(57)【要約】【課題】温水、冷却水を使用した血行促進装置において、使用範囲を限定することで家庭用に適した安価な装置を提供する。【解決手段】冷却水温度センサー４つきの冷却水タンク２の水面より上部に砕氷１８の受け皿１９を設け、正逆転ポンプ７の回転速度を制御し、循環速度を変えることで、設定温度に対し、一定の範囲内の温度の冷却水を得る。また、温水、冷却水の切換時に、いったん温冷パッド８を含む温冷水切換弁５から先に溜まっている温冷水を元のタンクに戻し、その後温冷水を循環させることで熱効率の良い運転が可能となる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置による温度制御を備えた温水タンクと、冷却装置による温度制御を備えた冷却水タンクと、温水、冷却水を切換えるための切換電磁弁と、それらを循環させるための流量調整可能な正逆転ポンプと、患部と熱交換をする温冷パッドと、それらをつなぐチューブ及びパイプで構成される１回路の機構部と、温水、冷却水を連続的、断続的または交互に循環させ、また温水、冷却水の温度制御及び自動切換えをする制御部より成る血行促進装置。
【請求項２】
冷却水の循環系に、砕氷または保冷剤を含め、循環水をポンプの作動、停止またはポンプの循環量の制御により、循環水と砕氷または保冷剤と熱交換させ、冷却水の温度制御が可能な機構及び制御方法を含んだ請求項１記載の血行促進装置。
【請求項３】
温水、冷却水の切換え時に、循環排水口を温水または冷却水タンク内の大気中に位置させることで、正逆転ポンプの逆転運転のみにより温冷パッド及び給排水チューブに溜まっている温水、冷却水をそれぞれの元のタンクに戻し、温水の場合は冷却水タンクに、冷却水の場合は温水タンクにそれぞれ混入させず、構造的に簡単で熱効率の良い運転が可能となり省エネルギーになる機構及び制御方法を含んだ請求項１記載の血行促進装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、温水、冷却水を利用して肩こり、腰痛または筋肉痛等の治療、疲労回復及びリラクゼーションを図るための血行促進装置である。
【０００２】
【従来の技術】
患部の状態により、温熱や冷却を連続的あるいは断続的に行う事は、血行促進に良いことが知られている。また、温熱と冷却を交互に繰り返すと、さらに血行促進の効果が高いことも知られている。これまで温水、冷却水を交互に温冷パッドに送り込むことや、ペルチェ素子を利用し直接患部に温熱、冷却を加えるような各種提案がなされている。
【０００３】
ところが、いずれの方法でも、冷却水を作り出すのにペルチェ素子やコンプレッサーを使用するなど、装置が大掛かりになってしまい、一般家庭において簡便に血行促進装置を使用することが困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
温水、冷却水を利用しての一般的な治療時間は、せいぜい１０分〜１時間の範囲で、使用時間が限定される。そのような限定された条件の中で、冷却部分に氷を利用して、安価な、一般家庭でも使用可能な血行促進装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、冷却部分に砕氷または保冷剤を使用し、冷却時には冷却水タンクからポンプ、温冷パッドを経由して冷却水タンクの上部の受け皿にある砕氷上に循環排水させ、冷却水タンク内の温度センサーにより、循環量を制御し、砕氷の能力がなくなるまで、冷却水の温度をほぼ一定に保つことができ、冷却部分を簡単にできる。循環水の制御のために、ポンプは流量調整可能な正逆転ポンプが望ましいが、定量正逆転ポンプでも実現は出来る。なお、以下、説明文中では、「砕氷または保冷剤」を「砕氷」で説明する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
冷却水をつくる目的と省エネルギーで作動させる目的を、砕氷を使用し簡単に冷却水を作り、かつ、正逆転ポンプと切換電磁弁の制御で温水、冷却水が混合せず無駄なエネルギーを消費させないように実現した。
【０００７】
【実施例】
図１は、本発明装置の機構部分の概略図で、温水タンク１または冷却水タンク２から温冷水切換電磁弁５を経由し、正逆転ポンプ７で温冷パッド８に循環給水し、循環排出切換電磁弁６を通り温水タンク１または冷却水タンク２に排水させ、この循環を繰り返す。
【０００８】
正逆転ポンプ７は制御部２２より循環量が調整でき、また逆転時には温冷水に代わりエアーを吸入する。温冷水切換電磁弁５と循環排出切換電磁弁６は制御部２２より温水側、冷却水側を任意に選択できる。
【０００９】
温水タンク１及び冷却水タンク２は、断熱材１２及び温水タンクフタ１６と冷却水タンクフタ１７で、概ね外気と遮蔽され、無駄なエネルギーを消費しないようになっている。装置の使用開始にあたって、温水タンク１に５０℃以下の温水を入れ、冷却水タンク２には１５℃以上の水を入れる。冷却水タンク２内の受け皿１９に砕氷１８を適量、供給する。温水タンク１及び冷却水タンク２には常温の水を入れても良い。冷却水タンク２の容量は、氷の溶解に従って水量が増えることを考慮して、大きさを決定する。水量増加の懸念がある場合は、例えば、フロート・スイッチ等を設け、制御部２２で装置の停止を行うことも出来る。保冷剤を使用する場合は、この限りではない。
【００１０】
