(57)【要約】【課題】対象物に対する温調を効果的に行うことができる温調装置を提供する。【解決手段】温調装置１は、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０と、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０と、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０およびＸ軸負側の伝熱部材１４０の腕２に向き合う外側面にそれぞれ設置された複数の熱電変換器１５０と、各外側面に設置された熱電変換器１５０の相対位置が種々の外形の対象物（腕２等）に適合するように、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０およびＸ軸負側の伝熱部材１４０を相対的に変位可能に支持するシャフト２０１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１伝熱部材と、
第２伝熱部材と、
前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材の対象物に向き合う外側面にそれぞれ設置された複数の熱電変換器と、
前記各外側面に設置された熱電変換器の相対位置が種々の外形の前記対象物に適合するように、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材を相対的に変位可能に支持する支持部と、を備える、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温調装置において、
前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材は、それぞれ、外面側に湾曲面を有し、前記熱電変換器は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材の前記湾曲面にそれぞれ設置されている、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の温調装置において、
前記支持部は、共通の回動軸により第１伝熱部材と第２伝熱部材を回動可能に支持する、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の温調装置において、
前記第２伝熱部材は、変位不能に固定されている、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の温調装置において、
前記支持部は、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材の両方を、それぞれ変位可能に支持する、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の温調装置において、
前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材にそれぞれ設置された熱交換部材と、
前記熱交換部材に空気を流通させるためのファンと、
前記空気を取り込むための吸気口と、
前記空気を排出するための排気口と、を備え、
前記第１伝熱部材と前記第２伝熱部材とを相対的に変位させた場合に、前記吸気口から前記排気口に至る空気流通路において、前記熱交換部材が移動する、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項７】
請求項６に記載の温調装置において、
前記熱交換部材は、前記ファンに対向する前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材の面に設置されている、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の温調装置において、
前記ファンは、前記排気口に配置され、
前記熱交換部材は、前記吸気口付近の前記空気流通路に面する前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材の面に、設置されている
ことを特徴とする温調装置。
【請求項９】
請求項６ないし８の何れか一項に記載の温調装置において、
前記ファンを保持する枠体を備え、
前記第２伝熱部材に設置される前記熱交換部材は、前記枠体と前記第２伝熱部材との間に挟持される、
ことを特徴とする温調装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の温調装置において、
前記枠体、前記ファン、前記熱交換部材および前記第２伝熱部材を貫通するネジにより、前記枠体、前記ファン、前記熱交換部材および前記第２伝熱部材が一体化される、
ことを特徴とする温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の温度を調節するための温調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、対象物を加温または冷却する温調装置が知られている。たとえば、以下の特許文献１には、伝熱シートの一方の面に加熱冷却素子と放熱器が取り付けられた加熱冷却装置が記載されている。この加熱冷却装置は、伝熱シートの他方の面が腕などの対象物に接触するように、対象物に取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１０７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構成では、加熱冷却素子と放熱器とを支持するために、伝熱シートの厚みをある程度大きく確保する必要がある。したがって、加熱冷却素子と対象物との間に大きな厚みの伝熱シートが介在することになり、対象物を効果的に加熱または冷却できない惧れがある。
【０００５】
