(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却効果が高く，かつ，持続性を有する冷却方法等の開発【解決手段】冷却効率の向上を目的としてペルチェ素子を冷却シートに組み込んだことを特徴とする冷却デバイス，ならびに冷却方法。本発明においては，ペルチェ素子の特性を利用し，ヒト体表面に接する面の冷却を行い，もう片方の面の熱を吸水性ポリマー等に伝達し，気化による放熱を行うことにより，目的部位の効率的かつ持続的な冷却を可能とするものである。加えて，本発明においては，電流を流すことにより速やかに冷却を行うことができるため，既存の冷却シートと比較して，冷却の迅速性において優れるという効果を有するものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却効率の向上を目的としてペルチェ素子を冷却シートに組み込んだことを特徴とする冷却デバイス
【請求項２】
前記冷却シートが，
体表面に接触する接触層と
熱伝達を行うための第一熱伝達層と，
ペルチェ素子を連続的もしくは断続的に含んだペルチェ素子層と，
熱伝達を行うための第二熱伝達層と，
熱放熱を行うための熱放熱層と，
からなることを特徴とする請求項１に記載の冷却デバイス
【請求項３】
冷却効率の向上を目的としてペルチェ素子を組み込んだ冷却シートを用いてヒト体表面の冷却を行うことを特徴とする冷却方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ペルチェ素子を用いた冷却デバイス等に関する。さらに詳しくいうと本発明は，医療や介護などの現場において人が発熱した際に，効果的かつ持続的な冷却を可能とする冷却デバイス等に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療や介護などの現場において，人が発熱した際の冷却については，水分の気化熱を利用した方法が用いられる。この気化熱を利用した方法として，古典的には，濡れタオルを発熱部にあてて，冷却を行う手法がある。また，最近では，冷却ジェルを用いた方法についても一般的なものとなってきており，冷却ジェルについては，種々の技術が開示されている（特許文献１から４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０２９６０７
【特許文献２】特開２０１０−２８４５１９
【特許文献３】特開２０１３−０９４５３５
【特許文献４】特開２０１４−０１２０８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１から４に開示される冷却ジェルについては，細かな違いはあるものの，大まかな構成は同じである。
すなわち，毛細管現象などにより，発熱部から水分ないしは熱をを吸収することを目的とした熱吸収・伝達層を備え，吸収された水分ないし熱を含水ポリマーに伝達し，気化熱として放熱する熱放熱層，これら二つの層からなるものであり，冷却シートにおける技術開発の潮流といえる。
しかるに，これら従来の冷却シートについても課題を有していた。すなわち，突発的な発熱に対しては効果が薄く，また，持続性についても必ずしも十分といえない点である。
【０００５】
上記事情を背景として本発明では，冷却効果が高く，かつ，持続性を有する冷却方法等の開発を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者は，鋭意研究の結果，冷却シートにペルチェ素子を用いた冷却デバイス等に着想し，発明を完成させたものである。
【０００７】
この冷却シートにペルチェ素子を用いた本発明については，容易に想到しうるものではない。
すなわち，ペルチェ素子は，冷蔵庫やエアコン，コンピュータのＣＰＵなどの冷却に広く用いられている一方，人体の冷却に用いられている例はほとんど無い。加えて，現在の冷却シートの技術開発の流れとしては，従来技術に見られる構成のように，熱伝達層と伝達された熱を気化熱により熱放熱層，これらの組み合わせの工夫ないしは素材の改良によるものである。このことから，本発明のように，ペルチェ素子を組み込み，機械的な熱伝導と気化熱を組み合わせた技術は存在しないものであり，現在の技術開発の潮流からも著しく異なるものである。
【０００８】
本発明は，以下の構成からなる。
本発明の第一の構成は，冷却効率の向上を目的としてペルチェ素子を冷却シートに組み込んだことを特徴とする冷却デバイスである。
本発明の第二の構成は，前記冷却シートが，体表面に接触する接着層と，熱伝達を行うための第一熱伝達層と，ペルチェ素子を連続的もしくは断続的に含んだペルチェ素子層と，熱伝達を行うための第二熱伝達層と，熱放熱を行うための熱放熱層と，からなることを特徴とする第一の構成に記載の冷却デバイスである。
