JP2009300070A - ジャケット型個人冷房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者に不快感を与えずに、高い個人冷房効果を示すことができるジャケット型個人冷房装置を提供すること。
【解決手段】内皮と、冷媒を気化させて温度を低める蒸発管と、前記蒸発管を収容し、熱損失を遮断する絶縁層と、前記内皮と前記絶縁層との間に位置し、前記内皮側に冷却熱を伝達する熱吸収層と、外皮とを備え、ユーザが着用可能なジャケットと、小型圧縮機及びこれを駆動するモータと、前記小型圧縮機によって圧縮された冷媒を液化する凝縮機と、圧縮後に液化された冷媒を膨脹させる膨脹弁と、膨脹された前記冷媒が前記蒸発管を通じて循環することを可能に冷媒を流出する第１分枝管と、前記蒸発管を通じて循環する冷媒が流入される第２分枝管とを備える制御ボックス部と、前記制御ボックス部が内側に位置し、前記ジャケットの下端に設置されたベルト部と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷房装置に関し、特に小型圧縮機を利用したジャケット型個人冷房装置に関する。

一般的に、鋳物工場のように火を使用する作業現場や、蒸し暑い夏場にビニールハウスなどの閉鎖空間内で肉体作業をする場合、作業者に暑い熱気が伝達される。
作業者は大量の汗を流し体力を低下させるなど、作業環境としては良くない。そのため、このような環境は作業を忌避する原因になるだけでなく、作業能率が低下するといった問題点があった。

この問題を解決するために、蒸し暑い作業環境での作業能率を向上させるために、氷パックを収納できるジャケットが提案された。
例えば、大韓民国実用新案登録公報第２０−０１６０３４４号（１９９７年５月２３日公開）には、「氷チョッキ」が開示され、また同実用新案登録公報第２０−０４２４１２８号（２００６年８月９日登録）には、「氷チョッキ」が開示されている。

前記した考案は、共通して外部の熱を遮断し、氷パックの冷媒から出る冷気で作業者を凉しくすると共に、チョッキの内側の胸部位と背中部位に氷パックを収納することができる収納袋を形成している。
これらの収納袋内に氷パックを収納して着用することによって、ビニールハウス、製鉄工場などのように蒸し暑い作業環境や夏季山登り、釣りなどのレジャー活動時に冷房の役目を果たしている。

しかしながら、前記した従来の考案は、冷媒を含む氷パックを保管ケースに入れて使用するので、時間が経つにつれて冷媒が解けるときに発生する水分によって、作業者の衣服がびしょ濡れになって着用者に不快感を与えるだけでなく、氷パックなどの重さによって作業に不便さを与えるといった新たな問題点がある。

本発明は前述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、作業者に不快感を与えずに、着用者に高い冷房効果を付与できるジャケット型個人冷房装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、重さを最小化し、着用者の作業効率の低下を防止できるジャケット型個人冷房装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明によるジャケット型個人冷房装置は、内皮と、冷媒を気化させて温度を低める蒸発管と、前記蒸発管を収容し、熱損失を遮断する絶縁層と、前記内皮と前記絶縁層との間に位置し、前記内皮側に冷却熱を伝達する熱吸収層と、外皮とを備え、ユーザが着用可能なジャケットと、小型圧縮機及びこれを駆動するモータと、前記小型圧縮機によって圧縮された冷媒を液化する凝縮機と、圧縮後に液化された冷媒を膨脹させる膨脹弁と、膨脹された前記冷媒が前記蒸発管を通じて循環することを可能に冷媒を流出する第１分枝管と、前記蒸発管を通じて循環する冷媒が流入される第２分枝管とを備える制御ボックス部と、前記制御ボックス部が内側に位置し、前記ジャケットの下端に設置されたベルト部と、を含む。

本発明は、小型の圧縮機を使用して冷媒を圧縮し、これを気化させる過程で発生する冷却空気が着用者の上体に当接するようにすることによって、着用者に不快感を与えずに、冷房効果を高めることができるといった効果がある。
また、本発明は、既存の氷パックを使用する冷房装置に比べて重量を最小化することができて、着用者の作業効率の低下を防止することができるといった効果がある。

以下、添付の図面を参照して本発明によるジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例について詳細に説明する。

図１は、本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例によるジャケットの前面及び後面を一部投映した図であり、図２は、図１の制御ボックス部の内部斜視図であり、図３は、本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例によるジャケットの断面を示す図である。

図１乃至図３を参照すれば、本発明の実施例によるジャケット型個人冷房装置は、内皮１１０と、冷媒を気化させて温度を低める蒸発管１２０と、前記蒸発管１２０を収容し、熱損失を遮断する絶縁層１３０と、前記内皮１１０と前記絶縁層１３０との間に位置し、前記内皮１１０側への冷却熱を伝達する熱吸収層１４０と、外皮１５０とを備え、ユーザが着用可能なジャケット１００を含む。

