図である。
図5】本実施形態の温冷システムにおいて冷水を回収する際の状態を示す図である。
図6】本実施形態の温冷システムにおいて温水を回収する際の状態を示す図である。
図7】本実施形態の夏モードにおける動作のフローの一例を示す図である。
図8】本実施形態の夏モードにおける動作を実行する時間を示したタイムテーブルの一例である。
図9】本実施形態の冬モードにおける動作のフローの一例を示す図である。
図10】本実施形態の冬モードにおける動作を実行する時間を示したタイムテーブルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1は、本実施形態のエアーマッサージ用温冷システム(以下、温冷システムという)の構成図である。温冷システム1は、冷却タンク2と、加熱タンク3と、一対のカフ41,42と、エアポンプ43と、複数のホース501〜516と、分岐管61〜69と、電磁弁71〜76と、ポンプ81,82と、各動作を制御するコントローラCとを有する。冷却タンク2は、冷却用の水を収容するタンクである。加熱タンク3は、加熱用の水を収容するタンクである。カフ41,42は、例えば使用者の脚(膝から足の部位)に取り付けるものであり、カフ41,42のそれぞれが、片脚を収容する。
【0017】
冷却タンク2には、冷却部に相当するペルチェ素子21と、撹拌機22と、水検出センサー23と、温度センサー24と、フィン25とが設けられている。冷却タンク2の外部には、ファン26が配置されている。
【0018】
ペルチェ素子21は、二種類の板状の金属を接合した接合部に電流を流すことで、二種の金属間で熱の偏りが引き起こされるペルチェ効果を利用したものである。ペルチェ素子21は、ペルチェ効果で一方の面が放熱し、他方の面が吸熱する。本実施形態では、ペルチェ素子21の吸熱部を冷却タンク2の外壁面に接触させることで、冷却タンク2に収容された水を冷却する。言い換えると、ペルチェ素子21は冷却タンク2に収容される水を冷却し、冷水を生成する冷却部である。
【0019】
一方、ペルチェ素子21の放熱部は、フィン25と接触している。フィン25は、ペルチェ素子21の放熱部からの熱を受けて、フィン25に接触する空気との熱交換で熱を逃がす放熱器である。ファン26は、フィン25に隣接して設けられる。ファン26は、フィン25に対して外部の空気を送り込むことでフィン25を空冷するファンである。フィン25との熱交換によって暖まった空気は、ファン26がフィン25に送り込む空気によって外部に放出される。このようにして、フィン25及びファン26は、ペルチェ素子21の放熱部に伝達された熱を外部に放出する。
【0020】
撹拌機22は、冷却タンク2内の冷水を撹拌する。撹拌機22は、冷却タンク2内の水を撹拌することにより、冷却タンク2内の水全体を効率良く冷却できるとともに、冷水の温度を均一化することができる。水検出センサー23は、一対の電極を備える。水検出センサー23は、一対の電極が水と接触することで水を検出するセンサーである。電極が水と接触しているとき、冷却タンク2内の水位は、一対の電極の先端以上に位置する。また、水検出センサー23は、一対の電極の先端が水と接触しないとき、冷却タンク2内の水位は、一対の電極の先端よりも下に位置する。なお、冷却タンク2において、一対の電極の高さは適宜設定することができる。温度センサー24は、冷却タンク2内の水の温度を検出するセンサーである。
【0021】
加熱タンク3は、加熱部に相当するパイプヒーター31と、撹拌機32と、水検出センサー33と、温度センサー34とを備える。パイプヒーター31は、金属製の中空状のパイプであり、パイプヒーター31への通電でパイプ自体が発熱するものである。パイプヒーター31は、加熱タンク3に収容される水と接触することで、水を加熱する。言い換えると、パイプヒーター31は、加熱タンク3に収容される水を加熱し、温水を生成する加熱部である。
【0022】
撹拌機32は、加熱タンク3内の温水を撹拌する。撹拌機32は、加熱タンク3内の水を撹拌することにより、加熱タンク3内の水全体を効率良く加熱できるとともに、温水の温度を均一化することができる。水検出センサー33は、一対の電極を備える。水検出センサー33は、水検出センサー23と同様にして水を検出するセンサーである。電極が水と接触しているとき、加熱タンク3内の水位は、一対の電極の先端以上に位置する。また、水検出センサー33は、一対の電極の先端が水と接触しないとき、加熱タンク3内の水位は、一対の電極の先端よりも下に位置する。なお、加熱タンク3において、一対の電極の高さは適宜設定することができる。温度センサー34は、加熱タンク3内の水の温度を検出するセンサーである。
【0023】
