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JP7576853B2 - Heat Exchange Equipment and Wear - Google Patents
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Description

本発明は、体温調整に好適な熱交換装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange device suitable for regulating body temperature.

地球温暖化による気温上昇に伴い、夏季の屋外での作業や空調設備のない屋内での作業が一層厳しいものとなっている。熱源が近い現場での作業は季節を問わず厳しい。このような酷暑現場での労働力確保のために熱中症対策が急務の課題となっている。 As temperatures rise due to global warming, working outdoors in the summer and working indoors without air conditioning is becoming more difficult. Working in a site close to a heat source is difficult regardless of the season. Measures to prevent heatstroke are an urgent issue in order to secure a workforce in such scorching hot sites.

そこで近年、冷却された流体を作業者の身体近傍に流通させて体温調整を可能とする冷却ウェアの開発が進められている(例えば特許文献1参照)。具体的には、作業着の表面に広くいきわたるように冷却水の搬送路を設け、低温に保たれた冷却水を循環させる体温調整システムが提案されている。 In recent years, therefore, there has been progress in the development of cooling wear that allows for the circulation of cooled fluid close to the body of the worker, thereby enabling body temperature regulation (see, for example, Patent Document 1). Specifically, a body temperature regulation system has been proposed that provides a path for conveying cooling water so that it is widely distributed over the surface of the workwear, and circulates cooling water maintained at a low temperature.

特開2019-196571号公報JP 2019-196571 A

しかしながら、特許文献1の体温調整システムは、冷却水の温度を一定に保つための温度調整装置として圧縮機や凝縮器等を含む冷凍サイクルが設けられ、かなり大掛かりなものとなっている。さらに冷却水の搬送路に水を溜めおくタンクが設けられるため、作業者が身に着ける装置の重量が嵩む。特にこの重量が作業者の大きな負担になっている。このような問題は、高温環境下における冷却のみならず、低温環境下での保温など、体温調整可能な熱交換装置であれば同様に生じ得る。 However, the body temperature regulation system in Patent Document 1 is quite large-scale, as it is equipped with a refrigeration cycle including a compressor and a condenser as a temperature regulation device to keep the temperature of the cooling water constant. Furthermore, a tank for storing water is provided in the cooling water transport path, which increases the weight of the device worn by the worker. This weight in particular places a heavy burden on the worker. Such problems can occur with any heat exchange device that can regulate body temperature, not only for cooling in high-temperature environments, but also for keeping warm in low-temperature environments.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、体温調整に利用可能な熱交換装置の簡素化および軽量化を実現することにある。 The present invention was made in consideration of these problems, and one of its objectives is to realize a simplified and lightweight heat exchange device that can be used to regulate body temperature.

本発明のある態様の熱交換装置は、液体を循環させる液体循環通路と、液体循環通路の一部が配設される熱交換パッドと、液体循環通路を流れる液体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、液体循環通路に配置されたポンプと、液体循環通路に接続された液体注入機構と、を備える。液体注入機構は、液体循環通路への液体の注入時に外部から液体を導入する注入口と、液体循環通路への液体の注入時に外部へ空気を排出する排出口と、を含む。この熱交換装置は、液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを有しない。 A heat exchange device according to one embodiment of the present invention includes a liquid circulation passage for circulating liquid, a heat exchange pad in which a portion of the liquid circulation passage is disposed, a heat exchange unit for exchanging heat with the liquid flowing through the liquid circulation passage, a pump disposed in the liquid circulation passage, and a liquid injection mechanism connected to the liquid circulation passage. The liquid injection mechanism includes an injection port for introducing liquid from the outside when injecting the liquid into the liquid circulation passage, and an outlet port for discharging air to the outside when injecting the liquid into the liquid circulation passage. This heat exchange device does not have a tank for storing fluid in the liquid circulation passage.

本発明の別の態様の熱交換装置は、液体を循環させる液体循環通路と、液体循環通路の一部が配設される吸熱パッドと、液体循環通路を流れる液体を冷却する冷却ユニットと、液体循環通路に配置されたポンプと、を備える。この熱交換装置は、液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを有していない。冷却ユニットは、冷却素子としてペルチェ素子を含む。 A heat exchange device according to another aspect of the present invention includes a liquid circulation passage for circulating a liquid, a heat absorbing pad in which a part of the liquid circulation passage is disposed, a cooling unit for cooling the liquid flowing through the liquid circulation passage, and a pump disposed in the liquid circulation passage. This heat exchange device does not have a tank for storing a fluid in the liquid circulation passage. The cooling unit includes a Peltier element as a cooling element.

本発明によれば、体温調整に利用可能な熱交換装置の簡素化および軽量化を実現できる。 The present invention makes it possible to simplify and reduce the weight of a heat exchange device that can be used to regulate body temperature.

熱交換装置が適用される装具を表す図である。FIG. 1 is a diagram showing an appliance to which the heat exchange device is applied. 対象者への装具の適用例を表す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of application of the prosthesis to a subject. 熱交換装置の構成を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a heat exchange device. 熱交換パッドおよびその周辺を表す部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view showing a heat exchange pad and its surroundings. 熱交換装置における液体循環通路を表す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a liquid circulation passage in a heat exchange device. 熱交換ユニットの構成を表す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a heat exchange unit. ポンプの構成および動作を表す模式図である。2 is a schematic diagram showing the configuration and operation of a pump. FIG. 液体注入機構の構成を表す模式図である。3A and 3B are schematic diagrams illustrating a configuration of a liquid injection mechanism. 変形例に係る装具の構成を表す部分拡大図である。13 is a partial enlarged view showing the configuration of a modified example of the brace. FIG. 対象者への装具の適用例を表す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of application of the prosthesis to a subject. 装具の熱交換領域における断熱構造を示す図である。FIG. 13 shows the insulating structure in the heat exchange area of the appliance. 他の変形例に係るウェアの構成を表す図である。13A and 13B are diagrams illustrating a configuration of a garment according to another modified example. ポケットの取付構造を表す図である。FIG. 4 is a diagram showing a mounting structure of a pocket. 熱交換パッドの構成を表す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a heat exchange pad. 液体循環通路における冷却水の充填方法を表す図である。6A to 6C are diagrams illustrating a method of filling the liquid circulation passage with cooling water. 冷却水の充填時および循環時における各部の機能を表す図である。3 is a diagram showing the function of each part when cooling water is filled and circulated. FIG.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following description, for convenience, the positional relationship of each structure may be expressed based on the illustrated state. In addition, in the following embodiments and their modified examples, substantially identical components are given the same reference numerals, and their description will be omitted as appropriate.

本実施形態の熱交換装置はウェア又は装具(以下「装具等」ともいう)に装着され、対象者である人の体温調整に供される。この熱交換装置は、高温環境下における冷却のみならず、低温環境下での保温も可能であるが、以下では高温環境下で冷却装置として機能する場合を例に説明する。 The heat exchange device of this embodiment is attached to clothing or equipment (hereinafter also referred to as "equipment, etc.") and is used to regulate the body temperature of the subject person. This heat exchange device is capable of not only cooling in high-temperature environments, but also keeping warm in low-temperature environments, but the following description will be given taking as an example the case where it functions as a cooling device in a high-temperature environment.

(装具の構成)
図1は、熱交換装置が適用される装具を表す図である。
装具100は、メッシュ構造を有する生地からなり、対象者の上半身に装着される。装具100は、対象者の背中に直接又はインナーウェア(シャツ等)を介して装着される背当部102(「装着部」に対応)を有する。背当部102の内側面103に熱交換装置1の熱交換パッド10が取り付けられる。熱交換パッド10は、冷却水の供給により低温に保たれる(詳細後述)。
(Composition of the Orthosis)
FIG. 1 is a diagram showing an appliance to which a heat exchange device is applied.
The brace 100 is made of fabric with a mesh structure and is worn on the upper body of the subject. The brace 100 has a back support part 102 (corresponding to the "wearing part") that is worn on the back of the subject directly or through innerwear (such as a shirt). The heat exchange pad 10 of the heat exchange device 1 is attached to the inner surface 103 of the back support part 102. The heat exchange pad 10 is kept at a low temperature by supplying cooling water (described in detail later).

なお、熱交換パッド10は、本実施形態ではボタンや面ファスナー等の固定手段により装具100に着脱可能に取り付けられるが、装具100に縫い付けられて固定されてもよい。装具100は、熱交換パッド10(あるいは熱交換装置1全体)を含む冷却装具として構成されてもよい。 In this embodiment, the heat exchange pad 10 is removably attached to the brace 100 by fastening means such as buttons or hook-and-loop fasteners, but it may also be sewn to the brace 100. The brace 100 may be configured as a cooling brace that includes the heat exchange pad 10 (or the entire heat exchange device 1).

背当部102の左右上端から一対のストラップ部104が延出している。背当部102の左右下端からも一対のストラップ部106が延出している。ストラップ部104の内面には面ファスナーのループ面108が設けられ、ストラップ部106の外面には面ファスナーのフック面110が設けられている。また、背当部102の中央上部には切れ目112が設けられており、熱交換パッド10の液体注入機構16(後述)を背当部102の外側面114に露出できるようにされている。 A pair of strap portions 104 extend from the upper left and right ends of the backrest portion 102. A pair of strap portions 106 also extend from the lower left and right ends of the backrest portion 102. A hook-and-loop surface 108 is provided on the inner surface of the strap portion 104, and a hook-and-loop surface 110 is provided on the outer surface of the strap portion 106. In addition, a slit 112 is provided in the upper center of the backrest portion 102, allowing the liquid injection mechanism 16 (described below) of the heat exchange pad 10 to be exposed on the outer surface 114 of the backrest portion 102.

熱交換装置1にはこのほか、冷却水の温度を低温に保つための熱交換ユニット12、冷却水の循環を促進するためのポンプ14、熱交換ユニット12およびポンプ14に電力を供給するバッテリ13等も含まれる。 The heat exchange device 1 also includes a heat exchange unit 12 for keeping the temperature of the cooling water low, a pump 14 for promoting the circulation of the cooling water, and a battery 13 for supplying power to the heat exchange unit 12 and the pump 14.

