专利名称：生理机能活化方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对末梢血管运动机能等的人的生理机能进行活化的方法及其装置。
背景技术：
在人的生理机能中，尤其是末梢血管运动机能在血压调节、血液循环调节和体温 调节中发挥着重要的作用。当末梢血管运动机能下降时，会造成身体的各种异常状况，对营 造健康的生活带来问题。在该末梢血管运动机能下降造成的身体异常状况中，包括例如作 为损害血压调节作用的结果而变成高血压的情况；作为损害血液循环调节作用的结果，代 谢和修复机能下降从而疲劳恢复比较慢的情况；以及作为损害体温调节作用的结果而容易 中暑的情况。 在专利文献1、2中，公开了测定空调器使用者的生理性状态，并根据所测定的生 理性状态来控制其运转状态的空调器。作为表示空调器使用者的生理性状态的指标，在专 利文献1公开的空调器中，利用了例如空调器使用者的皮肤温度、心搏数和皮肤电活动度， 在专利文献2中公开的空调器中，利用了例如空调器使用者的皮肤温度和发汗量。但是，专 利文献1、2的空调器均不是对人的生理机能进行活化的装置。例如，即使在通过专利文献 1或专利文献2的空调器进行空气调节的室内，对某个人的寒症进行了预防，但是并不是之 后在该被空气调节的室内以外也能预防同一人的寒症。 在专利文献3中，公开了产生温度或风量按照时间不规则变化的暖风的暖风取暖 器。该暖风取暖器以通过剌激取暖器使用者的植物性神经来增进取暖器使用者的放松状态 为目的。但是，在活化人的生理机能、尤其是提高末梢血管运动机能的方面上，该暖风取暖 器并不能期待取得太多的效果。 专利文献1 :日本特开2004-125376号公报
专利文献2 :日本特开2003-42508号公报
专利文献3 :日本特开2001-141306号公报
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种通过活化人的生理机能、尤其是提高末梢血管 运动机能，来实现例如预防高血压、防止代谢和修复机能的下降、促进疲劳恢复以及预防中 暑的方法和装置。 本申请的发明人通过如下的实验验证了通过交替向人的身体施加暖的热剌激和
冷的热剌激来活化人的生理机能的情况，尤其是提高末梢血管运动机能的情况。 准备设置了选择性产生暖风和冷风的热泵式空调器的实验室(参照图l)，使实
验对象进入该室内。如图11所示，在室内温度从2(TC (或18t: 22t:)变成32t:(或
31°C 34°C )为止花费25分钟使来自空调器的吹出空气的温度逐渐上升后，在32t:的温
度下保持十分钟。之后，此次在室内温度从32t:变成2(TC为止花费25分钟使吹出空气的
3温度逐渐下降。对相同的实验对象连续5天每天实施1小时以上的这种温度变动方式。
图12示出在这种实验前后，关于实验对象的指尖皮肤温度对冷水的反应性进行 测定的结果。如图12所示，在将指尖浸渍到冷水中后，不论实验前后，指尖皮肤温度都急速 下降。但是，能够得出与实验前相比，实验后的实验对象更早发生指尖皮肤温度的恢复。这 种情况能够理解为表示通过交替向人的身体施加暖的热剌激和冷的热剌激，指尖皮肤温度 的反应性提高的情况、即末梢血管运动机能提高的情况。 根据以上的验证事实，为了达到上述目的，在本发明的一个方式中，提供了向人的
身体交替施加3rc 34t:的第一温度范围的暖的热剌激和1『C 22t:的第二温度范围的 冷的热剌激的生理机能活化方法。 也可以使从第一温度范围变动到第二温度范围的温度继续在第二温度范围内保
持预定时间。此外，也可以使从第二温度范围变动到第一温度范围的温度继续在第一温度
范围内保持预定时间。此时，施加给人的身体的暖的热剌激或/和冷的热剌激增强，其结
果，能够更加可靠地实现人的生理机能的活化、尤其是末梢血管运动机能的提高。 优选连续5天以上且每天1小时以上对人的身体交替施加暖的热剌激和冷的热剌
