(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂や合成ゴムから形成された密閉容器と、２５℃から４５℃の間の融点を有する蓄熱材が充填された蓄熱カプセルと、１０℃から２５℃の間の融点を有する蓄冷材が充填された蓄冷カプセルと、ポリプロピレングリコールと水の混合物とから成る伝熱媒体とを備え、前記蓄熱カプセル、前記蓄冷カプセルおよび前記伝熱媒体を前記密閉容器内に充填した蓄冷熱体。
【請求項２】
蓄熱カプセルまたは蓄冷カプセルをアルミラミネートフィルムの熱融着により構成してなる請求項１記載の蓄冷熱体。
【請求項３】
少なくとも密閉容器を透明で、かつマイクロ波透過性を有する材料で構成するとともに、伝熱媒体中に示温材料を介在させてなる請求項１記載の蓄冷熱体。
【請求項４】
蓄熱材を酢酸ナトリウム３水塩と糖アルコールとの混合物とした請求項１記載の蓄冷熱体。
【請求項５】
蓄冷材を硫酸ナトリウム１０水塩と糖アルコールとの混合物とした請求項１記載の蓄冷熱体。
【請求項６】
表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、内部に気体と気体対流性を有するクッション材を保持するとともに、表面に設けられた開口部から前記クッション材の中央部に至る凹状の収納部を有する柔軟性中空体と、前記柔軟性中空体の収納部内に配置された請求項１ないし５のいずれか１項記載の蓄冷熱体とからなる柔軟性加温・冷却体。
【請求項７】
表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、内部に気体と気体対流性を有するクッション材を保持する柔軟性中空体と、前記柔軟性中空体のクッション材の内部に配置・保持され、かつ加熱と冷却の二つの伝熱面を有する加熱・冷却器と、前記加熱・冷却器の伝熱面と熱的に接触するとともに前記接触部以外の部分は断熱されてなる請求項１ないし５のいずれか１項記載の蓄冷熱体とからなる柔軟性加温・冷却体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枕や抱き枕等の人体と直接接触して、人体に快適な温冷熱感を与える蓄冷熱体及びこれを用いた柔軟性加温・冷却体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の柔軟性構造体３０は、例えば、抱き枕の場合、図８に示したように、袋状布製の表皮材３１の内部に、ウレタンスポンジや羽毛などの合成及び天然のクッション材３２が充填された構成となっていた。抱き枕は、これに身体を持たせかけたり、あるいは抱きつくことで人体に安堵感を与えて睡眠を促すもので、柔軟性は不可欠なものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の柔軟性構造体では、一般にクッション材が断熱性を有するために、夏場の使用では体温を上昇させて、部屋の冷房と併用しないとむしろ寝苦しさを与えていた。また、冬場の使用では抱き枕により布団内の空間が増加するために布団内が暖まるまでに時間がかかり、寝付きを悪くしていた。
【０００４】
本発明は、枕や、抱き枕に応用可能で、快適な温冷熱感を与える蓄冷熱体、及び柔軟性加温・冷却体を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、人体を加温・冷却するための蓄熱と蓄冷機能を併せ持つ蓄冷熱体と、これを柔軟性中空体の内部に収納して柔軟性加温・冷却体としたものである。
【０００６】
上記発明によれば、蓄熱と蓄冷機能を併せ持つ蓄冷熱体により人体に必要な温冷熱感を与え、快適な睡眠とすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明の蓄冷熱体は、合成樹脂や合成ゴムから形成された密閉容器と、２５℃から４５℃の間の融点を有する蓄熱材が充填された蓄熱カプセルと、１０℃から２５℃の間の融点を有する蓄冷材が充填された蓄冷カプセルと、ポリプロピレングリコールと水の混合物とから成る伝熱媒体とを備え、前記蓄熱カプセル、前記蓄冷カプセルおよび前記伝熱媒体を前記密閉容器内に充填している。