複数のホース501〜516は、水又は空気の流路を構成する。ホース501〜516で構成される流路には、ホースとホースを接続する分岐管61〜69と、開閉により流路を接続又は遮断する電磁弁71〜76と、ポンプ81,82とが配置されている。ポンプ81,82は、水を吸引して送出するポンプである。言い換えると、ポンプ81,82は、冷水又は温水を流動させ、冷水循環又は温水循環を実行する際の原動力となるポンプである。また、ポンプ81,82は、後述するように、冷水又は温水を回収する際に外気を吸引することができる。以下、流路の構成について、具体的に説明する。
【0024】
ホース501は、一端が冷却タンク2に接続され、他端が分岐管61に接続されている。ホース502は、一端が分岐管61に接続され、他端が分岐管62に接続されている。ホース502には、電磁弁71が設けられている。ホース503は、一端が分岐管62に接続され、他端が分岐管63に接続されている。ホース504は、一端が分岐管63に接続され、他端が分岐管64に接続されている。
【0025】
ホース505は、一端が分岐管64に接続され、他端が分岐管65に接続されている。ホース505には、ポンプ81が設けられている。ホース505の一部は、カフ41の内部を通過する。同様に、ホース506は、一端が分岐管64に接続され、他端が分岐管65に接続されている。ホース506には、ポンプ82が設けられている。ホース506の一部は、カフ42の内部を通過する。
【0026】
ホース507は、一端が分岐管65に接続され、他端が分岐管66に接続されている。ホース508は、一端が分岐管66に接続され、他端が冷却タンク2に接続されている。ホース508には、電磁弁72が設けられている。
【0027】
ホース509は、一端が加熱タンク3に接続され、他端が分岐管67に接続されている。ホース510は、一端が分岐管67に接続され、他端が分岐管68に接続されている。ホース510には、電磁弁73が設けられている。ホース511は、一端が分岐管68に接続され、他端が分岐管63に接続されている。ホース512は、一端が分岐管66に接続され、他端が加熱タンク3に接続されている。ホース512には、電磁弁74が設けられている。
【0028】
ホース513は、一端が分岐管61に接続され、他端が分岐管67に接続されている。ホース513には、電磁弁75が設けられている。ホース514は、一端が温冷システム1の外部に開放され、他端が分岐管69に接続されている。ホース514には、電磁弁76が設けられている。ホース515は、一端が分岐管69に接続され、他端が分岐管62に接続されている。ホース516は、一端が分岐管69に接続され、他端が分岐管68に接続されている。
【0029】
カフ41,42には、エアポンプ43が接続されている。エアポンプ43は駆動すると、カフ41,42に空気を供給したり、カフ41,42から空気を吸引したりする。これにより、カフ41,42は膨張したり収縮したりし、カフ41,42に収容された脚をマッサージすることができる。
【0030】
また、カフ41の内部にはホース505の一部が配置され、カフ42の内部にはホース506の一部が配置されている。より具体的には、ホース505,506は、それぞれカフ41,42の内部に収容される脚に直接的又は間接的に接触する接触部を有する。後述するように、ホース505,506には、冷却タンク2から供給される冷水と、加熱タンク3から供給される温水とが交互に流れる。このとき、カフ41,42に収容される脚は、接触部を介して冷却又は加熱される。これにより、脚をマッサージしつつ、脚に対する加熱及び冷却を交互に行うことができ、血液循環を促進することができる。
【0031】
ここで、複数のホース501〜516のうち、少なくともホース505及びホース506は、カフ41,42の膨張による圧力を受けても流路を確保できる程度の硬質材料で形成されている。ホース505及びホース506には、例えばポリウレタン製のホースを用いることができる。なお、ホース505及びホース506以外のホースも同様に硬質材料で形成されていてもよい。
【0032】
ホース505,506を上述の硬質材料で形成することにより、ホース505,506が潰れて冷水及び温水が通らなくなることがない。また、ホース505,506の周囲に沿ってカフ41,42を膨張させることができ、カフ41,42の膨張によってホース505,506が脚に押し付けられることがない。なお、ホース505,506を硬質材料で形成しなくても、カフ41,42の膨張による圧力を受けたときに流路を確保できる程度の強度をホース505,506に持たせることができる。具体的には、ホース505,506にリブなどの補強部を設けることにより、流路を確保できる程度の強度をホース505,506に持たせることができる。