かかる課題に鑑み、本発明は、対象物に対する温調を効果的に行うことができる温調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の主たる態様に係る温調装置は、第１伝熱部材と、第２伝熱部材と、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材の対象物に向き合う外側面にそれぞれ設置された複数の熱電変換器と、前記各外側面に設置された熱電変換器の相対位置が種々の外形の前記対象物に適合するように、前記第１伝熱部材および前記第２伝熱部材を相対的に変位可能に支持する支持部と、を備える。
【０００７】
本態様に係る温調装置によれば、第１伝熱部材と第２伝熱部材が支持部に支持されるため、大きな厚みの伝熱シート等を介して対象物に対する温調を行う場合に比べて、熱電変換器を対象物に接近させることができる。よって、効果的に対象物に対する温調を行い得る。
【発明の効果】
【０００８】
以上のとおり、本発明によれば、対象物に対する温調を効果的に行うことができる温調装置を提供することができる。
【０００９】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、実施形態１に係る温調装置の構成を示す斜視図である。図１（ｂ）は、実施形態１に係る温調装置の使用状態を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る伝熱部材、熱電変換器、シャフト、およびネジの構成を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、実施形態１に係る熱電変換器の一部の構成を模式的に示す分解斜視図である。図３（ｂ）は、実施形態１に係る熱電変換器が組み立てられた状態の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、実施形態１に係る伝熱部材に設置される前の熱電変換器の状態を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、実施形態１に係る伝熱部材に設置された後の熱電変換器の状態を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る構造体、ヒートシンク、およびネジの構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態１に係るカバー、ファン、構造体、ジャック、ネジ、および長ネジの構成を示す斜視図である。
【図７】図７は、実施形態１に係るカバー、スイッチ、ベルト、構造体、およびネジの構成を示す斜視図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る温調装置をＹ軸正方向に見た場合の内部透視図である。
【図９】図９は、実施形態２に係る温調装置の構成を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、実施形態２に係る温調装置をＹ軸正方向に見た場合の内部透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。便宜上、各図には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｚ軸方向は、温調装置の高さ方向であり、Ｚ軸正方向は、下方向である。本実施形態に係る温調装置１は、治療の際に、腕等の患部を冷却するために用いられ得る。
【００１２】
＜実施形態１＞
図１（ａ）は、温調装置１の構成を示す斜視図である。
【００１３】
温調装置１は、２つのカバー１１０と、２つのカバー１２０と、ファン１３０と、２つの伝熱部材１４０と、４つの熱電変換器１５０と、スイッチ１６０と、４本のベルト１７０と、を備える。
【００１４】
カバー１１０、１２０は、上部および下部が開放された筺状の枠体１０を構成し、この枠体１０に各種部材が収容される。１組のカバー１１０はＹ軸方向に向かい合っており、１組のカバー１２０はＸ軸方向に向かい合っている。カバー１１０、１２０は、平板状の板部材である。１組のカバー１１０は互いに同じ形状であり、また、１組のカバー１２０は互いに同じ形状である。カバー１１０、１２０によって、温調装置１の外装が形成される。
【００１５】
ファン１３０は、枠体１０の上部（Ｚ軸負側の端部）に設置されている。ファン１３０が駆動されることにより、枠体１０の内部の空気が温調装置１の外部へと排出される。
【００１６】
Ｘ軸正側の伝熱部材１４０は、枠体１０の内部において固定されている。一方、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０は、Ｙ軸方向に延びたシャフト２０１を回動の中心として回動可能に支持されている。シャフト２０１は、後述のように、２つの伝熱部材１４０に通されて、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０の回動軸となっている。また、２つの伝熱部材１４０は、Ｙ軸方向に並ぶ２つのカバー１１０の間に挟まれることにより、Ｙ軸方向には動かないように規制されている。伝熱部材１４０は、銅等の熱伝導性に優れた金属により構成されている。伝熱部材１４０の下側には、Ｘ−Ｚ平面に平行な方向に湾曲した湾曲面１４６（図２参照）が形成されている。湾曲面１４６は、Ｙ軸に平行な中心軸を持つ円柱の外側面に沿う形状である。
【００１７】
Ｘ軸正側の伝熱部材１４０の湾曲面１４６には、Ｙ軸方向に並ぶ２つの熱電変換器１５０が、湾曲面１４６に沿って湾曲した状態で設置されている。同様に、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０の湾曲面１４６にも、Ｙ軸方向に並ぶ２つの熱電変換器１５０が、湾曲面１４６に沿って湾曲した状態で設置されている。
【００１８】
スイッチ１６０は、Ｘ軸正側のカバー１２０に設置されている。ユーザはスイッチ１６０をオンに設定することにより、ファン１３０と４つの熱電変換器１５０を駆動させることができる。枠体１０の内部には、ファン１３０と４つの熱電変換器１５０を制御するための回路部（図示せず）が配置されている。
