JP2019151952A - 電子冷暖房衣服および衣服に着脱可能な電子冷暖房装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子冷暖房衣服を簡易に製造する技術を提供する。【解決手段】ペルチェ素子３１を配する首まわり、襟（衿）、または脇下部と、熱媒体循環路３５と、ポンプ３４１およびペルチェ素子３１に電力を供給する電池３５とを配する前身ごろ、または、後ろ身ごろ、と、を備え、熱媒体循環路３５は筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、熱媒体を密閉保持するとともに外部面は電池３５からの電力をペルチェ素子３１およびポンプ３４１に送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子冷暖房衣服および衣服に着脱可能な電子冷暖房装置に関する。

特許文献１には、ペルチェ素子で冷暖房した熱媒体を衣服に着装された流路に流して身体全体を温度差なく冷暖房する冷暖房服が記載されている。この冷暖房服は、製鉄所、造船所など外気温度の高い環境下、または、冷凍倉庫や寒冷な屋外など外気温度の低い環境下で着用するに好適であることが記載されている。

特許文献２には、頸動脈部分にペルチェ素子を直接当接して身体を冷暖房する身体冷暖房装置が記載されている。

特許文献３には、人体の首にペルチェ素子を直接当接し、心臓の動作に伴う電気信号のＶＬＦ（超低域周波数成分）に基づいてペルチェ素子の温度を制御することが記載されている。

本願願書に記載の発明者（以下、単に本発明者と称する）の監修による非特許文献１には、首を冷やすウエアラブル空調装置の原理及び応用が記載されている。２７頁〜３３頁には、核心温（深部体温）と呼ばれる心臓や脳、腸といった内部組織の温度を一定に保つことが、生命活動を維持するためには最も重要であること、「暑い・寒い」「快・不快」という感覚は、「脳の温度」を適切に保つために備わったものであること等が記載されている。

特開2008-25052号公報 特開2010-82427号公報 特開2013-248293号公報

「集中力を高めたければ、脳を冷やせ！」監修 板生清、 著者 吉田たかよし＋ＷＩＮ研究班、 発行所 ワニ・プラス、 2011年8月5日 発行

本発明者は、既に、特許文献２、特許文献３に記載される首の太い血管にペルチェ素子を直接当接する装置の発明をし、特許文献１に記載の高温、低温等の特殊環境下における業務の分野において使用する身体全体を熱媒体で温める冷暖房衣服の発明をした。

その後も、本発明者は鋭意研究を継続し、特許文献１に記載のような高温、低温等の環境下における業務用の特殊外観を有するものに限られず、多くの人々が利用する民生用の広い分野においても、電子冷暖房衣服（身体を電子装置によって冷房、または/および、暖房するための衣服）、および、衣服に着脱可能な電子冷暖房装置（身体を電子装置によって冷房、または/および、暖房するための装置）に対する潜在的な需要があるとの考えに至った。

例えば、夏の高温下の外出、夏の高温下で行われる野球、ゴルフ等のスポーツ観戦、または、趣味としての参戦（競技参加）、冬の低温下の外出、冬の寒冷地の屋外で興行される催し（例えば、正月の花火大会、ウインタースポーツ競技大会等）の観覧、または、趣味としてのスキー、スケート等のウインタースポーツ、氷上において行なうワカサギの穴釣り等に、多数の人々が参加している。しかしながら、暑さ、寒さが厳しいと、人は十分に楽しむことができず、これらへの参加を躊躇するのが現状である。これにより、個人の社会活動は委縮し、それに伴い経済活動も委縮し、より発展した社会の建設を阻害している。

このような社会的な課題を技術によって打開する方策としては、多数の人々が存在する空間全体を快適環境とすることも考えられる。しかしながら、このような空間全体を快適環境とする手法は、多大なエネルギーの消費と多額の設備投資が必要となり、かつ、自然破壊を招き、自然保護と人々の快適環境獲得の欲求とが矛盾することが多く様々な問題を引き起こしているのが現状である。発明者は、この矛盾を解決する最良の方法は、個人毎に着用する電子冷暖房衣服を普及させて日常的に用いることであると考え、本発明に至った。

すなわち、電子冷暖房衣服は、排気ガス等を排出しないので自然保護とも親和性が高く、電子冷暖房衣服を着用する人員の消費するエネルギーの総和は、環境全体の冷暖房に必要なエネルギー消費量よりも少なく、自然環境を破壊することもない。また、電子冷暖房衣服を着用すれば、冷暖房の度合は個人毎に最適化が可能である。すなわち、自然環境保護と個人の快適性確保とが調和した社会の実現が可能となる。

発明者は、衣服商品分野から見た以下の（１）〜（３）の課題が、技術的な解決課題の前提となると考える。（１）「個人の嗜好を満足させる衣類を提供するという課題」。催しの観覧、趣味として楽しむスポーツ等においては、自分の好みにあった個性的で、ファッショナブルな衣服の着用は、日々の生活の楽しみの一部をなすものである。（２）「電子冷暖房衣服の入手が一般市場においては困難であるという課題」。電子冷暖房機能を備える、自分の好みにあった個性的で、ファッショナブルな電子冷暖房衣服は、特別注文しなければ入手し難く、衣服業者も、電子機器製造業者も一般流通市場に提供していないのが現状である。（３）「電子冷暖房衣服の価格の低廉化の課題」。仮に、電子冷暖房衣服を提供する業者があるとしても、用途が限定された個別注文に対するオーダーメイド製品だけが供給可能な現状においては、電子冷暖房衣服の価格は高価でありつづけ、このままでは一般市場において普及することはない。以上の（１）〜（３）の課題（商品分野の課題）の解決がなければ、終局目標である、自然環境保護と個人の快適性確保とが調和した社会は実現しない。よって、上記（１）〜（３）の課題を解決して、冷暖房機能を有する種々の電子冷暖房衣服を広く社会に普及させる技術を提供することが本発明の第１の技術的解決課題である。

電子冷暖房衣服は、衣服と電子冷暖房装置との複合商品として捉えることもできる。衣服に関しては、長期間に渡り着用される衣服がある反面、シーズン毎の流行に左右され、ブーム中の短期間だけ着用される衣服もある。一方、高価な電子装置は一般的には長期間に渡り使用されるものであり、電子冷暖房装置もこの例外ではない。

よって、本発明の第１の技術的解決課題を解決して、衣服と電子冷暖房装置とが最初から一体となった電子冷暖房衣服が入手容易となったとしても、以下の（４）の解決すべき課題がなお残る。

（４）「流行する性質の衣服に関する電子冷暖房衣服の提供の困難」。短期間使用される衣服と長期間使用可能な電子冷暖房装置とを組み合わせても、流行遅れとなった衣服、または、自分の好みではなくなった衣服は着用される機会がなくなってしまう。そうすると、衣服とともに、高価な電子冷暖房装置も使われる機会がなくなってしまい、結局、流行性のある電子冷暖房衣服は、（価格/利用期間）の観点から見ると、高価なものとなる。その結果、必要度が高い業務用衣類とは異なり、流行性の衣服は一般消費者の嗜好品であるところから大きな需要を喚起せず、供給者の製造意欲も上がらず、流行性の電子冷暖房衣服は高価な特注製品でありつづけ、普及速度は遅いと考えられる。

電子冷暖房装置が普及し大量に生産され、量産効果によって電子冷暖房装置の低価格化が進んだ段階においては、電子冷暖房装置の使い捨ては大きな価格上の問題とならず、一時的に流行する衣服についても、やがて、電子冷暖房化が進むと考えられる。しかしながら、それのような時の到来を待つだけではなく、電子冷暖房衣服の普及速度を加速させるための繋ぎの技術として、高価な電子冷暖房装置を再利用する技術の提供が要望される。すなわち、上記（４）の課題を解決するために、流行の衣服を含め、既に市場に存在する衣服に対して着脱可能な電子冷暖房装置の技術を提供することが本発明の第２の技術的解決課題である。

本発明は、上述した第１の技術的解決課題を解決した電子冷暖房衣服を提供するとともに、上述した第２の技術的解決課題を解決した衣服に着脱可能な電子冷暖房装置を提供するものである。ここで、第１の技術的解決課題の解決手段の主要部と第２の技術的解決課題の解決手段の主要部とは共通している。この解決手段の主要部は、従来にはない新規な特徴ある手段である。

本発明の電子冷暖房衣服は、頸部または脇下部を通る太い血管を覆う皮膚に当接可能とする変温素子を配する首まわり、襟（衿）、または脇下部と、前記変温素子の前記皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と前記熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと前記ポンプおよび前記変温素子に電力を供給する電池とを配する前身ごろ、または、後ろ身ごろ、と、を備え、前記熱媒体循環路は、筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに前記電池からの電力を前記変温素子および前記ポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する。

本発明の衣服に着脱可能な電子冷暖房装置は、太い血管を覆う皮膚に当接可能とする変温素子と、前記変温素子の前記皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と、前記熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと、前記ポンプおよび前記変温素子に電力を供給する電池と、を具備し、前記熱媒体循環路は、筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに前記電池からの電力を前記変温素子および前記ポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する。

本発明の電子冷暖房衣服によれば、熱媒体循環路を首まわり、襟（衿）、または脇下部、前身ごろ、または、後ろ身ごろの少なくとも一箇所に固着して簡単に電子冷暖房衣服を製造することができる。また、首まわり、襟（衿）、または脇下部に変温素子を配するので、着用者がこの電子冷暖房衣服を着用することによって、太い血管を覆う皮膚に変温素子が当接して、深部体温を適切な温度に調節できる。

本発明の衣服に着脱可能な電子冷暖房装置によれば、この電子冷暖房装置を種々の既製品の衣服に着脱可能とできる。着用者がこの電子冷暖房衣服を着用することによって、太い血管を覆う皮膚に変温素子が当接して、深部体温を適切な温度に調節できる。