【0033】
なお、本実施形態ではカフ41,42を使用者の脚に取り付けるものとして説明するが、カフ41,42を取り付ける部位はこれに限らず、人体の他の部位でもよい。言い換えると、カフは、人体の一部に取り付けることができ、取り付け部位に応じて形状や数を変更することができる。
【0034】
温冷システム1の各部の動作はコントローラCによって制御される。具体的には、コントローラCは、ペルチェ素子21及びパイプヒーター31のそれぞれの通電制御を行う。コントローラCは、温度センサー24,34のそれぞれで検出される温度を把握する。コントローラCは、ファン26を制御する。コントローラCは、撹拌機22,32のそれぞれを制御する。コントローラCは、水検出センサー23,33のそれぞれにおいて水が検出されるか否かを把握する。コントローラCは、電磁弁71〜76のそれぞれの開閉制御を行う。コントローラCは、ポンプ81,82及びエアポンプ43のそれぞれを制御する。
【0035】
特に、コントローラCは、冷却タンク2内の冷水の温度が設定温度となるように、ペルチェ素子21及び撹拌機22を制御する。また、コントローラCは、加熱タンク3内の温水の温度が設定温度となるように、パイプヒーター31及び撹拌機32を制御する。例えば、冷水の温度は、10℃〜15℃の間に設定される。また、温水の温度は、40℃〜65℃の間に設定される。コントローラCは、温度センサー24で検出される温度を把握し、冷却タンク2内の水温が設定温度に保たれるように、ペルチェ素子21及びファン26を通電制御する。また、コントローラCは、温度センサー34で検出される温度を把握し、加熱タンク3内の水温が設定温度に保たれるように、パイプヒーター31を通電制御する。
【0036】
コントローラCは、タイマーC1を備える。タイマーC1は、後述するように時間を計測し、エアポンプ43の駆動時間と、冷水循環の時間と、温水循環の時間とを計測する。
【0037】
なお、本実施形態では温冷の媒体として水を用いるが、液体であればよい。例えば、オイルを用いることもできる。本実施形態において、冷水は冷却用の液体に相当し、温水は加熱用の液体に相当する。
【0038】
また、水検出センサー23は、冷却タンク2内の水位を検出する水位検出センサーでもよい。同様に、水検出センサー33は、加熱タンク3内の水位を検出する水位検出センサーでもよい。
【0039】
図2は、冷却タンク2及び加熱タンク3の水位を均衡にする処理(以下、水位均衡処理という)を示す図である。水位均衡処理は、冷却タンク2の水位と加熱タンク3の水位を同程度に揃える処理である。以下、水位均衡処理の手順について説明する。
【0040】
コントローラCは、水位均衡処理において、電磁弁71〜74,76を閉じ、電磁弁75を開く。電磁弁75が開くと、ホース501,513,509によって、冷却タンク2と加熱タンク3を接続する流路が形成される。
【0041】
図2では、冷却タンク2及び加熱タンク3が上下方向に並んでいるが、実際には、冷却タンク2及び加熱タンク3が水平方向に並んでいる。冷却タンク2と加熱タンク3を接続する流路が形成されると、冷却タンク2の水位と加熱タンク3の水位とに差がある場合、水位の高いタンクから水位の低いタンクへと水が流れ込む。これにより、冷却タンク2の水位と加熱タンク3の水位を同程度に揃えることができる。
【0042】
このとき、電磁弁71は閉じているため、水はホース502に流れても、電磁弁71から分岐管62側には流れない。同様に、電磁弁73は閉じているため、水はホース510に流れても、電磁弁73から分岐管68側には流れない。さらに、冷却タンク2はホース508に接続しているが、電磁弁72は閉じているため、水はホース508に流れても、電磁弁72から分岐管66側には流れない。同様に、加熱タンク3はホース512に接続しているが、電磁弁74は閉じているため、水はホース512に流れても、電磁弁74から分岐管66側には流れない。なお、電磁弁76は、水位均衡処理における水の移動に関係がないため、開いていても閉じていてもよい。
【0043】
水位均衡処理を実行するタイミングは、適宜設定することができる。例えば、水検出センサー23,33の一方が水を検出し、他方が水を検出しないとき、水位均衡処理を実行してもよい。また、水検出センサー23,33がそれぞれ水位検出センサーである場合、コントローラCは、冷却タンク2の水位及び加熱タンク3の水位を把握し、これらの水位差が予め設定されたしきい値を超えたときに水位均衡処理を実行してもよい。
【0044】