温水タンク１の温度制御は、温水温度センサー３による制御部２２の指示によりヒータ１１の入り切りで実現される。冷却水タンク２の温度制御は、図２（ｂ）に示されるように、砕氷１８に冷却水循環排出パイプ１４から排出された循環水を、冷却水温度センサー４による制御部２２の指示により、正逆転ポンプ７の入り切り、または正逆転ポンプ７の回転数の増減により循環量を変えて実現する。冷却水の温度が設定温度よりも上がったときは循環量を増やし、結果として、循環水が砕氷１８と熱交換量を増やし循環水を冷やす。温度制御は制御回路内のアナログ的、デジタル的またはコンピュータによる演算により、例えば、ＰＩＤ演算等で行うが、既知の技術であるので、詳細は省略する。
【００１１】
砕氷の能力の有無は、制御部２２で冷却水の温度制御をしても温度が下がらなくなったことで検出する。
【００１２】
受け皿１９に積まれた砕氷１８に循環排水が流され、熱交換された循環水がスムースに冷却タンク２に流れ、かつ、砕氷が中央部に集まりやすくするために、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、受け皿１９は円錐状に形成され、底部は砕氷１８が落下しないようにアミ２０が貼ってある。受け皿１９は一例であり、砕氷に循環水を流し、その循環量の調整で冷却水の温度を制御できるものであれば、他の形状でも良い。
【００１３】
温冷パッド８に温水を循環させるときは、温冷水切換電磁弁５と循環排出切換電磁弁６を温水側に切換え、正逆転ポンプ７は正転で運転し、温水タンク１、温水給排パイプ９、温冷水切換電磁弁５、正逆転ポンプ７、循環チューブ１５ａ、温冷パット８、循環チューブ１５ｂ、循環排出切換電磁弁６、温水循環排出パイプ１３を経由して、温水タンク１に戻り循環する。
【００１４】
温冷パッド８に冷却水を循環させるときは、温冷水切換電磁弁５と循環排出切換電磁弁６を冷却水側に切換え、正逆転ポンプ７は正転で運転し、冷却水タンク２、冷却水給排パイプ１０、温冷水切換電磁弁５、正逆転ポンプ７、循環チューブ１５ａ、温冷パット８、循環チューブ１５ｂ、循環排出切換電磁弁６、冷却水循環排出パイプ１４を経由して冷却水タンク２に戻り循環する。
【００１５】
温冷パット８に温水が循環している状態から冷却水を循環させるときは、正逆転ポンプ７を逆転させ、温水循環排出パイプ１３、循環排出切換電磁弁６、循環チューブ１５ｂ、温冷パット８、循環チューブ１５ａ、正逆転ポンプ７を経由し、温冷水切換電磁弁５までの温水を抜き出し、その後、冷却水の循環を行う。
【００１６】
温冷パット８に冷却水が循環している状態から温水を循環させるときは、正逆転ポンプ７を逆転させ冷却水循環排出パイプ１４、循環排出切換電磁弁６、循環チューブ１５ｂ、温冷パット８、循環チューブ１５ａ、正逆転ポンプ７を経由し、温冷水切換電磁弁５までの冷却水を抜き出し、その後、温水の循環を行う。
【００１７】
温冷水切換時の正逆転ポンプ７の運転、停止は、正逆転ポンプ７の給排水能力、及び温冷パッド８を含む循環系の容積から駆動時間を算出し、制御部２２のタイマーで行う。この制御は、例えば、該タンク内に設けた光電スイッチにより、循環水の抜き取り終了時に見られる空気の泡を検出して行っても良い。この循環水の抜き取りは、温水循環排出パイプ１３の排出口と冷却水循環排出パイプ１４の排出口が該タンク内の大気中に位置していることが肝要である。従って温冷水の切換時に於いて、温水と冷却水が混入することはなく、最小の熱量損失で実行できる。
【００１８】
温水循環排出パイプ１３及び冷却水循環排出パイプ１４の排出口が、図１に示すように、水面上部に位置しているので、温冷水の滴下により、温水タンク１の温水、及び冷却水タンク２の冷却水が適度に攪拌され、温水タンク１及び冷却水タンク２の温度分布がほぼ一様になる
【００１９】
温冷パッド８は患部にしっかり密着し、熱交換が十分にできる様に柔軟、かつ、熱伝導率が高い素材で形成される。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、循環水は多数の仕切り２１により循環経路が増え、温冷パッド８全体の温度分布が一様になる。
【００２０】
図４は構成図であり、制御部２２と機構部は一体化され、温冷パッド８は循環チューブ１５ａ、１５ｂを介して機構部と接続される。
【００２１】
【発明の効果】
使用条件を限定することで、冷却部分に一般家庭にある氷、または保冷剤を使用でき、また、１個の正逆転ポンプと２個の切換電磁弁と、機構部を考えられる最小の部品点数で構成でき、血行促進装置が安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】血行促進装置の機構部分の概略図である。
【図２】（ａ）は冷却水を得る部分の平面図である。
（ｂ）は冷却水を得る部分の断面図である。
【図３】（ａ）は温冷パッドの上面断面図である。
（ｂ）は温冷パッドの断面図である。
【図４】血行促進装置の構成図である。
【符号の説明】
１　　　温水タンク
２　　　冷却水タンク
３　　　温水温度センサー
４　　　冷却水温度センサー
５　　　温冷水切換電磁弁
６　　　循環排出切換電磁弁
７　　　正逆転ポンプ
８　　　温冷パッド
９　　　温水給排パイプ
１０　　冷却水給排パイプ
１１　　ヒータ
１２　　断熱材
１３　　温水循環排出パイプ
１４　　冷却水循環排出パイプ
１５ａ　循環チューブ
１５ｂ　循環チューブ
１６　　温水タンクフタ
１７　　冷却水タンクフタ
１８　　砕氷
１９　　受け皿
２０　　アミ
２１　　仕切り
２２　　制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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