図2は、対象者への装具100の適用例を表す図である。
装具100を対象者Mへ装着する際には、背当部102を背中に当てつつ、左右のストラップ部104,106を手前に引き出し、それぞれ面ファスナーにより上下方向に接続する。このとき、熱交換パッド10は、背当部102の内側(つまり背中との対向面)に位置する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of application of the prosthesis 100 to a subject.
When putting the brace 100 on the subject M, the back support part 102 is placed against the back, and the left and right strap parts 104, 106 are pulled forward and connected vertically by hook-and-loop fasteners. At this time, the heat exchange pad 10 is positioned inside the back support part 102 (i.e., on the surface facing the back).

熱交換ユニット12およびバッテリ13は、対象者Mが装着するベルトなどに取り付けるための取付部を有するが、その詳細については説明を省略する。 The heat exchange unit 12 and battery 13 have attachment parts for attaching to a belt or the like worn by the subject M, but the details are not explained here.

(熱交換装置の構成)
図3は、熱交換装置1の構成を表す図である。
熱交換装置1は、熱交換パッド10、熱交換ユニット12、ポンプ14および液体注入機構16を備える。熱交換パッド10は、装具100を介して人体との熱交換を行う体温調整部として機能する。熱交換パッド10の内側面の全体にわたり、通水路20が設けられている。通水路20は、複数のチューブを連結して構成される(詳細後述)。
(Configuration of heat exchange device)
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the heat exchange device 1.
The heat exchange device 1 comprises a heat exchange pad 10, a heat exchange unit 12, a pump 14, and a liquid injection mechanism 16. The heat exchange pad 10 functions as a body temperature regulator that exchanges heat with the human body via the orthosis 100. A water passage 20 is provided over the entire inner surface of the heat exchange pad 10. The water passage 20 is formed by connecting a plurality of tubes (described in detail later).

熱交換ユニット12は、冷却水の温度を低温に保つための熱交換部として機能し、接続チューブ22,24を介して熱交換パッド10と接続される。通水路20を構成するチューブおよび接続チューブ22,24は、冷却水を循環させるための「液体循環通路」(後述)を構成する。 The heat exchange unit 12 functions as a heat exchanger for keeping the temperature of the cooling water low, and is connected to the heat exchange pad 10 via the connection tubes 22, 24. The tubes constituting the water passage 20 and the connection tubes 22, 24 form a "liquid circulation passage" (described below) for circulating the cooling water.

熱交換ユニット12には、冷却後の水を導出する導出ポート26と、熱交換パッド10から戻ってくる水を導入する導入ポート28が設けられている。接続チューブ22は、その一端が導出ポート26に接続され、他端が通水路20の一端に接続されている。接続チューブ24は、その一端が導入ポート28に接続され、他端が通水路20の他端に接続されている。熱交換ユニット12において熱交換機能を発揮する機能部の構成については、後に詳述する。 The heat exchange unit 12 is provided with an outlet port 26 for discharging cooled water and an inlet port 28 for introducing water returning from the heat exchange pad 10. One end of the connection tube 22 is connected to the outlet port 26, and the other end is connected to one end of the water passage 20. One end of the connection tube 24 is connected to the inlet port 28, and the other end is connected to the other end of the water passage 20. The configuration of the functional parts that perform the heat exchange function in the heat exchange unit 12 will be described in detail later.

図4は、熱交換パッド10およびその周辺を表す部分拡大図であり、熱交換パッド10の内側面105の側からみた状態を示す。
熱交換パッド10は、平面視長方形状のシート状の部材であり、横幅方向の中心線Lに対して対称な形状を有する。熱交換パッド10の内側面105には、横幅方向の一端側から第1チューブ30、第2チューブ32および第3チューブ34が並設され、これらのチューブが通水路20を構成している。各チューブは、可撓性を有する樹脂製のチューブであり、熱交換パッド10の内側面105に貼着されている。
FIG. 4 is a partially enlarged view showing the heat exchange pad 10 and its periphery, as viewed from the inner surface 105 side of the heat exchange pad 10. As shown in FIG.
The heat exchange pad 10 is a sheet-like member having a rectangular shape in a plan view, and has a shape symmetrical with respect to a center line L in the width direction. A first tube 30, a second tube 32, and a third tube 34 are arranged in parallel from one end side in the width direction on an inner surface 105 of the heat exchange pad 10, and these tubes form a water passage 20. Each tube is made of flexible resin and is attached to the inner surface 105 of the heat exchange pad 10.

熱交換パッド10の外周縁に沿って、チューブを接続するための複数の接続ポートが設けられている。すなわち、熱交換パッド10の下端縁に沿ってポート36~42が配設されている。ポート36,42は、熱交換パッド10の横幅方向両端部にそれぞれ位置し、ポート38,40は横幅方向中央寄りに位置する。熱交換パッド10の上端縁に沿ってポート44,46が配設されている。ポート44,46は、熱交換パッド10の横幅方向中央寄りに位置する。 A number of connection ports for connecting tubes are provided along the outer periphery of the heat exchange pad 10. That is, ports 36 to 42 are arranged along the lower edge of the heat exchange pad 10. Ports 36 and 42 are located at both ends of the heat exchange pad 10 in the width direction, and ports 38 and 40 are located toward the center in the width direction. Ports 44 and 46 are arranged along the upper edge of the heat exchange pad 10. Ports 44 and 46 are located toward the center in the width direction of the heat exchange pad 10.

第1チューブ30は、上下に複数の折り返し部をもちつつ幅方向に延在する蛇行形状を有し、一端がポート36に接続され、他端がポート38に接続される。接続チューブ22がポート36を介して第1チューブ30と接続される。第2チューブ32は、一端がポート40に接続され、他端がポート44に接続される。第3チューブ34は、上下に複数の折り返し部をもちつつ幅方向に延在する蛇行形状を有し、一端がポート42に接続され、他端がポート46に接続される。接続チューブ24がポート42に接続される。 The first tube 30 has a serpentine shape extending in the width direction with multiple folds above and below, one end connected to port 36, and the other end connected to port 38. The connection tube 22 is connected to the first tube 30 via port 36. The second tube 32 has one end connected to port 40, and the other end connected to port 44. The third tube 34 has a serpentine shape extending in the width direction with multiple folds above and below, one end connected to port 42, and the other end connected to port 46. The connection tube 24 is connected to port 42.

ポンプ14からは導入管50および導出管52が延出しており、導入管50がポート38に接続され、導出管52がポート40に接続される。すなわち、第1チューブ30が導入管50を介してポンプ14の入口に接続され、ポンプ14の出口が導出管52を介して第2チューブ32に接続される。導入管50および導出管52は、本実施形態では可撓性を有する樹脂製のチューブからなるが、金属製の配管としてもよい。 An inlet pipe 50 and an outlet pipe 52 extend from the pump 14, with the inlet pipe 50 connected to the port 38 and the outlet pipe 52 connected to the port 40. That is, the first tube 30 is connected to the inlet of the pump 14 via the inlet pipe 50, and the outlet of the pump 14 is connected to the second tube 32 via the outlet pipe 52. In this embodiment, the inlet pipe 50 and the outlet pipe 52 are made of flexible resin tubes, but they may also be made of metal piping.

液体注入機構16は、H状の通水管54と、通水管54に設けられた複数の逆止弁を備える。通水管54は、本実施形態では可撓性を有する樹脂製のチューブからなるが、金属製の配管としてもよい。通水管54は、互いに平行に延びる注水管56および排水管58と、注水管56と排水管58とを接続する接続管60を含む。接続管60は、注水管56および排水管58の各中間部に垂直に接続されている。 The liquid injection mechanism 16 includes an H-shaped water supply pipe 54 and a number of check valves provided in the water supply pipe 54. In this embodiment, the water supply pipe 54 is made of a flexible resin tube, but may be made of metal piping. The water supply pipe 54 includes a water supply pipe 56 and a drain pipe 58 that extend parallel to each other, and a connecting pipe 60 that connects the water supply pipe 56 and the drain pipe 58. The connecting pipe 60 is connected perpendicularly to the middle parts of the water supply pipe 56 and the drain pipe 58.

注水管56の一端は注入口62となっており、他端がポート46に接続される。一方、排水管58の一端は排出口64となっており、他端がポート44に接続される。第2チューブ32は、通水管54を介して第3チューブ34と接続する。 One end of the water injection pipe 56 is an inlet 62, and the other end is connected to the port 46. Meanwhile, one end of the drain pipe 58 is an outlet 64, and the other end is connected to the port 44. The second tube 32 is connected to the third tube 34 via the water passage pipe 54.

注水管56における注入口62の近傍に逆止弁70(「第1逆止弁」として機能する)が設けられている。排水管58における排出口64の近傍には逆止弁72(「第2逆止弁」として機能する)が設けられている。接続管60の中間部には逆止弁74(「第3逆止弁」として機能する)が設けられている。各逆止弁の作動の詳細については後述する。 A check valve 70 (functioning as a "first check valve") is provided near the inlet 62 of the water inlet pipe 56. A check valve 72 (functioning as a "second check valve") is provided near the outlet 64 of the drain pipe 58. A check valve 74 (functioning as a "third check valve") is provided in the middle of the connecting pipe 60. The operation of each check valve will be described in detail later.

熱交換パッド10には、通水路20の蛇行形状により横幅方向に隣接する各通路部の間に大小のスリット76が設けられており、ある程度の通気性が確保されている。通水路20を構成する複数のチューブは、背当部102の内側面105から突出しており、それらのチューブが装具100の表面に当接することとなる。 The heat exchange pad 10 has large and small slits 76 between adjacent passages in the width direction due to the meandering shape of the water passage 20, ensuring a certain degree of breathability. The multiple tubes that make up the water passage 20 protrude from the inner surface 105 of the back support portion 102, and these tubes come into contact with the surface of the brace 100.