また、前記ジャケット１００の下端部には、ベルト部３００が設置され、このベルト部３００の内側には、制御ボックス部２００が位置する。
ここで、前記制御ボックス部２００は、小型圧縮機２１０及びこれを駆動するモータ２２０と、前記小型圧縮機２１０によって圧縮された冷媒を液化する凝縮機２３０と、前記圧縮機２１０と凝縮機２３０によって圧縮後に液化された冷媒を膨脹させる膨脹弁２４０と、前記膨脹弁２４０によって膨脹された前記冷媒が前記蒸発管１２０を通じて循環することを可能に冷媒を流出する第１分枝管２５０と、前記蒸発管１２０を通じて循環する冷媒が流入される第２分枝管２６０とを備える。

以下、上記のように構成される本発明によるジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例の構成と作用をさらに詳細に説明する。

まず、制御ボックス部２００の内側には、圧縮機２１０と、当該圧縮機２１０を駆動するモータ２２０とが備えられている。
前記圧縮機２１０は、低圧気相の冷媒を高圧気相の冷媒に圧縮する役目をし、１サイクルに約１ｃｃ乃至５ｃｃの低圧冷媒を圧縮する少量にする。
ここで、約１ｃｃ未満の場合には、冷媒の圧縮量が少ないため、十分な冷房効果を示すことができない。また、約５ｃｃを超過する場合には、装置の大きさが大きくなり、不要な電力の消耗が発生することができる。
前記冷媒としては、環境汚染を考慮してＲ１３４ａを使用する。

前記圧縮機２１０は、交流ＡＣまたは直流ＤＣ電源で駆動されるモータ２２０により駆動され、ベインロータリー式（vane rotary type）にして振動と騒音を最小化すると共に、小型化が容易にする。

ここで、作業現場の電源状況によって作業者の携帯性を向上させるために、前記モータ２２０に電源を供給するバッテリー２７０を備えることができる。

また、前記圧縮機２１０によって圧縮された冷媒を液化する凝縮機２３０が圧縮機２１０と並んで連結され、熱交換を容易にするために、金属の配管と冷却フィンの形態で構成されて設置される。

ここで、前記圧縮機２１０は、後述する蒸発管１２０を経て気化された低圧気体冷媒を圧縮し、高圧気体冷媒に切り替えた後、凝縮機２３０に供給する役目をする。

また、前記凝縮機２３０は、熱交換を通じて前記圧縮機２１０で圧縮された高圧気体冷媒を低温、高圧の液体冷媒に相変化させる。

また、前記凝縮機２３０によって圧縮された冷媒の圧力を低減し、膨脹して温度を低めるための膨脹弁が設置され、前記冷媒の圧力を蒸発圧力水準に減圧し、後述する第１分枝管２５０を通じて流出させて、ジャケット１００の内部に収容された蒸発管１２０によって循環する。一方、前記膨脹弁２４０の代わりに、毛細管を適用してもよい。

前記凝縮機２３０を通じて凝縮された高圧の液体状態冷媒は、前記膨脹弁２４０を経て前記ジャケット１００の内側に挿入された蒸発管１２０を通じて循環する。

前記蒸発管１２０は、プラスチック材質からなり、熱交換が容易となるように前記ジャケット１００の内側に複数回折り曲げられた形状で位置し、その液体冷媒が通過して気化する時に発生する気化熱によってジャケット１００内部の温度を低める役目をする。

図３は、本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例によるジャケットの断面を示す図である。

図３を参照すれば、本発明の実施例による前記ジャケット１００は、内皮１１０、蒸発管１２０、絶縁層１３０、熱吸収層１４０及び外皮１５０を含み、前記蒸発管１２０で発生する気化熱の外部放出による熱損失を遮断するために、前記蒸発管１２０は、絶縁層１３０に収容される構造で設置される。

また、前記蒸発管１２０は、絶縁層１３０の一方の側面、すなわち前記内皮１１０に近接するように位置することが好ましい。
これは、前記熱吸収層１４０が前記内皮１１０と絶縁層１３０との間に位置し、内皮１１０側へ蒸発管１２０の冷却熱を直接的に伝達するために蒸発管１２０と熱吸収層１４０とを接触するためであり、外皮１５０への熱伝逹を遮断し、内皮１１０側へ熱伝逹を容易にする効果がある。

前記熱吸収層１４０は、熱伝逹を容易にするために、フィルム形態の金属材質のアルミニウム薄膜であることが好ましく、絶縁層１３０と一体化するために、所定の接着剤を使用して前記絶縁層１３０と内皮１１０との間に位置し、相互付着される。
このような構造によって、前記熱吸収層１４０は、前記蒸発管１２０と前記ジャケット１００の内皮１１０との間で熱伝逹を容易にすることができ、蒸発管１２０の配列を持続させることができるようにする。

