JP2011057239A - 水分補給支援装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 高温下において作業者が熱中症になるのを未然に防止することが可能な水分補給支援装置を提供する。
【解決手段】 飲料水Wを収容する携帯可能な容器2と、容器2の補給口2aに着脱可能に装着され作業周囲条件に基づき飲料水Wの最適な摂取時間を作業者に告知する補給制御キャップ10とを備える。
【選択図】 図1

Description

この発明は、高温下の作業時に作業者が熱中症になるのを未然に防止することが可能な水分補給支援装置に関する。
夏季の屋外作業においては、脱水状態による熱中症が発生し易く、安全衛生管理が課題となっている。熱中症の予防方法として、こまめな水分、塩分の補給が有効である。飲料水は、保冷することで腸管吸収が早くなるため、保冷可能な容器に収容することが望まれる。そこで、蓄冷剤を利用して冷却維持能力を向上させるようにした水筒が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平8−117027号公報
しかし、水分の補給は、摂取量や摂取間隔などを適切に行うことが望ましいが、現実にはのどの渇きを感じてから水分を補給することや、休憩時にまとめて多量の水分を補給することが行われているため、作業者が熱中症になるのを防止する十分な効果が得られていない。すなわち、高温下の作業における水分の補給については、作業者の自己管理にまかせられているので、熱中症の防止を徹底させることが難しいという問題がある。したがって、作業者に対して適切に水分の摂取時間を告知してくれる装置があれば便利である。
そこでこの発明は、高温下において作業者が熱中症になるのを未然に防止することが可能な水分補給支援装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、飲料水を収容する携帯可能な容器と、前記容器の補給口に着脱可能に装着され作業周囲条件に基づき前記飲料水の最適な摂取時間を作業者に告知する補給制御キャップと、を備えたことと特徴とする水分補給支援装置である。
この発明によれば、飲料水を収容する容器に装着された補給制御キャップによって作業者へ飲料水の摂取時間が告知され、作業者は最適なタイミングで容器内の飲料水を摂取することが可能となる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の水分補給支援装置において、前記補給制御キャップは、前記作業者による前記飲料水の摂取量を制御する流量計を有していること特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、飲料水の最適な摂取時間を作業者に告知できるので、高温下での作業時に作業者が水分の摂取不足により熱中症になるのを未然に防止することができる。また、補給制御キャップは、容器の補給口に装着されるので、容器と一体で携帯することができ取扱いが容易となる。
請求項2に記載の発明によれば、補給制御キャップは、飲料水の摂取量を制御する流量計を有しているので、作業者は飲料水を過不足なく摂取することが可能となり、作業者の健康管理に寄与することができる。
本発明の実施の形態1に係わる水分補給支援装置の要部を示すブロック図である。 図1の水分補給支援装置の全体を示す斜視図である。 図1の水分補給支援装置における補給制御キャップの拡大斜視図である。 図1の水分補給支援装置における飲料水の摂取手順を示すフローチャートである。 図4のフローチャートに続く別のフローチャートである。 図4における巡視作業条件設定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図4における気温設定補正処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2に係わる水分補給支援装置の要部を示す断面図である。
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
(実施の形態1)
図1ないし図7は、この発明の実施の形態1を示している。図2に示すように、水分補給支援装置1は、容器2と、保冷カバー3と、補給制御キャップ10を有している。容器2内には、飲料水Wが収容可能となっている。容器2内に収容される飲料水Wは、上水道からの水でもよく、また市販のミネラルウォータやスポーツドリンクなどであってもよい。スポーツドリンクは、周知の通り、大量の発汗などによって失われる水分やミネラル分を効率よく補給することを目的とした機能性飲料であり、熱中症の予防に適している。