図5は、熱交換装置1における液体循環通路を表す模式図である。
熱交換装置1には、冷却水を循環させる液体循環通路120が形成される。この液体循環通路120は、熱交換ユニット12の内部通路122、接続チューブ22、第1チューブ30、導入管50、ポンプ14の内部通路124、導出管52、第2チューブ32,液体注入機構16の通水管54、第3チューブ34および接続チューブ24を連通させる通路である。冷却水の循環はポンプ14の駆動により促進され、冷却水の温度は熱交換ユニット12における熱交換により低温に維持される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the liquid circulation passages in the heat exchange device 1. As shown in FIG.
A liquid circulation passage 120 for circulating the cooling water is formed in the heat exchange device 1. This liquid circulation passage 120 is a passage that communicates an internal passage 122 of the heat exchange unit 12, the connecting tube 22, the first tube 30, the inlet pipe 50, an internal passage 124 of the pump 14, the outlet pipe 52, the second tube 32, the water pipe 54 of the liquid injection mechanism 16, the third tube 34, and the connecting tube 24. The circulation of the cooling water is promoted by driving the pump 14, and the temperature of the cooling water is maintained low by heat exchange in the heat exchange unit 12.

図6は、熱交換ユニット12の構成を表す模式図である。
熱交換ユニット12は、熱交換器80、ペルチェ素子82、放熱フィン84、ファン86および制御部88を有する。熱交換器80は、上述した内部通路122を形成する配管90を含む。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the heat exchange unit 12. As shown in FIG.
The heat exchange unit 12 includes a heat exchanger 80, a Peltier element 82, heat dissipation fins 84, a fan 86, and a control unit 88. The heat exchanger 80 includes piping 90 that forms the internal passage 122 described above.

ペルチェ素子82は、板状の半導体熱電素子であり、通電により一方の面(吸熱面81)に吸熱効果を生じ、他方の面(発熱面83)に発熱効果を生じる。本実施形態では、熱交換ユニット12を冷却ユニットとして機能させるため、その吸熱面81が熱交換器80に当接し、発熱面83が放熱フィン84に当接する。放熱フィン84は、ヒートシンクとして機能する。 The Peltier element 82 is a plate-shaped semiconductor thermoelectric element that generates a heat absorption effect on one surface (heat absorption surface 81) and a heat generation effect on the other surface (heat generation surface 83) when electricity is applied. In this embodiment, in order to make the heat exchange unit 12 function as a cooling unit, the heat absorption surface 81 abuts against the heat exchanger 80 and the heat generation surface 83 abuts against the heat dissipation fins 84. The heat dissipation fins 84 function as a heat sink.

制御部88がペルチェ素子82への通電制御を行うことで、ペルチェ素子82が熱交換器80を流れる冷却水の熱を奪い、その冷却水の温度を設定温度に保つ。このときペルチェ素子82にて発生した熱は、放熱フィン84を介して外気に放出される。制御部88は、ファン86を駆動して放熱フィン84からの放熱を促進する。本実施形態では、配管90および放熱フィン84の材質として、熱伝導性に優れかつ軽量であるアルミニウム合金を採用しているが、銅その他の材質を採用することもできる。 The control unit 88 controls the power supply to the Peltier element 82, which causes the Peltier element 82 to remove heat from the cooling water flowing through the heat exchanger 80 and maintain the temperature of the cooling water at a set temperature. At this time, the heat generated by the Peltier element 82 is released to the outside air via the heat dissipation fins 84. The control unit 88 drives the fan 86 to promote heat dissipation from the heat dissipation fins 84. In this embodiment, an aluminum alloy, which has excellent thermal conductivity and is lightweight, is used as the material for the piping 90 and the heat dissipation fins 84, but copper or other materials can also be used.

図7は、ポンプ14の構成および動作を表す模式図である。図7(A)は14の吸引状態を示し、図7(B)はポンプ14の吐出状態を示す。
ポンプ14は、いわゆるダイアフラムポンプであり、上述の内部通路124が形成されたボディ91と、ボディ91の開口端を封止するように取り付けられたダイアフラム92と、ダイアフラム92を駆動する駆動部94を含む。
7A and 7B are schematic diagrams showing the configuration and operation of the pump 14. Fig. 7A shows the pump 14 in a suction state, and Fig. 7B shows the pump 14 in a discharge state.
The pump 14 is a so-called diaphragm pump, and includes a body 91 in which the above-mentioned internal passage 124 is formed, a diaphragm 92 attached to seal the open end of the body 91, and a drive unit 94 that drives the diaphragm 92.

ボディ91は、ダイアフラム92が接続される本体部130と、導入管50が接続される吸入管部132と、導出管52が接続される吐出管部134を有する。本体部130の内方に作動室136が形成されている。 The body 91 has a main body portion 130 to which the diaphragm 92 is connected, an intake pipe portion 132 to which the inlet pipe 50 is connected, and a discharge pipe portion 134 to which the outlet pipe 52 is connected. An operating chamber 136 is formed inside the main body portion 130.

吸入管部132の内方には弁室138が形成され、逆止弁140が配設されている。弁室138は、縮管部139を介して作動室136と連通する。逆止弁140は、弁室138に配置された弁体142と、導入管50の開口端に設けられた弁座144を含む。弁室138における縮管部139のやや上流側には、弁体142の開弁方向への変位を規制する係止部146が設けられている。 A valve chamber 138 is formed inside the suction pipe section 132, and a check valve 140 is disposed therein. The valve chamber 138 communicates with the operating chamber 136 via a contracting section 139. The check valve 140 includes a valve body 142 disposed in the valve chamber 138 and a valve seat 144 provided at the open end of the inlet pipe 50. A locking section 146 is provided slightly upstream of the contracting section 139 in the valve chamber 138 to restrict the displacement of the valve body 142 in the valve opening direction.

一方、吐出管部134の内方には弁室148が形成され、逆止弁150が配設されている。弁室148は、縮管部149を介して作動室136と連通する。逆止弁150は、弁室148に配置された弁体152と、縮管部149の開口端に設けられた弁座154を含む。弁室148における導出管52の開口端のやや上流側には、弁体152の開弁方向への変位を規制する係止部156が設けられている。 On the other hand, a valve chamber 148 is formed inside the discharge pipe section 134, and a check valve 150 is disposed therein. The valve chamber 148 communicates with the operating chamber 136 via a contracting section 149. The check valve 150 includes a valve body 152 disposed in the valve chamber 148 and a valve seat 154 provided at the open end of the contracting section 149. A locking section 156 is provided slightly upstream of the open end of the outlet pipe 52 in the valve chamber 148 to restrict the displacement of the valve body 152 in the valve opening direction.

駆動部94は、ダイアフラム92の中央部が固定された作動ロッド160と、作動ロッド160をダイアフラム92の軸線方向に駆動する図示しないアクチュエータを含む。アクチュエータは例えばソレノイドであってもよいし、モータであってもよい。 The driving unit 94 includes an actuating rod 160 to which the center of the diaphragm 92 is fixed, and an actuator (not shown) that drives the actuating rod 160 in the axial direction of the diaphragm 92. The actuator may be, for example, a solenoid or a motor.

図7(A)に示すように、ポンプ14の吸引作動時には、ダイアフラム92が作動室136を拡大するように駆動される。そのとき生じる負圧により逆止弁150が閉弁状態となる一方、逆止弁140が全開状態となって冷却水が作動室136に引き込まれる。このとき、図示のように弁体142が係止部146に係止されることにより、導入管50からの冷却水の流入が許容される(図中太線矢印参照)。 As shown in FIG. 7(A), when the pump 14 is in suction operation, the diaphragm 92 is driven to expand the working chamber 136. The negative pressure generated at this time closes the check valve 150, while the check valve 140 is fully open, drawing cooling water into the working chamber 136. At this time, the valve body 142 is engaged with the engagement portion 146 as shown in the figure, allowing the inflow of cooling water from the inlet pipe 50 (see the thick arrow in the figure).

一方、図7(B)に示すように、ポンプ14の吐出作動時には、ダイアフラム92が作動室136を縮小するように駆動される。そのとき生じる圧力により逆止弁140が閉弁状態となる一方、逆止弁150が全開状態となり、作動室136の冷却水が導出管52へ吐出される。このとき、図示のように弁体152が係止部156に係止されることにより、導出管52への冷却水の流出が許容される(図中太線矢印参照)。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the pump 14 is in the discharge operation, the diaphragm 92 is driven to reduce the working chamber 136. The pressure generated at this time closes the check valve 140, while the check valve 150 is fully open, and the cooling water in the working chamber 136 is discharged to the outlet pipe 52. At this time, the valve body 152 is engaged with the engagement portion 156 as shown in the figure, allowing the cooling water to flow out to the outlet pipe 52 (see the thick arrow in the figure).

このようなポンプ14の吸引作動および吐出作動が繰り返されることにより、液体循環通路120における冷却水の循環が促進される。また、ポンプ14としてダイアフラムポンプを採用することで、その作動状態にかかわらず作動室136の容積をある程度確保できる。このため、後述する冷却水の注入時に、ポンプ14がその注入に対する抵抗となり難い。 The repeated suction and discharge operations of the pump 14 promote the circulation of cooling water in the liquid circulation passage 120. In addition, by using a diaphragm pump as the pump 14, a certain amount of volume can be secured for the working chamber 136 regardless of the operating state. Therefore, the pump 14 is less likely to resist the injection of cooling water when it is injected, as described below.

図8は、液体注入機構16の構成を表す模式図である。
液体注入機構16には上述のように、逆止弁70(第1逆止弁)、逆止弁72(第2逆止弁)および逆止弁74(第3逆止弁)が設けられている。逆止弁70および逆止弁72は、熱交換装置1の使用に先立って液体循環通路120に冷却水を充填させる際に一時的に開弁する。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid injection mechanism 16. As shown in FIG.
As described above, the liquid injection mechanism 16 is provided with the check valve 70 (first check valve), the check valve 72 (second check valve), and the check valve 74 (third check valve). The check valve 70 and the check valve 72 are temporarily opened when the liquid circulation passage 120 is filled with cooling water prior to use of the heat exchange device 1.

