JP2018021266A - 冷却衣服 - Google Patents
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しかし、このような環境下では、安全性や機能性の面から、生地が厚い衣服が着用されている。高温環境下で長時間の作業を行う場合、体外に熱を充分に放出することができないため、過度の体温上昇を引き起こして熱中症に陥るおそれがある。
この平行風発生装置は、衣服の表面よりも内側に取り付けられており、空気を取り込む方向に形成されている底部と取り込んだ空気を排出する空気送出口(平行風送出部)が形成されている側部とからなる内部ファンガードを有している。平行風発生装置は、取り込んだ空気を底部に衝突させ、空気送出口から略側面方向に空気(以下、冷却風と記す。)を送出する。そのため、平行風発生装置は、外部の空気を取り込み、冷却衣服と下着又は体との間に平行な冷却風の流れを発生させることができる。また、内部ファンガードにおいて、空気送出口は同じ大きさで等間隔に形成されているため、平行風発生装置は、その周囲に同量(同じ風速)の冷却風を均一に排出する。
このように、冷却衣服と下着等の間に平行な冷却風が流れることで、汗の蒸発による人体の生理的冷却機能の有効範囲が大幅に拡大される。そのため、冷却衣服を着用することで、高温環境下であっても、過度な体温上昇を防止することができる。
一つ目は、軸流ファンの回転数が増加すると、軸流ファンを回転させる駆動源であるモータから発生する熱量が増加するため、外部の空気よりも温度の高い冷却風が内部に送出され、着用者に不快感を与えるおそれがある。そうすると、冷却衣服としての機能が失われる。
二つ目は、軸流ファンの回転数が増加すると、その分モータのエネルギーが費やされるため、軸流ファンの回転数が少ない場合よりも、軸流ファンが機能する時間が短くなる。一般的に、軸流ファン(モータ)は、充電式のものが使用される。そのため、軸流ファンの充電がなくなった場合、再度、充電するために一旦作業を停止しなければならず、作業時間が長くなる。
三つ目は、軸流ファンの回転数が増加すると、軸流ファンの回転音が大きくなる。軸流ファンの回転音は、着用者へ不快感を与えるため、この回転音は、可能な限り小さい方が良い。
また、軸流ファンの回転数を増加させる必要がなくなるため、モータへの負担が軽減される。そうすると、モータを充電するために一旦作業を中止する必要がなくなるため、作業時間を短縮することができる。
さらに、軸流ファンの回転数を増加させる必要がなくなるため、軸流ファンの回転音が大きくなることを防止できる。
本実施形態に係る冷却衣服を、図1〜図6を参照し、説明する。
本実施形態では、図1に示すように、高所で作業する着用者がフルハーネス安全帯10(以下、ハーネス10と記す。)を身につけ、その上から着用する冷却衣服1について説明する。このハーネス10の背中部分には、冷却衣服1の外部から命綱7が取り付けられる。
なお、図面上、裾口幅の方向を幅方向X、幅方向Xと直交する着丈方向を高さ方向Yとし、図2以降、冷却衣服1のフードの記載は省略する。
冷却材収容部5は、冷却衣服1の内側にメッシュ状の布地を縫合することによって、ポケット状に形成され、高さ方向Yにおいて、後述する風発生装置2の下端部26よりも上側に1つずつ、合計2つ設けられている。
また、冷却材収容部5は、高さ方向Yにおいて背中部分よりも下側に設けられている。
冷却材4は、冷却材収容部5に収容され、この冷却材4には、例えば、液体を凍結させた保冷剤や凍結させたゲル状の保冷剤を使用することができる。冷却材4は、冷却機能が低下したり、あるいは冷却機能を失った場合、適宜交換することで、冷却機能を維持することができる。冷却材4は、冷却収容部5に収容されるため、冷却衣服1における冷却収容部5の位置に設けられる。
この冷却材4は、風発生装置2の風下であって、冷却風の風量が多い部分に設けられていることが好ましい。
取出し筒部6は、図3(a)に示すように、収納片8に収納されている。この収納片8は、矩形状であり、その長辺が幅方向Xに沿って形成されている。また、図3(b)に示すように、収納片8及び冷却衣服1の収納片8に対応する位置には、それぞれ面ファスナ8A、8Bがそれぞれ設けられている。
取出し筒部6は、図4に示すように、命綱7をハーネスに取り付ける際、冷却衣服1の外側に引き出される。取出し筒部6の基端は、冷却衣服1の背面に固定されている。この取出し筒部6は、冷却衣服1の内側と外側を連通し、命綱7が挿入される開口部31を有している。この命綱7は、取出し筒部6を介して、着用者に取り付けられたハーネス10に接続される。