図2に示すように、この実施の形態1においては、容器2は透明のペットボトルから構成されている。容器2は補給口2aを除く大部分が筒状に形成された保冷カバー3によって覆われている。保冷カバー3は、容器2内の飲料水Wを長時間にわたって保冷する機能を有しており、内側には断熱効果が高い材料が用いられている。保冷カバー3の外周部には、持ち運びに便利な取手3aが設けられている。保冷カバー3の開口部3bは、紐3cによって拡径または縮径可能となっている。保冷カバー3は、容器2を収納した状態では保冷のために開口部3bが紐3cによって縮径される。保冷カバー3には、上下方向に延びる計量窓3dが形成されている。計量窓3dには、容器2内の飲料水Wの残量を測定するための目盛が設けられている。
飲料水Wを摂取するための容器2の補給口2aには、補給制御キャップ10が着脱可能に装着されている。容器2の補給口2aの外周部は、補給制御キャップ10と螺合可能となっている。補給制御キャップ10は、主として、キャップ本体11と、電源部13と、制御部15と、流量計18と、電動ポンプ19と、各表示手段20〜22を有している。図1に示すように、キャップ本体11の下端部11cには、内側に接続ネジ11dが形成されており、容器2の補給口2aに接続ネジ11dを螺合させることにより、キャップ11は容器2の補給口2aに装着されている。図3に示すように、キャップ本体11は頂部が閉塞された略円筒状に形成されており、上面部11aには各操作ボタン20a〜22aや表示部20b〜21bが設けられている。キャップ本体11の側面11bには、キャップ本体11を容器2の補給口2aに装着させる際の滑り止めとして機能する多数の凹凸条が形成されている。
キャップ本体11には、飲料補給管12、電源部13、制御部15、温度センサ16、流量計18、電動ポンプ19、各表示手段20〜22が設けられている。飲料補給管12は、飲料水Wを摂取するためのものであり、いわゆるストローとしての機能を有している。飲料補給管12は、キャップ本体11に挿通されており、下流側は上面部11aから上方に突出している。飲料補給管12の下流端は、飲料水Wの飲み口12aとなっている。飲料補給管12は、上流側が容器2の底部近傍まで延びており、容器2内の飲料水Wをほとんど残すことなく吸い上げることか可能となっている。
電源部13は、超小型電池から構成されている。電源部13は、一次電池であってもよいし、充電が可能である二次電池であってもよい。キャップ11の側面11bには、電源部13と接続される電源スイッチ14が設けられている。制御部15は、補給制御キャップ10の各機器類の制御を統括するCPU(中央処理装置)を有しており、電源部13からの電力供給により動作する。
温度センサ16は、キャップ本体11の側面11bに一部が露出しており、測定した周囲温度を電気信号S1に変換する機能を有している。温度センサ16からの電気信号S1は、制御部15に入力される。キャップ本体11の上面部11aの内面側には、スピーカー17が取付けられている。スピーカー17は、飲料水Wの最適な摂取時間を作業者に音声で告知する機能を有している。すなわち、制御部15には、作業周囲条件に基づき飲料水Wの最適な摂取時間を算出するプログラムが入力されており、スピーカー17は制御部15からの電気信号S2によって、作業者に音声で飲料水Wの摂取時間を告知するようになっている。
キャップ本体11内における飲料補給管12の途中には、流量計18と電動ポンプ19が配設されている。流量計18は、電動ポンプ19の上流側に位置しており、飲料補給管12を通過する飲料水Wの流量を測定する機能を有している。流量計18は、測定した流量を電気信号S4に変換する機能を有しており、この電気信号S4は制御部15に入力される。流量計18は、飲料補給管12を流れる飲料水Wの流量を電気的に検出する構造であれば種類を問わないが、実施の形態1においては例えば超小型の羽根車の回転速度に基づき飲料水Wの流量を検出する構成となっている。
電動ポンプ19は、制御部15からの出力信号S5に基づき、容器2内の飲料水Wを吸い上げ、飲料補給管12の飲み口12aから飲料水Wを吐出させる機能を有している。電動ポンプ19は、超小型モータで回転式ポンプを駆動する構成としてもよいし、耐久性に優れた電磁式のダイヤフラム型ポンプを用いる構成としてもよい。
キャップ本体11内には、アラーム時間選択表示手段20と、摂取量選択表示手段21と、作業条件選択表示手段22が設けられている。アラーム時間選択表示手段20は、第1の選択スイッチ20aの操作により、飲料水Wの摂取時間を液晶などにより表示する表示部20bを有している。摂取量選択表示手段21は、第2の選択スイッチ21aの操作により、飲料水Wの摂取量を表示する表示部21bを有している。同様に、作業条件選択表示手段22は、第3の選択スイッチ22aの操作により、作業者の作業周囲条件を表示する表示部22bを有している。第3の選択スイッチ22aは、作業条件の一つである気温の設定も可能となっている。
キャップ本体11の上面部11aには、摂取スイッチ23が設けられている。摂取スイッチ23は、飲料水Wを摂取する際に操作するスイッチであり、押圧している時のみオンとなる押しボタンスイッチから構成されている。制御部15は、摂取スイッチ23からの指令信号S3に基づき予め組み込まれたプログラムに基づき、各機器類の制御を行うようになっている。
つぎに、実施の形態1における水分補給支援装置1の操作手順および作用について説明する。