激。此时，向人的身体交替施加暖的热剌激和冷的热剌激而带来的人的生理机能的活化、尤
其是末梢血管运动机能的提高能够长期稳定地持续。 在本发明的另一个方式中，提供一种具有温度变动单元的生理机能活化装置，该 温度变动单元构成为向人的身体交替施加31°C 34t:的暖的热剌激和18°C 22t:的冷的 热剌激。 温度变动单元也可以是选择性产生暖风和冷风的热泵式空调器。或者，温度变动 单元也可以具有由帕尔贴元件或冷冻机构成的冷热发生部、和由帕尔贴元件或加热器构成 的暖热发生部。此时，能够廉价提供生理机能活化装置。
图1是说明本发明的第1实施方式的生理机能活化装置的使用状态的图。图2是第1实施方式的生理机能活化装置的控制框图。图3是第1实施方式的生理机能活化装置的控制流程图。图4是说明本发明的第2实施方式的生理机能活化装置的使用状态的图。图5是第2实施方式的生理机能活化装置的控制框图。图6是第2实施方式的生理机能活化装置的控制流程图。图7是表示第一温度变动方式的曲线图。图8是表示第二温度变动方式的曲线图。图9是表示第三温度变动方式的曲线图。图10是表示第四温度变动方式的曲线图。图11是表示为了验证血管运动机能的活化而使用的温度变动方式的曲线图。图12是表示示出与血管运动机能的活化相关的验证结果的指尖皮肤温度的时间
变化的曲线图。
具体实施例方式
以下，对本发明的第1和第2实施方式进行说明。
第1实施方式 图1示出了本发明的第1实施方式的生理机能活化装置。在生理机能活化装置中， 设置在房间1的室内la的壁面上的热泵式室内空调器2被用作温度变动单元(温度变动 装置)Z。具体而言，利用在制热运转时从空调器2向室内la吹出的暖风来作为暖的热剌 激，利用在制冷运转时从空调器2吹出的冷风来作为冷的热剌激。 图2示出了空调器2的控制框图。空调器2具有逆变器控制部100。空调器2在 通常运转模式和变动运转模式这两个运转模式的任意一个模式下进行工作。即，空调器2 在通常运转模式和变动运转模式之间进行选择性切换。 通常运转模式是进行通常的制冷运转或制热运转的运转模式。通过按下通常运转 模式设定开关101，将空调器2的运转模式设定为通常运转模式。通过按下温度设定开关 103、风量设定开关104和风向设定开关105来进行通常运转模式下的空气调和条件的设 定。逆变器控制部100输出与所设定的温度、风量和风向对应的控制信号来控制压縮机运 转频率、室内风扇转速和风门(flap)角度。 与此相对，变动运转模式是通过交替重复制冷运转和制热运转来使室内温度遵照 预定的温度变动方式而变动的运转模式。通过相关的室内温度的变动来向室内la的人M 的身体交替施加暖的热剌激和冷的热剌激，由此活化人M的生理机能、尤其是末梢血管运 动机能。其结果，促进血压调节作用、血液循环调节作用和体温调节作用，由此实现预防高 血压、防止代谢和修复机能的下降、促进疲劳恢复以及预防中暑。 通过按下变动运转模式设定开关102，将变动运转模式设定为空调器2的运转模 式。当空调器2在变动运转模式下工作时，能够通过按下变动方式设定开关106来设定从 几个温度变动方式中选择出的一个方式。逆变器控制部ioo输出与所设定的温度变动方式 对应的控制信号来控制空调器2的工作。 此处，针对在变动运转模式时所设定的温度变动方式进行说明。在本实施方式的 空调器2中，设定从图7 图10所示的四个基本温度变动方式中选择出的一个方式。