すなわち、熱交換装置1の軽量化を図るため、液体循環通路120には冷却水を貯留するためのタンクが設けられていない。このため、熱交換装置1を使用する際には、予め液体循環通路120に冷却水を充填しなければならない。本実施形態では、注入口62が注入器(図示略)のシリンダを着脱可能な形状を有する。その注入器により外部から液体循環通路120へ流体(本実施形態では水)を注入する。この注入は手動ポンプによるものでもよいし、電動ポンプによるものでもよい。 That is, in order to reduce the weight of the heat exchange device 1, the liquid circulation passage 120 is not provided with a tank for storing cooling water. Therefore, when using the heat exchange device 1, the liquid circulation passage 120 must be filled with cooling water in advance. In this embodiment, the injection port 62 has a shape that allows the cylinder of an injector (not shown) to be attached and detached. The injector is used to inject a fluid (water in this embodiment) from the outside into the liquid circulation passage 120. This injection may be performed by a manual pump or an electric pump.

逆止弁70は、流体の注入圧力が第1設定圧力以上となれば開弁し、第1設定圧力未満となれば閉弁する。逆止弁70は、注入口62の近傍に形成された第1弁座と、第1弁座に下流側から着脱して弁部を開閉する第1弁体と、第1弁体を閉弁方向に付勢する第1スプリングを有する。第1スプリングの荷重により第1設定圧力が調整されている。逆止弁70の開弁により液体循環通路120への流体の注入が可能となる。逆止弁70の閉弁により、外部から液体循環通路120への空気の流入を防止できる。 The check valve 70 opens when the fluid injection pressure is equal to or greater than the first set pressure, and closes when the fluid injection pressure is less than the first set pressure. The check valve 70 has a first valve seat formed near the injection port 62, a first valve body that is attached to and detached from the downstream side of the first valve seat to open and close the valve section, and a first spring that biases the first valve body in the valve closing direction. The first set pressure is adjusted by the load of the first spring. Opening the check valve 70 allows the injection of fluid into the liquid circulation passage 120. Closing the check valve 70 prevents air from entering the liquid circulation passage 120 from the outside.

逆止弁72は、流体圧力が第2設定圧力以上となれば開弁し、第2設定圧力未満となれば閉弁する。逆止弁72は、排出口64の近傍に形成された第2弁座と、第2弁座に下流側から着脱して弁部を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向に付勢する第2スプリングを有する。第2スプリングの荷重により第2設定圧力が調整されている。流体の注入時に逆止弁70が開弁することにより、液体循環通路120内の空気を押し出すように排出できる。それにより、液体循環通路120を流体で満たすことができる。逆止弁70,72の閉弁により流体を液体循環通路120に封じ込めることができる。 The check valve 72 opens when the fluid pressure is equal to or greater than the second set pressure, and closes when the fluid pressure is less than the second set pressure. The check valve 72 has a second valve seat formed near the discharge port 64, a second valve body that is attached to and detached from the second valve seat from the downstream side to open and close the valve section, and a second spring that biases the second valve body in the valve closing direction. The second set pressure is adjusted by the load of the second spring. When the check valve 70 opens when the fluid is injected, the air in the liquid circulation passage 120 can be pushed out and discharged. This allows the liquid circulation passage 120 to be filled with fluid. The check valves 70 and 72 close to confine the fluid in the liquid circulation passage 120.

逆止弁74は、接続管60の中間部に形成された第3弁座と、第3弁座に下流側から着脱して弁部を開閉する第3弁体を有する。逆止弁74は、第3弁体を閉弁方向に付勢するスプリングを有しておらず、流体が液体循環通路120を順方向に流れる限り開弁状態を保つ。逆止弁74を配設したことにより、流体の循環に方向性をもたせ、液体循環通路120に流体を充填させることができる。 The check valve 74 has a third valve seat formed in the middle of the connecting pipe 60, and a third valve body that is attached to and detached from the downstream side of the third valve seat to open and close the valve section. The check valve 74 does not have a spring that biases the third valve body in the valve closing direction, and remains open as long as the fluid flows forward through the liquid circulation passage 120. By providing the check valve 74, it is possible to provide directionality to the circulation of the fluid and fill the liquid circulation passage 120 with the fluid.

ここで、逆止弁70の開弁圧力(つまり第1設定圧力)は、ポンプ14の吸引圧力(絶対値)よりも大きくなるように設定されている。このため、ポンプ14が作動するごとに逆止弁70が開弁して空気を吸引するなどを防止できる。 Here, the opening pressure of the check valve 70 (i.e., the first set pressure) is set to be greater than the suction pressure (absolute value) of the pump 14. This prevents the check valve 70 from opening and sucking in air every time the pump 14 is operated.

逆止弁72の開弁圧力(つまり第2設定圧力)は、ポンプ14の吐出圧力と外部からの変動圧力とを合わせた値よりも大きくなるように設定されている。ここでいう「外部からの変動圧力」は、対象者が装具100を装着したときに熱交換パッド10に加わる押圧力などを含み、実験等により予め適切な値が設定される。ポンプ14の吐出圧力と吸引圧力の大きさ(絶対値)はほぼ等しい。第2設定圧力は第1設定圧力よりも大きい。 The opening pressure of the check valve 72 (i.e., the second set pressure) is set to be greater than the combined value of the discharge pressure of the pump 14 and the external fluctuating pressure. The "external fluctuating pressure" referred to here includes the pressing force applied to the heat exchange pad 10 when the subject wears the orthosis 100, and an appropriate value is set in advance through experiments, etc. The magnitudes (absolute values) of the discharge pressure and suction pressure of the pump 14 are approximately equal. The second set pressure is greater than the first set pressure.

逆止弁74の開弁圧力は、本実施形態では実質的にゼロとされ、ポンプ14の入口と出口の圧力差を抑え、揚程への影響を緩和している。なお、変形例においては、逆止弁74に荷重のごく小さなスプリングを設け、微小な開弁圧力(つまり第3設定圧力)を設定してもよい。ただし、第3設定圧力は第2設定圧力よりも小さくなるようにする。 In this embodiment, the opening pressure of the check valve 74 is set to substantially zero, suppressing the pressure difference between the inlet and outlet of the pump 14 and mitigating the effect on the head. In a modified example, a spring with a very small load may be provided in the check valve 74 to set a very small opening pressure (i.e., the third set pressure). However, the third set pressure is set to be smaller than the second set pressure.

以上のように各逆止弁の開弁圧力を設定することにより、液体循環通路120への流体の充填時や使用中における液体の漏れや空気の流入を防止できる。なお、各逆止弁を構成する部品には錆び難く、対候性の高い材質が用いられている。 By setting the opening pressure of each check valve as described above, it is possible to prevent liquid leakage and air inflow when filling the liquid circulation passage 120 with fluid or during use. The components that make up each check valve are made of materials that are resistant to rust and weather.

以上に説明したように、本実施形態によれば、液体注入機構16を設け、液体循環通路120に予め冷却水を充填可能とすることで、熱交換装置1をいわゆるタンクレスにて構成できる。このため、熱交換装置1の簡素化および軽量化を実現でき、装具等への装着が容易となる。装具等を装着する対象者への負担も軽減できる。 As described above, according to this embodiment, the heat exchange device 1 can be configured as a so-called tankless device by providing the liquid injection mechanism 16 and allowing the liquid circulation passage 120 to be filled with cooling water in advance. This allows the heat exchange device 1 to be simplified and lightweight, making it easier to attach to an appliance, etc. The burden on the subject wearing the appliance, etc. can also be reduced.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。 The above describes a preferred embodiment of the present invention, but it goes without saying that the present invention is not limited to that specific embodiment, and various modifications are possible within the scope of the technical concept of the present invention.

[変形例]
図9は、変形例に係る装具200の構成を表す部分拡大図である。
装具200は、接続チューブ22,24の長さを調整するためのチューブ引き回し構造と、外気による熱交換パッド10の温度変化を抑制するための断熱構造を有する。
[Modification]
FIG. 9 is a partial enlarged view showing the configuration of an appliance 200 according to a modified example.
The appliance 200 has a tube routing structure for adjusting the lengths of the connection tubes 22, 24, and a heat insulating structure for suppressing temperature changes in the heat exchange pad 10 due to outside air.

図9(A)に示すように、装具200の背当部202(「装着部」に対応)は、熱交換パッド10が配置される熱交換領域210が厚手の生地からなり、その外部領域212が薄手の生地からなる。熱交換領域210に断熱構造が形成される(詳細後述)。外部領域212は、メッシュ構造を有する。 As shown in FIG. 9(A), the back support part 202 (corresponding to the "wearing part") of the brace 200 has a heat exchange area 210 where the heat exchange pad 10 is placed, which is made of a thick fabric, and an outer area 212 of which is made of a thin fabric. A thermal insulation structure is formed in the heat exchange area 210 (described in detail later). The outer area 212 has a mesh structure.

熱交換領域210の外側面214には、接続チューブ22,24を引っ掛けるようにして固定可能な複数の固定部220が設けられている。固定部220は、左右に一対ずつ上下方向に3段設けられた面ファスナー220a~220cからなる。熱交換パッド10の下端につながった接続チューブ22,24は、背当部202の外側面214に引き回され、面ファスナー220a~220cのいずれかに固定されることで、上下方向に延びる長さが調整される。 The outer surface 214 of the heat exchange area 210 is provided with multiple fixing parts 220 onto which the connection tubes 22, 24 can be hooked and fixed. The fixing parts 220 are made of hook-and-loop fasteners 220a-220c arranged in three rows in the vertical direction, with one pair on each side. The connection tubes 22, 24 connected to the lower end of the heat exchange pad 10 are routed around the outer surface 214 of the back support 202, and the length of their extension in the vertical direction can be adjusted by fixing them to one of the hook-and-loop fasteners 220a-220c.