本発明の電子冷暖房衣服、本発明の衣服に着脱可能な電子冷暖房装置のいずれもが、環境全体を冷暖房するのではなく、太い血管を覆う皮膚に変温素子が当接して、深部体温を適切な温度に調節するのであるから、自然破壊をせずに、個人毎に最適で効率的な冷暖房ができる。また、常に着用することによって、低体温症、熱中症を防止できる。特に、体温のコントロール機能が衰えた高齢者の健康管理に役立つものである。

第１実施形態の第１実施例の電子冷暖房衣服を模式的に示す図である。 第１実施形態の第２実施例の電子冷暖房衣服を模式的に示す図である。 第１実施形態の第２実施例の電子冷暖房衣服に配される電子部材の相互の関係を示すブロック図である。 第１実施形態の第１実施例、第２実施例における電極の変形例である。 第１実施形態の第１実施例、第２実施例のポンプの変形例である。 第１実施形態の第２実施例の電子冷暖房衣服の縦方向の断面図である。 第１実施形態の第２実施例の電子冷暖房衣服の縦方向の別の断面図である。 第２実施形態の実施例である電子冷暖房装置の一例を示す図である。 第１実施形態、第２実施形態の熱媒体循環路と電極の種々の例を示す図である。 第１実施形態、第２実施形態の熱媒体循環路の外部面に配される電極の変形例である。

「第１実施形態の概要」
本実施形態の電子冷暖房衣服は、頸部または脇下部を通る太い血管を覆う皮膚に当接可能とする変温素子を配する首まわり（ヨーク）、襟（衿）または脇下部と、変温素子の皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と、熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと、ポンプおよび変温素子に電力を供給する電池と、を配する前身ごろ（前見頃）、または、後ろ身ごろ（後見頃）、と、を備える。

そして、熱媒体循環路は、可撓熱伝導材（可撓性、かつ、熱伝導性を有する材料）で形成され、筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに電池からの電力を変温素子およびポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する。なお、首まわりが明確な形で存在しない衣服においては、首まわりに替えて、頸部の太い血管に近い衣服のえり（襟、衿）に熱媒体循環路を固着するようにしてもよい。襟の用語は洋服の場合に用いられることが多く、衿の用語は和服の場合に用いられることが多い。

上述した本実施形態の電子冷暖房衣服の概要を以下に順に説明する。

本実施形態の電子冷暖房衣服は、身体を電子装置によって冷房、または/および、暖房するための衣服である。すなわち、人体を冷房する衣服、人体を暖房する衣服、人体を冷房および暖房する衣服のすべてを含むものである。そして、冷房、または/および、暖房する部分は、人体の太い血管を覆う皮膚の部分である。

上述したように、特に、人体の頸部を通る太い血管は脳に連結する血管であることから、この血管を覆う皮膚に変温素子を当接すれば、核心温（深部体温）と呼ばれる脳の温度を所定温度に保つことができ、高温、低温の環境下でも生命活動を維持することができる。また、「暑い・寒い」「快・不快」という感覚は、脳の温度に大きく依存している。よって、頸部を通る太い血管を冷暖房することによって快適性を得る効果は、人体の他の部分を冷暖房することにより得られる効果に比べて極めて大きい。

頸部を通る太い血管を覆う皮膚に直接に単体の変温素子を着装するには手間が掛り、変温素子を脱着（撤去）するにも手間が掛り面倒であるので、本実施形態では衣服の首まわりに変温素子を配している。衣服の首まわりは、着用中においては衣服の部位の中で最も頸部を通る太い血管に近い位置に配置される。特に、洋服の場合には首回りは、首そのまま覆うような、首まわりが用いられることも多い。この場合には、首回りに変温素子を配置して、変温素子を、頸部を通る太い血管の上の皮膚に最も近い位置に配置できる。和服の場合には、洋服の場合のような明確な首まわりに対応する部分が存在しない場合もあるので、その場合には太い血管に近い皮膚に当接する和服の衿の部分に変温素子を配置する。また、太い血管が皮膚の近くを通っている部位は頸部のみではなく、脇下部にも存在する。よって、衣服の脇下部に変温素子を配置してもよい。太い血管の上の皮膚に近い場所であれば変温素子を当接するに適当な場所である。

本実施形態の変温素子は、電力を供給して人体に対して与熱し、または、電力を供給して吸熱（冷却）する素子である。暖房衣服に用いる与熱する素子（与熱素子）としては、抵抗体に電流を流して発熱させるヒータ、または、ペルチェ素子（Peltier device）を用いることができる。冷房衣服に用いる吸熱する素子（吸熱素子）としては、ペルチェ素子を用いることができる。冷暖房衣服に用いる与熱素子、かつ、吸熱素子としてはペルチェ素子を用いることができる。変温素子の名称は、与熱素子/吸熱素子であるペルチェ素子の上位概念の用語であり、ヒートポンプ作用を用いる種々の与熱素子/吸熱素子、与熱素子としてのヒータ等を含む素子である。本実施形態の説明では、変温素子の1実施形態であるペルチェ素子を変温素子の代表例として適宜に用いて以下では説明をする。

ペルチェ素子は、与熱素子としての機能と吸熱素子としての機能の両方の機能を有する素子である。別の見方をすれば、ペルチェ素子の一方の面は吸熱面であり、その反対側の面は与熱面であり、ペルチェ素子に流す電流の方向に応じて、同一面が吸熱面であるか与熱面であるかに切替わる。

また、本実施形態の電子冷暖房衣服は、ペルチェ素子の皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と、熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと、ポンプおよびペルチェ素子に電力を供給する電池と、を配する前身ごろ、または、後ろ身ごろ、と、を備える。

本実施形態の電子冷暖房衣服においては、熱媒体循環路は筒形状を有している。そして、熱媒体循環路の筒形状の空間内部が密閉保持する熱媒体を循環する機能を有している。筒形状の外部面が電池からの電力をペルチェ素子およびポンプに送電する機能を有している。

熱媒体循環路は、可撓熱伝導材で形成されるので、ペルチェ素子の形状、身体の形状、衣服の形状、着用者の動作に合わせて自由に変形する。着用者は、このような可撓性の素材で形成される熱媒体循環路を衣服と共に身に着けることによって行動の自由が確保され、熱媒体循環路の存在に違和感を覚えることがない。

まず、熱媒体循環路の熱媒体を循環する機能について説明をする。電子冷暖房衣服が電子冷房衣服として機能するときと電子暖房衣服として機能するときとに分けて説明をする。

電子冷暖房衣服が電子冷房衣服として機能するときには、ペルチェ素子の皮膚に当接可能とされる面が吸熱する吸熱面として機能するように、ペルチェ素子の電極には所定方向の電流が流される。このときに、皮膚に当接可能とされる面の反対側の面は与熱面となり温度が上昇する。ここで、与熱面に発生する熱を速やかにペルチェ素子の外部に移動させなければ、吸熱面と与熱面との間で熱が移動して吸熱面の温度上昇を引き起こしてしまい、吸熱面はもはや期待される吸熱機能を生じないものとなってしまう。

このような事態の発生を防止するために、ペルチェ素子の与熱面から発生する熱をペルチェ素子の外部へ移動させる機能を有するのが熱媒体循環路である。熱媒体循環路は、ペルチェ素子の皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合されているので、皮膚に当接する面が吸熱面である場合には、与熱面が熱媒体循環路に熱結合されていることとなる。ここで、熱媒体循環路は熱伝導性を有する素材で形成されるので熱媒体循環路の内部を循環する熱媒体の熱を熱媒体循環路に伝えて、その外部に放熱し、または、熱媒体循環路の外部からの熱を熱媒体循環路の中の熱媒体に伝えることができる。

熱媒体循環路の筒形状の空間内部を循環する熱媒体は気体媒体（例えば、空気、二酸化炭素、ハイドロフルオロカーボン等）であっても液体媒体（例えば、水、凍結を防止するためにエチレングリコール等を主成分とするクーラント、油）であってもよい。熱媒体循環路は、ドーナツ形状をしており、首まわり、襟（衿）、または脇下部、前身ごろ、または、後ろ身ごろに固着される。そして、熱媒体循環路中にポンプが配されている。ここでいうドーナツ形状とは位相幾何学的な意味でのドーナツ形状である。すなわち、ドーナツ形状とは、設けられた孔の形状が円形に限られず、他の形状であってもよい。熱媒体循環路は熱媒体を循環させる機能を有すれば、その形状はいかなる形状でもよく熱媒体循環路に凹凸があってもよい。

熱媒体循環路中のより高温の熱媒体は、より上方に集まる。したがって、人が立った姿勢においては、衣服の首まわり、襟（衿）、または脇下部付近に配置されるペルチェ素子の与熱面の付近に高温の熱媒体が滞留してしまう。ポンプは強制的に熱媒体を熱媒体循環路中で循環させる。熱媒体を移動させることによって熱媒体の移動とともに与熱面で発生した熱は、衣服の首まわり、襟（衿）、または脇下部付近から前身ごろ、または、後ろ身ごろに沿った熱媒体循環路の内部を流れ、この過程で熱媒体循環路の外部、さらには衣服の外部に放熱をする。すなわち、熱媒体循環路は筒形状の可撓熱伝導材を有して形成されているので、熱交換器（ラジエータ）としても機能する。

熱媒体循環路が可撓熱伝導材で形成される理由は、可撓性（撓る性質）を有しなければ、衣服に熱媒体循環路を着装した状態において自由に身動きできないからであり、可撓性を有しなければ外力が熱媒体循環路の特定の点に集中することによって熱媒体循環路が破壊するおそれがあるからである。また、熱伝導性（熱を伝える性質）がなければ、熱媒体循環路の壁面の内部の熱媒体と熱媒体循環路の壁面の外部との間で熱の移動をさせることができず、上述した熱交換器としての機能を果たさないからである。熱媒体循環路の壁面の厚さに、熱媒体循環路の内部と外部との間の熱の移動量は依存し、薄い壁面であれば、材質自体の熱伝導性はそれ程よくなくとも熱媒体循環路としての機能を果たすことができる。