在图7所示的第一温度变动方式中，室内温度在高温侧目标温度Tmax和低温侧目 标温度Tmin之间交替变动，其中，该高温侧目标温度Tmax在31°C 34°C的范围内，优选设 定为32°C ，该低温侧目标温度Tmin在18°C 22°C的范围内，优选设定为20°C 。此时，室内 温度的变动幅度A T为9°C 16°C ，优选为12°C 。空调器2在室内温度从低温侧目标温度 Tmin变动到高温侧目标温度Tmax时进行制热运转，在室内温度从高温侧目标温度Tmax变 动到低温侧目标温度Tmin时进行制冷运转。S卩，空调器2交替进行制热运转和制冷运转。 利用在制热运转时从空调器2向室内la吹出的暖风来作为暖的热剌激，利用在制冷运转时 从空调器2吹出的冷风来作为冷的热剌激。升温时间ta和降温时间tb能够任意设定，但 优选在25 30分钟的范围内且彼此相同。 在图8所示的第二温度变动方式中，与图7所示的第一温度变动方式的不同之处 在于，在使室内温度从低温侧目标温度Tmin上升到变为高温侧目标温度Tmax后，使室内温 度在高温侧目标温度Tmax保持预定的保持时间tc。在第二温度变动方式的情况下，也是高 温侧目标温度Tmax优选为32t:，低温侧目标温度Tmin优选为2(TC，温度变动幅度AT优
5选为12°C。此外，升温时间ta和降温时间tb优选在25 30分钟的范围内且彼此相同，保 持时间tc优选为15分钟。 在图9所示的第三温度变动方式中，与图7所示的第一温度变动方式的不同之处 在于，在使室内温度从高温侧目标温度Tmax下降到变为低温侧目标温度Tmin后，使室内温 度在低温侧目标温度Tmin保持预定的保持时间td。在第三温度变动方式的情况下，也是高 温侧目标温度Tmax优选为32t:，低温侧目标温度Tmin优选为2(TC，温度变动幅度AT优 选为12°C。此外，升温时间ta和降温时间tb优选在25 30分钟的范围内且彼此相同，保 持时间td优选为15分钟。 在图10所示的第四温度变动方式中，与图7所示的第一温度变动方式的不同之处 在于，在使室内温度从低温侧目标温度Tmin上升到变为高温侧目标温度Tmax后，使室内温 度在高温侧目标温度Tmax保持预定的保持时间tc，以及在使室内温度从高温侧目标温度 Tmax下降到变为低温侧目标温度Tmin后，使室内温度在低温侧目标温度Tmin保持预定的 保持时间td。在第四温度变动方式的情况下，也是高温侧目标温度Tmax优选为32°C ，低温 侧目标温度Tmin优选为2(TC，温度变动幅度A T优选为12°C。此外，升温时间ta和降温 时间tb优选在25 30分钟的范围内且彼此相同，高温保持时间tc和低温保持时间td优 选为15分钟且彼此相同。 在变动运转模式时设定的温度变动方式并不限于图7 图10所示的四个温度变 动方式之一。当然也可以在31°C 34°C的范围内改变高温侧目标温度Tmax，在18°C 22°C 的范围内改变低温侧目标温度Tmin。或者，也可以适当组合图7 图10所示的四个温度变 动方式中的任意几个。或者，也可以使升温时间ta和降温时间tb彼此不同，使高温保持时 间tc和低温保持时间td彼此不同。 此外，高温侧目标温度Tmax和低温侧目标温度Tmin只是目标值，当然也可以与实 际的室内温度有一些不同。 接着，参照图3所示的控制流程图，对本实施方式的生理机能活化装置的运转控 制的方式进行说明。 首先，在步骤Sl中，执行控制部100进行的空调器2的当前运转模式的判定。在 判定为被设定为通常运转模式的情况下，控制部100在步骤S6中读入使用设定开关103 105设定的温度、风量和风向。接着，在步骤S7中控制部100根据该设定的温度、风量和风 向，使空调器2执行通常的制冷运转或制热运转。直到在步骤S5中存在运转模式的切换请 求为止，空调器2在通常运转模式下持续运转。 另一方面，在步骤Sl中判定为被设定为变动运转模式的情况下，控制部100在步 骤S2中读入所设定的温度变动方式。接着，在步骤S3中，控制部100根据该所设定的温度 变动方式，使空调器2执行变动运转模式下的运转。即，为了使室内温度根据所设定的温度 变动方式在高温侧目标温度Tmax和低温侧目标温度Tmin之间交替变动，空调器2交替重 复执行制热运转和制冷运转。之后，当在步骤S4中存在温度变动方式的切换请求时，处理 返回到步骤S2，控制部IOO进行新的温度变动方式的读入。直到在步骤S5中存在运转模式 的切换请求为止，空调器2在变动运转模式下持续运转。 通过在变动运转模式下运转空调器2，室内la的人M交替受到从空调器2吹出的 暖风的暖的热剌激、和同样从空调器2吹出的冷风的冷的热剌激。优选当使人M连续5天以上每天处于空调器2在变动运转模式下运转的房间1内1小时以上时，活化了人M的生理 机能、尤其是末梢血管运动机能。其结果，促进血压调节作用、血液循环调节作用和体温调 节作用，由此实现预防高血压、防止代谢和修复机能的下降、促进疲劳恢复以及预防中暑。