【００１９】
ベルト１７０は、伝熱部材１４０の下部に設置されている。Ｘ軸正側の伝熱部材１４０と、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０とに、それぞれ２本のベルト１７０が設置されている。Ｘ軸正側のベルト１７０およびＸ軸負側のベルト１７０には、面ファスナーが設けられ、互いの面ファスナーを接触および離脱させることにより、Ｘ軸正側のベルト１７０およびＸ軸負側のベルト１７０を接続および離脱させることができる。
【００２０】
図１（ｂ）は、温調装置１の使用状態を示す斜視図である。
【００２１】
上記にように、本実施形態では、治療において対象物を冷却するために温調装置１が用いられる。対象物としては、患部となる腕や脚などの人体の一部などが挙げられる。
【００２２】
ユーザは、冷却しようとする腕２に温調装置１を置いて、腕２の太さ等に合わせて、図１（ｂ）に示すように、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０の回動位置を調整する。続いて、ユーザは、図１（ｂ）に示すように、Ｘ軸正側およびＸ軸負側のベルト１７０を閉じて、温調装置１を腕２に対して固定する。
【００２３】
続いて、ユーザは、スイッチ１６０を操作して、温調装置１の電源をオンに設定する。温調装置１の電源がオンに設定されると、熱電変換器１５０が駆動され、熱電変換器１５０に接触している腕２の熱が熱電変換器１５０へと移動する。このとき同時に、ファン１３０が駆動されて、枠体１０の内部に空気が流通される。腕２から熱電変換器１５０へと移動した熱は、熱電変換器１５０から伝熱部材１４０へと移動し、伝熱部材１４０に設置されたヒートシンク３１０、３２０（図５参照）を介して、枠体１０の内部を流通する空気へと移動し、ファン１３０によって温調装置１の外部へと排出される。こうして、腕２から熱が取り除かれ、腕２が冷却される。
【００２４】
次に、図２〜７を参照して、温調装置１の各部の構成について説明する。なお、温調装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示した構成に加えて、図２〜７を参照して説明する構成を全て含んでいる。
【００２５】
図２は、伝熱部材１４０、熱電変換器１５０、シャフト２０１、およびネジ２０２の構成を示す斜視図である。
【００２６】
２つの伝熱部材１４０は、同一の形状を有する。伝熱部材１４０の上面１４１には、ネジ３３１（図５参照）を留めるためのネジ孔１４１ａと、長ネジ４３１（図６参照）を留めるためのネジ孔１４１ｂとが形成されている。
【００２７】
上面１４１のＸ軸方向の端部には、Ｘ軸方向に突出する４つの突部１４２が形成されている。これら４つの突部１４２には、それぞれＹ軸方向に突部１４２を貫通する円形の孔１４２ａが形成されている。Ｘ軸正側の伝熱部材１４０の突部１４２と、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０の突部１４２とが互いに噛み合うように、各突部１４２が構成されている。突部１４２の外側面は、Ｘ−Ｚ平面に平行な円弧の形状の曲面となっている。
【００２８】
側面１４３には、ネジ３３２（図５参照）を留めるためのネジ孔１４３ａが形成されている。また、側面１４３には、側面１４３から下面１４４へと貫通する２つの長孔１４３ｂが形成されている。長孔１４３ｂは、ベルト１７０を設置するための孔である。ベルト１７０は、一端が長孔１４３ｂに通されて固定されることにより、伝熱部材１４０に設置される。
【００２９】
Ｙ軸正側およびＹ軸負側の側面１４５には、ネジ４１１（図６参照）を留めるためのネジ孔１４５ａが形成されている。
【００３０】
湾曲面１４６は、上述したように、伝熱部材１４０の下側の外側面、すなわち、腕等の対象物に向き合う外側面に設けられている。伝熱部材１４０を下側からＺ軸負方向に見た場合、湾曲面１４６は、下面１４４を除く下向きの面を構成している。１つの伝熱部材１４０の湾曲面１４６には、２つの熱電変換器１５０がＹ軸方向に並んで設置される。
【００３１】
図３（ａ）は、熱電変換器１５０の一部の構成を模式的に示す分解斜視図であり、図３（ｂ）は、熱電変換器１５０が組み立てられた状態の構成を模式的に示す斜視図である。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、熱電変換器１５０は、基板１５１と、電極１５２と、熱電変換素子１５３と、リード線１５４と、電極１５５と、を備える。
【００３３】
図３（ａ）に示すように、基板１５１は、平面視において正方形の角を丸めた輪郭を有する。基板１５１は、熱伝導性に優れ、且つ、可撓性を有する材料により構成される。基板１５１として、薄い銅板を用いることができる。この他、基板１５１は、アルミニウム、シリコン樹脂、エポキシ樹脂等により構成されてもよい。
【００３４】
基板１５１の上面には、電極１５２が設けられている。電極１５２は、銅やアルミニウム等により構成される。基板１５１が導電性材料により構成される場合、基板１５１と、電極１５２との間に絶縁層が設けられる。電極１５２は、上面側の電極１５５とともに、熱電変換器１５０を直列に接続するように配置されている。
【００３５】
熱電変換素子１５３は、略立方体の形状を有する。熱電変換素子１５３は、ペルチェ素子等の、電力により熱を制御する素子からなっている。熱電変換素子１５３は、Ｙ軸方向およびＸ軸方向にマトリックス状に並ぶように配置される。電極１５２の上面に、半田によって熱電変換素子１５３の下面が接合される。Ｘ軸正負側の端の電極１５２に、それぞれ、リード線１５４が接続される。さらに、図３（ｂ）に示すように、熱電変換素子１５３の上面に、半田によって電極１５５が接合される。これにより、２つのリード線１５４に対し、全ての熱電変換素子１５３が電極１５２、１５５を介して直列に接続される。リード線１５４から電圧が印加されると、電極１５２、１５５を介して、全ての熱電変換素子１５３に電圧が印加される。
