特開 2023-152937 温調装置

(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】P2023152937

(43)【公開日】2023-10-17

(54)【発明の名称】温調装置

(51)【国際特許分類】

   A41D 13/005 20060101AFI20231005BHJP

   F25D 9/00 20060101ALI20231005BHJP

   A41D 13/002 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

A41D13/005 103

F25D9/00 B

A41D13/002

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023052994

(22)【出願日】2023-03-29

(31)【優先権主張番号】P 2022055702

(32)【優先日】2022-03-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】廣崎 佑

(72)【発明者】

【氏名】仲田 昇平

(72)【発明者】

【氏名】島野 太貴

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 達郎

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 哲也

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 弘彬

【テーマコード（参考）】

3B211

3L044

【Ｆターム（参考）】

3B211AA00

3B211AB01

3B211AC01

3L044AA04

3L044BA09

3L044DB02

3L044DC04

3L044KA01

3L044KA02

3L044KA04

(57)【要約】

【課題】熱源部材の交換を容易に行うことができる温調装置を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る温調装置は、熱源部と、循環ポンプと、熱源部材と、熱交換部とを備える。熱源部は、筐体内で液体を温調する。循環ポンプは、温調された液体を温調対象物に流す。熱源部材は、筐体に対して着脱可能に収容される。熱交換部は、熱源部に設けられ熱源部材に接触する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体内で液体を温調する熱源部と、
温調された前記液体を温調対象物に流す循環ポンプと、
前記筐体に対して着脱可能に収容される熱源部材と、
前記熱源部に設けられ前記熱源部材に接触する熱交換部と
を備える温調装置。

【請求項2】

前記熱源部材は、
主面と側面とを有する扁平形状をなしており、
前記熱源部は、
前記熱源部材が収容されたとき、前記熱源部材の前記主面と向かい合う位置に熱交換部が配置される
請求項１に記載の温調装置。

【請求項3】

前記熱交換部は、
前記熱源部材から遠い側に配置される第１板状部材と、前記熱源部材に近い側に配置される第２板状部材との間に、前記液体を流す流路が形成される
請求項２に記載の温調装置。

【請求項4】

前記熱交換部は、
前記液体が鉛直方向における下側から上側へ向かって前記流路を流れる
請求項３に記載の温調装置。

【請求項5】

前記熱交換部の前記流路は、
少なくとも一部が蛇行形状である
請求項４に記載の温調装置。

【請求項6】

前記熱交換部は、
正面視で矩形形状であり、
前記流路の入口および出口は、
前記矩形形状の４辺のうち、前記循環ポンプに近い側の１辺に並べて配置される
請求項３に記載の温調装置。

【請求項7】

前記循環ポンプに近い側の１辺において、前記入口の位置と前記出口の位置の間から前記流路の内部に向かって突出する壁部が設けられる
請求項６に記載の温調装置。

【請求項8】

前記壁部は、
前記第１板状部材に設けられる
請求項７に記載の温調装置。

【請求項9】

前記第１板状部材は、樹脂材料であり、
前記第２板状部材は、金属部材である
請求項３に記載の温調装置。

【請求項10】

前記循環ポンプは、
前記熱源部材の前記側面に向かい合う位置に配置される
請求項２に記載の温調装置。

【請求項11】

前記循環ポンプおよび前記熱源部材の間には断熱部材が設けられる
請求項１０に記載の温調装置。

【請求項12】

前記温調対象物は、
前記液体が循環する閉回路を有するとともに、前記液体が循環するチューブ部材を介して温調装置に対して着脱可能になっている
請求項１に記載の温調装置。