図3は、温冷システム1における冷水循環処理を示す図である。図3において、パイプに沿って示された矢印は、水の移動方向を示す。冷水循環処理は、コントローラCによって実行される。コントローラCは、冷水循環処理において、電磁弁71,72を開き、電磁弁73〜76を閉じる。電磁弁71は、冷却タンク2からカフ41,42に冷水を送出する流路に設けられた電磁弁であり、電磁弁72は、カフ41,42から冷却タンク2に冷水を戻す流路に設けられた電磁弁である。その後、コントローラCは、ポンプ81,82を駆動させ、冷水を循環させる。コントローラCは、冷水循環の開始と同時にタイマーC1による計測を開始し、計測時間が所定のしきい値以上となるまで、冷水循環処理を実行する。
【0045】
冷却タンク2は冷水を供給する。冷水は、ホース501、ホース502、ホース503、ホース504の順に流れる。冷水は、ホース502において、電磁弁71を通過する。
【0046】
その後、冷水の流路は分岐管64において二手に分かれる。冷水は、ホース504からホース505に流れてポンプ81を通過するとともに、ホース504からホース506に流れてポンプ82を通過する。そして、ホース505を流れる冷水は、カフ41の内部を通過する。ホース506を流れる冷水は、カフ42の内部を通過する。このようにして、カフ41に収容された脚を、ホース505を流れる冷水で冷却するとともに、カフ42に収容された脚を、ホース506を流れる冷水で冷却することができる。
【0047】
冷水の流路は分岐管65において合流する。したがって、ホース505からの冷水と、ホース506からの冷水とがホース507に流れる。その後、冷水はホース507からホース508に流れる。冷水は、ホース508において、電磁弁72を通過する。最後に、冷水は、ホース508から冷却タンク2へ流れる。
【0048】
冷水循環中、電磁弁73は閉じているため、冷水はホース511,510に流れても、電磁弁73から分岐管67側には流れない。電磁弁74は閉じているため、冷水はホース512に流れても、電磁弁74から加熱タンク3側には流れない。電磁弁75は閉じているため、冷水はホース513に流れても、電磁弁75から分岐管67側には流れない。電磁弁76は閉じているため、冷水はホース515,514に流れても、電磁弁76から温冷システム1の外部には流れない。
【0049】
冷却タンク2から送出された冷水は、カフ41,42に収容されている脚との熱交換によって温度が上昇する。言い換えると、冷水は、脚から熱を奪うため、冷水の温度が上昇する。そして、温度が上昇した冷水が冷却タンク2に戻される。コントローラCは、冷水循環中にペルチェ素子21の通電制御を行うことで、冷却タンク2に収容された水を設定温度で冷却された状態に保つ。これにより、カフ41,42で冷水の温度が上昇しても、冷却タンク2からカフ41,42に冷却された水(冷水)を供給し続けることができる。
【0050】
本実施形態では、冷却タンク2内の冷水の温度を設定温度に維持しているが、所定の温度範囲内に維持するようにしてもよい。この場合、コントローラCは、温度センサー22から冷却タンク2内の水温を把握し、この水温が所定の温度範囲の上限値を超えたときにペルチェ素子21を駆動して水を冷却することができる。
【0051】
図4は、温冷システム1における温水循環処理を示す図である。図4において、パイプに沿って示された矢印は、水の移動方向を示す。温水循環処理は、コントローラCによって実行される。コントローラCは、温水循環処理において、電磁弁73,74を開き、電磁弁71,72,75,76を閉じる。電磁弁73は、加熱タンク3からカフ41,42に温水を送出する流路に設けられた電磁弁であり、電磁弁74は、カフ41,42から加熱タンク3に温水を戻す流路に設けられた電磁弁である。その後、コントローラCは、ポンプ81,82を駆動し、温水を循環させる。コントローラCは、温水循環の開始と同時にタイマーC1による計測を開始し、計測時間が所定のしきい値以上となるまで、温水循環処理を実行する。
【0052】
加熱タンク3は温水を供給する。温水は、ホース509、ホース510、ホース511、ホース504の順に流れる。温水は、ホース510において、電磁弁73を通過する。
【0053】
その後、温水の流路は分岐管64において二手に分かれる。温水は、ホース504からホース505に流れてポンプ81を通過するとともに、ホース504からホース506に流れてポンプ82を通過する。そして、ホース505を流れる温水は、カフ41の内部を通過する。ホース506を流れる温水は、カフ42の内部を通過する。このようにして、カフ41に収容された脚を、ホース505を流れる温水で温めることができるとともに、カフ42に収容された脚を、ホース506を流れる温水で温めることができる。
【0054】