熱媒体循環路は筒形状の可撓熱伝導材を有して形成されるとは、熱媒体循環路の一部が筒形状の可撓熱伝導材でなくともよいという意味である。筒形状の可撓熱伝導材でない部分｛例えば、筒形状の可撓非熱伝導材（可撓材かつ非熱伝導材）の部分、筒形状の非可撓非熱伝導材（非可撓材かつ非熱伝導材）の部分｝が熱媒体循環路の一部に含まれていたとしても、その部分の割合が少なく、その場所によっては、熱媒体循環路の機能に影響を殆ど与えない。可撓非熱伝導材を用いる場合においては、熱媒体と外部空間との間の熱交換機能が、熱媒体循環路の全体に対する可撓非熱伝導材の部分の割合に応じて低下するだけである。また、非可撓非熱伝導材を用いる場合においては、熱交換に関しては可撓非熱伝導材と同様であり、さらに、非可撓材の部分は撓ることがないというだけである。例えば、ポンプの材料として可撓非熱伝導材を用いる場合があるが、ポンプが小型であれば、着用者の動作を阻害せず、第三者もポンプの存在に気が付かない。

熱媒体の熱を熱媒体循環路の外部に放熱をすることにより、ペルチェ素子の与熱面に熱結合されている熱媒体循環路の部分に向かって一循環して戻る熱媒体は再び低温となっている。そして、熱媒体はペルチェ素子の与熱面から熱を奪い、熱媒体は再び高温となり循環を繰り返す。ここで、与熱面に熱結合されている熱媒体循環路の部分に向かって流れる熱媒体の温度が低ければ低い程、与熱面から熱媒体に移動する熱量が大きいので、ペルチェ素子の与熱面から吸熱面へ移動する熱量は減少する。そして、皮膚の下の血管から吸熱面に対して、その減少分に対応するより大きな熱量の移動が生じ冷房の効果は大きくなる。

ペルチェ素子の与熱面に熱結合されている熱媒体循環路の部分は、頸部を通る太い血管に近い衣服の首まわり、または、えりの部分であるので、ペルチェ素子の与熱面からなるべく遠くまで熱媒体循環路を引き回すことが望ましい。また、熱媒体循環路と身体とが近づき過ぎて熱媒体循環路の中の熱媒体の熱が再び人体に移動することを防止するために、衣服と身体との間に十分な余裕を確保できる場所である前身ごろ、または、後ろ身ごろの下部で放熱するのが望ましい。よって放熱を促進する放熱フィンを配する場合には、前身ごろ、または、後ろ身ごろの下部に放熱フィンを配することが望ましい。

電子冷暖房衣服が電子暖房衣服として機能するときには、ペルチェ素子の皮膚に当接可能とされる面が与熱する与熱面として機能するように、ペルチェ素子の電極には吸熱時とは逆方向の電流が流される。このときに、当接可能とされる面の反対側の面は吸熱面となり温度が下降する。ここで、吸熱面に発生する冷気を速やかにペルチェ素子の外部に移動させなければ（より正確な別の言い方をすれば、熱循環路の中の熱媒体の熱を速やかにペルチェ素子の吸熱面に移動させなければ）、吸熱面と与熱面との間で熱が移動して与熱面の温度下昇を引き起こしてしまい、与熱面はもはや期待される与熱機能を生じないものとなってしまう。

冷房における与熱面から熱媒体循環路への熱の移動とは反対に、暖房おいては熱媒体循環路から吸熱面への熱の移動が生じる。ペルチェ素子の暖冷房の効率を高めるために、皮膚に当接する面の反対側の面と熱媒体循環路との間で熱媒体の熱を移動させる機能を熱媒体循環路が有する点は冷房時、暖房時のいずれにおいても変わりはない。

電子暖房衣服として機能するときにも熱媒体循環路の筒形状の空間内部を循環する熱媒体は、電子冷房衣服におけると同じものである。熱媒体循環路の衣服における配置も電子冷房衣服におけると同じである。熱媒体循環路中にポンプを配することも電子冷房衣服におけると同じである。

熱媒体循環路中のより低温の熱媒体はより下方に集まる。したがって、人が立った姿勢においては、衣服の首まわり、襟（衿）、または脇下部の付近に配置されるペルチェ素子の吸熱面の付近の低温の熱媒体は、下方の身ごろ方向に流れるので若干の自然循環が熱媒体循環路中の熱媒体には生じる。しかしながら、熱媒体の循環をより良好なものとし、人の姿勢に応じない確実な熱媒体の循環を促進するために、ポンプは強制的に熱媒体を熱媒体循環路中で循環させる。

吸熱面に熱結合されている熱媒体循環路の部分に向かって流れる熱媒体の温度が高ければ高い程、吸熱面に与える熱量が大きいので、暖房の効果は大きくなる。よって、熱媒体循環路の外部面に吸熱フィンを配すると熱の取り込み効果はより良好となり、暖房の効果はより大きくなる。冷房時における放熱フィンは暖房時には吸熱フィンとして機能する。

次に、熱媒体循環路の電池からの電力をペルチェ素子およびポンプに送電する機能について説明をする。

熱媒体循環路は電池からの電力をペルチェ素子およびポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有している。すなわち、本実施形態の熱媒体循環路には上述した可撓熱伝導材で形成されているという、可撓性の条件と熱伝導の条件に、さらに、電気伝導の条件が加重される。以下では可撓性の条件と熱伝導の条件を既に満たしているという前提で、送電の観点から導入される新たな部材である電極の条件に絞って説明をする。

第１電極、第２電極は、相互に絶縁された構造としなければならない。変温素子（ペルチェ素子）、および、ポンプに電力を供給するためには、少なくとも、+電極（正電極）と-電極（負電極）とが必要だからである。

熱媒体循環路の外部面に相互に絶縁された第１電極と第２電極とを形成する実施形態としては、種々の方法によるものが可能である。例えば、熱媒体循環路は可撓導電材（可撓材かつ導電材、例えば、銅泊、アルミ箔等のパイプ）で形成される可撓導電材部と可撓非導電材で形成される可撓非導電材部（可撓材かつ非導電材、例えば、シリコーンゴムのパイプ）とを有する。第１電極は第１可撓導電材部であり、第２電極は第２可撓導電材部である。第１可撓導電材部の一端と第２可撓導電材部の一端との間に第１可撓非導電材部を連結し、第１可撓導電材部の他端と第２可撓導電材部の他端との間に第２可撓非導電材を連結する。このようにして、熱媒体が漏れることがないドーナツ形状の熱媒体循環路を形成するとともに第１可撓非導電材部と第２可撓非導電材とによって第１電極と第２電極とを相互に絶縁する（図９（ｂ）を参照）。

また、第１電極、第２電極の別の実施形態としては、熱媒体循環路は可撓非導電材（可撓材かつ非導電材）で形成され、第１電極は熱媒体循環路の外部面に第１可塑導電箔材（可撓性を有する薄い導電性の箔材：銅箔、アルミ箔等）を貼って形成され、第２電極は前記熱媒体循環路の外部面に第２可塑導電箔材を貼って形成される（図９（ａ）を参照）。後に説明する実施例ではこの方法についてより詳細に説明する。

また、第１電極、第２電極のさらに別の実施形態としては、熱媒体循環路は可撓非導電材（可撓材かつ非導電材）で形成され、第１電極は、熱媒体循環路の外部面の第１メッキ部（導電材のメッキを施した部分）または第１導電塗料部（導電性を有する塗料を塗布した部分）によって形成され、第２電極は、熱媒体循環路の外部面の第２メッキ部または第２導電塗料部によって形成される（図９（ｃ）を参照）。

図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）に記載される熱媒体循環路は、以下の共通する特徴を有している。すなわち、熱媒体循環路は、筒形状の可撓熱伝導材で形成され、筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに電池からの電力をペルチェ素子およびポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する。

熱交換器としての機能を発揮するためには、第１実施形態、後述する第２実施形態において用いられる熱媒体循環路は筒形状の可撓熱伝導材（可撓材かつ熱伝導材）で形成されるのが最も望ましい。しかしながら、熱媒体循環路の一部が可撓非熱伝導材（可撓材かつ非熱伝導材）で形成される場合には、可撓非熱伝導材の部分は熱交換機能を発揮しないだけである。熱媒体循環路のそれ以外の部分が熱交換機能を発揮するので重大な問題とはならない。さらに、例えば、ポンプ部は動く機構部であるという性質上、可撓非熱伝導材（非可撓材かつ非熱伝導材）で形成されるポンプで熱媒体循環路の一部を形成してもよい。

熱媒体循環路と衣服との固着方法は、衣服の首まわり、襟（衿）、または脇下部、前身ごろ、または、後ろ身ごろに糸を用いて、熱媒体循環路を固着してもよく、面ファスナを用いて熱媒体循環路と衣服の首まわり、襟（衿）、または脇下部、前身ごろ、または、後ろ身ごろに、熱媒体循環路を固着してもよい。

周知の面ファスナは、小さなループが並んだル−プ面と細かいカギ状になっているフック面の２枚１組で使うものである。例えば、熱媒体循環路にフック面を配し、衣服面にループ面を配し、２つの面を強く押し当てると、カギ状の部分がループ状の部分に引っかかり、両者が固着される。

電池およびポンプは、身体と衣服との間に余裕がある部分である、前身ごろ、または、後ろ身ごろの下部に吸熱フィンまたは放熱フィンを配することができる。例えば、前身ごろ、または、後ろ身ごろの比較的下部に１個または複数個の収納ポケットを設け、この収納ポケットの内部に電池、ポンプを保持することができる。さらに、熱媒体循環路に熱結合されている放熱フィンも前身ごろ、または、後ろ身ごろの比較的下部の収納ポケットの内部に保持するようにしてもよい。