【請求項13】

前記循環ポンプは、
前記液体の循環量が調整可能である
請求項１に記載の温調装置。

【請求項14】

前記熱交換部は、
前記熱源部材の形状に合わせて移動可能である
請求項１に記載の温調装置。

【請求項15】

前記熱交換部と前記筐体との間に設けられ、前記熱交換部を前記熱源部材に向けて押圧する弾性部材をさらに備える
請求項１４に記載の温調装置。

【請求項16】

前記弾性部材は、発泡材である
請求項１５に記載の温調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、温調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、熱源部材の熱源を用いて利用者の身体を冷却または加温する技術が提案されている。この種の技術として、例えば、保冷剤を収容した冷却ベルトにより利用者の身体を冷却する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１２８６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、保冷剤等の熱源部材を交換するために冷却ベルトを着脱する必要があるため、利用者が煩わしさを感じるおそれがあった。このように、従来は、熱源部材を容易に交換する点で改善の余地があった。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、熱源部材の交換を容易に行うことができる温調装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の温調装置は、熱源部と、循環ポンプと、熱源部材と、熱交換部とを備える。前記熱源部は、筐体内で液体を温調する。前記循環ポンプは、温調された前記液体を温調対象物に流す。前記熱源部材は、前記筐体に対して着脱可能に収容される。前記熱交換部は、前記熱源部に設けられ前記熱源部材に接触する。

【発明の効果】

【0007】

本願の開示する温調装置の一態様によれば、熱源部材の交換を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施例の身体温冷装置を利用者が装着した状態を示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る温調装置の斜視図である。

【図3】図３は、実施形態に係る温調装置の分解斜視図である。

【図4】図４は、筐体の一部を除いた温調装置の斜視図である。

【図5】図５は、温調装置の断面図である。

【図6】図６は、第１板状部材の斜視図である。

【図7】図７は、チューブ部材の接続例その１を示す図である。

【図8】図８は、チューブ部材の接続例その２を示す図である。

【図9】図９は、冷却モードの一例を示す図である。

【図10】図１０は、ゆらぎモードの制御例を示す図である。

【図11】図１１は、弾性部材を備えた温調装置の構成例を示す図である。

【図12】図１２は、弾性部材を備えた温調装置の構成例を示す図である。

【図13】図１３は、弾性部材を備えた温調装置の構成例を示す図である。

【図14】図１４は、熱交換部の移動機構を説明するための図である。

【図15】図１５は、熱交換部の移動機構を説明するための図である。

【図16】図１６は、変形例に係る液体の流れ方向を示す図である。

【図17】図１７は、変形例に係る液体の流れ方向を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本願の開示する温調装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する温調装置が限定されるものではない。

【0010】

まず、図１を用いて、実施形態に係る温調装置を備えた身体温冷装置について説明する。図１は、実施例の身体温冷装置を利用者が装着した状態を示す図である。

【0011】

図１に示すように、身体温冷装置１は、温調装置１０と、温調パッド１００とを備える。温調装置１０および温調パッド１００は、チューブ部材５０によって着脱可能に連結される。つまり、温調パッド１００は、チューブ部材５０を介して温調装置１０に対して着脱可能に構成される。

【0012】

温調装置１０は、カバン２００の内部に収容され、利用者が持ち運び可能に構成される。温調装置１０は、後述する熱源部材との熱交換により液体を温調（冷却）し、温調した液体をチューブ部材５０を介して温調パッド１００へ送る。また、温調装置１０は、温調パッド１００を流れた液体をチューブ部材５０を介して受け取り、再度温調する。

【0013】

温調パッド１００は、温調対象物の一例であり、利用者に温度的に接する位置に配置される。図１に示す例では、温調パッド１００は、利用者の背中に近接するように配置される。具体的には、温調パッド１００は、利用者が背負ったカバンに着脱可能に取り付けられることで、カバンの背中に接する面を介して利用者の背中に接するように配置される。温調パッド１００は、温調装置１０で後述する熱源部材２０と熱交換（冷却）された液体を温調パッド１００の内部に流すことで、利用者の背中を冷却する。つまり、温調パッド１００の内部は、液体が循環する回路が設けられている。なお、液体は、例えば、水（冷水）である。

【0014】

次に、図２を用いて、実施形態に係る温調装置１０の外観について説明する。図２は、実施形態に係る温調装置１０の斜視図である。

【0015】

図２に示すように、温調装置１０は、直方体形状の筐体１２を備える。温調装置１０は、筐体１２の内部に、後述する熱交換部１３、制御基板１７、循環ポンプ１８および熱源部材２０を収容する。

【0016】

また、温調装置１０は、蓋部材１１と、接続口３０とを備える。蓋部材１１および接続口３０は、４つの側面のうち１つの側面１０１にまとめて配置される。なお、蓋部材１１および接続口３０は、別々の側面に分かれて配置されてもよい。