温水の流路は分岐管65において合流する。したがって、ホース505からの温水と、ホース506からの温水とがホース507に流れる。その後、温水はホース507からホース512に流れる。温水は、ホース512において、電磁弁74を通過する。最後に、温水は、ホース512から加熱タンク3へ流れる。
【0055】
温水循環中、電磁弁71は閉じているため、温水はホース503,502に流れても、電磁弁71から分岐管61側には流れない。電磁弁72は閉じているため、温水はホース508に流れても、電磁弁72から冷却タンク2側には流れない。電磁弁75は閉じているため、温水はホース513に流れても、電磁弁75から分岐管61側には流れない。電磁弁76は閉じているため、温水はホース516,514に流れても、電磁弁76から温冷システム1の外部には流れない。
【0056】
加熱タンク3から送出された温水は、カフ41,42に収容されている脚との熱交換によって温度が低下する。言い換えると、温水は、脚によって熱を奪われるため、温水の温度が低下する。そして、温度が低下した温水が加熱タンク3に戻される。コントローラCは、温水循環中にパイプヒーター31の通電制御を行うことで、加熱タンク3に収容された水を設定温度で加熱された状態に保つ。これにより、カフ41,42で温水の温度が低下しても、加熱タンク3からカフ41,42に加熱された水(温水)を供給し続けることができる。
【0057】
本実施形態では、加熱タンク3内の温水の温度を設定温度に維持しているが、所定の温度範囲内に維持するようにしてもよい。この場合、コントローラCは、温度センサー32から加熱タンク3内の水温を把握し、この水温が所定の温度範囲の下限値を下回ったときにパイプヒーター31を駆動して水を加熱することができる。
【0058】
図5は、温冷システム1における冷水回収処理を示す図である。図5において、パイプに沿って示された矢印は、空気及び水の移動方向を示す。冷水回収処理は、コントローラCによって実行される。コントローラCは、冷水回収処理において、電磁弁72,76を開き、電磁弁71,73〜75を閉じる。その後、コントローラCは、ポンプ81,82を駆動することで外気を吸引して流路に取り込む。これにより、流路内の冷水は取り込まれた空気に従って流れ、冷却タンク2で冷水を回収される。
【0059】
まず、ポンプ81,82が駆動すると、ホース514から外気(空気)が取り込まれる。空気は、ホース514、ホース515、ホース503、ホース504の順に流れる。空気は、ホース514において、電磁弁76を通過する。その後、空気の流路は分岐管64において二手に分かれる。空気は、ホース504からホース505に流れてポンプ81を通過するとともに、ホース504からホース506に流れてポンプ82を通過する。
【0060】
空気の流路は分岐管65において合流する。したがって、ホース505からの空気と、ホース506からの空気とがホース507に流れる。その後、空気はホース507からホース508に流れる。空気は、ホース508において、電磁弁72を通過する。最後に、空気は、ホース508から冷却タンク2へ流れる。ここで、冷却タンク2には、冷水の水位よりも高い位置に排気口(不図示)が設けられており、冷却タンク2に空気が流れ込むと、排気口から空気が排気される。
【0061】
冷水回収中、電磁弁71は閉じているため、空気はホース502に流れても、電磁弁71から分岐管61側には流れない。電磁弁74は閉じているため、空気はホース512に流れても、電磁弁74から加熱タンク3側には流れない。
【0062】
このようにして、ポンプ81,82によって外気を取り込むことにより、流路内の冷水を冷却タンク2に回収することができる。冷水回収処理は、流路内の冷水を冷却タンク2に回収するために必要な所定の時間で実行される。また、水検出センサー23が水位検出センサーである場合、コントローラCは、検出される冷却タンク2内の水位が所定の水位を超えたときに冷水回収処理を終了する。
【0063】
図6は、温冷システム1における温水回収処理を示す図である。図6において、パイプに沿って示された矢印は、空気及び水の移動方向を示す。温水回収処理は、コントローラCによって実行される。コントローラCは、温水回収処理において、電磁弁74,76を開き、電磁弁71〜73,75を閉じる。その後、コントローラCは、ポンプ81,82を駆動することで外気を吸引して流路に取り込む。これにより、流路内の温水は取り込まれた空気に従って流れ、加熱タンク3で回収される。
【0064】
まず、ポンプ81,82が駆動すると、ホース514から外気(空気)が取り込まれる。空気は、ホース514、ホース516、ホース511、ホース504の順に流れる。空気は、ホース514において、電磁弁76を通過する。その後、空気は、冷水回収処理と同様にして、ホース507まで流れる。空気は、ホース507からホース512に流れ、ホース512において、電磁弁74を通過する。最後に、空気は、ホース512から加熱タンク3へ流れる。ここで、加熱タンク3には、冷却タンク2と同様に、温水の水位よりも高い位置に排気口(不図示)が設けられており、加熱タンク3に空気が流れ込むと、排気口から空気が排気される。