此外，作为高温侧目标温度利用的3rC 34t:的温度范围是能期待产生发汗造 成的从人M的身体辐射热量的情况的下限温度范围，作为低温侧目标温度利用的18°C 22t:的温度范围是能期待不产生人M的身体因寒冷造成发抖的情况的下限温度范围。由 此，通过在31°C 34°C的范围内设定高温侧目标温度，且在18°C 22°C的范围内设定低温 侧目标温度，能够良好地进行利用交替向人M的身体施加暖的热剌激和冷的热剌激而带来 的人M的生理机能的活化。
第2实施方式 图4示出了本发明的第2实施方式的生理机能活化装置。在第2实施方式的生理 机能活化装置中，使用设置在房间1的室内la的壁面上的风扇盘管装置(fan-coil皿it)3 来作为温度变动单元(温度变动装置)Z。具体而言，利用从风扇盘管装置3向室内la吹出 的暖风作为暖的热剌激，利用从风扇盘管装置3向室内la吹出的冷风作为冷的热剌激。
如图4、图5所示，风扇盘管装置3具有由帕尔贴元件(或冷冻机)构成的冷热发 生部4、加热器(或帕尔贴元件)构成的暖热发生部5以及送风风扇6。在对冷热发生部4 通电的状态下运转风扇6时，从风扇盘管装置3向室内la吹出冷风。另一方面，在对暖热 发生部5通电的状态下运转风扇6时，从风扇盘管装置3向室内la吹出暖风。通过从风扇 盘管装置3交替吹出冷风和暖风，向室内la的人M的身体交替施加冷风带来的冷的热剌激 和暖风带来的暖的热剌激。在该情况下，活化了人M的生理机能、尤其是末梢血管运动机 能，其结果，促进了血压调节作用、血液循环调节作用和体温调节作用，由此，能够实现预防 高血压、防止代谢和修复机能的下降、促进疲劳恢复以及预防中暑。 通过从风扇盘管装置3交替吹出冷风和暖风而实现的室内温度的变动，也可以依 照之前说明的从图7 图10所示的四个温度变动方式中选择的一个方式来进行。
图5示出了第2实施方式的生理机能活化装置的控制框图。控制部110接收来自 操作开关107的信号和来自温度变动方式设定开关108的信号。响应于风扇盘管装置3的 使用者对操作开关107进行操作的情况，对控制部110输出来自操作开关107的信号。响 应于风扇盘管装置3的使用者对温度变动方式设定开关108进行操作的情况，对控制部110 输出来自温度变动方式设定开关108的信号。 控制部110根据来自操作开关107的信号和来自温度变动方式设定开关108的信 号，为了使室内温度依照预定的温度变动方式变动，对冷热发生部4、暖热发生部5以及风 扇6分别输出控制信号。由此，冷热发生部4和暖热发生部5交替运转，通过风扇6向室内 la交替吹出冷风和暖风。 接着，参照图6所示的控制流程图，对第2实施方式的生理机能活化装置的运转控 制的方式进行说明。 当操作了操作开关107时，控制部110在步骤S1中读入使用温度变动方式设定开 关108所设定的温度变动方式。以设定图10所示的温度变动方式的情况为例在以下继续 说明。 当温度变动方式的读入完成时，首先为了使室内温度上升到高温侧目标温度Tmax，在步骤S2中，控制部110对暖热发生部5的加热器进行通电。当在步骤S3中判定为经过了与图10中的升温时间ta对应的预定时间的情况下，控制部110在步骤S4中，此次为了将室内温度保持在高温侧目标温度Tmax，对暖热发生部5的加热器进行与图10中的高温保持时间tc对应的预定时间的通电。 之后，在步骤S5中，控制部110为了使室内温度下降到低温侧目标温度Tmin，取代