【0017】

蓋部材１１は、開閉することで筐体１２内における熱源部材２０の収容空間を開放および閉塞する蓋として機能する。これにより、蓋部材１１を開くことで、熱源部材２０の交換が可能となる。また、蓋部材１１を閉じることで、熱源部材２０が筐体１２から脱落することを回避できるとともに、筐体１２の内部に塵や水滴等が侵入することを回避できる。

【0018】

接続口３０は、上記したチューブ部材５０が接続される。図２に示すように、接続口３０は、２つ設けられる。２つの接続口３０のうち、一方の接続口３０は、温調装置１０から温調パッド１００へ液体を送るチューブ部材５０が接続され、他方の接続口３０は、温調パッド１００から温調装置１０へ液体を送るチューブ部材５０が接続される。

【0019】

次に、図３および図４を用いて、温調装置１０の内部構成例について説明する。図３は、実施形態に係る温調装置１０の分解斜視図である。図４は、筐体１２の一部を除いた温調装置１０の斜視図である。

【0020】

図３および図４に示すように、温調装置１０は、筐体１２と、熱交換部１３と、断熱部材１４と、蓋部筐体１５と、断熱蓋部材１６と、制御基板１７と、循環ポンプ１８と、熱源部材２０とを備える。これら構成のうち、筐体１２と、熱交換部１３と、断熱部材１４と、蓋部筐体１５と、断熱蓋部材１６と、熱源部材２０とは、筐体１２内で液体を温調する熱源部として構成される。

【0021】

図３に示す例では、熱源部材２０は、２つの主面と、４つの側面とを有する扁平な直方体形状である。扁平な直方体の広い面を主面と称し、主面以外の面を側面と称することとする。

【0022】

筐体１２は、例えば、樹脂材料で構成される。図３に示すように、筐体１２は、２枚の板状部材１２ａ、１２ｂを有し、それらで熱源部材２０を挟み込むことで筐体１２の内部に熱源部材２０を収容する。このように、熱源部材２０を筐体１２に収容することで、熱源部材２０が外気と触れにくくすることができる。これにより、熱源から液体以外へ放熱することを抑制できる。

【0023】

熱交換部１３は、上記した熱源部に設けられ熱源部材２０に接触して配置される。具体的には、熱交換部１３は、熱源部材２０が収容されたとき、熱源部材２０の主面と向かい合う位置に配置される。より具体的には、熱交換部１３は、２つ設けられ、熱源部材２０の２つの主面それぞれに向かい合う位置に配置される。つまり、２つの熱交換部１３は、熱源部材２０を主面側から挟み込むように配置される。

【0024】

図３に示す例では、各熱交換部１３は、第１板状部材１３ａおよび第２板状部材１３ｂを有する。第１板状部材１３ａは、熱源部材２０から遠い側に配置される。第２板状部材１３ｂは、熱源部材２０に近い側に配置される。つまり、熱交換部１３のうち、第２板状部材１３ｂが熱源部材２０と接触する。

【0025】

また、第１板状部材１３ａおよび第２板状部材１３ｂの間には、液体を循環させる流路が形成される。具体的には、第１板状部材１３ａおよび第２板状部材１３ｂの間に形成される間隙が流路として機能する。これにより、第２板状部材１３ｂを介して、流路を流れる液体と熱源部材２０との間で熱交換が行われる。なお、かかる流路の詳細については後述する。

【0026】

また、第１板状部材１３ａは、樹脂材料で形成され、第２板状部材１３ｂは、金属材料で形成される。このように、熱源部材２０と液体の間の隔壁となる第２板状部材１３ｂを金属材料で形成することで、熱交換能力を高めることができる。さらに、筐体１２側に配置される第１板状部材１３ａを樹脂材料で形成することで、液体の熱が第１板状部材１３ａを介して筐体１２側へ放熱されることを抑制できる。すなわち、第１板状部材１３ａからの放熱抑制により、熱交換能力の低下を抑えることができる。

【0027】

なお、第１板状部材１３ａおよび第２板状部材１３ｂ共に、金属材料で形成してもよい。このように、板状部材を金属材料で形成することで溶接による接合が可能となり、熱交換部から外部への液体漏れの対策を容易に行うことができる。