【００３６】
なお、Ｘ軸正負側の端の電極１５２には、熱電変換素子１５３に代えて、熱電変換素子１５３と略同形状の補強部材１５６が、それぞれ、４つずつ設置されている。補強部材１５６は、熱電変換器１５０を補強するためのものであって、リード線１５４に電圧が印加されても、温調作用を発現しない。図３（ｂ）に示すように、これら補強部材１５６の上面に、Ｙ軸方向に延びる補強板１５７が設置される。これにより、熱電変換器１５０は、Ｙ−Ｚ平面に平行な方向に曲がりにくくなっている。
【００３７】
なお、実際には、電極１５５および補強板１５７の上面に、基板１５８（図４（ａ）、（ｂ）参照）が設置される。基板１５８は、基板１５１と同様の形状および構成である。基板１５８の下面に、予め、電極１５５および補強板１５７が設けられている。基板１５８が熱電変換素子１５３および補強部材１５６の上面に載せられることにより、電極１５５および補強板１５７が熱電変換素子１５３および補強部材１５６に接合される。こうして、熱電変換器１５０が構成される。
【００３８】
２つのリード線１５４を介して熱電変換器１５０に電圧が印加されると、熱電変換器１５０の下面（基板１５１のＺ軸正側の面であり、後述する作用面１５１ａ）の熱が、熱電変換器１５０の上面（基板１５８のＺ軸負側の面）へと移動する。基板１５１に設置された複数の熱電変換器１５０は、それぞれ、２つのリード線１５４を介して電圧が印加されると、下面から上面へと熱が移動するように、極性が調整されている。
【００３９】
図４（ａ）は、伝熱部材１４０に設置される前の熱電変換器１５０の状態を模式的に示す図であり、図４（ｂ）は、伝熱部材１４０に設置された後の熱電変換器１５０の状態を模式的に示す図である。図４（ａ）、（ｂ）は、いずれも、伝熱部材１４０をＹ軸正方向に見た場合の図である。
【００４０】
実施形態１では、基板１５１の下面が作用面１５１ａとなっている。したがって、作用面１５１ａに対して反対側の熱電変換器１５０の面（基板１５８の上面）が、伝熱部材１４０の湾曲面１４６に接触するように、熱電変換器１５０が伝熱部材１４０に設置される。
【００４１】
図４（ａ）に示す状態から、熱電変換器１５０の上面（電極１５５の上面）を、伝熱部材１４０の湾曲面１４６に押し付けると、位置Ｐ１において熱電変換器１５０がＹ軸方向に垂直な方向に折れ曲がる。これにより、図４（ｂ）に示すように、熱電変換器１５０の上面（電極１５５の上面）が、伝熱部材１４０の湾曲面１４６に沿うようになる。このとき、熱電変換器１５０の作用面１５１ａも、湾曲面１４６の形状に沿って湾曲する。熱電変換器１５０の上面（基板１５８の上面）は、伝熱性の接着剤により湾曲面１４６に貼り付けられる。
【００４２】
図２に戻り、シャフト２０１は、Ｙ軸方向に延びた円柱状の金属部材である。シャフト２０１のＹ軸方向の長さは、伝熱部材１４０のＹ軸方向の長さとほぼ同じである。
【００４３】
組み立ての際には、突部１４２が互い噛み合うようにして２つの伝熱部材１４０が、組み合わされ、Ｘ軸正側の突部１４２の孔１４２ａと、Ｘ軸負側の突部１４２の孔１４２ａが、直線上に位置付けられる。この状態で、シャフト２０１が、２つの伝熱部材１４０の孔１４２ａに通される。そして、シャフト２０１のＹ軸正側およびＹ軸負側の端部に、ネジ２０２が設置される。ネジ２０２の頭部の径は、孔１４２ａの径よりも大きい。これにより、シャフト２０１の抜け落ちが防止される。
【００４４】
こうして、２つの伝熱部材１４０が、相対的に回動変位可能にシャフト２０１に支持される。すなわち、シャフト２０１は、２つの伝熱部材１４０を相対的に変位可能に支持する支持部を構成する。そして、２つの伝熱部材１４０の湾曲面１４６に熱電変換器１５０が設置される。こうして、図５に示す構造体３０１が完成する。
【００４５】
図５は、構造体３０１、ヒートシンク３１０、３２０、およびネジ３３１、３３２の構成を示す斜視図である。
【００４６】
２つのヒートシンク３１０は、同一の形状を有する。ヒートシンク３１０は、伝熱性を有する金属材料により構成され、たとえば、アルミニウムにより構成される。ヒートシンク３１０は、複数のフィン３１１と、フィン３１１を支持するベース部材３１２と、を備える。フィン３１１は、Ｘ−Ｚ平面に平行な板形状を有する。複数のフィン３１１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において間隔を開けて並んでいる。ベース部材３１２には、フィン３１１の隙間に、ネジ３３１を通すための図示しない孔が形成されている。
【００４７】
２つのヒートシンク３２０は、同一の形状を有する。ヒートシンク３２０は、伝熱性を有する金属材料により構成され、たとえば、アルミニウムにより構成される。ヒートシンク３２０は、複数のフィン３２１と、フィン３２１を支持するベース部材３２２と、を備える。フィン３２１は、Ｘ−Ｚ平面に平行な板形状を有する。複数のフィン３２１は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向において間隔を開けて並んでいる。ベース部材３２２には、フィン３２１の隙間に、ネジ３３２を通すための孔３２２ａが形成されている。
【００４８】
組み立ての際、２つのヒートシンク３１０が、それぞれ、Ｘ軸正側およびＸ軸負側の伝熱部材１４０の上面１４１に位置付けられる。そして、ネジ３３１が、ベース部材３１２に設けられた孔と、上面１４１に設けられたネジ孔１４１ａとに通され、ヒートシンク３１０が伝熱部材１４０の上面１４１に固定される。同様に、２つのヒートシンク３２０が、それぞれ、Ｘ軸正側およびＸ軸負側の伝熱部材１４０の側面１４３に位置付けられる。そして、ネジ３３２が、ベース部材３２２に設けられた孔３２２ａと、側面１４３に設けられたネジ孔１４３ａとに通され、ヒートシンク３２０が伝熱部材１４０の側面１４３に固定される。こうして、図６に示す構造体４０１が完成する。
【００４９】
図６は、カバー１１０、ファン１３０、構造体４０１、ネジ４１１、ジャック４１２、長ネジ４３１、およびネジ４３２の構成を示す斜視図である。
【００５０】