図9(A)には、接続チューブ22,24が中段の面ファスナー220bに固定された状態が示されている。図9(B)には、接続チューブ22,24が下段の面ファスナー220cに固定された状態が示されている。各接続チューブは、上方の面ファスナーに固定されるほど短くなり、下方の面ファスナーに固定されるほど長くなる。なお、各チューブは面ファスナーに固定しなくてもよく、その場合に最も長くなる。 Figure 9 (A) shows the connection tubes 22, 24 fixed to the middle hook-and-loop fastener 220b. Figure 9 (B) shows the connection tubes 22, 24 fixed to the lower hook-and-loop fastener 220c. Each connection tube becomes shorter as it is fixed to an upper hook-and-loop fastener, and longer as it is fixed to a lower hook-and-loop fastener. Note that each tube does not have to be fixed to a hook-and-loop fastener, in which case it will be at its longest.

背当部202の上部中央には、液体注入機構16を収容する収容部230が設けられている。収容部230は、ポケットの態様をなし、液体注入機構16を外部に露出させないように覆うカバーとしても機能する。収容部230の上下方向中央部に切れ目232が設けられており、必要に応じて液体注入機構16の上部(注入口62、排出口64)を外部に露出させることができる(図9(B)参照)。 A storage section 230 that stores the liquid injection mechanism 16 is provided in the center of the upper part of the backrest 202. The storage section 230 is in the form of a pocket, and also functions as a cover that covers the liquid injection mechanism 16 so that it is not exposed to the outside. A slit 232 is provided in the center of the storage section 230 in the vertical direction, and the upper part of the liquid injection mechanism 16 (inlet 62, outlet 64) can be exposed to the outside as necessary (see FIG. 9 (B)).

図10は、対象者Mへの装具200の適用例を表す図である。
装具200を対象者Mへ装着する際には、上述したチューブ引き回し構造により接続チューブ22,24の長さを適度に調整した後、背当部202を背中に当てつつ、左右のストラップ部104,106を接続する。本変形例では、このようなチューブ引き回し構造を設けることで、対象者の身長にかかわらず装具200を使用できる。すなわち、装具200をフリーサイズとして提供できる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of application of the prosthesis 200 to a subject M.
When the brace 200 is fitted to the subject M, the lengths of the connection tubes 22, 24 are appropriately adjusted using the above-mentioned tube routing structure, and then the back support portion 202 is placed against the back, while the left and right strap portions 104, 106 are connected. In this modified example, by providing such a tube routing structure, the brace 200 can be used regardless of the subject's height. In other words, the brace 200 can be provided as a free size.

図11は、装具200の熱交換領域210における断熱構造を示す図である。
熱交換領域210においては、装具200の生地が断熱層240を有し、厚みが大きくなっている。この断熱層240は、厚みのあるメッシュ生地242と、貼り合わせ生地244とを、両者間に空気層Sを形成しつつ貼り合わせて構成される。
FIG. 11 is a diagram showing the insulating structure in the heat exchange area 210 of the appliance 200.
In the heat exchange region 210, the fabric of the appliance 200 has a heat insulating layer 240 and is thicker. This heat insulating layer 240 is formed by bonding a thick mesh fabric 242 and a bonding fabric 244 together with an air layer S formed between them.

メッシュ生地242は、例えばダブルラッセル構造を有するものでよい。貼り合わせ生地244は、例えばウレタン発泡体を芯材とし、起毛を有するものでよい。貼り合わせ生地244の外側面が外気に晒される。メッシュ生地242の内方に熱交換パッド10が位置し、通水路20を構成するチューブが、対象者Mの肌面Mbに直接又はインナーウェアを介して当接する。メッシュ生地242そのものも空気層を有するため、空気層Sとともに断熱効果を発揮する。このような構成により、外気温による冷却水の温度上昇を抑制できる。 The mesh fabric 242 may have, for example, a double raschel structure. The laminated fabric 244 may have, for example, a urethane foam core and be raised. The outer surface of the laminated fabric 244 is exposed to the outside air. The heat exchange pad 10 is located inside the mesh fabric 242, and the tubes that make up the water passage 20 abut against the skin surface Mb of the subject M directly or via innerwear. The mesh fabric 242 itself has an air layer, and therefore exerts an insulating effect together with the air layer S. This configuration makes it possible to suppress the temperature rise of the cooling water due to the outside air temperature.

なお、本変形例では、固定部220を面ファスナーにて構成したが、ボタンその他の固定手段を採用してもよい。接続チューブに粘着性の生地を貼り付けてもよい。また、装具200の外観を考慮し、面ファスナーを外側から覆うカバーを別途設けてもよい。 In this modification, the fixing portion 220 is configured with a hook-and-loop fastener, but buttons or other fixing means may be used. An adhesive fabric may be attached to the connection tube. Also, taking into consideration the appearance of the brace 200, a separate cover may be provided to cover the hook-and-loop fastener from the outside.

本変形例の断熱構造については、上記実施形態にも適用できることは言うまでもない。また、断熱構造は上記のものに限らず、外気から熱交換パッド10への熱伝達を抑制する構造であれば採用できる。 It goes without saying that the heat insulating structure of this modified example can also be applied to the above embodiment. Furthermore, the heat insulating structure is not limited to the above, and any structure that suppresses heat transfer from the outside air to the heat exchange pad 10 can be used.

図12は、他の変形例に係るウェア300の構成を表す図である。図12(A)は正面図であり、図12(B)は背面図である。
本変形例では、ウェア300が熱交換装置301を一体に備える。熱交換装置301は、熱交換パッド310および熱交換ユニット312を含み、ウェア300に着脱可能に取り付けられる。ウェア300は、本変形例ではベストの形態を有するが、シャツ、作業着、ジャケット、コートその他の形態を有してもよい。
12A and 12B are diagrams illustrating the configuration of a garment 300 according to another modified example, in which Fig. 12A is a front view and Fig. 12B is a rear view.
In this modification, the wear 300 is integrally provided with a heat exchange device 301. The heat exchange device 301 includes a heat exchange pad 310 and a heat exchange unit 312, and is detachably attached to the wear 300. In this modification, the wear 300 has the form of a vest, but may have the form of a shirt, work clothes, a jacket, a coat, or the like.

ウェア300は、全体的に薄手の生地からなり、左右対称な構造を有する。ウェア300の脇身頃302には通気性の良いメッシュ構造の生地が採用されている。ウェア300の前身頃304にはジップファスナー314が設けられているが、ボタンその他の開閉構造を採用してもよい。ウェア300の裏面には、後身頃306の上半部から前身頃304の上半部にかけて熱交換パッド310が装着される。ウェア300の後身頃306の下半部にポケット316が取り付けられ、熱交換ユニット312を収容する。なお、後身頃306の上半部と前身頃304の上半部は「装着部」に対応する。 The garment 300 is made of a thin fabric overall and has a symmetrical structure. A breathable mesh fabric is used for the armpits 302 of the garment 300. A zip fastener 314 is provided on the front body 304 of the garment 300, but buttons or other opening and closing structures may also be used. A heat exchange pad 310 is attached to the back of the garment 300, from the upper half of the back body 306 to the upper half of the front body 304. A pocket 316 is attached to the lower half of the back body 306 of the garment 300, and contains a heat exchange unit 312. The upper half of the back body 306 and the upper half of the front body 304 correspond to the "wearing part".

熱交換パッド310の内面の全体にわたり通水路320が設けられている。通水路320は、複数のチューブを連結して構成される。熱交換ユニット312は、上記実施形態の熱交換ユニット12とほぼ同様の構成を有するが、さらにポンプ318および内蔵型のバッテリを含む。熱交換パッド310と熱交換ユニット312とは、接続チューブ322,324を介して接続される。 A water passage 320 is provided over the entire inner surface of the heat exchange pad 310. The water passage 320 is formed by connecting multiple tubes. The heat exchange unit 312 has a configuration similar to that of the heat exchange unit 12 of the above embodiment, but further includes a pump 318 and a built-in battery. The heat exchange pad 310 and the heat exchange unit 312 are connected via connection tubes 322 and 324.

図13は、ポケット316の取付構造を表す図である。
ポケット316は、袋状の本体317を有し、熱交換ユニット312の収容部として機能する。本体317の表面中央には挿通孔326が設けられ、熱交換ユニット312のファン86を露出させることができる。ポケット316の裏面には面ファスナーのフック面が設けられている(図示略)。
FIG. 13 is a diagram showing the mounting structure of the pocket 316.
The pocket 316 has a bag-shaped main body 317 and functions as a housing for the heat exchange unit 312. An insertion hole 326 is provided in the center of the front surface of the main body 317, allowing the fan 86 of the heat exchange unit 312 to be exposed. A hook surface of a hook-and-loop fastener is provided on the back surface of the pocket 316 (not shown).

一方、ウェア300の後身頃306の下半部中央には、所定幅で切り欠かれた開放部328が設けられる。後身頃306における開放部328の周囲には、面ファスナーのループ面が設けられている。このため、熱交換ユニット312を収容した状態のポケット316を後身頃306に対して容易に着脱できる。ポケット316を後身頃306に装着した際、開放部328はポケット316により覆われることとなる(図12(B)参照)。 The rear body 306 of the garment 300 has an opening 328 cut out at a predetermined width in the center of the lower half. A hook-and-loop fastener surface is provided around the opening 328 in the rear body 306. This allows the pocket 316 containing the heat exchange unit 312 to be easily attached to and detached from the rear body 306. When the pocket 316 is attached to the rear body 306, the opening 328 is covered by the pocket 316 (see FIG. 12B).