【0028】

断熱部材１４は、熱源部材２０が収容された場合に、熱源部材２０の側面に向かい合う位置に配置される。具体的には、断熱部材１４は、熱源部材２０の側面のうち、蓋部筐体１５側の側面以外の側面に向かい合う位置に配置される。断熱部材１４は、例えば、樹脂材料で構成される。

【0029】

つまり、断熱部材１４は、熱源部材２０の側面と外気とを断熱する。これにより、熱源部材２０の側面から放熱することを抑制することができるため、熱源部材２０と液体との熱交換量が低下することを抑えることができる。

【0030】

蓋部筐体１５は、筐体１２の蓋部として機能する。具体的には、蓋部筐体１５は、熱源部材２０が収容された場合に、熱源部材２０の側面に向かい合う位置に配置される。より具体的には、蓋部筐体１５は、熱源部材２０の側面のうち、断熱部材１４によって囲まれていない側面に向かい合う位置に配置される。

【0031】

また、蓋部筐体１５は、開口部１５１を有する。開口部１５１は、熱源部材２０を筐体１２の内部に出し入れする出入口として機能する。つまり、熱源部材２０は、筐体１２に対して開口部１５１を介して着脱可能に収容される。これにより、熱源部材２０の交換を容易に行うことができる。なお、図４に示すように、開口部１５１は、蓋部材１１により開閉される。

【0032】

断熱蓋部材１６は、蓋部筐体１５の開口部１５１に嵌ることで、蓋部筐体１５と断熱部材１４との隙間を封止する。これにより、蓋部筐体１５と断熱部材１４との隙間に塵や水滴等が侵入することを回避できる。

【0033】

制御基板１７は、循環ポンプ１８を制御する電子部品が実装された基板である。図４に示すように、制御基板１７は、熱源部材２０の側面に向かい合う位置に配置される。また、制御基板１７と熱源部材２０との間には、断熱部材１４が配置される。これにより、制御基板１７の発熱が熱源部材２０に伝わることを回避できるとともに、熱源部材２０の結露水が制御基板１７に侵入することを抑制できる。

【0034】

循環ポンプ１８は、熱交換部１３によって温調された液体を温調対象物である温調パッド１００に循環させるポンプである。図４に示すように、循環ポンプ１８は、熱源部材２０の側面に向かい合う位置に配置される。また、循環ポンプ１８と熱源部材２０との間には、断熱部材１４が配置される。これにより、循環ポンプ１８の発熱が熱源部材２０に伝わることを回避できる。

【0035】

また、循環ポンプ１８は、制御基板１７と上下に並べて配置される。このように、熱源部材２０の側面に向かい合う位置に制御基板１７および循環ポンプ１８を並べて配置することで、温調装置１０の厚さを薄くできる。

【0036】

なお、循環ポンプ１８は、チューブ部材５０を介して液体を循環させるが、チューブ部材５０と循環ポンプ１８との接続例については、後述する。

【0037】

熱源部材２０は、例えば、中空成形（ブロー成形）された合成樹脂材料で構成され、保冷剤が充填された保冷容器であれば良い。熱源部材２０は、例えば、主面と側面とを有する扁平形状をなしている。これにより、筐体１２を薄くできるため、温調装置１０の厚みを薄くできる。

【0038】

また、図３に示すように、熱源部材２０は、主面に凹凸形状を設けても良い。これにより、筐体１２に収容した際に、空気の逃げ道を作れるため着脱をスムーズに行うことができる。また、熱交換部１３との接触面積が凹凸形状に応じて変わるため、熱伝達量を熱源部材２０の形状に応じて変えることが可能となる。なお、熱源部材２０は、着脱を容易にするために、側面に持ち手が設けられてもよい。

【0039】

次に、図５および図６を用いて、熱交換部１３に形成される流路について説明する。図５は、温調装置１０の断面図である。図６は、第１板状部材１３ａの斜視図である。図５では、温調装置１０における側面方向から見た断面を示している。

【0040】

図５および図６に示すように、熱交換部１３は、熱源部材２０の主面側から見た投影形状は矩形形状であり、第１板状部材１３ａと第２板状部材１３ｂが重ねられて配置される。また、第１板状部材１３ａと第２板状部材１３ｂの間の空間は、液体が流れる流路１３１として機能する。