２つのカバー１１０は、同一の形状を有する。カバー１１０は、板部１１１と、板部１１１の上部に形成された鍔部１１２と、を備える。板部１１１には、ネジ４１１を通すための長孔１１１ａと、ネジ５１１（図７参照）を通すための孔１１１ｂと、ジャック４１２を設置するための孔１１１ｃと、が形成されている。鍔部１１２には、長ネジ４３１およびネジ４３２を通すための孔１１２ａが形成されている。
【００５１】
ファン１３０の四隅には、ファン１３０をＺ軸方向に貫通する孔１３１が形成されている。
【００５２】
組み立ての際、ヒートシンク３１０の上にファン１３０が置かれた状態で、２つのカバー１１０が、構造体４０１のＹ軸正側およびＹ軸負側に設置される。具体的には、ネジ４１１が、カバー１１０の長孔１１１ａを介して、伝熱部材１４０の側面１４５のネジ孔１４５ａに留められる。Ｘ軸負側の長孔１１１ａに通されるネジ４１１は、長孔１１１ａ内で移動する必要があるため、ネジ４１１の頭部とカバー１１０の表面との間にワッシャーを介することなくネジ孔１４５ａに固定される。Ｘ軸正側の長孔１１１ａに通されるネジ４１１は、長孔１１１ａ内で移動する必要がないため、図示しないワッシャーを介して長孔１１１ａに通され、ネジ４１１の頭部とカバー１１０の表面との間に隙間が生じないように強固にネジ孔１４５ａに固定される。
【００５３】
２つのカバー１１０が構造体４０１に設置されると、カバー１１０に設けられた鍔部１１２の孔１１２ａが、構造体４０１の真上に置かれたファン１３０の孔１３１の位置に位置付けられる。この状態で、長ネジ４３１が、Ｘ軸正側の孔１１２ａを介して、ファン１３０のＸ軸正側の孔１３１に通される。そして、長ネジ４３１は、ヒートシンク３１０のベース部材３１２に設けられた図示しない孔を介して、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０の上面１４１に設けられたネジ孔１４１ｂに留められる。一方、ネジ４３２は、Ｘ軸負側の孔１１２ａを介して、ファン１３０のＸ軸負側の孔１３１に留められる。
【００５４】
なお、組み立ての際には、予め、Ｙ軸正側のカバー１１０の孔１１１ｃに、ジャック４１２が設置される。ジャック４１２は、ファン１３０および４つの熱電変換器１５０を制御するための回路部（図示せず）に対して、電気的に接続される。ジャック４１２は、外部の電源と接続されることにより、温調装置１に対して電力を供給する。こうして、図７に示す構造体５０１が完成する。
【００５５】
図７は、カバー１２０、スイッチ１６０、ベルト１７０、構造体５０１、およびネジ５１１の構成を示す斜視図である。
【００５６】
２つのカバー１２０は、同一の形状を有する。カバー１２０は、板部１２１と、板部１２１のＹ軸方向の両端に設けられた４つの鍔部１２２と、を備える。板部１２１には、スイッチ１６０を設置するための孔１２１ａが形成されている。鍔部１２２には、ネジ５１１を通すためのネジ孔１２２ａが形成されている。
【００５７】
組み立ての際には、予め、スイッチ１６０が、ファン１３０と、４つの熱電変換器１５０を制御するための回路部（図示せず）に対して、配線で電気的に接続される。そして、Ｘ軸正側のカバー１２０の孔１２１ａに、Ｘ軸負側からスイッチ１６０が設置される。
【００５８】
続いて、２つのカバー１２０が、構造体５０１のＸ軸正側およびＸ軸負側から、カバー１１０の間に挿入される。このとき、カバー１１０の孔１１１ｂと、カバー１２０のネジ孔１２２ａとの位置が一致するように、カバー１２０がカバー１１０の間に位置付けられる。この状態で、Ｙ軸正側のカバー１１０のＹ軸正側から、４つのネジ５１１が、孔１１１ｂとネジ孔１２２ａに通され固定される。同様に、Ｙ軸負側のカバー１１０のＹ軸負側から、４つのネジ５１１が、孔１１１ｂとネジ孔１２２ａに通され固定される。
【００５９】
続いて、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０の２つの長孔１４３ｂ（図２参照）に、２つのベルト１７０の上端が固定され、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０の２つの長孔１４３ｂに、２つのベルト１７０の上端が固定される。こうして、図１（ａ）に示す温調装置１が完成する。
【００６０】
次に、温調装置１による腕２の冷却方法について詳細に説明する。
【００６１】
図８（ａ）、（ｂ）は、温調装置１をＹ軸正方向に見た場合の内部透視図である。図８（ａ）、（ｂ）では、Ｙ軸負側のカバー１１０を介して温調装置１の内部を透視した状態が示されている。また、図８（ａ）、（ｂ）には、腕２の断面が破線の円で示されている。図８（ａ）は、径の大きい腕２に対して温調装置１を装着した場合の図であり、図８（ｂ）は、径の小さい腕２に対して温調装置１を装着した場合の図である。
【００６２】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、温調装置１の下面には、Ｘ軸方向の両端に、空気を取り込むための吸気口１１が形成される。すなわち、２つのカバー１１０の内側面と、２つのカバー１２０の内側面と、２つの伝熱部材１４０の外側面とに囲まれた領域が、それぞれ吸気口１１となっている。また、温調装置１の上面に、空気を外部に排出するための排気口１２が設けられている。すなわち、２つのカバー１１０と、２つのカバー１２０とによって囲まれた領域が、排気口１２となっている。
【００６３】
温調装置１を腕２に装着する場合、ユーザは、ベルト１７０を外した状態で、Ｘ負側のネジ４１１を緩める。これにより、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０がシャフト２０１の回りに回動可能となる。この状態で、ユーザは、４つの熱電変換器１５０が腕２に接するようにして温調装置１を腕２に載せる。さらに、４つの熱電変換器１５０が最も腕２の外側面に適合するようにＸ軸負側の伝熱部材１４０を回動させ、その位置でＸ軸負側のネジ４１１を締めて、伝熱部材１４０を固定させる。その後、ユーザは、ベルト１７０を腕２に回して接合させ、温調装置１を腕２に固定する。これにより、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、温調装置１が腕２に装着される。