図14は、熱交換パッド310の構成を表す図である。図14(A)は熱交換パッド310の構成を示し、図14(B)は通水路320の構成を示す。
図14(A)に示すように、熱交換パッド310は、左右対称に配置される左パッド330Fおよび右パッド330Rを有する。これらを特に区別しない場合には、「パッド330」を総称する。各パッド330は、対象者の背中側に当てられる背部当接領域332、肩部に対応する肩部当接領域334、および胸部に対応する胸部当接領域336を有する。これらの領域のうち、背部当接領域332が最も広い面積を有する。
14A and 14B are diagrams showing the configuration of the heat exchange pad 310. Fig. 14A shows the configuration of the heat exchange pad 310, and Fig. 14B shows the configuration of the water passage 320.
As shown in Fig. 14(A), the heat exchange pad 310 has a left pad 330F and a right pad 330R arranged symmetrically. When there is no particular distinction between them, they are collectively referred to as "pads 330". Each pad 330 has a back contact area 332 that is placed against the back of the subject, a shoulder contact area 334 that corresponds to the shoulders, and a chest contact area 336 that corresponds to the chest. Of these areas, the back contact area 332 has the largest area.

左パッド330Fの裏面に左側チューブ340Fが張り巡らされ、右パッド330Rの裏面に右側チューブ340Rが張り巡らされている。これらを特に区別しない場合には、「チューブ340」を総称する。各チューブ340は、パッド330の下端内側部に基端を有し、背部当接領域332を蛇行しながら肩部当接領域334を経て胸部当接領域336まで延びる。そして、胸部当接領域336の先端部で折り返し、肩部当接領域334を経て背部当接領域332の上端部に延びる。各チューブ340は、パッド330の上端内側部に先端を有する。左側チューブ340Fの先端と右側チューブ340Rの先端とは、接続チューブ342を介して接続される。 The left tube 340F is stretched on the back surface of the left pad 330F, and the right tube 340R is stretched on the back surface of the right pad 330R. When there is no particular distinction between them, they are collectively referred to as "tubes 340". Each tube 340 has a base end on the inner side of the lower end of the pad 330, and extends to the chest contact area 336 by meandering through the back contact area 332 via the shoulder contact area 334. Then, it turns back at the tip of the chest contact area 336, and extends to the upper end of the back contact area 332 via the shoulder contact area 334. Each tube 340 has a tip on the inner side of the upper end of the pad 330. The tip of the left tube 340F and the tip of the right tube 340R are connected via a connecting tube 342.

図14(B)に示すように、左側チューブ340Fは、基端に接続チューブ322と接続する接続部344を有し、先端に接続チューブ342と接続する接続部346を有する。右側チューブ340Rは、基端に接続チューブ324と接続する接続部344を有し、先端に接続チューブ342と接続する接続部346を有する。各チューブ340は、蛇行部に複数の折り返し部348を有する。 As shown in FIG. 14B, the left tube 340F has a connection part 344 at its base end that connects to the connection tube 322, and a connection part 346 at its tip that connects to the connection tube 342. The right tube 340R has a connection part 344 at its base end that connects to the connection tube 324, and a connection part 346 at its tip that connects to the connection tube 342. Each tube 340 has multiple folds 348 in the meandering section.

各折り返し部348は、平面視において比較的大きな面積を有し、その領域において通水路320の通路断面を安定に形成するための複数の支柱350を有する。チューブ340における肩部対応領域には、胸部対応領域への往路と復路とをバイパスする複数のバイパス通路バイパ通路352が設けられており、チューブ340における流路の詰まりに対応できるようにされている。 Each turn-back section 348 has a relatively large area in plan view, and has multiple supports 350 for stably forming the passage cross section of the water passage 320 in that region. In the shoulder-corresponding region of the tube 340, multiple bypass passages 352 are provided that bypass the outward and return paths to the chest-corresponding region, so that clogging of the flow path in the tube 340 can be dealt with.

接続チューブ322の接続部344とは反対側端部には、熱交換ユニット312と接続するためのカップリング356が設けられている。カップリング356は、注入口62としても機能する。接続チューブ324の接続部344とは反対側端部には、熱交換ユニット312と接続するためのカップリング358が設けられている。接続チューブ324の中途には分岐路360が設けられ、その分岐路360に逆止弁72および排出口64が設けられる。接続チューブ322が「第1配管」として機能し、接続チューブ324が「第2配管」として機能する。カップリング356が「第1カップリング」として機能し、カップリング358が「第2カップリング」として機能する。 At the end of the connection tube 322 opposite the connection part 344, a coupling 356 is provided for connecting to the heat exchange unit 312. The coupling 356 also functions as an inlet 62. At the end of the connection tube 324 opposite the connection part 344, a coupling 358 is provided for connecting to the heat exchange unit 312. A branch path 360 is provided midway through the connection tube 324, and a check valve 72 and an outlet 64 are provided in the branch path 360. The connection tube 322 functions as the "first piping", and the connection tube 324 functions as the "second piping". The coupling 356 functions as the "first coupling", and the coupling 358 functions as the "second coupling".

図15は、液体循環通路120における冷却水の充填方法を表す図である。
上述した左側チューブ340F、右側チューブ340Rおよび接続チューブ342が通水路320を形成する。図中の矢印は、液体循環通路120に冷却水を充填する際の水の流れを示す。
FIG. 15 is a diagram showing a method of filling the liquid circulation passage 120 with cooling water.
The above-mentioned left tube 340F, right tube 340R and connection tube 342 form the water passage 320. The arrows in the figure indicate the flow of water when the liquid circulation passage 120 is filled with cooling water.

冷却水の充填作業に際し、給水源370と排水受け372が用意される。これらは水を貯留可能なビーカーやバケツなどの容器でよい。給水源370には十分な量の冷却水が溜められている。排水受け372は空の容器でよい。そして、熱交換ユニット312の入口を構成するカップリング380に給水チューブ374の一端であるカップリング376を接続し、熱交換ユニット312の出口を構成するカップリング382に接続チューブ322のカップリング356を接続する。給水チューブ374は、給水工程に際して別途用意され、その他端は給水源370の冷却水内に配置される。接続チューブ324の排出口64の下方に排水受け372を配置する。 When filling the cooling water, a water supply source 370 and a drainage receiver 372 are prepared. These may be containers such as beakers or buckets that can store water. A sufficient amount of cooling water is stored in the water supply source 370. The drainage receiver 372 may be an empty container. Then, a coupling 376, which is one end of the water supply tube 374, is connected to a coupling 380 that constitutes the inlet of the heat exchange unit 312, and a coupling 356 of the connection tube 322 is connected to a coupling 382 that constitutes the outlet of the heat exchange unit 312. The water supply tube 374 is prepared separately for the water supply process, and the other end is placed in the cooling water of the water supply source 370. The drainage receiver 372 is placed below the outlet 64 of the connection tube 324.

この状態で熱交換ユニット312のポンプ318を駆動する。それにより、給水源370から冷却水が組み上げられ、接続チューブ322を介して左側チューブ340Fに導入される。この冷却水は、左側チューブ340Fを満たした後、接続チューブ342を介して右側チューブ340Rに導入される。このとき、通水路320内の空気が排出口64から押し出される。冷却水は右側チューブ340Rを満たした後、排出口64から排水受け372に漏れ出る。ただし、逆止弁72が機能するため、冷却水の漏れ量は最小限に抑えられる。このようにして通水路320に冷却水が充填された後、ポンプ318の駆動を停止する。 In this state, the pump 318 of the heat exchange unit 312 is driven. This causes cooling water to be pumped up from the water supply source 370 and introduced into the left tube 340F via the connecting tube 322. After filling the left tube 340F, this cooling water is introduced into the right tube 340R via the connecting tube 342. At this time, the air in the water passage 320 is pushed out from the exhaust port 64. After filling the right tube 340R, the cooling water leaks out from the exhaust port 64 into the drain receiver 372. However, since the check valve 72 is functioning, the amount of cooling water leakage is kept to a minimum. After the water passage 320 is filled with cooling water in this way, the operation of the pump 318 is stopped.

その後、給水チューブ374をカップリング380から取り外し、カップリング358をカップリング380に接続する。それにより、液体循環通路120に冷却水が満たされた状態となる。各カップリングは、相手方のカップリングとの接続が外されると流路を閉じる逆止弁の機能を有するため、このような取り付け、取り外しの際の冷却水の漏れが抑制され、その充填状態を維持できる。また、排出口64についても上述のように、逆止弁72の機能により冷却水の漏れが防止される。 Then, the water supply tube 374 is removed from the coupling 380, and the coupling 358 is connected to the coupling 380. This fills the liquid circulation passage 120 with cooling water. Each coupling functions as a check valve that closes the flow path when the coupling is disconnected from the other coupling, preventing leakage of cooling water during such installation and removal, and maintaining the filled state. As described above, the check valve 72 also prevents leakage of cooling water from the outlet 64.

図16は、冷却水の充填時および循環時における各部の機能を模式的に表す図である。図16(A)は充填時の状態を示し、図16(B)は循環時の状態を示す。
図16(A)に示すように、冷却水の充填時においては、ポンプ318の駆動部94が駆動されることで、ダイアフラムポンプの逆止弁140と逆止弁150とが交互に開弁して冷却水をくみ上げる。この冷却水が通水路320に供給される。このとき、カップリング358が非接続状態であるため、ポンプ318の吐出圧力により逆止弁72が開弁し、排出口64から空気が排出される。排出口64から冷却水が排出され始めると、通水路320が充填状態であることが分かるため、ポンプ318を停止させる。それにより、ポンプ318の吐出圧力がなくなるため、逆止弁72が閉じる。
16A and 16B are diagrams showing the functions of the various parts when the cooling water is filled and circulated, with Fig. 16A showing the filling state and Fig. 16B showing the circulation state.
16A, when the cooling water is being filled, the drive unit 94 of the pump 318 is driven, so that the check valves 140 and 150 of the diaphragm pump are alternately opened to pump up the cooling water. This cooling water is supplied to the water passage 320. At this time, because the coupling 358 is in a disconnected state, the check valve 72 is opened by the discharge pressure of the pump 318, and air is discharged from the discharge port 64. When the cooling water starts to be discharged from the discharge port 64, it is determined that the water passage 320 is in a filled state, and the pump 318 is stopped. This causes the discharge pressure of the pump 318 to disappear, and the check valve 72 closes.