ポンプは、吸引口と吐出口とを有する密閉箱と、その密閉箱の内部に配される流体移動装置（例えば、ピストンまたはファン）と、流体移動装置を駆動するために密閉箱の外部に配される電動機で構成される。ポンプの吸引口は熱媒体循環路の筒形状をした一端に熱媒体が漏れないように結合され、ポンプの吐出口は熱媒体循環路の筒形状をした他端に熱媒体が漏れないように結合されている。ポンプは熱媒体循環路に熱媒体を循環させる機能を有し、ドーナツ形状の熱媒体循環路の一部としても機能する。本実施形態においては、熱媒体循環路を流れる熱媒体の方向は、作用に影響を与えない。また、同一部分が熱媒体の流れる方向に応じて吸引口にも吐出口にもなる。

流体移動装置を駆動する電動機の電力は、熱媒体循環路の外部に配される第１電極と第２電極から供給される。この電力供給源は電池であり、電池が発生する電力は、第１電極と第２電極を介してポンプのみならず、変温素子にも供給される。第１電極と第２電極を介して変温素子に供給される電流の向きを切り換えることにより、冷暖房衣服は冷房衣服、または、暖房衣服のいずれかとして機能する。

「第２実施形態の概要」
本実施形態の衣服に着脱可能な電子冷暖房装置は、太い血管を覆う皮膚に当接可能とする変温素子と、変温素子の皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と、熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと、ポンプおよび変温素子に電力を供給する電池と、を具備する。

本実施形態の衣服に着脱可能な電子冷暖房装置においては、熱媒体循環路は、筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに電池からの電力を変温素子およびポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する。

第１実施形態と第２実施形態とは、以下の新規なる技術的特徴が共通する。（１）変温素子の皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と、熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと、ポンプおよび変温素子に電力を供給する電池と、を有する点。（２）熱媒体循環路は、筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに電池からの電力を変温素子およびポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する点。

第２実施形態と第１実施形態との構成の実質的な異なりは、第１実施形態においては第２実施形態の電子冷暖房装置が衣服に固着されているのに対して、第２実施形態においては、電子冷暖房装置は衣服に着脱可能とされている点である。第２実施形態の衣服に着脱可能な電子冷暖房装置の要部は第１実施形態の電子冷暖房衣服の要部と共通するので、第２実施形態の概要の説明は省略する。

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態の第１実施例）
図１は、第１実施形態の電子冷暖房衣服を模式的に示す図である。以下、図１を参照して第１実施形の実施例について説明をする。

図１は、人体（図１の破線部）と電子冷暖房衣服２０（図１の一点鎖線）との関係を模式的に示す。電子冷暖房衣服２０は、シャツ、セータ、コート等の衣類に冷暖房のための種々の部材を配するものである。電子冷暖房衣服２０は、冬用コート、レインコート、アンダーシャツ、背広、ジャケット、ウインドウブレーカー、ブレザーコート、作業着、ユニフォーム等の人体の少なくとも上半身を覆う衣類はすべて実施例の段冷房衣服として機能させることができる。

周知の衣服のタイプとして、前見ごろが、ボタン穴を有する上前身ごろとボタンを有する下前身ごろとを有するものがある。ボタンを穴に通さないことによって固着されていない状態と、ボタンを穴に通すことによって上前身ごろと下前身ごろとが固着されている状態との２つの状態を取り得るタイプ（第１タイプ）である。また、別のタイプのものとして、前見ごろが、ジッパーを閉じていない状態では左右に分かれており、ジッパーを閉じている状態では左右に分かれていない状態を取り得るタイプ（第２タイプ）のものがある。このような第１タイプ、または、第２タイプの衣服においては、前身ごろを２つの部分に分けて人体の上半身に着用することは周知である。また、着用後に人体の上半身に衣類をフィットさせておくために前身ごろの２つの部分を固着した状態に保つことも周知である。

上述した、第１タイプ、または、第２タイプの衣服を図１に示すような電子冷暖房衣服２０として採用するに際しては、前身ごろ２２に熱媒体循環路３４を配することは困難である。その理由は、前身ごろ２２を２つの部分に分ける第１タイプ、第２タイプにおいては、熱媒体循環路３４は閉路として形成される熱媒体の流路であるところから２つの部分に分けることが困難であることに基づいている。よって、第１タイプ、または、第２タイプの衣服を図１に示すような電子冷暖房衣服２０として採用するに際しては、後ろ身ごろ２３に熱媒体循環路３４を配することになる。

衣服のさらに別の周知のタイプとして、頭からすっぽりかぶって着用し、脱衣する際には着用とは逆に頭から順に脱ぐ、周知のタイプ（第３タイプ）のものがある。第３タイプの衣服を図１に示すような電子冷暖房衣服２０として採用するに際しては、前身ごろ２２、後ろ身ごろ２３のいずれにも熱媒体循環路３４を配することが可能である。さらに、第３タイプの衣服においては、前身ごろ、後ろみごろの両方に跨る領域にも熱媒体循環路３４を配することが可能である。

さらに、別のタイプ（第４のタイプ）として、前身ごろは、ボタン、ジッパーを配しない平坦な面として、後ろ身ごろにジッパーを配して着脱可能とした競技用の衣服が周知である。同様に後ろ身ごろを開閉して着脱する衣類としては、公式パーティで女性が着用するホーマルウエアであるドレスが周知の衣類である。このような後ろ身ごろを開閉して着脱する第４タイプの衣類を電子冷暖房衣服２０として採用するに際しては、前身ごろ２２に熱媒体循環路３４を配することが可能である。

本実施形態では変温素子の一実施形態であるペルチェ素子３１を衣服の首まわり（襟、衿も含む）に配するが、衣服の首まわりには種々のタイプがある。ハイネックと称される首まわりは、首にそって高く立っており、身ごろから続き、折り返しのないものである。タートルネックと称される首まわりは、首まわりの部分を折り返して着用するものである。ボトルネックと称されるものは、ハイネックよりも低めに立ち上がった首まわりであり、人体の首の下部のみを覆うようにするものである。

本実施形態においてはハイネック、タートルネック、ボトルネックはペルチェ素子３１を取りつけるに好適な場所である。例えば、先に引用した特許文献３（特開2013-248293号公報）の図１に記載のように、ペルチェ素子を人体の首に直接取り付ける場合と比較すると以下の利点がある。ペルチェ素子を人体の首に直接取り付けると、ファッション性を阻害して、着脱も面倒である。しかしながら、本実施形態の図１に示す電子冷暖房衣服２０のハイネック、タートルネック、ボトルネック等の首まわり２１に、熱媒体循環路３４に当接するペルチェ素子３１を配すれば、ペルチェ素子３１の機能を最大限に発揮できるとともに、衣服そのもののファッション性を阻害することはない。また、電子冷暖房衣服２０の着脱は、通常の衣服の着脱と同様に行なえるので電子装置を着用しているとの違和感がない。

先に引用した特許文献２（特開2010-82427号公報）には、ペルチェ素子を人体に直接に取り付けることが記載され、「首の後ろ側には、体温調整を司る動静脈吻合血管（ＡＶＡ）のスイッチがあると言われている。前記首の後ろを冷暖房することは、前記動静脈吻合血管（ＡＶＡ）を開閉し、血液循環による冷暖房効果を高めることができる。」と記載されている。本実施形態の電子冷暖房衣服２０のハイネック、タートルネック、ボトルネック等の首まわり２１に、熱媒体循環路３４の上のペルチェ素子３１を配するようにすれば、「首の後ろ側」にもペルチェ素子を当接して特許文献２に記載の効果を得ることができる。

本実施形態において、冷暖房衣服２０として和服を採用する場合には、一般的に、前身ごろは左右に分かれるようになっており、人体の後ろ首に当接する衿の部分が存在する。よって、後ろ首に当接する衿の部分が変温素子３１を取りつけるに最適な場所である。

また、人体の後ろ首を衿に当接させないような、女性の和服の着用の方法が周知である。このような場合には、和服の衿の後ろ首に対応する部分ではなく、首を通る太い血管のなるべく近くの皮膚に接する衿の部分がペルチェ素子３１を取りつけるに好適な場所である。

以上のように、衣服と冷暖房に関わる構成部が一体化した冷暖房衣服２０は、非常に広い範囲の周知の衣服に適用可能である。また、特許文献２、特許文献３に記載されるように直接に人体にペルチェ素子３１を取り付けるのではなく、本実施例ではペルチェ素子３１を衣服に取付けて、衣服とともにペルチェ素子３１を人体１０に当接する構成を採用するために、衣服と連結される部材を適宜に配して、この部材にペルチェ素子３１を取り付け、人体１０の所望の場所にペルチェ素子３１が当接するようにもできる。例えば、図１には図示しないが、体の内部を循環する血液を通す血管が皮膚の近くを通っている脇下部にもペルチェ素子３１が当接するようにもできる。

また、人体１０とペルチェ素子３１との間に柔らかい熱伝導性のクッションを衣服で隠しながら配することができるので、人体に対する負担（違和感、かぶれの発生）を除去することができる。また、人体１０の広い部分を衣服で支え、覆い尽くすことができるので、冷暖房に関わる部材の重みが首だけに加わることなく、肩やその他の部位に分散でき、重量負担を低減することができる。さらに、冷暖房に関する各部材を衣服の部材で覆い、または、衣服に自然に溶け込ませることによって、目立たなくすることで、異物を装着していることが、特許文献１〜特許文献３の各図に記載のように目立たず、奇異な印象を他人に与え、他人から注視されるという着用者の精神的な負担を無くすことができる。