暖热发生部5的加热器而对冷热发生部4的帕尔贴元件进行通电。当在步骤S6中判定为
从开始向帕尔贴元件通电起经过了与图10中的降温时间tb对应的预定时间的情况下，控
制部110在步骤S7中，此次为了将室内温度保持在低温侧目标温度Tmin，对冷热发生部4
的帕尔贴元件进行与图10中的低温保持时间td对应的预定时间的通电。 在之后的步骤S8中，在判定为进行了停止操作的情况下，或在之后的步骤S9中，
判定为从最初开始对暖热发生部5的加热器通电起的时间经过了预先设定的时间(例如1
小时)的情况下，控制部110在步骤Sll中，使风扇盘管装置3的工作停止。 当在步骤S8中判定为没有进行停止操作的情况下，且在步骤S9中判定为从最初
开始对暖热发生器5的加热器通电起的时间没有经过预先设定的时间的情况下，控制部
IIO在步骤SIO中，判定是否存在温度变动方式的切换请求。在步骤SIO中存在温度变动
方式的切换请求时，处理返回步骤S1，控制部IIO进行新的温度变动方式的读入。因此，风
扇盘管装置3之后为了使室内温度依照重新读入的温度变动方式变动而进行工作。另一方
面，在步骤SIO中没有温度变动方式的切换请求时，处理返回步骤S2。因此，风扇盘管装置
3之后为了使室内温度依照以前读入的温度变动方式进行变动而进行工作。 由此，通过运转风扇盘管装置3，室内la的人M交替受到从风扇盘管装置3吹出
的暖风带来的暖的热剌激、和同样从风扇盘管装置3吹出的冷风带来的冷的热剌激。优选
使人M连续5天以上每天处于风扇盘管装置3这样运转的房间1内l小时以上时，活化了
人M的生理机能、尤其是末梢血管运动机能。其结果，促进了血压调节作用、血液循环调节
作用和体温调节作用，由此实现预防高血压、防止代谢和修复机能的下降、促进疲劳恢复以
及预防中暑等。
权利要求
一种生理机能活化方法，其特征在于，向人的身体交替施加31℃～34℃的第一温度范围的暖的热刺激和18℃～22℃的第二温度范围的冷的热刺激。
2. 根据权利要求1所述的生理机能活化方法，其特征在于，使从第一温度范围变动到 第二温度范围的温度继续在第二温度范围内保持预定时间。
3. 根据权利要求1或2所述的生理机能活化方法，其特征在于，使从第二温度范围变动 到第一温度范围的温度继续在第一温度范围内保持预定时间。
4. 根据权利要求1 3中的任意一项所述的生理机能活化方法，其特征在于，连续5天 以上且每天1小时以上对人的身体交替施加所述暖的热剌激和所述冷的热剌激。
5. —种生理机能活化装置，其特征在于，该生理机能活化装置具有温度变动单元，该温 度变动单元构成为向人的身体交替施加31°C 34t:的暖的热剌激和18°C 22t:的冷的热 剌激。
6. 根据权利要求5所述的生理机能活化装置，其特征在于，所述温度变动单元为选择 性产生暖风和冷风的热泵式空调器。
7. 根据权利要求5所述的生理机能活化装置，其特征在于，所述温度变动单元具有由 帕尔贴元件构成的冷热发生部、和由帕尔贴元件或加热器构成的暖热发生部。
8. 根据权利要求5所述的生理机能活化装置，其特征在于，所述温度变动单元具有由 冷冻机构成的冷热发生部、和由加热器构成的暖热发生部。
全文摘要
在生理机能活化方法和装置中，为了活化人的生理机能、尤其是末梢血管运动机能，向人的身体交替施加31℃～34℃的暖的热刺激和18℃～22℃的冷的热刺激。其结果，促进了血压调节作用、血液循环调节作用和体温调节作用，由此实现预防高血压、防止代谢和修复机能的下降、促进疲劳恢复以及预防中暑。生理机能活化装置具有例如选择性产生暖风和冷风的热泵式空调器。利用从空调器向室内吹出的暖风来作为暖的热刺激，利用同样从空调器吹出的冷风来作为冷的热刺激。
文档编号F24F1/00GK101772678SQ200880101568
公开日2010年7月7日 申请日期2008年8月5日 优先权日2007年8月7日
发明者原祐子, 斋藤武比斗, 新井润一郎, 香川谦吉 申请人:大金工业株式会社