図16(B)に示すように、この状態でカップリング358をカップリング380に接続することにより、液体循環通路120が形成される。熱交換ユニット312および通水路320の双方に冷却水が充填されているため、液体循環通路120の全体として冷却水が満たされた状態となる。そして、ポンプ318を駆動することにより、液体循環通路120において冷却水を循環させることができる。このとき、ポンプ318の吐出圧力は冷却水の循環のために消費されるため、逆止弁72には開弁圧を超えた圧力は作用せず、その閉弁状態を維持する。 As shown in FIG. 16B, by connecting the coupling 358 to the coupling 380 in this state, the liquid circulation passage 120 is formed. Because both the heat exchange unit 312 and the water passage 320 are filled with cooling water, the entire liquid circulation passage 120 is filled with cooling water. Then, by driving the pump 318, the cooling water can be circulated in the liquid circulation passage 120. At this time, the discharge pressure of the pump 318 is consumed for circulating the cooling water, so no pressure exceeding the valve opening pressure acts on the check valve 72, and the check valve 72 remains closed.

本変形例によれば、ポンプ318が冷却水の充填時にも機能するため、作業性が向上する。また、上記実施形態における逆止弁70,74の機能をポンプ318の機能により代替できる。さらに、ウェア300に着脱可能なポケット316に熱交換ユニット312を収容するため、対象者の背丈や腰位置を考慮した熱交換ユニット312の取り付けが必要なくなる。このため、図10に示したようなチューブ引き回し構造も不要となる。 According to this modified example, the pump 318 functions even when the cooling water is being filled, improving workability. In addition, the functions of the check valves 70, 74 in the above embodiment can be substituted by the functions of the pump 318. Furthermore, since the heat exchange unit 312 is housed in a pocket 316 that can be detached from the wearer's clothing 300, it is not necessary to attach the heat exchange unit 312 taking into account the subject's height and waist position. Therefore, the tube routing structure shown in FIG. 10 is also not necessary.

なお、本変形例では図15等に示したように、接続チューブ324に分岐路360を設け、その先端に排出口64を設ける構成を示した。他の変形例においては、分岐路360をなくし、カップリング358を排出口64として機能させてもよい。例えば、冷却水の充填時に給水チューブ374のような構造の排出チューブを別途用意し、カップリング358に接続して冷却水を排出できるようにしてもよい。その排出チューブに逆止弁72を設けてもよい。すなわち、カップリング358は、排出口64と連通する接続チューブ324に設けられていればよい。 In this modified example, as shown in FIG. 15 etc., a branch path 360 is provided in the connection tube 324, and an outlet 64 is provided at the tip of the branch path 360. In other modified examples, the branch path 360 may be eliminated, and the coupling 358 may function as the outlet 64. For example, when filling with cooling water, a separate outlet tube having a structure similar to that of the water supply tube 374 may be prepared and connected to the coupling 358 so that the cooling water can be discharged. A check valve 72 may be provided in the outlet tube. In other words, the coupling 358 may be provided in the connection tube 324 that communicates with the outlet 64.

上記実施形態では、熱交換装置1を高温環境下で機能する冷却装置として構成した例を示した。すなわち、熱交換パッド10が「吸熱パッド」として機能し、熱交換ユニット12が「冷却ユニット」として機能する構成を例示した。 In the above embodiment, an example was shown in which the heat exchange device 1 is configured as a cooling device that functions in a high-temperature environment. That is, an example was shown in which the heat exchange pad 10 functions as a "heat absorbing pad" and the heat exchange unit 12 functions as a "cooling unit."

変形例においては、熱交換装置を低温環境下で機能する保温装置として構成してもよい。液体循環通路120には、流体として温水が循環することとなる。具体的には、図6に示したペルチェ素子82を上下反対向きに配設することで、熱交換器80側を発熱面83とし、放熱フィン84側を吸熱面81とすることができる。それにより、配管90を流れる温水の温度を適度に保つことができる。その熱交換装置を対象者の装具等に取り付けることにより、低温環境下での作業性を向上できる。 In a modified example, the heat exchange device may be configured as a heat retention device that functions in a low-temperature environment. Warm water circulates as a fluid through the liquid circulation passage 120. Specifically, by arranging the Peltier element 82 shown in FIG. 6 upside down, the heat exchanger 80 side can be made into a heat generating surface 83, and the heat dissipation fin 84 side can be made into a heat absorbing surface 81. This makes it possible to maintain the temperature of the warm water flowing through the piping 90 at an appropriate level. By attaching the heat exchange device to the subject's equipment, etc., it is possible to improve workability in a low-temperature environment.

上記実施形態では、熱交換装置1を対象者の背中に装着させる装具100に適用した例を示したが、装具の形態が上記のものに限られないことは言うまでもない。熱交換パッドの装着対象となる部位も背中に限らず、例えば肩や首筋など適宜設定できる。熱交換パッドをシャツなどの所望部位に着脱できるようにしてもよい。 In the above embodiment, an example is shown in which the heat exchange device 1 is applied to the brace 100 that is attached to the back of the subject, but it goes without saying that the form of the brace is not limited to the above. The part to which the heat exchange pad is attached is not limited to the back, and can be appropriately set to, for example, the shoulders or neck. The heat exchange pad may be made detachable to a desired part of a shirt, etc.

上記実施形態では、液体循環通路120を循環させる流体を水としたが、クーラントその他の液体としてもよい。 In the above embodiment, the fluid circulating through the liquid circulation passage 120 is water, but it may be a coolant or other liquid.

上記実施形態および変形例では、熱交換素子としてペルチェ素子を例示したが、トムソン効果を発揮する素子その他の素子を採用することもできる。熱交換ユニットとして冷却効果を発揮させる場合には、冷媒を循環させる冷凍サイクルを採用することもできる。保温効果を発揮させる場合には、ヒータを採用してもよい。ただし、熱交換装置の簡素化および軽量化を同時に実現するためには、上記実施形態のような熱交換素子を採用するのが好ましい。 In the above embodiment and modified example, a Peltier element is used as the heat exchange element, but elements that exhibit the Thomson effect or other elements can also be used. When a cooling effect is to be achieved as a heat exchange unit, a refrigeration cycle that circulates a refrigerant can also be used. When a heat retention effect is to be achieved, a heater can be used. However, in order to simultaneously simplify and reduce the weight of the heat exchange device, it is preferable to use a heat exchange element such as that in the above embodiment.

上記実施形態の熱交換装置1を適用したウェア又は装具は、以下のように表現できる。
対象者の体温調整が可能なウェア(又は装具)であって、
対象者の特定部位に装着される装着部と、
前記装着部において熱交換を行う熱交換装置と、
を備え、
前記熱交換装置は、
液体を循環させる液体循環通路と、
前記装着部に取り付けられ、前記液体循環通路の一部が配設される熱交換パッドと、
前記液体循環通路を流れる液体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、
前記液体循環通路に配置されたポンプと、
前記液体循環通路に接続された液体注入機構と、
を含み、
前記液体注入機構は、
前記液体循環通路への液体の注入時に外部から液体を導入する注入口と、
前記液体循環通路への液体の注入時に外部へ空気を排出する排出口と、
を含み、
前記液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを有しないことを特徴とするウェア(又は装具)。
The wear or equipment to which the heat exchange device 1 of the above embodiment is applied can be expressed as follows.
A garment (or equipment) capable of regulating a subject's body temperature,
A mounting part to be mounted on a specific part of a subject;
A heat exchange device that performs heat exchange in the mounting portion;
Equipped with
The heat exchange device includes:
A liquid circulation passage for circulating the liquid;
a heat exchange pad attached to the mounting portion and in which a part of the liquid circulation passage is disposed;
a heat exchange unit for exchanging heat with the liquid flowing through the liquid circulation passage;
a pump disposed in the liquid circulation passage;
a liquid injection mechanism connected to the liquid circulation passage;
Including,
The liquid injection mechanism includes:
an inlet for introducing liquid from the outside when injecting liquid into the liquid circulation passage;
an exhaust port for exhausting air to the outside when liquid is injected into the liquid circulation passage;
Including,
The wear (or equipment) is characterized in that it does not have a tank for storing fluid in the liquid circulation passage.

また、以下のようにも表現できる。
対象者の体温調整が可能なウェア(又は装具)であって、
対象者の特定部位に装着される装着部と、
前記装着部において熱交換を行う熱交換装置と、
を備え、
前記熱交換装置は、
液体を循環させる液体循環通路と、
前記装着部に取り付けられ、前記液体循環通路の一部が配設される吸熱パッドと、
前記液体循環通路を流れる液体を冷却する冷却ユニットと、
前記液体循環通路に配置されたポンプと、
を含み、
前記液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを有しておらず、
前記冷却ユニットは、冷却素子としてペルチェ素子を含むことを特徴とするウェア(又は装具)。
It can also be expressed as follows:
A garment (or equipment) capable of regulating a subject's body temperature,
A mounting part to be mounted on a specific part of a subject;
A heat exchange device that performs heat exchange in the mounting portion;
Equipped with
The heat exchange device includes:
A liquid circulation passage for circulating the liquid;
a heat absorbing pad attached to the mounting portion and in which a part of the liquid circulation passage is disposed;
a cooling unit for cooling the liquid flowing through the liquid circulation passage;
a pump disposed in the liquid circulation passage;
Including,
The liquid circulation passage does not include a tank for storing a fluid,
The cooling unit is characterized in that it includes a Peltier element as a cooling element.

上記変形例を適用したウェア又は装具は、以下のように表現できる。
前記装着部の内側面に前記熱交換パッドを配置し、
前記装着部の外側面に固定部を有し、
前記熱交換パッドにおける前記液体循環通路につながるチューブが、前記装着部の外側面に引き回されてその一部が前記固定部に固定されることにより、前記チューブが前記装着部から延出する長さを調整可能なチューブ引き回し構造を備えることを特徴とするウェア(又は装具)。
The wear or equipment to which the above-mentioned modified examples are applied can be expressed as follows.
The heat exchange pad is disposed on an inner surface of the mounting portion,
A fixing portion is provided on an outer surface of the mounting portion,
The garment (or appliance) is characterized in that it has a tube routing structure in which a tube connected to the liquid circulation passage in the heat exchange pad is routed around the outer surface of the attachment part and a portion of the tube is fixed to the fixing part, thereby allowing the length of the tube extending from the attachment part to be adjusted.