【0041】

また、図６に示すように、流路１３１は、第１板状部材１３ａに形成される壁部１３３，１３４，１３５によって流れる方向が規定される。具体的には、図６に示すように、第１板状部材１３ａは、第１壁部１３３と、第２壁部１３４と、第３壁部１３５とによって流路１３１を形成する。

【0042】

また、図６に示すように、第１板状部材１３ａは、流路１３１の出入口１３２（入口および出口）が形成される。かかる出入口１３２は、チューブ部材５０の接続口１３１ａにそれぞれ繋がる。具体的には、流路１３１の出入口１３２（接続口１３１ａ）は、矩形状の第１板状部材１３ａの４辺のうち、循環ポンプ１８に近い側の１辺に並べて配置される（図４参照）。

【0043】

このように、循環ポンプ１８に近い位置に出入口１３２（接続口１３１ａ）が設けられることで、循環ポンプ１８および接続口１３１ａを繋ぐチューブ部材５０（特に後述する第３チューブ部材５０ｃ）を短くできる。これにより、チューブ部材５０を通過することによる放熱ロスを抑えることができる。

【0044】

第１壁部１３３は、流路１３１の外周を構成する壁部である。これにより、流路１３１を流れる液体が流路１３１から漏れることを防止できる。

【0045】

第２壁部１３４は、流路１３１の出入口１３２に近い側に設けられ、出入口を仕切る壁部である。つまり、第２壁部１３４は、流路１３１の入口および出口を仕切る壁部である。すなわち、第２壁部１３４は、矩形形状の４辺のうち、出入口１３２が設けられた１辺（循環ポンプ１８に近い側の１辺）において、入口の一と出口の位置の間から流路１３１の内部に向かって突出する壁部である。このように、出入口１３２付近に流路１３１の入口および出口を仕切る第２壁部１３４を設けることで、入口から流入した液体が温調されずにすぐに出口から流出することを回避できる。

【0046】

第３壁部１３５は、第２壁部１３４に連結するとともに、第１壁部１３３に沿うように設けられる。つまり、第３壁部１３５は、出入口１３２付近の流路１３１が第１壁部１３３付近を通る狭い流路となるように形成される。これにより、出入口１３２付近では、液体が第１壁部１３３の近くを流れて熱交換部１３の上部に達し、そこから熱交換部１３の下部に向けて幅広く形成された流路を流れ、再び狭い流路に流れ込むように流路１３１が形成されるため、液体が流路１３１を流れる経路を長く確保できる。

【0047】

また、図６に示すように、第１板状部材１３ａは、第１壁部１３３の外周側に凹部１３６が形成される。凹部１３６は、弾性部材等のシール部材が嵌る部位である。つまり、凹部１３６にシール部材が設けられることで、第１板状部材１３ａと第２板状部材１３ｂとの間を埋めることができるため、流路１３１から液体が漏れることを防止することができる。

【0048】

また、図５および図６に示すように、第１板状部材１３ａおよび第２板状部材１３ｂの間の空間を流路１３１とする、言い換えれば、板状の熱交換部１３の内部の空間に液体を薄く延ばして流すことで、流路１３１における単位面積当たり液体量を抑えることができる。これにより、液体の温度を変化させやすくすることができる。

【0049】

次に、図７および図８を用いて、チューブ部材５０の接続例について説明する。図７は、チューブ部材５０の接続例その１を示す図である。図８は、チューブ部材５０の接続例その２を示す図である。

【0050】

まず、図７を用いて、接続例その１について説明する。図７に示す接続例その１では、第１チューブ部材５０ａは、温調パッド１００と熱交換部１３とを接続し、温調パッド１００で利用後の液体を熱交換部１３へ送る。第２チューブ部材５０ｂは、熱交換部１３と循環ポンプ１８とを接続し、熱交換により温調された液体を熱交換部１３から循環ポンプ１８へ送る。第３チューブ部材５０ｃは、温調された液体を循環ポンプ１８から温調パッド１００へ送る。ここで温調パッド１００は、液体が流通する流路を持つ袋状の容器であれば良い。