【００１０】
これにより、主として、加温機能は蓄熱材、冷却機能は蓄冷材により行うことができる。
【００１１】
請求項２の発明の蓄冷熱体は、蓄冷カプセルまたは蓄熱カプセルをアルミラミネートフィルムの熱融着により構成したものである。
【００１２】
これにより、信頼性が高く、伝熱特性に優れる蓄冷熱体にすることができる。
【００１３】
請求項３の発明の蓄冷熱体は、少なくとも密閉容器を透明で、かつマイクロ波透過性を有する材料で構成するとともに、水、又は伝熱媒体中に示温材料を介在させてなる。
【００１４】
これにより、蓄熱を電子レンジで行うことができるとともに、示温材料により蓄熱完了、又は蓄冷完了を人に知らせることができる。
【００１５】
請求項４の発明の蓄冷熱体は、蓄熱材を酢酸ナトリウム３水塩と糖アルコールとの混合物としてなる。
【００１６】
これにより、２５℃から４５℃の間の融点を有する蓄熱材とすることができる。
【００１７】
請求項５の発明の蓄冷熱体は、蓄冷材を硫酸ナトリウム１０水塩と糖アルコールとの混合物としてなる。
【００１８】
これにより、１０℃から２５℃の間の融点を有する蓄冷材とすることができるとともに、蓄冷時伝熱媒体を液体に保持することができる。
【００１９】
請求項６の発明の柔軟性加温・冷却体は、表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、内部に気体と気体対流性を有するクッション材を保持するとともに、表面に設けられた開口部から前記クッション材の中央部に至る凹状の収納部を有する柔軟性中空体と、前記柔軟性中空体の収納部に配置された蓄冷熱体とからなる。
【００２０】
これにより、蓄冷熱体が着脱可能で、かつ、柔軟性と加温・冷却機能を有する柔軟性加温・冷却体とすることができる。
【００２１】
請求項７の発明の柔軟性加温・冷却体は、表皮材と、前記表皮材の内部に装着され、内部に気体と気体対流性を有するクッション材を保持する柔軟性中空体と、前記柔軟性中空体のクッション材の内部に配置・保持され、かつ加熱と冷却の二つの伝熱面を有する加熱・冷却器と、前記加熱・冷却器の伝熱面と熱的に接触するとともに前記接触部以外の部分は断熱されてなる蓄冷熱体とからなる。
【００２２】
これにより、加熱・冷却器により蓄冷熱体を着脱することなく、蓄冷熱を行い、柔軟性と加温・冷却機能を有する柔軟性加温・冷却体とすることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２４】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の蓄冷熱体１を示す概略断面図である。図１において、２はポリエチレンなどの合成樹脂や、クロロプレンなどの合成ゴムから形成された密閉容器、３は合成樹脂からなる中空容器４内に酢酸ナトリウム３水塩とマンニトールの重量比６：４の組成物（融点４０℃）を蓄熱材５として充填してなる蓄熱カプセル、６は水である。
【００２５】
この構成により、蓄冷熱体１を蓄熱材５の融点以上に加温したお湯の中に浸漬することで蓄熱カプセル３と水６に蓄熱することができる。また、蓄冷熱体１を冷蔵庫内に放置することで氷として水６に蓄冷することができる。
【００２６】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２の蓄冷熱体７を示す概略断面図である。実施例２において、実施例１と異なる点は、水６に代えて、蓄冷カプセル８と伝熱媒体９を設けた点にある。蓄冷カプセル８は樹脂製の容器１０内部に硫酸ナトリウム１０水塩とマンニトールの重量比７：３の組成物（融点２０℃）を蓄冷材１１として充填してなる。また、伝熱媒体９は、例えば、ポリプロピレングリコールと水の等量混合物とからなる。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２７】
この構成により、蓄冷熱体７を蓄熱材５の融点以上に加温したお湯の中に浸漬することで主として蓄熱カプセル３に蓄熱することができる。また、蓄冷熱体７を冷蔵庫内に放置することで主として蓄冷カプセル８に蓄冷することができる。