【００６４】
この状態で、温調装置１の電源がオンに設定されると、熱電変換器１５０が駆動され、熱電変換器１５０の作用面１５１ａ（腕２側の面）から、熱電変換器１５０の反対側の面へと熱が移動する。これにより、図８（ａ）、（ｂ）の白抜き矢印に示すように、腕２から熱電変換器１５０へと熱が移動し、さらに、熱電変換器１５０から伝熱部材１４０へと熱が移動する。そして、伝熱部材１４０へと移動した熱は、伝熱部材１４０に設置されたヒートシンク３１０、３２０へと移動する。
【００６５】
また、温調装置１の電源がオンに設定されると、同時に、ファン１３０が駆動され、吸気口１１を介して、温調装置１の下方から温調装置１の内部に空気が流入する。温調装置１の内部には、２つのカバー１１０の内側面と、２つのカバー１２０の内側面と、２つの伝熱部材１４０の上面および側面とによって、吸気口１１から排気口１２に至る空気の流通路（空気流通路）が構成される。この空気流通路に、２つのヒートシンク３１０のフィン３１１と２つのヒートシンク３２０のフィン３２１が位置付けられている。図８（ａ）、（ｂ）の点線矢印は、空気流通路に沿った空気の流れを模式的に示している。
【００６６】
２つの吸気口１１から温調装置１の内部に流入した空気は、ヒートシンク３２０のフィン３２１およびヒートシンク３１０のフィン３１１の間を通って、ファン１３０により排気口１２から温調装置１の外部へと排出される。これにより、上記のように腕２からヒートシンク３１０、３２０へと移動した熱は、吸気口１１から排気口１２までの空気流通路を流れる空気へと移動し、外部へと排出される。こうして、腕２が効果的に冷却される。
【００６７】
＜実施形態１の効果＞
実施形態１によれば、以下の効果が奏される。
【００６８】
Ｘ軸負側の伝熱部材１４０（第１伝熱部材）とＸ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）とが、相対的に回動変位可能にシャフト２０１に支持されているため、図８（ａ）、（ｂ）に示したように、外形が異なる対象物（腕２）に適合するように、熱電変換器１５０の相対位置を調整することできる。これにより、対象物（腕２）を効果的に冷却することができる。また、熱電変換器１５０の作用面を対象物に接する位置まで接近させることができるため、特許文献１の構成に比べて、対象物（腕２）をより効果的に冷却することができる。
【００６９】
また、図２に示したように、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）は、それぞれ、下方の外面側に湾曲面１４６を有し、２組の熱電変換器１５０が、それぞれ、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）の湾曲面１４６に設置されている。これにより、図８（ａ）、（ｂ）に示したように、対象物の外側面が曲面状である場合に、熱電変換器１５０の作用面１５１ａを対象物の外側面に沿わせ易くなり、熱電変換器１５０の作用面１５１ａと対象物の外側面との接触面積を大きくできる。よって、より効果的に対象物を冷却することができる。
【００７０】
また、図２に示したように、シャフト２０１（支持部）は、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）を回動可能に支持する共通の回動軸となっている。このように、共通の回動軸で２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）を支持することにより、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）を互いに異なる回動軸で個別に支持する場合に比べて、温調装置１の構成を簡素化することができる。
【００７１】
また、本実施形態１では、図６に示したように、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）は、長ネジ４３１によって、変位不能に枠体１０に固定されている。この構成によれば、図８（ａ）、（ｂ）に示したように、対象物（腕２）の外形に応じて、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０（第１伝熱部材）の位置のみを調整すればよいため、２組の熱電変換器１５０の相対位置を対象物（腕２）の外形に適合させる作業を簡易化することができる。
【００７２】
また、図８（ａ）、（ｂ）に示したように、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）には、それぞれ、ヒートシンク３１０、３２０（熱交換部材）が設置され、さらに、これらヒートシンク３２０に空気を流通させるためのファン１３０が設けられている。また、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０を回動させて、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および前記第２伝熱部材）を相対的に変位させた場合に、吸気口１１から排気口１２に至る空気流通路において、ヒートシンク３１０、３２０（熱交換部材）が移動する構成となっている。このように、ヒートシンク３１０、３２０（熱交換部材）とファン１３０を設けることにより、熱電変換器１５０に対する熱の移動が促進され、熱電変換器１５０による温調（冷却）の効率を高めることができる。また、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）を相対的に変位させても、吸気口１１から排気口１２に至る空気流通路からヒートシンク３１０、３２０（熱交換部材）が外れないため、ヒートシンク３１０、３２０（熱交換部材）における熱交換を適切に維持することができる。よって、熱電変換器１５０による温調（冷却）を効果的に行うことができる。