【0065】
温水回収において、電磁弁71は閉じているため、空気はホース502に流れても、電磁弁71から分岐管61側には流れない。電磁弁72は閉じているため、空気はホース508に流れても、電磁弁72から冷却タンク2側には流れない。
【0066】
このようにして、ポンプ81,82によって外部から取り込まれる空気により、流路内の温水を加熱タンク3に回収することができる。温水回収処理は、流路内の温水を加熱タンク3に回収するために必要な所定の時間で実行される。また、水検出センサー33が水位検出センサーである場合、コントローラCは、検出される加熱タンク3内の水位が所定の水位を超えたときに温水回収処理を終了する。
【0067】
なお、加熱タンク3内の水は、加熱によって気化することがある。このため、加熱タンク3内の水は、冷却タンク2の水よりも少なくなることがある。この場合において、図2で説明した水位均衡処理を行うことで、冷却タンク2の水位と加熱タンク3の水位を同程度に揃えることができる。
【0068】
次に、温冷システム1の動作モードについて説明する。温冷システム1は、以下の動作モードを実行することで、エアポンプ43によるカフ41,42の膨張又は収縮中に、冷水と温水を交互に循環する。
【0069】
動作モードには、第1モードに相当する夏モードと、第2モードに相当する冬モードがある。夏モードは、夏や気温の高い時期に適したモードであり、最初に冷水循環を行い、その後、温水循環と冷水循環を交互に繰り返すモードである。冬モードは、冬や気温の低い時期に適したモードであり、最初に温水循環を行い、その後、冷水循環と温水循環を交互に繰り返すモードである。動作モードは、コントローラCに接続されたスイッチ(不図示)等でユーザが手動で設定したり、コントローラCに接続された外気温度センサー(不図示)で検出された外気温度に応じてコントローラCが自動で設定したりすることができる。
【0070】
図7は、夏モードにおける動作のフローの一例を示す図である。まず、コントローラCは、エアポンプ43を駆動(エア駆動)させるとともに冷水循環処理を開始する(S101)。同時に、コントローラCは、タイマーC1による冷水循環時間の計測を開始する。コントローラCは、計測時間tc_mがしきい値tc_th1以上であるか否かを判別する(S102)。コントローラCは、計測時間tc_mがしきい値tc_th1未満である間、待機する(S102−NO)。計測時間tc_mがしきい値tc_th1以上になると(S102−YES)、コントローラCは、冷水循環処理を停止し(S103)、冷水回収処理を実行する(S104)。冷水循環処理の停止(S103)では、コントローラCは、ポンプ81,82の駆動を停止させるとともに、ペルチェ素子21の通電制御を停止させる。
【0071】
冷水を冷却タンク2に戻した後、コントローラCは、温水循環処理を開始する(S105)。同時に、コントローラCは、タイマーC1による温水循環時間の計測を開始する。コントローラCは、計測時間th_mがしきい値th_th以上であるか否かを判別する(S106)。コントローラCは、計測時間th_mがしきい値th_th未満である間、待機する(S106−NO)。計測時間th_mがしきい値th_th以上となると(S106−YES)、コントローラCは、温水循環処理を停止し(S107)、温水回収処理を実行する(S108)。温水循環処理の停止(S107)では、コントローラCは、ポンプ81,82の駆動を停止させるとともに、パイプヒーター31の通電制御を停止させる。
【0072】
温水を加熱タンク3に戻した後、コントローラCは、冷水循環処理を開始する(S109)。同時に、コントローラCは、タイマーC1による冷水循環時間の計測を開始する。コントローラCは、計測時間tc_mがしきい値tc_th2以上であるか否かを判別する(S110)。コントローラCは、計測時間tc_mがしきい値tc_th2未満である間、待機する(S110−NO)。計測時間tc_mがしきい値tc_th2以上となると(S110−YES)、コントローラCは、エアポンプ43の駆動を停止させるとともに冷水循環処理を停止する(S111)。最後に、コントローラCは、ステップS104と同様に、冷水回収処理を実行し(S112)、夏モードを終了する。
【0073】