【００２８】
（実施例３）
上記実施例においては、蓄熱カプセル３および蓄冷カプセル８の容器４、１０を樹脂製としたが、本実施例では、アルミラミネートフィルムどうしを熱融着してなる袋状容器１２として、その内部に蓄熱材５または蓄冷材１１を充填して蓄熱カプセル３ａ及び蓄冷カプセル８ａとした。図３に、蓄熱カプセル３ａを示した。
【００２９】
この構成により、アルミラミネートフィルム１２のガス・液バリアー性及び熱伝導性を生かして、信頼性が高く、かつ伝熱特性に優れた蓄冷熱体とすることができる。
【００３０】
（実施例４）
少なくとも密閉容器２の材質をポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレンゴム、などのマイクロ波透過性で、かつ、適切な肉厚で可視光透過性を有する材料、好ましくは蓄熱カプセル３および蓄冷カプセル８の容器についても同様な材料とした。また、示温材料を水６や伝熱媒体９に添加して用いた。
【００３１】
この構成により、実施例１、２において、蓄熱は加温したお湯の中に浸漬することで行うことを示したが、本実施例によれば、電子レンジでマイクロ波による蓄熱が可能となるとともに、示温材料により蓄熱完了を目視で判定できる。
【００３２】
（実施例５）
蓄熱材５として、酢酸ナトリウム３水塩とマンニトールとの等量混合物とした。図４は、マンニトールを第２成分として添加した場合の融点の変化を示したものである。
【００３３】
この構成により、２５℃から４５℃までの任意の融点を有する蓄熱材５を提供できる。酢酸ナトリウム３水塩は水和塩型蓄熱材の中では高い融解熱を有し、この特長を生かしつつ、これに第２成分を添加して凝固点降下を利用して融点を低下させるわけであるが、種々の第２成分を検討した結果、弱アルカリ性（pH９）である酢酸ナトリウム３水塩の影響を受けず、かつ酢酸ナトリウムの３水塩の結晶化を阻害しない第２成分として糖アルコールが有効であることを見出した。
【００３４】
なお、本実施例で用いたマンニトール以外に、エリスリト−ル、ガラクチトール、イノシトール、などの糖アルコールも場合も同様に融点調節を行うことができる。
【００３５】
（実施例６）
蓄冷材１１として、硫酸ナトリウム１０水塩とマンニトールとの組成比６：４の混合物（融点２０℃）を用いた。
【００３６】
この構成により、１０℃から２５℃までの任意の融点を有する蓄冷材１１を提供できる。
【００３７】
（実施例７）
図５は、本発明の実施例７の柔軟性加温・冷却体１３を示す概略断面図である。１４は布等の通気性を有する表皮材、１５は柔軟性中空体であり、内部に気体として空気（図記号省略）と連続気泡を有するウレタンフォームなどのクッション材１６を保持するとともに、その開口部１７から内側に凹状の収納部１８を有する。この収納部１８内に蓄冷熱体１を配置した構成としている。
【００３８】
この構成により、蓄冷熱体１の蓄冷熱を収納部１８の壁面１９を介してクッション材１６内に保持された空気に伝達し、空気の対流により柔軟性中空体１５全体及び表皮材１４の温度を上昇、又は下降させることができる。
【００３９】
なお、本実施例の中で、蓄冷熱体１を用いたが、蓄冷熱体７を用いても問題ないものである。
【００４０】
（実施例８）
図６は、本発明の実施例８の柔軟性加温・冷却体２０を示す概略断面図である。上記実施例７と相違する点は、クッション材１６内に空間部２１を設け、空間部２１内に、例えば、ペルチェ素子のように加熱と冷却の二つの伝熱面２２、２３を有する加熱・冷却器２４と、加熱・冷却器２４の一つの伝熱面２３と熱的に接触するように蓄冷熱体１を設けている。そして、蓄冷熱体の１の加熱・冷却器２４との熱的接触部以外は断熱材２５により被覆されいる。加熱・冷却器２４への通電は着脱部２６を介して行う構成としている。
【００４１】