【0051】

接続例その１では、循環ポンプ１８の吐出側に温調パッド１００を接続する。これにより、温調パッド１００側が正圧となるため、温調パッド１００の内部が膨れることで流路がつぶれないため液体を万遍なく行きわたらせることができる。

【0052】

次に、図８を用いて、接続例その２について説明する。図８に示す接続例その２では、第１チューブ部材５０ａは、温調パッド１００と循環ポンプ１８とを接続し、温調パッド１００で利用後の液体を循環ポンプ１８へ送る。第２チューブ部材５０ｂは、熱交換部１３と循環ポンプ１８とを接続し、循環ポンプ１８から熱交換部１３へ液体を送る。第３チューブ部材５０ｃは、熱交換により温調された液体を熱交換部１３から温調パッド１００へ送る。

【0053】

つまり、接続例その２では、循環ポンプ１８の吸込み側に温調パッド１００を接続する。これにより、熱交換された液体を循環ポンプ１８を介さずに温調パッド１００に流入させられるため、液体から循環ポンプ１８に熱が伝達するロスを抑えることができる。

【0054】

次に、図９および図１０を用いて、温調装置１０の制御例について説明する。図９は、冷却モードの一例を示す図である。図１０は、ゆらぎモードの制御例を示す図である。

【0055】

図９に示すように、温調装置１０は、例えば、４つの冷却モードを有する。冷却モードは、例えば、利用者の操作（例えば、温調装置１０に設けられた図示しないボタンの操作）によって選択される。温調装置１０の制御基板１７は、冷却モードに応じたＤｕｔｙのＰＭＷ信号を循環ポンプ１８へ送信することで、循環ポンプ１８を制御する。つまり、循環ポンプ１８は、制御基板１７の制御に従って液体の循環量を調整可能となっている。

【0056】

例えば、冷却モード「強」は、Ｄｕｔｙ１００％のＰＭＷ信号を循環ポンプ１８へ送信する。つまり、冷却モード「強」では、循環ポンプ１８を常時オンさせる。

【0057】

例えば、冷却モード「中」は、Ｄｕｔｙ８０％のＰＭＷ信号を循環ポンプ１８へ送信する。つまり、冷却モード「中」では、循環ポンプ１８を断続運転させることで冷却モード「強」の８０％の期間オンさせ、２０％の期間オフさせる。

【0058】

例えば、冷却モード「弱」は、Ｄｕｔｙ６０％のＰＭＷ信号を循環ポンプ１８へ送信する。つまり、冷却モード「弱」では、循環ポンプ１８を６０％の期間オンさせ、４０％の期間オフさせる。

【0059】

例えば、冷却モード「ゆらぎ」は、Ｄｕｔｙ１００％のＰＭＷ信号を１分間循環ポンプ１８へ送信し、その後Ｄｕｔｙ０％のＰＭＷ信号を１分間循環ポンプ１８へ送信する。つまり、冷却モード「ゆらぎ」では、循環ポンプ１８を１分間１００％でオンし、２分間オフする工程を繰り返し行う。

【0060】

このように、循環ポンプ１８は、制御基板１７の制御に従って液体の循環量を調整可能となっているため、利用者が冷感の調整を容易に行うことができる。

【0061】

図１０では、冷却モード「ゆらぎ」（ゆらぎモード）の制御例を示している。図１０に示すように、ゆらぎモードでは、まず、最初の５分間１００％でオンする。これは、液体をある程度の温度まで冷却するためである。

【0062】

そして、５分間の冷却後、２分間オフし、その後、１分間１００％でオンする。以降は、２分間のオフと１分間１００％のオンを繰り返し行う。これにより、図１０に示すように、液体の温度を一定の温度幅でゆらぐようにすることができる。

【0063】

また、液体の温度幅は、例えば、１５℃から２５℃の範囲であることが好ましい。温度を変化させることにより、一定の温度を維持した場合よりも利用者が冷感を得ることができる。また、液体によるチューブ部材５０等の結露を抑制することができる。