なお、図7の例において、ステップS112を省略して夏モードを終了してもよい。さらに、ステップS104の冷水回収処理とステップS108の温水回収処理を省略し、冷水循環と温水循環を連続して実行することもできる。また、図7の例では2回目の冷水循環後に夏モードを終了しているが、その後も同様に続けて温水と冷水の循環を複数回繰り返すことができる。
【0074】
図8は、夏モードにおける動作を実行する時間を示したタイムテーブルの一例である。図8に示すように、夏モードにおける動作タイムテーブルには、冷水循環処理を実行する時間として、しきい値tc_th1及びしきい値tc_th2が、温水循環処理を実行する時間としてしきい値th_thが設定されている。しきい値tc_th1及びしきい値tc_th2は、それぞれ、しきい値th_thよりも短い時間となるように設定される。しきい値th_thは、しきい値tc_th1としきい値tc_th2の合計時間以上の時間に設定される。
【0075】
コントローラCは、図8のタイムテーブルに設定された各しきい値に基づいて、夏モードにおける冷水循環処理及び温水循環処理を実行する。このとき、コントローラCは、図8に示すように、エアポンプ43の駆動を制御している間に冷水循環処理と温水循環処理とを交互に実行する。
【0076】
図9は、冬モードにおける動作のフローの一例を示す図である。まず、コントローラCは、エアポンプ43を駆動させるとともに温水循環処理を開始する(S201)。同時に、コントローラCは、タイマーC1による温水循環時間の計測を開始する。コントローラCは、計測時間th_mがしきい値th_th1以上であるか否かを判別する(S202)。コントローラCは、計測時間th_mがしきい値th_th1未満である間、待機する(S202−NO)。計測時間th_mがしきい値th_th1以上になると(S202−YES)、コントローラCは、温水循環処理を停止し(S203)、温水回収処理を実行する(S204)。
【0077】
温水を加熱タンク3に回収した後、コントローラCは、冷水循環処理を開始する(S205)。同時に、コントローラCは、タイマーC1による冷水循環時間の計測を開始する。コントローラCは、計測時間tc_mがしきい値tc_th以上であるか否かを判別する(S206)。コントローラCは、計測時間tc_mがしきい値tc_th未満である間、待機する(S206−NO)。計測時間tc_mがしきい値tc_th以上となると(S206−YES)、コントローラCは、冷水循環処理を停止し(S207)、冷水回収処理を実行する(S208)。
【0078】
コントローラCは、温水循環処理を開始する(S209)。同時に、コントローラCは、タイマーC1による温水循環時間の計測を開始する。コントローラCは、計測時間th_mがしきい値th_th2以上であるか否かを判別する(S210)。コントローラCは、計測時間th_mがしきい値th_th2未満である間、待機する(S210−NO)。計測時間th_mがしきい値th_th2以上となると(S210−YES)、コントローラCは、エアポンプ43の駆動を停止させるとともに温水循環処理を停止する(S211)。最後に、コントローラCは、ステップS204と同様に、温水回収処理を実行し(S212)、冬モードを終了する。
【0079】
なお、図9の例において、ステップS212を省略して冬モードを終了してもよい。さらに、ステップS204の温水回収処理とステップS208の冷水回収処理を省略し、冷水循環と温水循環を連続して実行することもできる。また、図9の例では2回目の温水循環後に冬モードを終了しているが、その後も同様に続けて冷水と温水の循環を複数回繰り返すことができる。
【0080】
図10は、冬モードにおける動作を実行する時間を示したタイムテーブルの一例である。図8に示すように、夏モードにおける動作タイムテーブルには、温水循環処理を実行する時間として、しきい値th_th1及びしきい値th_th2が、冷水循環処理を実行する時間としてしきい値tc_thが設定されている。しきい値th_th1及びしきい値th_th2は、それぞれ、しきい値tc_th以上の時間となるように設定される。しきい値tc_thは、しきい値th_th1としきい値th_th2の合計時間未満の時間に設定される。
【0081】
コントローラCは、図10のタイムテーブルに設定された各しきい値に基づいて、冬モードにおける冷水循環処理及び温水循環処理を実行する。このとき、コントローラCは、図10に示すように、エアポンプ43の駆動を制御している間に温水循環処理と冷水循環処理とを交互に実行する。
【0082】
なお、夏モードと冬モードは、ユーザがコントローラCに接続されたスイッチ等(不図示)を用いて手動で設定したり、コントローラCが外気温センサー(不図示)で検出された温度に応じて自動で設定したりすることができる。
【0083】