まず、飲料水Wが十分に冷却された状態の容器2を冷蔵庫から取り出し、容器2のキャップ(図示略)を取外す。その後、取外したキャップに代えて補給制御キャップ10を容器2の補給口2aに装着する。補給制御キャップ10には、接続ネジ11dが形成されているので、接続ネジ11dを容器2の補給口2aに螺合させることにより、補給制御キャップ10を容器2に容易に装着させることができる。
補給制御キャップ10を容器2に装着させた後は、図4に示すフローチャートに基づき飲料水Wの摂取告知のための制御が行われる。図4のステップS30において、メイン制御が開始され、ステップS31に進み、作業者による作業周囲条件を手入力することにより、制御部15には各設定値(時間、摂取量、作業条件、気温)が記憶される。つぎに、ステップS32において、図6に示す巡視作業条件設定処理が行われ、ステップS33で図7に示す気温設定補正処理が行われる。
図6は、図4のステップS32における巡視作業条件設定処理の手順を示している。図6のステップS32aにおいては、労力が大となる山道巡視であるか否かを作業者が判断し、山道巡回である場合は、ステップS32cに進んで、タイマー設定を「山道」にするとともに、飲料水Wの摂取量を「適量設定(多い)」とし、その後、ステップS32eに進む。ステップS32aにおいて、山道巡回でないと作業者が判断した場合は、ステップS32bに進み、平地巡視であるか否かが作業者によって判断される。ここで、平地巡視であると判断された場合は、ステップS32dに進み、タイマー設定を「平地」にするとともに、飲料水Wの摂取量を「適量設定(標準)」とし、その後、ステップS32eに進む。
図7は、図4のステップS33における気温設定補正処理の手順を示している。図7のステップS33aにおいては、温度センサ16による測定温度が設定気温を超えているか否かが制御部15によって判断される。ここで、温度センサ16による測定温度が設定気温を超えている場合は、ステップS33cに進み、タイマー設定を標準摂取時間よりも短くなるように変更するとともに、飲料水Wの摂取量を多くするように変更を行う。ステップS33aにおいて、温度センサ16による測定温度が設定気温を超えていない場合は、ステップS33bに進み、タイマー設定の変更は行わず、飲料水Wの摂取量は「適量設定(標準)」とし、その後、ステップS33dに進む。
図4のステップS32の巡視作業条件設定処理と、ステップS33の気温設定補助処理が終了すると、ステップS34に進み、アラーム前か否かが制御部15によって判断される。すなわち、ステップS34においてはスピーカー17による警報音が出力される前であるか否かが判断される。ステップS33において、アラーム前と判断された場合は、ステップS39に進み、摂取スイッチ23がオンとなっているか否かが判断される。ここで、摂取スイッチ23がオンとなっていない場合は、ステップS34に戻る。ステップS39において、摂取スイッチ23がオンとなっている場合は、ステップS40に進み、「摂取はまだです」との告知がスピーカー17を介して音声にて出力され、その後、ステップS34に戻る。
ステップS34において、アラーム前でないと制御部15によって判断された場合は、ステップS35に進んで、「摂取してください」との告知がスピーカー17を介して音声にて出力される。その後、ステップS36に進み、摂取スイッチ23がオンであるか否か判断される。ここで、摂取スイッチ23がオンとなっていない場合は、ステップS35に戻る。ステップS36において、オンとなっている場合は、ステップS37に進み、電動ポンプ19が作動し、容器2内の飲料水Wが汲み上げられる。これにより、作業者は飲料補給管12を介して容器2からの飲料水Wを摂取することが可能となる。
ステップS38では、作業者による飲料水Wの摂取量が把握される。すなわち、電動ポンプ19によって容器2から汲み上げられる飲料水Wは、流量計18を経由して作業者により摂取されるので、作業者の飲料水Wの摂取量が流量計18を介して間接的に把握される。ここで、作業者が摂取する容器2内の飲料水Wは、保冷カバー3によって保冷されているので、飲料水Wを長時間にわたり低温に維持することができ、高温作業下において作業者は低温の飲料水Wを摂取することが可能となる。そのため、低温の飲料水Wを摂取した作業者においては、飲料水Wの腸管吸収が早くなる。
ステップ41は、途中で飲料水Wの摂取を休止したい場合の手順を示している。ステップS41において、摂取スイッチ23がオン状態に維持されているか否かが判断され、ここで摂取スイッチ23がオンとなっていない場合はステップS47に進み、電動ポンプ19の運転を停止し、ステップS41に戻る。ステップS41において、摂取スイッチ23がオン状態である場合は、ステップS42に進み、飲料水Wを「適量を摂取(設定適量<摂取量)」したか否かが判断される。ここで、飲料水Wを適量摂取した場合は、ステップS43に進み、電動ポンプ19の運転が中止される。その後、ステップS44に進み、タイマーを設定値にリセットし、ステップS45において「何分後に摂取してください」との告知がスピーカー17を介して音声にて出力され、その後、ステップS46に戻る。ステップS42において、飲料水Wを適量摂取していないと判断された場合は、ステップS35に戻り、スピーカー17による飲料水Wの摂取の告知が行われる。