図１は、首まわりまたは襟（衿）にペルチェ素子３１を取り付ける場合についての図であるが、脇下部にペルチェ素子３１を取り付ける場合には、ペルチェ素子の位置を衣服の脇下部に配置することによって同様に実施可能である。

図１を参照して熱媒体を循環する熱媒体循環路３４の機能について説明をする。電子冷暖房衣服２０が電子冷房衣服として機能するときには、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面が吸熱するように、ペルチェ素子３１には所定方向の電流が流される。例えば、電池３５の正極を第１電極３２に接続し、電池３５の負極を第２電極３３に接続してペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面が吸熱するようにする。すなわち、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面は吸熱面として機能する。

熱媒体循環路３４には、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面の反対面が熱結合されている。すなわち、熱媒体循環路３４は、ペルチェ素子３１の与熱面で発生する熱が皮膚に当接可能とされる吸熱面に伝達されないようにする熱遮断機能を有する。熱遮断効果を高くするためには、ペルチェ素子３１の与熱面で発生する熱をペルチェ素子３１の吸熱面に移動させるのではなく、熱媒体循環路３４に効率的に移動させなければならない。熱は高温側から低温側に拡散するので、ペルチェ素子３１の与熱面（高温側）と、これに熱結合する部分の熱媒体循環路３４の温度（低温側）の温度差が大きい程、ペルチェ素子３１の与熱面からの熱は熱媒体循環路３４により多く移動して、上述したペルチェ素子３１の両方の面間の熱遮断機能は高められ吸熱面の温度は低く維持され、皮膚、ひいては血管に対する吸熱効果も高かまる。

そこで、与熱面に熱結合される熱媒体循環路３４の部分から熱を速やかに効率的に移動させるのがポンプ３４１の機能である。ポンプ３４１は流体である熱媒体を移動させる流体移動装置３４１ｂと、流体移動装置３４１ｂを駆動する電動機３４１ａとで構成される。図１に示すポンプ３４１は、流体移動装置３４１ｂとしてファンを用いファンを電動機３４１ａによって回転させることによって熱媒体を熱媒体循環路３４の中で一方向に流して循環させている。

ポンプ３４１は熱媒体循環路３４の一部を構成している。図１に示すように、ポンプ３４１の一端（例えば吸入口）は、筒形状の熱媒体循環路３４の一端に挿入されて流体が漏れることがないように接着剤で固着されている。同様にポンプ３４１の他端（例えば吐出口）は、筒形状の熱媒体循環路３４の他端に挿入されて流体が漏れることがないように接着剤で固着されている。

ポンプ３４１の別の構成としては、図示はしないが、ファンに替えて弁を有するピストンを用い、ピストンを電動機３４１ａによって往復運動させ、弁の作用によって熱媒体を熱媒体循環路３４の中で一方向に流して循環させるようにしてもよい。

ペルチェ素子３１の与熱面で発生する熱によって温度が上昇した熱媒体は、熱媒体循環路３４をポンプの作用によって循環している間に放熱して、再び、ペルチェ素子３１の与熱面に熱結合する部分に到達するときには温度は低下している。よって、再び、ペルチェ素子３１の与熱面で発生する熱によって熱媒体の温度を上昇させる動作を繰り返し行わせることができる。このようにして、熱遮断機能は高められ吸熱面の温度は低く維持され、皮膚に対する吸熱効果が高かくされる。ここで、熱媒体循環路３４は筒形状の可撓熱伝導材で形成されているので、熱媒体循環路３４の中の熱媒体と熱媒体循環路３４の外部の空間（身体の存在する環境）との間で熱の移動が生じ、熱媒体循環路３４が熱交換器（ラジエータ）としても機能する。

なお、熱媒体循環路３４の厚さは、外部の空間に伝わる熱量と関係する。例えば、熱媒体循環路３４の熱伝導度が小さい場合でも熱が移動する方向の距離が短い（熱媒体循環路３４の厚さが薄い）場合には、熱媒体と外部の空間との間を移動する熱量は大きい。一方、熱媒体循環路３４の熱伝導度が大きい場合には、熱媒体循環路３４の厚さが厚いときにも熱媒体の熱は熱媒体循環路３４の中の広い範囲に拡散し、熱媒体循環路３４と外部の空間との間を移動する熱量は大きい。よって、熱媒体循環路３４を形成する素材の熱伝導度と素材の強度に応じて適宜に熱媒体循環路３４の厚さ（筒形状の部材の断面の厚さ）を定めることができる。

本実施例においては、熱媒体としては、取扱いが容易な流体である水を使用している。寒冷地においては、熱媒体の凍結を防止するために、水に替えてクーラントを使用している。熱媒体循環路３４の中を流れる熱媒体の循環方向は図１において右回りでも左回りでもよい。すなわち、第１電極、第２電極に対する電池３５の極性を変えても熱媒体循環路３４の中を流れる熱媒体の奏する効果に差違はない。第１電極、第２電極に対する電池３５の極性を変えることによってポンプ３４１の吸入口と吐出口とは入れ替わる。

熱媒体循環路３４の筒形状の外部面は電池３５からの電力を変温素子（ペルチェ素子）３１およびポンプ３４１の電動機３４１ａに伝送するための導電性の第１電極３２と第２電極とを有している。

第１電極３２、第２電極３３の実施例としては、可撓性絶縁材で形成される熱媒体循環路３４の筒形状の外部面に、相互に絶縁された２枚の可撓性を有する薄い導電性の箔材（銅箔、アルミ箔等）を貼るものである。実施例においては、シリコーンゴムで形成される熱媒体循環路３４の外部面に、１０μｍ（マイクロ・メータ）〜１００μｍの厚さの銅箔を熱媒体循環路３４に接着剤で貼って第１電極３２、第２電極３３としている（図９（ａ）を参照）。

本実施例の冷暖房衣服２０においては、一般的なエアコンと違って空気を介さないで直接に身体を冷暖房するので冷暖房の効率は極めて高い。ペルチェ素子３１と電動機３４１ａとに伝送される伝送電力の合計は、冷房時で２０Ｗ（ワット）程度、暖房時で１０Ｗ程度である。実施例では、電池３５の電圧が１２V（ボルト）であるので、第１電極３２、第２電極３３の各々に、冷房時には１．７A（アンペア）程度、暖房時には０．８５A程度の電流が流れる。

電子冷暖房衣服２０を電子暖房衣服として機能させるときには、電池３５の負極を第１電極３２に接続し、電池３５の正極を第２電極３３に接続してペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面が与熱するようにする。すなわち、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面は与熱面として機能する。図１には図示しない、極性の切替スイッチを用いて容易に電池３５の極性の切替えをおこなうことができるので、電子冷暖房衣服２０は、電子暖房衣服と電子冷房衣服とを兼用できる。ここで、切替スイッチを切り換えることにより、熱媒体循環路３４を流れる熱媒体の循環方向は反転するが、熱媒体の循環方向の差違は上述したように暖房効果に影響を与えない。

熱媒体循環路３４と外部環境との間の熱交換は、衣服の外部面を用いておこなうのが望ましい。このために、ペルチェ素子３１のみを衣服の内面側に取り付け、衣服の内面側と外面側とに通じる孔部を設け、熱媒体循環路３４の多くの部分および電池３５、ポンプ３４１等を衣服の外部に配するようにしてもよい（図７を参照）。しかしながら、熱媒体循環路３４を衣服の内部に配しても課題解決の目的は達せられる（図６を参照）。その理由は、ペルチェ素子３１を脳と繋がる太い血管の近くに配置するのは、生命維持の目的のために、深部温度を適切に保つためであり、深部温度を適切に保つ結果として、人間の感覚も快適感を感じることとなる。それ故に、深部体温の適切な管理が優先され、熱媒体循環路３４によって人体の皮膚の表層部の温度が僅かに、上昇、下降したとしても大きな影響を与えないからである。

上述したように電子冷暖房衣服２０が電子暖房衣服として機能するときには、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面が与熱面として機能する。一方、熱媒体循環路３４には、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面の反対面が吸熱面となる。そして、ペルチェ素子の吸熱面と与熱面とを熱遮断して暖房効率を向上させるために、ペルチェ素子の吸熱面が熱媒体循環路３４に熱結合されている。

ペルチェ素子の吸熱面が熱媒体循環路３４に熱結合されているので、ペルチェ素子の吸熱面に熱媒体の熱が移動する。すなわち、熱媒体循環路３４は、皮膚に当接可能とされるペルチェ素子３１の発熱面で発生する熱がペルチェ素子３１の吸熱面に移動しないようにする熱遮断機能を有する。このようにして、ペルチェ素子の発熱面からペルチェ素子の吸熱面への熱移動は妨げられペルチェ素子の発熱面の温度は高く維持され、皮膚、ひいては血管に対する暖房効果が高かくされる。

（第１実施形態の第２実施例）
図２は、第２実施例の電子冷暖房衣服２０１を模式的に示す図である。図３は電子冷暖房衣服２０１に配される電子部材の相互の関係を示すブロック図である。以下、図２、図３を参照して第２実施例について説明をする。

第２実施例の電子冷暖房衣服２０１は、第１実施例の電子冷暖房衣服２０に種々の構成部を追加してより高機能化したものである。電子冷暖房衣服２０１において、電子冷暖房衣服２０における構成部と同一の作用・効果を生じる構成部には同一の符号を付して説明を省略する。

電子冷暖房衣服２０１は、独立した電極である第１電極４３１、第３電極４３３、第５電極４３５を備える。第１電極４３１、第３電極４３３、第５電極４３５は第１実施例における第１電極３２を３分割したものである。また、電子冷暖房衣服２０１は、独立した電極である第２電極４３２、第４電極４３４、第６電極４３６を備える。第２電極４３２、第４電極４３４、第６電極４３６は第１実施例における第２電極３３を３分割したものである。