前記ジャケット１００の内皮１１０と外皮１５０は、一般的な繊維材質からなり、特に外皮１５０の場合、ジャケット１００にベルクロ結合され、洗濯のための着脱が可能である。また、前記ベルト部３００は、前記外皮１５０と同様に、ジャケット１００とベルクロ結合され、前記ジャケット１００に着脱可能である。

図４は、本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例による蒸発管の内径による熱伝逹を示すグラフである。

図４を参照すれば、前記蒸発管１２０の内径は、約１ｍｍ乃至３ｍｍであることが好ましい。
蒸発管１２０の内径が約１ｍｍ未満である場合、冷媒の流動抵抗による圧力損失が増加する短所が発生し、また内径が約３ｍｍを超過すれば、内部の冷媒の流速が減少し、熱伝逹が容易でないといった短所が発生する。

前記ジャケット１００の前面部には、着用の便宜性のために中央部が分離されており、このジャケット１００の下端には、ベルト部３００が別に設けられている。

前記ベルト部３００には、前記脱着が可能なベルト締結具３１０が設けられ、ベルト部３００の内側に前記制御ボックス部２００が位置し、ジャケット１００の前面の左右及び後面にそれぞれ独立的な蒸発管１２０が位置するようになる。
このような形状は、着用が容易であり、着用者の前面と後面を均一に冷却することができ、必要に応じて独立的な冷却が可能である。

付言すれば、前記第１分枝管２５０及び第２分枝管２６０には、複数の蒸発管１２０が連結され、前記ジャケット１００の前面の左右及び後面に冷媒が分枝されて循環する。
ここで、前記第１分枝管２５０は、前記膨脹弁２４０によって膨脹された冷媒が前記蒸発管１２０を通じて循環することができるように冷媒を流出し、前記第２分枝管２６０へ前記蒸発管１２０を通じて循環された冷媒が流入される。
すなわち、前記第１分枝管２５０を通じて流出された冷媒は、ジャケット１００の前面部の左右及び後面にそれぞれ設置された蒸発管１２０に分枝されて冷媒を独立的に循環し、循環された冷媒は、第２分枝管２６０に流入され、前記圧縮機２１０によって圧縮された後、前記凝縮機２３０に再供給される。

以上、本発明の好ましい実施例により説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲内で、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって、様々な修正及び変形が可能なことはいうまでもない。

本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例によるジャケットの前面及び後面を一部投映した図である。 図１の制御ボックス部の内部斜視図である。 本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例によるジャケットの断面を示す図である。 本発明のジャケット型個人冷房装置の好ましい実施例による蒸発管の内径による熱伝逹を示すグラフである。

符号の説明

１００ ジャケット
１１０ 内皮
１２０ 蒸発管
１３０ 絶縁層
１４０ 熱吸収層
１５０ 外皮
２００ 制御ボックス部
２１０ 圧縮機
２２０ モータ
２３０ 凝縮機
２４０ 膨脹弁
２５０ 第１分枝管
２６０ 第２分枝管
２７０ バッテリー
３００ ベルト部
３１０ ベルト締結具

Claims (7)

1. 内皮と、冷媒を気化させて温度を低める蒸発管と、前記蒸発管を収容し、熱損失を遮断する絶縁層と、前記内皮と前記絶縁層との間に位置し、前記内皮側に冷却熱を伝達する熱吸収層と、外皮とを備え、ユーザが着用可能なジャケットと、
   小型圧縮機及びこれを駆動するモータと、前記小型圧縮機によって圧縮された冷媒を液化する凝縮機と、圧縮後に液化された冷媒を膨脹させる膨脹弁と、膨脹された前記冷媒が前記蒸発管を通じて循環することを可能に冷媒を流出する第１分枝管と、前記蒸発管を通じて循環する冷媒が流入される第２分枝管とを備える制御ボックス部と、
   前記制御ボックス部が内側に位置し、前記ジャケットの下端に設置されたベルト部と、を含むジャケット型個人冷房装置。
2. 前記小型圧縮機は、容量が１ｃｃ乃至５ｃｃであることを特徴とする請求項１に記載のジャケット型個人冷房装置。
3. 前記蒸発管は、内径が１ｍｍ乃至３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のジャケット型個人冷房装置。
4. 前記ジャケットは、その前面部中央が分離されており、下端のベルト部で提供するベルト締結具によって締結されることを特徴とする請求項１に記載のジャケット型個人冷房装置。
5. 前記外皮及び前記ベルト部がそれぞれ前記ジャケットにベルクロ結合されたことを特徴とする請求項１に記載のジャケット型個人冷房装置。
6. 前記モータに電源を供給するバッテリーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のジャケット型個人冷房装置。
7. 前記第１分枝管及び前記第２分枝管には、複数の蒸発管が連結され、前記ジャケット前面の左右及び後面に冷媒が分枝されて循環することを特徴とする請求項１に記載のジャケット型個人冷房装置。

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