この構成により、加熱・冷却器２４に通電状態で加温、冷却に用いることができる。例えば、暖房用としての動作は以下のようになる。加熱・冷却器２４の上面２２は温度が上昇し、下面２３は温度が低下する。ペルチェ素子とした加熱・冷却器２４ではこのように温熱と冷熱が同時に発生する。そして、温熱と冷熱が設定温度差に到達すると、それ以上温・冷熱を発生することができない。そのために、通常は温熱部で放熱するとともに、冷熱部に送風ファン等で送風して設定温度差以内の動作となるように設計される。本実施例においては、上面２２で発生する温熱を暖房として用いるとともに、下面２３で発生する冷熱を蓄冷熱体１に蓄冷して動作状態を確保するのである。さらに、蓄冷熱体１の加熱・冷却器２４との熱的接触部以外は断熱材２５により被覆されており、蓄冷熱体１の所定の蓄冷熱量以内であれば加熱・冷却器２４の運転動作は確保される。冷房用としての動作は温度が逆転するだけで、同様に運転を継続できる。
【００４２】
次に、図７に、蓄冷熱後はコードレスで使用可能な柔軟性加温・冷却体２７の概略断面図を示した。図６と相違する点は、加熱・冷却器２４の両伝熱面にそれぞれ蓄冷熱体１を設けた点にある。ただし、断熱材２５は採暖・採冷用の蓄冷熱体１には設けていない。この構成により、加熱・冷却器２４に通電して蓄冷熱体１に蓄冷熱後はコードレスで柔軟性加温・冷却体２７を実用に供することができる。
【００４３】
なお、本実施例の中で、蓄冷熱体１を用いたが、蓄冷熱体７を用いても問題ないものである。
【００４４】
また、上記実施例においては、特に言及しなかったが、柔軟性中空体１５は、通常は膨れきった状態ではなく、想定される最高温度でも余裕があるように設計される。よって、内部に装着されるクッション材１６の厚みもこの点を考慮している。また、クッション材１６の厚みは過重印加時に内設物である蓄冷熱体１や加熱・冷却器２４に設計耐圧力以上の過重が加わらないように、その最低厚みを保証している。また、柔軟性中空体１５内部の封入物を気体としたが、必ずしもこれに限定するものではない。例えば、高分子を低い架橋状態でとどめたり、あるいは液体、例えば、水にゼラチンやポリビニルアルコールなどの増粘材を添加することにより作製される高分子ゲルを用いることもできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の蓄冷熱体及び柔軟性加温・冷却体によれば、以下に示す効果を有する。
【００４６】
請求項１の発明によれば、密閉容器内に蓄熱カプセルと水とを封入し、蓄熱と蓄冷機能を併せ持つ蓄冷熱体を提供できる。
【００４７】
請求項２の発明によれば、蓄熱カプセルと蓄冷カプセルと伝熱媒体により、蓄熱と蓄冷機能を併せ持つ蓄冷熱体を提供できる。
【００４８】
請求項３の発明によれば、信頼性が高く、伝熱特性に優れた蓄冷熱体とすることができる。
【００４９】
請求項４の発明によれば、電子レンジで蓄熱し、かつ蓄熱完了が判断できる蓄冷熱体を提供できる。
【００５０】
請求項５の発明によれば、２５℃から５０℃の間の融点を有する蓄熱材を提供できる。
【００５１】
請求項６の発明によれば、１０℃から２５℃の間に融点を有する蓄冷材を提供できる。
【００５２】
請求項７の発明によれば、加温・冷却機能と柔軟性を併せ持つ柔軟性加温・冷却体を提供できる。
【００５３】
請求項８の発明によれば、蓄冷熱完了後はコードレスで使用可能な柔軟性加温・冷却体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の蓄冷熱体の概略断面図
【図２】本発明の実施例２の蓄冷熱体の概略断面図
【図３】本発明の実施例３の蓄冷熱体に用いる蓄熱カプセルの概略断面図
【図４】本発明の実施例５の蓄熱材における組成と融点の関係を示すグラフ
【図５】本発明の実施例７の柔軟性加温・冷却体の概略断面図
【図６】本発明の実施例８の柔軟性加温・冷却体の概略断面図
【図７】同柔軟性加温・冷却体の別の実施形態を示す概略断面図
【図８】従来の柔軟性構造体の概略断面図
【符号の説明】
１、７  蓄冷熱体
３  蓄熱カプセル
８  蓄冷カプセル
９  伝熱媒体
１３、２０、２７  柔軟性加温・冷却体
１５  柔軟性中空体
１６  クッション材
２４  加熱・冷却器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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