また、電子冷暖房衣服２０１は、電子冷暖房衣服２０にはない、変温素子制御部４１、電動機制御回路４２を備える。変温素子制御部４１は電池３５と変温素子（ペルチェ素子）３１との間に介在する。電動機制御回路４２は電池３５とポンプ３４１の電動機３４１ａとの間に介在する。

また、電子冷暖房衣服２０１は、電子冷暖房衣服２０にはない、各種センサである、体温センサ５１１、脈波センサ５１２、発汗センサ５１３を備える。体温センサ５１１は人体の皮膚表面の温度である体温Ｔｂを検出する体温計と称される周知のセンサである。脈波センサ５１２は血液が流れる血管の脈波Ｗｂを検出する周知のセンサである。発汗センサ５１３は皮膚から出る汗の量Ａｐを検出する周知のセンサである。体温Ｔｂ、脈波Ｗｂ、汗の量Ａｐ、等は、バイタルサインと総称される。なお、各センサは、内部に超小型電池（例えば、耳あな型補聴器用の超小型ボタン電池）によって自律して働くようにされ、電子冷暖房衣服２０１の所望の位置に面ファスナ、糸、ポケットまたはクリップで固着可能とされる。

バイタルサインとは、医学・医療用語であり、「vital：バイタル」は「生きている」、「sign：サイン」は「兆候」という意味である。すなわち、バイタルサインとは人間が生きている状態であるということを示す兆候（生命兆候）を意味する。バイタルサインと言われているものは例えば以下のものである。＊心臓が拍動している。＊血圧が一定値以上に保たれている。＊呼吸をしている。＊体温を維持している。＊排尿・排便をしている。＊意識状態に応じて反応する。＊脳波が特定パターンを示す。バイタルサインとしてどのようなものを採用するかは、解決しようとする課題に応じて適宜に選択できるものである。

なお、脈波Ｗｂは、周知の心電図検出装置でも検出できる。呼吸は、周知の空気動圧センサで検出できる。排尿・排便については、排尿・排便の後の検出であれば、おむつの湿度を周知の湿度検出器で検出できる。意識状態に応じて応答するか否かは、周知のスピーカとマイクから成る応答システムである程度検出できる。脳波のパターンは脳波センサを含む周知の脳波計で検出できる。よって、バイタルサインの選び方、バイタルサインの検出の方法は、以上に述べたものに限られるものではなく、その検出手段は上述した検出方法に限るものではない。

本実施形態においては、解決しようとする課題は、身体にとって過酷な外部環境下において、深部体温を適切に制御することである。より具体的には、快適な健康状態を維持することである。高齢者にとっては特に危険な症状である、低体温症の予防、熱中症の予防をすることである。このような解決課題と、発明者らの研究の成果を踏まえて、第２実施例ではバイタルサインを検出するために、上述の体温センサ５１１、脈波センサ５１２、発汗センサ５１３の３種類のセンサを採用し、それに加えて、外部環境センサとして外気温を検出する外気温度計５４、冷暖房の制御のための熱媒体温度計５５を採用した。これらの５種類のセンサを用いてペルチェ素子３１の制御、システム全体の制御をどのようにするかについては後述する。

第１実施例にはない第２実施例の構成部である、変温素子制御部４１と電動機制御回路４２の作用について図３を参照して以下に説明をする。

変温素子制御部４１は、変温素子であるペルチェ素子３１を制御する機能を有する。変温素子制御部４１は、演算器４１１とペルチェ素子電力制御器４１２と送受信号ＩＦ（送受信インターフェィス）４１３とを有している。演算器４１１は、各センサからのセンサ情報を予め定めた処理手順に従って処理・演算をして、その演算結果であるペルチェ素子制御信号Ｓｐをペルチェ素子電力制御器４１２に対して出力する。ペルチェ素子電力制御器４１２は、ペルチェ素子３１を駆動する電力増幅器である。

まず、変温素子制御部４１のペルチェ素子電力制御器４１２について説明をする。次に、同様に電力増幅器である、ポンプ３４１の電動機３４１ａを駆動する電動機制御回路４２について説明する。その後、変温素子制御部４１の演算器４１１について説明をする。

変温素子制御部４１は第１実施形態におけるように単にペルチェ素子の電流方向をスイッチで切替えるだけではなく、上述した４つのセンサからのセンサ情報に基づくペルチェ素子制御信号Ｓｐに応じてペルチェ素子に流れる電流の大きさも制御する。よって、ペルチェ素子電力制御器４１２は電力素子（ＭＯＳＦＥＴ等）で構成される。ペルチェ素子電力制御器４１２は、電力損失を最小化し、小型化をするために周知のフルブリッジＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路で構成される正・負の両極性のアナログ電圧を発生する降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータである。なお、降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータの出力側にはＬＣ（インダクタンスとキャパシタンス）で構成されるローパスフィルタが接続されてＰＷＭ信号はアナログ信号に変換される。第２実施例における電力制御回路はすべて、ＰＷＭ方式を採用するので省電力、小型化のみならず、薄型化できるので衣服の外面、内面に美観を損なう程に飛び出すことはなく、着用したときの違和感も最少にできる。

電池３５の正極、負極の各々が接続される第１電極４３１、第２電極４３２はペルチェ素子電力制御器４１２の降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータの入力側に接続される。ペルチェ素子電力制御器４１２の出力側である、降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータのローパスフィルタの出力側は第３電極４３３、第４電極４３４に接続され、第３電極４３３、第４電極４３４に接続されるペルチェ素子３１を駆動する。

電動機制御回路４２について説明をする。電動機制御回路４２の電動機電力制御器４２１は、電動機３４１ａがインダクションモータ等の交流（ＡＣ）電動機である場合には、周知のフルブリッジＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路で構成されるインバータとして構成される。また、電動機３４１ａが３相交流で駆動される同期機である場合には、電動機制御回路４２から出力される、図２には図示しない３本の電極を同期機に接続して駆動する。

電動機３４１ａが直流（ＤＣ）電動機である場合には、電動機電力制御器４２１は周知のフルブリッジＰＷＭ回路、またはハーフブリッジＰＷＭ回路で構成される、降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータまたは昇降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＤＣ―ＤＣコンバータの出力側は第５電極４３５、第６電極４３６に接続され、第５電極４３５、第６電極４３６に接続される電動機３４１ａを駆動する。直流（ＤＣ）で働く電動機３４１ａの回転方向の切り替えは第２実施例においては必要ではないので、降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータまたは昇降圧型ＤＣ―ＤＣコンバータから出力される電動機駆動電圧の極性を切り換える必要はない。また、電動機３４１ａはインバータで駆動される交流（ＡＣ）電動機であってもよい。

電動機制御回路４２は、変温素子制御部４１から無線で送信される電動機制御信号Ｓｄを受信する送受信号ＩＦ４２２を備えているので、変温素子制御部４１で処理・演算された電動機制御信号Ｓｄを受け取ることができる。なお、各センサからのセンサ情報を電動機制御回路４２において処理・演算して電動機制御信号Ｓｄを生成してもよいが、変温素子制御部４１が電子冷暖房衣服２０１のすべての電子機器の制御の主役とし全体の動作の整合を図るためにこのような構成としている。

変温素子制御部４１の演算器４１１について説明をする。演算器４１１には各センサから無線で送られるセンサ情報を送受信号ＩＦ４１３で受信して検出する。送受信号ＩＦ４１３は、電動機制御回路４２を制御する電動機制御信号Ｓｄを送信する機能を有し、インターネットに接続する機能も有する。

無線方式でセンサ情報を送受するので、各センサの配置の場所は限定されず、所望の情報を集めるのに最適な場所を選ぶことができる。例えば、脈波センサ５１２は首の太い血管に近いところ、心臓に近いところ、腕時計のベルトと皮膚の間等に配置してもよい。発汗センサ５１３は首に近いところ、発汗しやすい肌の部分に近いところ等に配置してもよい。体温センサ５１１は、首に近いところ、腋の内側周辺に張り付けて配置してもよい。外気温度計５４は、電子冷暖房衣服２０１の外部環境に面する場所であって熱媒体循環路３４から離れた位置に配置してもよい。熱媒体温度計５５は熱媒体循環路３４の近くに配置するのが望ましい。

演算器４１１は主要構成部であるＭＰＵ（Micro Processing Unit）を中心に構成される。演算器４１１においては、５つのセンサからの情報を演算処理してペルチェ素子制御信号Ｓｐを発生させる。ペルチェ素子制御信号Ｓｐは、ペルチェ素子電力制御器４１２に入力される。また、演算器４１１においては、５つのセンサからの情報を演算処理して電動機制御信号Ｓｄを発生させる。上述したように電動機制御信号Ｓｄは電動機電力制御器４２１に入力される。例えば、ペルチェ素子制御信号Ｓｐが大きい場合には、ペルチェ素子３１と熱媒体との間の熱の移動量は多くなる。このような場合には、熱媒体の移動速度を上げて単位時間当たりの熱の移動量が大きくしなければ、ペルチェ素子３１の効率は低下してしまう。ここで、ペルチェ素子制御信号Ｓｐが大きい場合には電動機制御信号Ｓｄも大きくなるようにして電動機３４１ａの回転数を大きくすれば、ペルチェ素子３１の効率の低下を防ぐことができる。反対にペルチェ素子制御信号Ｓｐが小さい場合には電動機制御信号Ｓｄも小さくなるようにして電動機３４１ａの回転数を小さくすれば、電池３５から放電する無駄な電力を抑えることができる。

