JP2005273042A

JP2005273042A - 暖房用ズボン

Info

Publication number: JP2005273042A
Application number: JP2004084529A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugimoto; 裕幸杉本
Original assignee: Shigematsu Works Co Ltd
Current assignee: Shigematsu Works Co Ltd
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】軽量で且つ小型化されたボルテックスチューブによる暖房用ズボンの提供。
【構成】ズボンの脚部に保持されたプラスチック製ボルテックスチューブより生じた温風をズボン内に導入したことを特徴とする暖房用ズボンである。
【選択図】図２

Description

本発明はボルテックススチューブを取り付けた暖房用ズボンに関する。

寒冷地で作業をする場合、保温材或いは蓄熱材を身につけたり或いは衣服に発熱体を設けたりすることはよく知られているところである。しかし、従来使用されている保温材或いは蓄熱材は保温面積が狭かったり、或いは保温時間が短かったり等の不便さがあった。このような点を改良するため、例えば特許文献１では保温面積の狭い白金触媒発熱部と保温時間の短い蓄熱材とを組み合わせ使用し、白金触媒発熱体と蓄熱材とのそれぞれの長所を組み合わせることによって保温面積が広く、保温時間の長い保温が行えることを開示している。
特開２００２−２５３５９４号公報

しかしながら、このような保温手段では保温温度をコントロールすることは出来ない。即ち、所望する一定の保温温度で長時間保温を行うことは困難であった。
ところで、暖房・冷却機能を有する機器としてボルテックスチューブがある。これは旋回気流中心部の温度が周辺部より低いという「渦動理論」を応用したもので、チューブ内にチューブの接線方向に高速で圧縮空気を流すと、円筒形のチューブの側壁に沿って流れる熱風と、中心部分の冷たい空気とに分離することが出来る。このボルテックスチューブの原理を図１に図示する。ボルテックススチューブは、図１に示すように、外周に冷却フィン２を有する円筒形チューブ１であって、該チューブ１の任意の個所にノズル３を介して空気を導入する導入口４が設けてある。そして、その端部の一方にはバルブ５を介して空気の一部を外部に排出できる噴出口６を設けると共に、残部の空気は、他方の端部の排出口７より排出できるようになっている。この円筒形チューブ１内に圧縮空気を導入口４よりノズル３を通して高速でチューブの接線方向に導入すると、次に空気はチューブの壁面を螺旋状に高速回転し渦流となってバルブ５のある方に移動する。圧力は空気導入口付近の渦流発生室よりバルブ５のある方向に順次低下し、更に他方の端部では大気圧となる。噴出口６より温風として一部は排出され、残部は渦流の遠心力によって生じた渦流の中心部を通って冷気として排出口７より大気に放出させる。そして、チューブの一端に設けられているバルブ５によって冷気と高温空気の流れを調節することができる。
このようなボルテックスチューブは冷媒、電気等を要せず圧縮空気のみで冷却を行うことができ、例えば、圧搾空気として１分間に０．７１ｍ^３の空気を吹き込むと、はじめの温度より約１３℃ばかり低い空気を噴出することができるので、この冷風を防熱衣料や作業服の下に流し、例えばゴミ焼却炉などの建物内で作業を行う作業者の冷却防護服が特許文献２に開示されている。
特開２００３−２７３１２号公報

そこで、本発明者は、寒冷地での作業用衣料として、一定の保温温度で長時間保温を行うために上記のボルテックスチューブの温風を利用すべく種々検討した結果、本発明を完成したもので、本発明の目的は作業するのに適した一定の温度を長時間保つことができる暖房衣料の提供である。

本発明の要旨は、ズボンの脚部に保持されたボルテックスチューブより生じた温風をズボン内に導入したことを特徴とする暖房用ズボンである。
即ち、従来のボルテックスチューブの全部品が金属製であり、しかもその大きさも全長２００ｍｍ、最大外径３０ｍｍ、質量９５ｇという大きな物であり、そのため先の特許公報１に示されているような極めて大きな物であった。しかし、本発明では、プラスチック製品としたことにより軽量化を図ると共に、大きさも小型化することができたので、ズボンの脚部に保持することが可能となったのでウエアブルとすることができたのである。

以上述べたように、本発明は小型化、軽量化されたボルテックスチューブの温風吹き出し口を取り付けた衣料であるので、単に圧縮空気を供給するだけで暖かく、軽量である為装着したままで楽に動くことが出来、しかもその温度も４０℃程度であるので極めて安全である等の効果を奏するのである。

本発明について詳細に述べる。
本発明にかかるボルテックスチューブはプラスチック製であり具体的にはナイロン等のプラスチックが使用されている。そして、その大きさ等については本来特に制限されるものではなく、従って、その大きさは、長さ５０〜１００ｍｍ、直径１０〜２０ｍｍ程度のもので、その質量は１０〜５０ｇ程度であるが、作業者が身体に着用して作業できる程度のものが好ましく、具体的に好ましい寸法としては全長９９ｍｍ、最大外径１６ｍｍ、質量２１g程度であって、この物を腰の左右に装着することが好ましい。

次に図面をもって本発明を具体的に説明する。図２は本発明にかかる暖房ズボンの前身頃の平面図であり、ズボン７のベルト８には流量及び温度調整バルブ１１が取り付けられており、ズボンの脚部にボルテックスチューブ１が、左右各１個取り付けられ、その裾にはマジックテープ９を着けてある。そして、コンプレッサーエアー用ホース１０によってコンプレッサー（図示せず）より、流量及び温度調節バルブ１１を経由してズボン脚部のボルテックスチューブ１に圧搾空気が送られ、ブルテックスチューブ１で分離された温風が直接ズボン内に噴出される。ボルテックスチューブ１の取り付け部の詳細を図３に示す。図３において、ボルテックスチューブ１の温風の噴出口がズボン内側に、また冷風の排出口が外気（環境側）にあるように取付部材１２によって取り付ける。流量及び温度調節バルブ１１を経由した空気は送気１３を通って導入口４よりボルテックスチューブ１に導入され、チューブ内で温風と冷気とに分けられ、温風はは噴出口より暖房ズボン内に噴出され、冷気は排出口より外気に排出される。
種々の入気圧力に対する温風量及び温風温度の測定結果を表１に示す。

［実施例］

図２で示した暖房ズボンに環境温度０℃のもとに圧力０．６ＭＰａ、流量２００ｌ／ｍｉｎでボルテックススチューブ１内に空気を供給し、ズボン内の各部位の温度を測定したところ第４図のような結果が得られた。このときの環境温度は０℃であった。
この結果より最も高温になる温風吹き出し部（ふともも部）でも、４２℃程度しかならず、暖かい空気を循環させるため、部分的にあつくなったり、血行が悪くなったりということはなく、低温やけど起こりにくい、安全な暖房器具ということができる。

ボルテックススチューブの原理を示した説明図本発明にかかる暖房ズボンの前身頃側の平面図ボルテックスチューブの取り付けの説明図暖房ズボン内の温度測定結果図

符号の説明

１円筒形チューブ（ボルテックスチューブ）２冷却フィン
３ノズル４空気導入口５バルブ
６噴出口（温風側）７排出口（冷気側）８ズボンベルト
９マジックテープ１０コンプレッサ用ホース
１１調節バルブ１２取り付け用部材１３送気ホース

Claims

ズボンの脚部に保持されたプラスチック製ボルテックススチューブより生じた温風をズボン内に導入したことを特徴とする暖房用ズボン。