また、以下のようにも表現できる。
前記装着部は、前記熱交換パッドと当接する熱交換領域において、外気から前記熱交換パッドへの熱伝達を抑制する断熱構造を有することを特徴とするウェア(又は装具)。
前記断熱構造は、メッシュ生地と空気層を含む断熱構造を有するものでもよい
It can also be expressed as follows:
The wear (or equipment) is characterized in that the attachment portion has a heat insulating structure that suppresses heat transfer from the outside air to the heat exchange pad in the heat exchange area that abuts against the heat exchange pad.
The heat insulating structure may include a heat insulating structure including a mesh fabric and an air layer.

なお、本発明は上記実施例や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施例や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施例や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。 The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and modified examples, and the components can be modified without departing from the spirit of the invention. Various inventions can be created by appropriately combining multiple components disclosed in the above-mentioned embodiment and modified examples. In addition, some components can be deleted from all the components shown in the above-mentioned embodiment and modified examples.

1 熱交換装置、10 熱交換パッド、12 熱交換ユニット、13 バッテリ、14 ポンプ、16 液体注入機構、20 通水路、22 接続チューブ、24 接続チューブ、26 導出ポート、28 導入ポート、30 第1チューブ、32 第2チューブ、34 第3チューブ、36 ポート、38 ポート、40 ポート、42 ポート、44 ポート、46 ポート、50 導入管、52 導出管、54 通水管、56 注水管、58 排水管、60 接続管、62 注入口、64 排出口、70 逆止弁、72 逆止弁、74 逆止弁、76 スリット、80 熱交換器、81 吸熱面、82 ペルチェ素子、83 発熱面、84 放熱フィン、86 ファン、88 制御部、90 配管、92 ダイアフラム、94 駆動部、100 装具、102 背当部、103 内側面、104 ストラップ部、105 内側面、106 ストラップ部、120 液体循環通路、122 内部通路、124 内部通路、132 吸入管部、134 吐出管部、136 作動室、138 弁室、140 逆止弁、142 弁体、144 弁座、146 係止部、148 弁室、150 逆止弁、152 弁体、154 弁座、156 係止部、160 作動ロッド。200 装具、202 背当部、210 熱交換領域、212 外部領域、214 外側面、220 固定部、220b 面ファスナー、220c 面ファスナー、230 収容部、232 切れ目、240 断熱層、242 メッシュ生地、244 貼り合わせ生地、L 中心線、M 対象者、Mb 肌面、S 空気層 1 heat exchange device, 10 heat exchange pad, 12 heat exchange unit, 13 battery, 14 pump, 16 liquid injection mechanism, 20 water passage, 22 connection tube, 24 connection tube, 26 outlet port, 28 inlet port, 30 first tube, 32 second tube, 34 third tube, 36 port, 38 port, 40 port, 42 port, 44 port, 46 port, 50 inlet pipe, 52 outlet pipe, 54 water passage pipe, 56 water injection pipe, 58 drain pipe, 60 connection pipe, 62 inlet, 64 outlet, 70 check valve, 72 check valve, 74 check valve, 76 slit, 80 heat exchanger, 81 heat absorption surface, 82 Peltier element, 83 heat generation surface, 84 heat dissipation fin, 86 fan, 88 control unit, 90 piping, 92 diaphragm, 94 Drive section, 100, equipment, 102, back support section, 103, inner surface, 104, strap section, 105, inner surface, 106, strap section, 120, liquid circulation passage, 122, internal passage, 124, internal passage, 132, suction pipe section, 134, discharge pipe section, 136, working chamber, 138, valve chamber, 140, check valve, 142, valve body, 144, valve seat, 146, locking section, 148, valve chamber, 150, check valve, 152, valve body, 154, valve seat, 156, locking section, 160, working rod. 200: Equipment, 202: Back support, 210: Heat exchange area, 212: Outer area, 214: Outer surface, 220: Fixation part, 220b: Hook-and-loop fastener, 220c: Hook-and-loop fastener, 230: Storage part, 232: Slit, 240: Insulation layer, 242: Mesh fabric, 244: Bonded fabric, L: Center line, M: Subject, Mb: Skin surface, S: Air layer

Claims (7)

液体を循環させる液体循環通路と、
ウェア又は装具に装着可能であり、前記液体循環通路の一部が可撓性を有するチューブとして配設される熱交換パッドと、
前記液体循環通路を流れる液体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、
前記液体循環通路に配置されたポンプと、
前記液体循環通路に接続された液体注入機構と、
を備え、
前記液体注入機構は、
前記液体循環通路への液体の注入時に外部から液体を導入する注入口と、
前記液体循環通路への液体の注入時に外部へ空気を排出する排出口と、
前記液体循環通路への液体注入後の排出口からの液体の排出を防止する逆止弁と、
を含み、
前記逆止弁の開弁圧力が、前記ポンプの吐出圧力と外部からの変動圧力とを合わせた値よりも大きく設定され、
前記液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを有しないことを特徴とする熱交換装置。
A liquid circulation passage for circulating the liquid;
a heat exchange pad that can be attached to clothing or equipment, and in which a part of the liquid circulation passage is arranged as a flexible tube ;
a heat exchange unit for exchanging heat with the liquid flowing through the liquid circulation passage;
a pump disposed in the liquid circulation passage;
a liquid injection mechanism connected to the liquid circulation passage;
Equipped with
The liquid injection mechanism includes:
an inlet for introducing liquid from the outside when injecting liquid into the liquid circulation passage;
an exhaust port for exhausting air to the outside when liquid is injected into the liquid circulation passage;
a check valve for preventing the liquid from being discharged from a discharge port after the liquid is injected into the liquid circulation passage;
Including,
The valve opening pressure of the check valve is set to be greater than the combined value of the discharge pressure of the pump and the external pressure fluctuations,
A heat exchange device, comprising: a liquid circulation passage that does not include a tank for storing a fluid;
前記液体注入機構は、
前記液体循環通路への液体注入後の注入口への液体の逆流を防止する第1逆止弁と、
前記逆止弁としての第2逆止弁と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。
The liquid injection mechanism includes:
a first check valve for preventing backflow of liquid to an inlet after liquid is injected into the liquid circulation passage;
A second check valve as the check valve ;
The heat exchange device of claim 1 , further comprising:
前記第2逆止弁の開弁圧力が、前記第1逆止弁の開弁圧力よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項2に記載の熱交換装置。 3. The heat exchange device according to claim 2 , wherein the opening pressure of the second check valve is set to be higher than the opening pressure of the first check valve. 前記第1逆止弁と前記第2逆止弁との間に設けられ、前記液体循環通路における流体の逆流を防止する第3逆止弁をさらに備え、
前記第3逆止弁の開弁圧力が、前記第2逆止弁の開弁圧力よりも小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の熱交換装置。
a third check valve provided between the first check valve and the second check valve to prevent a backflow of fluid in the liquid circulation passage;
4. The heat exchange device according to claim 3 , wherein an opening pressure of the third check valve is set to be lower than an opening pressure of the second check valve.
前記熱交換ユニットは、熱交換素子としてペルチェ素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。 The heat exchange device according to claim 1, characterized in that the heat exchange unit includes a Peltier element as a heat exchange element. 前記ポンプが、前記液体の注入時には前記液体注入機構の駆動部として外部から液体をくみ上げて前記液体循環通路に注入する一方、前記液体の循環時には前記液体循環通路における液体の流れを生成することを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。 The heat exchange device according to claim 1, characterized in that the pump, as a driving unit of the liquid injection mechanism, draws up liquid from the outside and injects it into the liquid circulation passage when injecting the liquid, and generates a liquid flow in the liquid circulation passage when circulating the liquid. 対象者の特定部位に装着される装着部と、A mounting part to be mounted on a specific part of a subject;
前記装着部において熱交換を行う熱交換装置と、A heat exchange device that performs heat exchange in the mounting portion;
を備え、Equipped with
前記熱交換装置は、The heat exchange device includes:
液体を循環させる液体循環通路と、A liquid circulation passage for circulating the liquid;
前記装着部に取り付けられ、前記液体循環通路の一部が可撓性を有するチューブとして配設される熱交換パッドと、a heat exchange pad attached to the mounting portion, and a part of the liquid circulation passage being disposed as a flexible tube;
前記液体循環通路を流れる液体との間で熱交換を行う熱交換ユニットと、a heat exchange unit for exchanging heat with the liquid flowing through the liquid circulation passage;
前記液体循環通路に配置されたポンプと、a pump disposed in the liquid circulation passage;
前記液体循環通路に接続された液体注入機構と、a liquid injection mechanism connected to the liquid circulation passage;
を含み、Including,
前記液体注入機構は、The liquid injection mechanism includes:
前記液体循環通路への液体の注入時に外部から液体を導入する注入口と、an inlet for introducing liquid from the outside when injecting liquid into the liquid circulation passage;
前記液体循環通路への液体の注入時に外部へ空気を排出する排出口と、an exhaust port for exhausting air to the outside when liquid is injected into the liquid circulation passage;
前記液体循環通路への液体注入後の排出口からの液体の排出を防止する逆止弁と、a check valve for preventing the liquid from being discharged from a discharge port after the liquid is injected into the liquid circulation passage;
を含み、Including,
前記逆止弁の開弁圧力が、前記ポンプの吐出圧力と外部からの変動圧力とを合わせた値よりも大きく設定され、The valve opening pressure of the check valve is set to be greater than the combined value of the discharge pressure of the pump and the external pressure fluctuations,
前記液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを有しないことを特徴とするウェア。The wear is characterized in that it does not have a tank for storing fluid in the liquid circulation passage.
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