本発明の第三の構成は，冷却効率の向上を目的としてペルチェ素子を組み込んだ冷却シートを用いてヒト体表面の冷却を行うことを特徴とする冷却方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により，発熱効果が高く，かつ，持続性を有する冷却方法等の提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の冷却デバイスの冷却シート部分の多層構造の例を示した図
【図２】本発明の冷却デバイスの試作例の様子を示した図
【図３】本発明の冷却デバイスの試作例の様子を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の冷却デバイス等について詳述するが，本発明の内容を下記の内容に限定して解釈すべきでないことはいうまでもない。
【００１２】
本発明は，冷却効率の向上を目的としてペルチェ素子を冷却シートに組み込んだことを特徴とする冷却デバイス，ないし冷却方法によるものである。本発明においては，冷却シートに組み込まれたペルチェ素子により，ペルチェ素子による熱伝導と気化による放熱が組み合わされたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においてペルチェ素子とは，ペルチェ効果を利用した半導体素子として定義される。ペルチェ素子は，電流を流すことにより，熱を分離し，片方の面からもう片方へ熱を移動するという特性を有する。
【００１４】
本発明においては，ペルチェ素子の特性を利用し，ヒト体表面に接する面の冷却を行い，もう片方の面の熱を吸水性ポリマー等に伝達し，気化による放熱を行うことにより，目的部位の効率的かつ持続的な冷却を可能とするものである。加えて，本発明においては，電流を流すことにより速やかに冷却を行うことができるため，既存の冷却シートと比較して，冷却の迅速性において優れるという効果を有するものである。
このように本発明においてペルチェ素子は，目的部位の冷却において，効率性，持続性，迅速性を向上させるものであり，これらの点において，冷却効率の向上を目的として用いられるものである。
【００１５】
本発明の冷却デバイスは，冷却シートと，これに組み合わされたペルチェ素子に電流を流す電流供給機器，これら二つから構成される。
【００１６】
電流供給機器は，組み込まれたペルチェ素子に電流を流すための役割を有するものである。電流供給機器は，この役割を果たす限り特に限定する必要はなく，通常用いられる機器を採用することができる。
【００１７】
冷却シートは，ヒト体表面に静置ないし接着させ，冷却するための役割を果たす。また，冷却シートは，機械的熱伝導と気化による放熱，これらの役割を果たすために，ペルチェ素子，ならびに熱伝達層と気化放熱層を必須の構成とするが，これらの構成を有する限り特に限定する必要はなく，種々の任意の構成を採用することができる。
【００１８】
図１に，本発明における冷却シートの構成の一例を示す。
図面下側が，体表面に接触する側であり，下からシリコーンゲル，LLDPE，アルミ箔，ペルチェ素子を含んだシリコーンゲル，グラファイト箔，LLDPE，水性ゲル，これらの層から構成される。
【００１９】
シリコーンゲルならびにLLDPEは，体表面に接触するための層（接触層）として機能するものである。すなわち，シリコーンゲルは，体表面に可逆的に接着を行うことにより繰り返しの接着・使用を可能とするものであり，LLDPEは，シリコーンゲルを支持する支持層としての役割を果たすものである。
接触層においては，このように体表面への静置ないし接着が可能であり，また，水蒸気を通し熱伝達が可能な構造を有する限り特に限定する必要はなく，種々の構成を採用することができる。
【００２０】
アルミ箔は，接触層から伝達された熱をペルチェ素子層に伝達するための第一熱伝達層としての役割を果たす。第一熱伝達層は，ペルチェ素子層における半導体構造に応じて適切な熱伝導を可能とする限り特に限定する必要はなく，種々の素材を用いて構成することができる。
【００２１】
ペルチェ素子を含んだシリコーンゲルは，ペルチェ素子による冷却を行うとともに，ペルチェ素子を安定的に固定化するペルチェ素子層としての役割を果たす。ペルチェ素子層は，この役割を果たす限り特に限定する必要はなく，種々の構成とすることができる。
【００２２】
グラファイト箔は，ペルチェ素子層から伝達された熱を熱放熱層に伝達するため第二熱伝達層としての役割を果たす。第二熱伝達層は，ペルチェ素子層における半導体構造に応じて適切な熱伝導を可能とする限り特に限定する必要はなく，種々の素材を用いて構成することができる。
【００２３】
LLDPEならびに水性ゲルは，第二熱伝達層から伝達された熱を，気化熱により放熱する熱放熱層としての役割を果たす。熱放熱層は，この役割を果たす限り特に限定する必要はなく，種々の素材を用いて構成することができる。
【００２４】
図２ならびに図３に本発明の試作例を示す。図２は，上側（体表面に接触するのと反対側）を示したものであり，図３は下側（体表面に接触する側）を示したものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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