第２実施例においては、熱媒体循環路３４の外面に密着して熱媒体温度計５５を配している。熱媒体循環路３４と熱媒体温度計５５との間の熱伝導度が大きい場合には、熱媒体温度計５５で検出する熱媒体温Ｔｎと熱媒体温度計５５の直下を流れる熱伝導媒体の温度との差は少なく、熱媒体温Ｔｎの検出精度は高い。よって、熱媒体温Ｔｎは熱媒体温度計５５の直下を流れる熱伝導媒体の温度とみなすことができる。熱媒体温Ｔｎと外気温Ｔｏの差の絶対値が、小さければ熱媒体が良好に働いていることになり、大きければ熱媒体の働きが悪いこととなる。よって、熱媒体温Ｔｎと外気温Ｔｏの差の絶対値に応じて電動機制御信号Ｓｄの大きさを変えれば効率的な電動機３４１ａの回転数の制御ができる。すなわち、熱媒体温Ｔｎと外気温Ｔｏの差の絶対値が大きい場合には電動機３４１ａの回転数を上げて熱媒体の流速を上げて熱媒体温Ｔｎと外気温Ｔｏの差の絶対値を小さくし、熱媒体による熱の移動量を増進させる。その逆の場合には電動機３４１ａの回転数を下げて無駄な電力の消費を防止することができる。

変温素子制御部４１の演算器４１１でおこなう処理・演算について説明をする。

例えば、演算器４１１でおこなう最も簡単な処理・演算は、外気温度計５４で検出する環境の温度が所定の温度よりも高いときには、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面を吸熱面とするような一定値のペルチェ素子制御信号Ｓｐを出力することであり、外気温度計５４で検出する環境の温度が所定の温度よりも低いときには、ペルチェ素子３１の皮膚に当接可能とされる面を発熱面とするような一定値のペルチェ素子制御信号Ｓｐを出力することである。この方法の変形として、外気温度計５４で検出する環境の温度と所定の温度との差に応じて、絶対値が変化するペルチェ素子制御信号Ｓｐを出力するようにしてもよい。このような制御則は、ペルチェ素子３１の人体の及ぼす効果を全く考慮に入れないフィードフォワード制御であり、人体に対する冷房、暖房の効果に関しては大きな個人差が生じる。

フィードフォワード制御の欠点を改善するものとして、例えば、体温センサ５１１から検出される体温Ｔｂを所定の値とするようなフィードバック制御もある。体温Ｔｂを所定の値とする人工的なフィードバック制御系と、人体が本来有する恒常性機能を発揮するための生体システムのフードバック制御系と、が競合してうまく体温調整ができないことが特許文献３（特開2013-248293号公報）には記載されている。すなわち、バイタルサインの一つである身体表面の皮膚で検出する体温Ｔｂのみを使った制御では不十分であると記載されている。

そこで、第２実施例の電子冷暖房衣服２０１においては、特許文献３に記載の以下のようなペルチェ素子３１を用いる体温調整方法を採用している。

演算器４１１は、時系列情報である脈波Ｗｂから所定時間毎の心拍数を求め、周知のＦＦＴ演算（高速フーリエ変換演算）をして心拍数の周波数成分を求める。０．２Ｈｚより高い周波数帯の成分の積分によって副交感神経の活動に関係する値ＨＦを検出し、０．０４〜０．２Ｈｚの帯域の成分の積分によって交感神経の活動に関係する値ＬＦを検出し、０．０４未満の周波数帯の成分の積分によって体温調節に係る交換神経の活動に関係する値ＶＬＦを検出する。演算器４１１は、外気温Ｔｏが予め定める所定値より高ければ、皮膚に当接可能とされるペルチェ素子３１の面が吸熱面となるように、外気温Ｔｏが予め定める所定値より低ければ、皮膚に当接可能とされるペルチェ素子３１の面が発熱面となるように、ペルチェ素子制御信号Ｓｐの極性を定めて、値ＶＬＦまたは汗の量Ａｐに応じてペルチェ素子制御信号Ｓｐの絶対値を定める。

図４は第１実施形態の第１実施例、第２実施例における電極の変形例である。図４に示すように、熱媒体循環路３４の外面に配される熱伝導性の電極の表面積を増加させて、吸熱フィン、または、放熱フィン（以下、吸熱・放熱フィンと称する）として機能させて放熱効果をより高くしてもよい。図４（ａ１）は、電極の平面図であり、図４（ａ２）は電極の断面図である。電極の表面には円錐形状の突起が配され、外部の空気と触れる表面積を増大している。電子部材（図４の破線で示す）と接続する部分は接触抵抗を小さくするために円錐状の突起は配されていない。図４（ｂ１）、図４（ｂ２）は別の電極の例である。図４（ｂ１）は、電極の平面図であり、図４（ｂ２）は電極の断面図である。電極の表面には線状の突起が配され、外部の空気と触れる面の表面積を増大している。電子部材と接続する部分は接触抵抗を小さくするために線状の突起は配されていない。

図５は第１実施形態の第１実施例、第２実施例のポンプの変形例を示す図である。図５に示すような、衣服の生地の平面と平行する方向に扁平なポンプ３４２を採用することができる。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図である。ポンプ３４２は、生地の平面方向に扁平な電動機３４２ａと、生地の平面方向に扁平な流体移動装置３４２ｂとを用いるようにするものである。扁平な電動機３４２ａは扁平な磁石とこれに対面する扁平な巻線とを有する、周知のブラシュレス同期電動機として構成することができる。扁平な流体移動装置３４２ｂは、椀状のプロペラで形成することができる。図５（ａ）に矢印で示す方向に、椀状のプロペラが回転すると熱媒体は吸入口から吐出口に向かい移動する。衣服の生地の平面と平行する方向に扁平なポンプ３４２を採用することによって、着用する者に違和感を与えず、衣服に不自然な凹凸を生じることがなく、第三者に対して視覚的に奇異な印象を与えない。

図６は、第１実施形態の第２実施例の電子冷暖房衣服２０１の縦方向の断面図である。熱媒体循環路３４を含む電子部材のすべてが電子冷暖房衣服２０１の内部に配されている。従って、熱媒体循環路３４と電子冷暖房衣服２０１の内部とで熱の移動が生じ電子冷暖房衣服２０１の内部の温度に影響を与える。しかしながら、上述したように、ペルチェ素子３１により深部温度を適切に管理できる利益に較べると、内部の温度が略均一に若干、上昇、または、下降することは許容できるものである。

図７は、第１実施形態の第２実施例の電子冷暖房衣服２０２の縦方向の別の断面図である。ペルチェ素子３１およびペルチェ素子３１の直下の熱媒体循環路３４、第３電極４３３および第４電極４３４の一部が、電子冷暖房衣服２０２の内部に配されている。その他の構成部はすべて電子冷暖房衣服２０２の外部に配されている。従って、熱媒体循環路３４と電子冷暖房衣服２０２の内部とで熱の移動が殆ど生じない。殆どの熱は、熱媒体循環路３４と外部環境との間で移動する。電子冷暖房衣服２０２においては、熱媒体循環路３４を電子冷暖房衣服２０２の内部と外部とに振り分けるための開口部が電子冷暖房衣服２０２に配されている。

図４に示すように電極と兼用するのではなく、図示はしないが、熱媒体循環路３４に放熱、吸熱だけを目的とする周知の専用フィンを配することもできる。放熱フィンを配する場合には、前身ごろ、または、後ろ身ごろの下部に配することが望ましい。

（第２実施形態の実施例）
図８は、第２実施形態の実施例である電子冷暖房装置３０の一例を示す図である。図８には、図２の一点鎖線で表す衣服の部分はないが、各構成部の構成および作用は、第２実施例と同様であるので、同一の符号を付して説明は省略する。電子冷暖房装置３０の熱媒体循環路３４の衣服に対する面（図２の紙面裏面側）には、面ファスナのフック面が配されている。よって、フック面を配する衣類の内側の表面に容易に固着できる。すなわち、図６に示す固着方法を採用する場合には、一般市場に出回っているいかなる衣類にも、その衣類の内側（身体側）の表面がループ面を有する限り、電子冷暖房装置３０は固着可能ある。また、電子冷暖房装置３０と衣服との着脱は、周知のホック（鉤かぎと受け金が一組みになったもの、スナップとも称される）を用いてもよい。

１個の電子冷暖房装置３０を所有するだけで、通常の衣服を電子冷暖房衣服にすることができる。また、一旦、電子冷暖房衣服にした後も簡単に電子冷暖房装置３０を脱着（撤去）し、通常の衣服として着用できる。また、衣服から脱着（撤去）した電子冷暖房装置３０は、他の衣服に装着することができる。なお、各種バイタルセンサ等のセンサ類は適宜に電子冷暖房装置３０に配し、または、身体の各所に当接するように衣服に取り付けるようにしてもよい。

（その他の実施例１）
近年の電子技術の進化には目覚ましいものがあるが、電子暖冷房装置を構成する各構成部の高性能化、高効率化、省電力化、小型化、コストダウン等の進化速度は、構成部毎に異なる。このために、電子暖冷房装置の全体を交換するのではなく、その一部の構成部を交換してバージョン・アップを図る技術の提供が要望される。すなわち、電子冷暖房衣服の一部の構成部、または、衣服に着脱可能な電子冷暖房装置の一部の構成部を交換可能とする技術を提供することが本発明の第三の解決課題である。

上述した第三の解決課題は以下の手段によって解決できる。第１の実施形態、第２実施形態においては、センサの一部は衣服自体に直接に装着するものの、それ以外の部材は、熱媒体循環路３４に固着されている。熱媒体循環路３４に固着される部材は、変温素子（ペルチェ素子）３１、変温素子制御部４１、電池３５、電動機制御回路４２、電動機３４１ａ、電動機３４２ａ、流体移動装置３４１ｂ、流体移動装置３４２ｂである。熱媒体循環路３４に直接に固着される部材は、流体移動装置３４１ｂ、流体移動装置３４２ｂであり、その他の部材は２個、または、それ以上の個数の電極に固着されている。なお、熱媒体温度計５５は熱媒体循環路３４の近くに配置するが電極に固着されておらず、内部電池で動作し、無線方式で情報の送受をおこなうので交換は容易である。