取出し筒部6の先端には、切欠き部33を有する環状袋32が形成されており、この環状袋32に口紐34が収納されている。切欠き部33から口紐34の両端が、環状袋32の外側に延出している。この口紐34は、図5に示すように、切欠き部33から引き出されることで、開口部31が閉じられ、命綱7の周囲が緊縛される。そして、引き出した口紐34で取出し筒部6の周囲を巻き回し、開口部31を密閉する。
風発生装置2は、冷却衣服1の胴体の腰部に形成された取付け孔3に装着されている。
この風発生装置2は、図6に示すように、冷却衣服1の外部から空気を取り込むための空気取込口11と、冷却衣服1の内部に冷却風を送出するための空気送出口12と、空気取込口11が形成されている外側ファンガード13と、空気送出口12が形成されている内側ファンガード14と、冷却衣服1の外部の空気を取込み、冷却衣服1の内部に冷却風を送出する軸流ファン15、軸流ファン15を駆動させ、使用者の身体9の側で軸流ファン15を駆動し、支持するモータ16と、モータ16を覆うキャップ17とを備えている。
この風発生装置2は、環状の固定リング18を使用し、取付け孔3に対して、斜め下方向に所定の角度だけ傾斜させて、取付け孔3に装着されている。そのため、風発生装置2は、その上端部25が外側に突出し、かつその下端部26が冷却衣服1の内側に配置されている。なお、所定の角度については、後述する。
風発生装置2を、取付け孔3に対して斜め下方向に所定の角度だけ傾斜させて装着することで、空気取込口11は取付け孔3に対して斜め下方向に所定の角度だけ傾斜している。そのため、風発生装置2は、軸流ファン15を回転させることで、斜め下方向から外部の空気を取り込み、その空気は軸流ファン15の軸方向に沿って斜め上方向に移動し、空気送出口12から身体9に向けて冷却風として送出される。
使用者が冷却衣服1を着用すると、冷却衣服1と身体9の間に形成される流路30が形成され、風発生装置2を稼働させると、風発生装置2から送出された冷却風は、流路30を移動し、襟元および袖口の隙間から外部に流出される。
そのため、風発生装置2から送出された冷却風を襟元や袖口に効率的に流すことで、効率的に身体9を効率的に冷却される。
軸流ファン15の中心と対象物が垂直に交差する点をA点とし、A点から図6の上側に150mm離れた地点をB点、A点から下側に150mm離れた地点をC点とし、風発生装置2(空気取込口11)の設置角度と、B点およびC点での風速の関係を調べた。風速測定は、風発生装置2の設置角度を5°毎に変更して行った(表1)。また、比較例として、風発生装置2を対象物に対し傾斜させずに、かつ、カバー部20の先端部分を対象物に接するように配置し、対象物に対して平行に送風した場合のB点およびC点の風速を測定した。比較例の風発生装置2は、カバー部20の風が取り込まれる正面には、空気送出口12が設けられていない構造となっている。なお、符号Fは、空気の流れを示している。
本実施形態の冷却衣服1は、風発生装置2のすぐ上側に冷却材4を備えているため、冷却材4が設けられた位置の流路30の雰囲気は冷却状態となる。また、風発生装置2は、風発生装置2よりも上側の流路30に多量の冷却風を送出する。
そうすると、この冷却風は、図7に示すように、冷却状態の流路30を通過して、襟元や袖口から外部に排出される(F2)。
そのため、外部から取り込まれる空気の温度が高い場合でも、温度の低い冷却風を流路30に流すことができ、身体9を効率的に冷却することができる。また、温度の高い冷却風が送出されないため、着用者に不快感を与えることを防止できる。
また、冷却材4を風発生装置2の近傍に設けることによって、冷却材4がモータ16を冷却する効果も生じる。そうすると、例えば、冷却材4を正面に設けた場合に比べ、モータ16の負担を軽減し、劣化の進行を防止できる。
本実施形態では、冷却風の送出する方向を調整できる風発生装置2を装着した冷却衣服1について説明する。
本実施形態の冷却衣服1と、第一実施形態の冷却衣服1では、冷却風が流れる向き。および、冷却材4(冷却材収容部5)を設ける位置が異なる。第一実施形態の冷却衣服と同じ部分については説明を省略し、相異する部分について、図8〜図10を参照して、説明する。
また、身体9の全体をむらなく冷却するには、風発生装置2の取付け孔3に対する回転角度は、0°〜45°とすることが好ましい。
そのため、身体9の背中部分が重点的に冷却し、襟元から流出した空気は後頭部を冷却することができる。
この場合、冷却材4が設けられている部分の流路30を多量の冷却風が通過する。そのため、外部よりも温度の低い冷却風を襟元や袖口に向けて送出でき、身体9を効率的に冷却することができる。