【0064】

上述してきたように、実施形態に係る温調装置１０は、熱源部（筐体１２、熱交換部１３、断熱部材１４、蓋部筐体１５、断熱蓋部材１６および熱源部材２０）と、循環ポンプ１８と、熱源部材２０と、熱交換部１３とを備える。熱源部は、筐体１２内で液体を温調する。循環ポンプ１８は、温調された液体を温調対象物（温調パッド１００）に流す。熱源部材２０は、筐体１２に対して着脱可能に収容される。熱交換部１３は、熱源部に設けられ熱源部材２０に接触する。これにより、熱源部材２０の交換を容易に行うことができる。

【0065】

次に、変形例に係る温調装置１０について説明する。以下で説明する変形例では、温調装置１０は、弾性部材６０をさらに備える。図１１～図１３は、弾性部材６０を備えた温調装置１０の構成例を示す図である。

【0066】

図１１～図１３に示すように、弾性部材６０は、熱交換部１３と筐体１２との間に設けられ、熱交換部１３および筐体１２それぞれに密着して配置される。具体的には、弾性部材６０は、筐体１２の板状部材１２ａ（または板状部材１２ｂ、図３参照）と、熱交換部１３の第１板状部材１３ａそれぞれに密着して配置される。

【0067】

また、図１３に示すように、弾性部材６０は、熱交換部１３および筐体１２それぞれに密着して挟まれることによって反発力が生じ、かかる反発力によって熱交換部１３を押圧する（実際には、筐体１２も押圧される）。すなわち、弾性部材６０は、熱交換部１３を熱源部材２０に向けて押圧する。また、詳細は後述するが、熱交換部１３は、弾性部材６０と熱源部材２０との間で移動可能に構成されるため、弾性部材６０の押圧によって熱源部材２０に押し付けられて密着した状態となる。

【0068】

これにより、冷凍によって変形した熱源部材２０が温調装置１０を使用中に解凍されて元の形状に戻る場合であっても、熱交換部１３を熱源部材２０に常に密着させることができるため、熱源部材２０と熱交換部１３との熱交換の効率を高めることができる。

【0069】

なお、本開示では、２つの熱交換部１３のうち、一方の熱交換部１３側にのみ弾性部材６０が配置される例を示しているが、両方の熱交換部１３に弾性部材６０が配置されてもよい。これにより、熱源部材２０と熱交換部１３との熱交換の効率をさらに高めることができる。

【0070】

また、弾性部材６０は、例えば、発泡材である。具体的には、弾性部材６０は、例えば、発泡ポリエチレンや、発泡ゴム等の発泡材によって構成される。これにより、熱交換部１３と筐体１２との間での空気の対流を抑制して断熱性を高めることができるため、熱交換部１３を流れる液体の熱損失を減らすことができる。

【0071】

また、弾性部材６０を発泡材で構成することで、筐体１２に外部から衝撃が加わった際に、かかる衝撃の力を弾性部材６０によって吸収できるため、筐体１２や筐体１２の内部（熱交換部１３等）が破損することを抑えることができる。

【0072】

次に、熱交換部１３の移動機構について説明する。図１３に示すように、熱交換部１３は、貫通孔１３１を有する。また、断熱部材１４は、貫通孔１３１に挿入される突出部１４ａと、突出部１４ａが設けられる段差部１４ｂとを有する。具体的には、突出部１４ａは、熱交換部１３における弾性部材６０とは反対側（第２板状部材１３ｂ側）に設けられた段差部１４ｂから熱交換部１３へ向かって突出する。

【0073】

ここで、図１４および図１５を用いて、熱交換部１３の移動機構について詳細に説明する。図１４および図１５は、熱交換部１３の移動機構を説明するための図である。

【0074】

図１４に示すように、貫通孔１３１は、平面視で矩形状の熱交換部１３における４つの角部それぞれに設けられるとともに、突出部１４ａが挿入される。なお、本開示では、４つの貫通孔１３１を例に挙げたが、貫通孔１３１の数は、３つ未満であってもよく、５つ以上であってもよいが、複数（２つ以上）であることが好ましい。このように、複数の貫通孔１３１それぞれに突出部１４ａが挿入されることで、熱交換部１３と熱源部材２０との接触面の位置ずれが生じることを防止できる。