【００７３】
また、図６〜図８（ｂ）に示したように、ファン１３０に対向する伝熱部材１４０の面（上面１４１）に、ヒートシンク３１０が設置されている。これにより、ファン１３０により吸引された空気を確実に熱交換部材に流通させることができ、ヒートシンク３１０による熱交換を効率的に行うことができる。
【００７４】
また、図８（ａ）、（ｂ）に示したように、吸気口１１付近の空気流通路に面する伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）の面（側面１４３）に、ヒートシンク３２０（熱交換部材）が設置されている。これにより、吸気口１１付近における空気の吸気面積を小さくできるので、空気の吸気速度を高めることができる。これにより、ヒートシンク３１０、３２０（熱交換部材）における熱交換を効率的に行うことができる。
【００７５】
また、図６および図７に示したように、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０に設置されるヒートシンク３１０（熱交換部材）は、ファン１３０を保持する枠体１０の一部を構成する一対のカバー１１０と、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）との間に教示される。このように、枠体１０（カバー１１０）、ファン１３０、ヒートシンク３１０（熱交換部材）およびＸ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）が隙間なく連続的に配置されて一体化されることにより、これらの部品を所定の位置に容易に設置でき、かつ、これらの部材からなる構造体５０１の強度を高めることができる。
【００７６】
さらに、この構成では、図６に示したように、枠体１０（カバー１１０）、ファン１３０、ヒートシンク３１０（熱交換部材）およびＸ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）を貫通する長ネジ４３１により、これらの部材が一体化される。このように、各部材を貫通する長ネジ４３１を通して各部材を一体化することにより、枠体１０、ファン１３０、ヒートシンク３１０（熱交換部材）およびＸ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）からなる構造体５０１の機械的強度を顕著に高めることができる。
【００７７】
なお、構造体５０１の機械的強度を高めるためには、長ネジ４３１が、剛性の高い金属材料から構成されることが好ましい。
【００７８】
＜実施形態２＞
実施形態１では、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）が枠体１０に対して固定され、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０（第１伝熱部材）が枠体１０に対して移動可能に構成された。これに対し、実施形態２では、両方の伝熱部材１４０が枠体１０に対して移動可能に構成される。
【００７９】
図９は、実施形態２に係る温調装置１の構成を示す分解斜視図である。実施形態２では、実施形態１で用いた２つの長ネジ４３１（図６参照）に代えて、２つのネジ４３２が用いられる。また、Ｘ軸正側のネジ４１１によりＸ軸正側の伝熱部材１４０の回動位置を調節できるように、Ｘ軸正側の長孔１１１ａにネジ４１１を通す際に、ワッシャーは用いられない。実施形態２のその他の構成は、実施形態１と同様である。
【００８０】
組み立ての際、ヒートシンク３１０の上にファン１３０が置かれた状態で、２つのカバー１１０が、構造体４０１のＹ軸正側およびＹ軸負側に設置される。具体的には、ネジ４１１が、カバー１１０の長孔１１１ａを介して、伝熱部材１４０の側面１４５のネジ孔１４５ａに留められる。実施形態２では、Ｘ軸正側の長孔１１１ａに通されるネジ４１１も、長孔１１１ａ内で移動する必要があるため、ネジ４１１の頭部とカバー１１０の表面との間にワッシャーを介することなく、ネジ４１１がネジ孔１４５ａに緩く固定される。
【００８１】
２つのカバー１１０が構造体４０１に設置されると、カバー１１０に設けられた鍔部１１２の孔１１２ａが、構造体４０１の真上に置かれたファン１３０の孔１３１の位置に合わせられる。この状態で、４つのネジ４３２が、ファン１３０の４つの孔１３１に留められる。
【００８２】
このとき、実施形態１と同様、Ｙ軸正側のカバー１１０の孔１１１ｃに、ジャック４１２が設置される。また、実施形態１と同様、カバー１２０が、カバー１１０の間に挿入され、カバー１１０に固定される。
【００８３】
次に、実施形態２の温調装置１による腕２の冷却について詳細に説明する。
【００８４】
図１０（ａ）、（ｂ）は、温調装置１をＹ軸正方向に見た場合の内部透視図である。図１０（ａ）、（ｂ）では、Ｙ軸負側のカバー１１０を介して温調装置１の内部を透視した状態が示されている。また、図１０（ａ）は、径の大きい腕２に対して温調装置１を装着した場合の図であり、図１０（ｂ）は、径の小さい腕２に対して温調装置１を装着した場合の図である。
【００８５】
実施形態２の温調装置１を腕２に装着する場合、ユーザは、ベルト１７０を外した状態で、Ｘ負側のネジ４１１とＸ軸正側のネジ４１１の両方を緩める。これにより、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０とＸ軸正側の伝熱部材１４０の両方がシャフト２０１の回りに回動可能となる。この状態で、ユーザは、４つの熱電変換器１５０が腕２に接するようにして温調装置１を腕２に載せる。さらに、４つの熱電変換器１５０が最も腕２の外側面に適合するようにＸ軸負側の伝熱部材１４０とＸ軸正側の伝熱部材１４０を回動させ、その位置で２つのネジ４１１を締めて、２つの伝熱部材１４０を固定させる。その後、ユーザは、ベルト１７０を腕２に回して接合させ、温調装置１を腕２に固定する。これにより、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、温調装置１が腕２に装着される。