また、送出される冷却風の方向が変更されると、流路30内での冷却風の流れる方向や流れる経路が変更されるため、空気の流れる方向を自在に選択でき、身体9の冷却したい部位を選択的に冷却することもできる。
この場合、冷却材4が設けられている部分の流路30を多量の冷却風が通過する。そのため、外部よりも温度の低い冷却風を襟元や袖口に向けて送出でき、身体9を効率的に冷却することができる。
また、冷却風により、身体9全体を包み込むように冷却し、空気の流れF3に示すように、襟元から流出されるため、使用者の顔も冷却することができる。
風発生装置2を左側または右側に回転させると、空気取込口11を介して取り込まれる空気の方向が変更されると供に、空気排出口12を介して送風される冷却風の方向が変更される。そのため、空気の流れる方向を自在に選択できる。
したがって、本実施形態のように、風発生装置2全体を円周方向に回転させなくとも、身体9の冷却したい部位を選択的に冷却することができる。
例えば、冷却材収容部5は、図11に示すように、線ファスナが設けられ挿入口を形成し、この挿入口の周囲は玉縁飾りが施すこともできる。さらに、収納片8は、図11に示すように、その長辺が高さ方向Yに沿って形成することもできる。この場合、収納片8は、一辺が冷却衣服1に対して接続され、自在に開閉できる構造を有している。
また、冷却材4を設ける位置は、背面であれば限定されないが、風発生装置2の近傍であって、冷却風の風下となる位置が最も好ましい。
さらに、風発生装置2は、取付け孔3に対して傾斜して装着されていない風発生手段も使用することができる。この場合でも、温度の低い冷却風を流路30に流すことができるため、効率よく身体9を冷却できる。
2 風発生装置
3 取付け孔
4 冷却材
5 冷却材収容部
6 取出し筒部
7 命綱
8 収納片
8A,8B 面ファスナ
9 身体
10 フルハーネス安全帯(ハーネス)
11 空気取込口
12 空気送出口
13 外側ファンガード
14 内側ファンガード
15 軸流ファン
16 モータ
17 キャップ
18 固定リング
19 フランジ
20 カバー部
21 円環部
25 上端部
26 下端部
30 流路
31 開口部
32 環状袋
33 切欠き部
34 口紐
F 空気の流れ
F1〜F3 空気の流れ
L 中心線
X 幅方向
Y 高さ方向
Claims (8)
- 軸流ファンを駆動するモータ、外側から空気を取り込む空気取込口、および内側に冷却風を送出する空気送出口を有する風発生手段が装着される取付け孔が、背面に形成された冷却衣服において、
前記背面に冷却材を備える、
ことを特徴とする冷却衣服。 - 前記風発生手段は、腰部に設けられ、
前記冷却材は、着丈方向において、前記風発生手段の下端部よりも上側に設けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の冷却衣服。 - 前記風発生手段は、前記取付け孔に対して、斜め下方向に5°〜35°傾斜して装着され、
前記風発生手段を作動させたときに、前記風発生手段の斜め下方向から前記空気取込口を介して空気が取り込まれ、前記風発生手段の斜め上方向に前記空気送出口を介して、前記冷却風が送出される、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の冷却衣服。 - 前記風発生手段が前記取付け孔に回転可能に取り付けられ、
前記風発生手段を回転させたときに、
前記空気取込口を介して取り込まれる前記空気の方向が変更されると共に、
前記空気送出口を介して送出される前記冷却風の方向が変更される、
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の冷却衣服。 - 前記風発生手段は、前記冷却衣服の裾口幅方向の中心線の両側に設けられ、
前記冷却材は、前記風発生手段から前記中心線に向かって斜め上方向、かつ、着丈方向において背中部分よりも下側に設けられている、
ことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の冷却衣服。 - 内側と外側を連通し、命綱が挿入される開口部を有する取出し筒部が背中部分に設けられ、
前記取出し筒部の先端に、前記命綱の周囲を緊縛し、前記開口部を密閉する口紐が設けられている、
ことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の冷却衣服。 - 前記取出し筒部を収容可能な収納片が設けられている、
ことを特徴とする請求項6に記載の冷却衣服。 - 前記収納片は、面ファスナにより開閉可能である、
ことを特徴とする請求項7に記載の冷却衣服。
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