【0075】

そして、図１５に示すように、熱交換部１３は、熱源部材２０の形状に合わせて移動可能となっている。具体的には、熱交換部１３は、板状の熱源部材２０の厚みに応じて移動する。より具体的には、図１５の右図に示すように、熱交換部１３は、貫通孔１３１が突出部１４ａに挿入されているため、熱源部材２０が冷凍により変形して部分的に厚みが厚くなった場合には、突出部１４ａの突出方向において段差部１４ｂから離れるように移動する。すなわち、熱源部材２０の厚みが厚い場合には、２つの熱交換部１３の間の距離が広くなるように、一方の熱交換部１３が移動する。また、図１５の左図に示すように、変形した熱源部材２０が解凍されて元の形状に戻る（厚みが正常に戻る）に従って、弾性部材６０の押圧により２つの熱交換部１３の間の距離が狭くなるように、一方の熱交換部１３が移動する。すなわち、熱交換部１３は、突出部１４ａの突出方向において段差部１４ｂに当接するまで移動する。言い換えれば、段差部１４ｂは、２つの熱交換部１３の間の距離が必要以上（熱源部材２０を挿入できないほど）に狭くならないように熱交換部１３の移動を規制するストッパとして機能する。このように、熱源部材２０の形状に合わせて熱交換部１３を移動可能とすることで、熱交換部１３と熱源部材２０とを常に密着させた状態にできるため、熱源部材２０と熱交換部１３との熱交換の効率を高めることができる。

【0076】

次に、図１６および図１７を用いて、熱交換用の液体における流れ方向の変形例について説明する。図１６および図１７は、変形例に係る液体の流れ方向を示す図である。なお、図１６および図１７では、紙面上側が鉛直方向における上側であり、紙面下側が鉛直方向における下側であることとする。つまり、熱交換部１３は、流路１３１を形成する面が重力方向に対して垂直方向を向いて配置される。

【0077】

図１６に示すように、変形例では、熱交換部１３は、液体が鉛直方向における下側から上側へ向かって流路１３１を流れる。つまり、液体は、重力方向に逆らう方向に流路１３１を流れる。具体的には、２つの出入口１３２のうち、鉛直方向における下側の出入口１３２から液体が熱交換部１３の内部に入った後、流路１３１における鉛直方向の最下端まで移動した後に、最下端から最上端へ向かって流路１３１を流れる。また、図１７には、液体Ｌの流れのシミュレーション結果を示している。図１７に示すように、液体Ｌを鉛直方向における下側から上側へ向かって流すことで、外部から混入した空気Ａは、流路１３１の途中に留まることなく、最上端にまとめて溜まっている。これは、液体Ｌが鉛直方向における下側から上側へ向かって流れることで、空気Ａも一緒に押し出さながら上昇するためである。なお、最上端に溜まった空気Ａは、一定量以上となった場合には、鉛直方向における上側の出入口１３２から抜けて排出される。このように、液体Ｌを鉛直方向における下側から上側へ向かって流すことで、流路１３１の途中で空気Ａが留まる（空気抜きが困難となる）ことを低減できる。これにより、空気Ａが熱交換部１３の内部に留まることで、熱源部材２０と熱交換できる液体の量が減ることを回避できる。

【0078】

また、図１６に示すように、流路１３１は、最下端から最上端へ向かう経路が蛇行形状となっている。具体的には、蛇行形状の流路１３１は、鉛直方向に対して垂直な方向である左右方向に蛇行した形状となっている。このように、流路１３１の少なくとも一部を蛇行形状とすることで、流路１３１が長くなるため、熱交換部１３の内部における液体の滞留時間を長くできる。すなわち、熱源部材２０と液体との熱交換を効率良く行うことができる。

【0079】

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0080】

１ 身体温冷装置
１０ 温調装置
１１ 蓋部材
１２ 筐体
１３ 熱交換部
１３ａ 第１板状部材
１３ｂ 第２板状部材
１４ 断熱部材
１５ 蓋部筐体
１６ 断熱蓋部材
１７ 制御基板
１８ 循環ポンプ
２０ 熱源部材
３０ 接続口
５０ チューブ部材
５０ａ 第１チューブ部材
５０ｂ 第２チューブ部材
５０ｃ 第３チューブ部材
１００ 温調パッド
１３１ 流路
１３１ａ 接続口
１３２ 出入口
１３３ 第１壁部
１３４ 第２壁部
１３５ 第３壁部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】