ステップS46では、電源スイッチ14がオフであるか否が判断され、オフになっていなければ、ステップS31に戻り、上述の処理が繰り返される。ステップS46において、電源スイッチ14がオフであれば、ステップS48に進み、一連の処理が終了する。
このように、容器2に装着された補給制御キャップ10によって、飲料水Wの最適な摂取時間を作業者に告知できるので、高温下の作業時において作業者が脱水状態により熱中症になるのを未然に回避することができ、熱中症を確実に防止することが
できる。また、補給制御キャップ10は、容器2の補給口2aに装着されるので、容器2と一体で携帯することができ取扱いが容易となる。さらに、補給制御キャップ10は、飲料水Wの摂取量を制御する流量計18を有しているので、作業者は飲料水Wを過不足なく摂取することが可能となり、作業者の健康管理に寄与することができる。
(実施の形態2)
図8は、この発明の実施の形態2を示している。実施の形態2が実施の形態1と異なるところは、摂取スイッチ23の有無であり、その他の部分は実施の形態1に準ずるので、準じる部分に実施の形態1と同一の符号を付すことにより、準じる部分の説明を省略する。
図8に示すように、キャップ本体11内には導電性を有する可動板27が上下方向に移動可能に設けられている。可動板27は、実施の形態1における摂取スイッチ23の代わりを果たすものであり、補給制御キャップ10の容器2への着脱によって制御回路をオンオフする機能を有している。可動板27とキャップ本体11の下端部11cは弾性壁11eによって仕切られている。弾性壁11eは、容器2の補給口2aの先端との当接によって可動板27側に弾性変形可能となっている。
可動板27は、第1の可動接点27aと第2の可動接点27bを有している。第1の可動接点27aは、弾性壁11eの変形による可動板27の変位によって制御部15a側と接触可能となっている。同様に、第2の可動接点27bは、弾性壁11eの変形による可動板27の変位によって電源部13側と接触可能となっている。キャップ本体11内には、可動板27を弾性壁11e側に付勢するバネ26が設けられている。これにより、補給制御キャップ10が容器2に確実に装着された場合のみに、第1の可動接点27aと第2の可動接点27bを介して制御部15aが電源部13側と導通可能となる。
このように構成された実施の形態2においては、飲料水Wの摂取時には容器2から補給制御キャップ10が取外され、作業者は容器2の補給部2aを介して飲料水Wを摂取する。補給制御キャップ10が容器2から取外された状態では、可動板27の変位によって制御回路が自動的にオフとなるので、実施の形態1のように、摂取スイッチ23を操作することなく、水分補給支援が可能となる。
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、実施の形態1において、容器2の飲料水Wを電動ポンプ19によって汲み上げる構成としているが、飲料水Wの摂取は作業者自身が飲料補給管12を介して吸込む構造としてもよい。この場合は、飲料水Wの摂取量を制御するために、電動ポンプ19に代えて飲料水Wの供給を停止するための止水弁(電磁弁)を用いる構造とすることが望ましい。
また、実施の形態1では、飲料水Wを保冷するために容器2を保冷カバー3で覆う構造としているが、飲料水Wを保冷するために容器2自体を断熱構造としてもよいし、容器2に保冷剤や電子冷却素子などの冷却手段を設ける構造としてもよい。
さらに、実施の形態1においては、飲料水Wの摂取量が少ない場合は、規定量となるまで、飲料水Wの摂取を促す構成としているが、規定値よりも飲料水Wの摂取量が少なかった場合は、摂取のための時間を補正して次回の摂取を早めるようにしたり、次回の摂取量を多めに設定する構成としてもよい。
1 水分補給支援装置
2 容器
2a 補給口
3 保冷カバー
10 補給制御キャップ
11 キャップ本体
11d 接続ネジ
12 飲料補給管
13 電源部
14 電源スイッチ
15 制御部
16 温度センサ
17 スピーカー
18 流量計
19 電動ポンプ
20 アラーム時間選択表示手段
21 摂取量選択表示手段
22 作業条件選択表示手段

Claims (2)

  1. 飲料水を収容する携帯可能な容器と、
    前記容器の補給口に着脱可能に装着され作業周囲条件に基づき前記飲料水の最適な摂取時間を作業者に告知する補給制御キャップと、
    を備えたことを特徴とする水分補給支援装置。
  2. 前記補給制御キャップは、前記作業者による前記飲料水の摂取量を制御する流量計を有していることを特徴とする請求項1に記載の水分補給支援装置。
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