以上のように、本実施形態の温冷システム1は、カフ41,42の膨張及び収縮によってマッサージを行いながら、カフ41,42の取り付け部位に対する加熱及び冷却を交互に行うことができる。これにより、加熱及び冷却を行わないエアーマッサージ器に比べ、より血液循環を促進するマッサージを行うことができる。
【0084】
また、本実施形態では、カフ41,42の内部にそれぞれ上述の硬質材料で形成されたホース505,506を配置し、ホース505,506を流れる温水又は冷水によって脚を温冷する。本実施形態では、カフの内部に電力線を配置していないため、カフの膨張又は収縮によって電力線が破断することがない。
【0085】
さらに、本実施形態におけるホース505,506は、カフ41,42が膨張する際に脚に押し付けられない。具体的には、ホース505,506を上述の硬質材料で形成することで、カフ41,42が膨張しても、カフ41,42の内部におけるホース505,506のそれぞれの位置は変動しない。したがって、カフ41,42が膨張しても、ホース505,506が配置された部分を除くカフの内部で脚を加圧し、マッサージすることができる。
【0086】
また、冷却タンク2内の水を冷却するために、冷蔵庫等に利用される冷媒ガス等を用いることもできる。ただし、冷媒ガスによる冷却機構を組み込むことで温冷システム1が大型化してしまうことがあるため、本実施形態のように、ペルチェ素子21を用いることで、温冷システム1を小型化することができる。
【0087】
また、本実施形態では加熱タンク3内の水を加熱するためにパイプヒーター31を用いているが、これに限らず、加熱タンク3内の水を加熱することができるものであればよい。例えば、既存のバンドヒーターを用いて加熱タンク3内の水を加熱してもよい。
【0088】
また、本実施形態では冷水循環と温水循環を切り替える際に、冷水又は温水を回収する。言い換えると、冷却タンク2と加熱タンク3のいずれか一方から供給される水を取り除いてから、他方からの水循環を再開する。これにより、循環再開後に、再開前に実行された水循環の温度影響を受けにくくなる。
【0089】
具体的には、冷水循環から温水循環に切り替える際に冷水回収を行わない場合、加熱タンク3から供給される温水がホース内の残留した冷水と混ざり、温水の温度が低下する。したがって、冷水循環から温水循環に切り替える際に冷水回収を行うことで、温水の温度低下を軽減することができる。同様に、温水循環から冷水循環に切り替える際に温水回収を行わない場合、冷却タンク2から供給される冷水がホース内の残留した温水と混ざり、冷水の温度が上昇する。したがって、温水循環から冷水循環に切り替える際に温水回収を行うことで、冷水の温度上昇を軽減することができる。
【0090】
また、本実施形態の温冷システム1で用いる水には、防腐剤や抗菌剤(添加剤)が添加されていることが好ましい。これにより、温冷システム1で用いる水の交換時期を延ばすことができる。
【0091】
なお、本実施形態では、冷水の流路の一部と温水の流路の一部を共通のホースで構成しているが、冷水の流路と温水の流路をそれぞれ独立した流路として構成してもよい。この場合、冷水の流路にポンプ81を配置することで、冷水循環を行うことができる。同様に、温水の流路にポンプ82を配置することで、温水循環を行うことができる。このとき、それぞれの流路に配置されたポンプの駆動を切り替えることで、冷水循環と温水循環を切り替えることができる。
【0092】
冷水の流路に外部から空気を取り込むためのホースを接続することもできる。この場合、ポンプ81を駆動し、冷水の流路内に空気を取り込むことで、冷水を冷却タンク2に戻すことができる。このとき、空気を取り込むホースに、電磁弁76を設けるとともに、冷水の流路に電磁弁71,72を設け、電磁弁71を閉じるとともに電磁弁72及び電磁弁76を開くことで冷水を回収することができる。同様に、温水の流路に外部から空気を取り込むためのホースを接続することもできる。この場合、ポンプ82を駆動し、温水の流路内に空気を取り込むことで、温水を加熱タンク3に戻すことができる。このとき、空気を取り込むホースに、電磁弁76を設けるとともに、冷水の流路に電磁弁73,74を設け、電磁弁73を閉じるとともに電磁弁74及び電磁弁76を開くことで冷水を回収することができる。
【符号の説明】
【0093】
1:温冷システム、2:冷却タンク、21:ペルチェ素子、22:撹拌機、
23:水検出センサー、24:温度センサー、3:加熱タンク、
31:パイプヒーター、32:撹拌機、33:水検出センサー、34:温度センサー、
41,42:カフ、43:エアポンプ、501〜516:ホース、
71〜76:電磁弁、81,82:ポンプ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10