【００８６】
実施形態２の構成によれば、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）の両方の位置調整が可能であるため、２組の熱電変換器１５０の相対位置を対象物の外形に、より適正に適合させることができる。
【００８７】
たとえば、図１０（ａ）に示すように、径の大きい腕２に対して温調装置１を装着する場合は、実施形態１（図８（ａ）参照）と同様、２つの伝熱部材１４０を最も離間させることにより、熱電変換器１５０の作用面１５１ａを腕２に沿わせることができる。これにより、温調装置１で腕２の効率よく冷却することができる。また、図１０（ｂ）に示すように、径の小さい腕に対して温調装置１を装着する場合、Ｘ軸負側の伝熱部材１４０（第１伝熱部材）と、Ｘ軸正側の伝熱部材１４０（第２伝熱部材）とが互いに接近するように、両方の伝熱部材１４０が回動される。これにより、実施形態１の場合よりも、さらに径の小さい腕２に対しても、熱電変換器１５０の作用面１５１ａを適切に沿わせることができる。よって、外径の小さい腕２を効果的に冷却することができる。
【００８８】
この他、実施形態２においても、実施形態１と同様、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、吸気口１１から排気口１２へと空気が流れるため、対象物である腕２に対する冷却を効果的に行うことができる。
【００８９】
＜変更例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、他に種々の変更が可能である。
【００９０】
たとえば、上記実施形態１、２では、共通の回動軸（シャフト２０１）で２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）を支持する構成であったが、２つの伝熱部材１４０を相対的に移動可能に支持する構成は、これに限られるものではない。２組の熱電変換器１５０の相対位置が種々の外形の対象物に適合するように、２つの伝熱部材１４０を相対的に変位可能に支持する構成である限りにおいて、他の構成により、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）が支持されてもよい。たとえば、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）がそれぞれＹ軸方向に平行な２つの軸により個別に支持されてもよい。また、２つの伝熱部材１４０（第１伝熱部材および第２伝熱部材）の一方または両方が、揺動可能に支持される構成であってもよい。
【００９１】
また、上記実施形態１、２では、熱電変換器１５０の作用面１５１ａが対象物に直接接触する構成であったが、本発明は、必ずしも、熱電変換器１５０の作用面１５１ａと対象物との間に中間的な部材が介在することを排除するものではない。たとえば、皮膚との密着性を高めるために、熱電変換器１５０の作用面１５１ａに伝熱性に優れた薄い密着性のシートが設けられてもよい。
【００９２】
また、上記実施形態１、２では、各伝熱部材１４０に２つずつ熱電変換器１５０が設置されたが、伝熱部材１４０に設置される熱電変換器１５０の数は、これに限られるものではなく、たとえば、各伝熱部材１４０に１つずつ熱電変換器１５０が設置されてもよい。また、各伝熱部材１４０に設置される熱電変換器１５０の数は、必ずしも互いに同じでなくてもよく、各伝熱部材１４０に設置される熱電変換器１５０の冷却能力が互いに異なっていてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態１、２では、排気口１２にファン１３０が配置されて温調装置１の内部の空気を外部に吸い出す構成であったが、ファンにより外部の空気を温調装置１の内部に押し込む構成であってもよい。さらに、フィン３１１、３２１の長さや数、形状等も適宜変更可能である。たとえば、フィン３１１の長さが均一でなくてもよく、フィン３２１の長さも均一でなくてもよい。また、ヒートシンク３２０が省略されてもよい。熱電変換器１５０の構成も、上記に限らず、適宜変更可能である。
【００９４】
また、上記実施形態１、２では、治療において温調装置１を用いることが想定されたが、治療以外の場面で温調装置１が用いられてもよい。さらに、上記実施形態１、２に示した温調装置１は、対象物を冷却するものであったが、対象物を暖める構成であってもよい。この場合、熱電変換器１５０による熱の移動が上記実施形態１、２と反対向きになるよう、熱電変換器１５０が構成される。また、スイッチ１６０を利用して熱電変換器１５０に流れる電流の向きを反転させ、熱電変換器１５０による熱の移動を逆転させることも可能である。
【００９５】
この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１  …  温調装置
２  …  腕（対象物）
１０  …  枠体
１１  …  吸気口
１２  …  排気口
１１０、１２０  …  カバー（枠体）
１３０  …  ファン
１４０  …  伝熱部材（第１伝熱部材、第２伝熱部材）
１４６  …  湾曲面（外側面）
１５０  …  熱電変換器
２０１  …  シャフト（支持部）
３１０、３２０  …  ヒートシンク（熱交換部材）
４３１  …  長ネジ（ネジ）
【図１】
2019170549.tif 000003
【図２】
2019170549.tif 000004
【図３】
2019170549.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019170549.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019170549.tif 000011
【図１０】
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