流体移動装置３４１ｂ、流体移動装置３４２ｂは、一般的な機構部材が故障した場合において、本体に対して、接着剤を用いないで圧着またはネジ止めにより圧接した部材を交換するのと同様の周知の手法で交換できる。すなわち、熱媒体循環路３４の本体に、熱媒体が漏れないように圧接挿入された流体移動装置３４１ｂ、流体移動装置３４２ｂを本体から抜き去り、新しい流体移動装置に交換できる。

電極に固着されている電子部品の周知の交換方法は、ネジ止めを外して交換する方法である。しかしながら、可撓性を要求される第１電極４３１ないし第６電極４３６のいずれもが薄い箔でありこの方法は採用できない。よって、以下の様な従来にない方法で交換する。

電極に固着される部材の中で、変温素子（ペルチェ素子）３１は、第３電極４３３と第４電極４３４とに固着される。変温素子制御部４１は、第１電極４３１と第２電極４３２と第３電極４３３と第４電極４３４とに固着される。電池３５は、第１電極４３１と第２電極４３２とに固着される。電動機制御回路４２は、第１電極４３１と第２電極４３２と第５電極４３５と第６電極４３６とに固着される。電動機３４１ａ、電動機３４２ａは、第５電極４３５と第６電極４３６とに固着される。

まず、上述の各電子部材の入出力の端子の位置が予め定めた範囲内にあることが前提となる。すなわち、各端子の位置が、接続すべき電極の上に配置されていることが、さらなる前提となる。このような前提を満たせば、電子部材の交換は以下の様にして容易にできる。

第１電極４３１ないし第６電極４３６の電子部品が配される側の表面を上述した面ファスナのループ面とする。ループ面とするのは、第１電極４３１ないし第６電極４３６が、衣服やごみとむやみに付くのを防止するためである。電極として機能するために、このループ面は導電性を有している。

一方、部品側の入出力の端子は、フック面とする。電極として機能するために、このフック面は導電性を有している。すなわち、変温素子（ペルチェ素子）３１、変温素子制御部４１、電池３５、電動機制御回路４２、電動機３４１ａ、電動機３４２ａの入出力の端子は導電性を有するフック面である。

以上のようにして、やや強い力で各電極と各電子部品とを押圧すれば、各電極と各電子部品とを固着することができる。その後、通常の力では両者は分離することがない。各電極と各電子部品とを分離するに際しては、やや強い力で各電極と各電子部品とを引き離せば両者を分離することができる。

また別の方法としては、衣服と電子部品とで電極を有する熱媒体循環路３４を押圧する方法もある。ただし、押圧する部分は、熱媒体循環路３４の一部であり熱媒体の流れを大幅に阻害しないようにする。具体的には、フック面を有するバンドで、変温素子（ペルチェ素子）３１、変温素子制御部４１、電池３５、電動機制御回路４２、電動機３４１ａ、電動機３４２ａの各々の部品側の入出力の端子と熱媒体循環路３４の電極とをループ面を有する衣服に締め付ける。この方法によれば、電子部部品の端子を特殊形状としないでもよいという利点がある。

（その他の実施例２）
図１０は、熱媒体循環路の外部面に配される電極の変形例である。図１０に示す電極は、吸熱・放熱フィンの機能を有するとともに、面ファスナとしても機能するものである。図１０（ａ）は、熱媒体循環路３４の外部面に配される第１電極４３１１、第２電極４３２１、第３電極４３３１、第４電極４３４１、第５電極４３５１、第６電極４３６１の各々を示す平面図である。図１０（ａ）の破線で示す四角形は、変温素子（ペルチェ素子）３１の配置場所、変温素子制御部４１の配置場所、電池３５の配置の場所、電動機３４１ａの配置場所の各々を示すものである。

第１電極４３１１、第２電極４３２１の一部の断面図を、図１０（ｄ）、図１０（ｅ）、図１０（ｆ）に示す。第３電極４３３１、第４電極４３４１の断面図を、図１０（ｂ１）、図１０（ｂ２）、図１０（ｃ）に示す。第５電極４３５１、第６電極４３６１の断面図を、図１０（ｇ）、図１０（ｈ）に示す。

図１０（ａ）に示すように、第１電極４３１１ないし第６電極４３６１の各々の吸熱・放熱フィンの平面形状は、直線状である。図１０（ｂ１）ないし図１０（ｈ）に示すように、第１電極４３１１ないし第６電極４３６１の各々の吸熱・放熱フィンの断面形状は、熱媒体循環路３４の側に向かう方向に順次がすぼまり、各電子部品の側が広がる構造である。各々の吸熱・放熱フィンは直線状に伸びる方向と直交する方向にバネ力を有して撓（しな）る。すなわち、各電極は、表面に直線状に平行して並ぶフィンを有し、フィンの断面形状は、熱媒体循環路の側に向かい順次すぼまり、直線状の方向と直交する方向にバネ力を有する。

図１０（ｂ２）に示すようにペルチェ素子３１が脱着状態においては、ペルチェ素子３１の第１端子、第２端子は、第１電極４３１１、第２電極４３２１に接続されていない。変温素子制御部４１、電池３５、電動機制御回路４２、電動機３４１ａの脱着状態は図示しないが、図１０（ｂ２）と同様である。

第１端子、第２端子は、ペルチェ素子３１に電力を供給する端子である。図１０（ｃ）に示す、第３端子、第４端子は、変温素子制御部４１の出力側の端子である。図１０（ｄ）に示す、第５端子、第６端子は、変温素子制御部４１の入力側の端子である。図１０（ｅ）に示す、第７端子、第８端子は、電池３５の正極、負極の端子である。図１０（ｆ）に示す、第９端子、第１０端子は、電動機制御回路４２の入力側の端子である。図１０（ｇ）に示す、第１１端子、第１２端子は、電動機制御回路４２の出力側の端子である。図１０（ｈ）に示す、第１３端子、第１４端子は、電動機３４１ａの端子である。

図１０（ｂ１）、図１０（ｃ）ないし図１０（ｈ）に示すように、各電子部品の端子である、第１端子ないし第１４端子の各々は、隣接する吸熱・放熱フィンの間に挿入され、バネ力によって第１電極４３１１ないし第６電極４３６１のいずれかと圧接嵌合して電気的に導通する。このような圧接嵌合の状態は、各電子部品が装着状態である。

図１０（ｃ）、図１０（ｄ）は、変温素子制御部４１の装着状態を示す図である。図１０（ｅ）は、電池３５の装着状態を示す図である。図１０（ｆ）、図１０（ｇ）は、電動機制御回路４２の装着状態を示す図である。図１０（ｈ）は、電動機３４１ａの装着状態を示す図である。

上述したループ面とフック面とを有する面テープと同様に、このような吸熱・放熱フィンとこれに嵌合する端子とを用いることによって、ビスとナットとを用いるには薄すぎる電極に各電子部品を着脱することができる。電極に各電子部品を装着するときには両者を押圧し、電極から各電子部品を脱着（撤去）するときには両者を引き離す。

（その他の実施例３）
第１実施形態、第２実施形態においては、図を参照してペルチェ素子によって冷暖房をする部位が頸部を通る太い血管の近くである場合について説明をした。しかしながら、上述したように、深部体温を適切に維持するためには、冷暖房する人体の部位は頸部に限られるものではない。脳や心臓などの大切な臓器の働きを保つために体の内部を循環する血液を通す血管が皮膚の近くを通っている部位は頸部のみではなく、脇下部にも存在する。よって、頸部に替えて、脇下部を冷暖房することによっても頸部を冷暖房すると同様の効果を得ることができる。さらに、頸部と脇下部とをともに冷暖房することによっても同様の効果を得ることができる。衣類が肌着である場合には、人体の脇の下に当接する肌着の部分にペルチェ素子を固着することによって脇下部を冷暖房することができる。

（その他の実施例４）
頸部、襟（衿）、脇下部に対応をする、すべての部分にペルチェ素子を装着可能とする電極を最初から設けた熱媒体循環路を製造しておき、所望の場所だけ（例えば、頸部にのみ）にペルチェ素子を配するようにしてもよい。電極と熱媒体循環路とは可撓材で形成されているので、少し、ゆとりがある長めのものとすれば、電極と熱媒体循環路とを弛ませて肌着からコートまでのサイズの異なる衣服に装着が可能である。また、着用者の身長、太り加減のばらつきも弛みの量によって調整できる。

（その他の実施例５）
図３に示すように、変温素子制御部４１は、インターネットを介して、サーバ７０、契約医療機関８０、契約セキュリティ会社９０とも情報のやり取りができるようにしてもよい。例えば、サーバ７０は、変温素子制御部４１の演算器４１１で実行する最新のプログラム、ニュース等の一般情報を着用者に提供する。例えば、契約医療機関８０は、着用者のバイタルサインを受け取り、健康管理をするとともに、バイタルサインに問題があると、契約医療機関８０のサーバのＡＩ（artificial intelligence 人工知能）または契約医療機関８０に属する医師が判断する場合には着用者と連絡を取り適切な指示を与える。例えば、契約セキュリティ会社９０は、変温素子制御部４１の内部のＧＰＳ（Global Positioning System 全地球測位システム）によって着用者の位置を把握して老人の徘徊の防止を図り、異常事態には駆けつけ、津波警報等の地域情報を着用者に知らせる。

インターネットを介してのこれらのサーバ・外部機関との情報のやり取りは、着用者の所有するスマートフォンを用いてもよく、図３には図示しない変温素子制御部４１に配されるデスプレイ、スピーカ、イヤホーン、マイク等を使用してもよい。なお、インターネットを介しての変温素子制御部４１と外部との通信が途絶えた場合（災害により着用者が電波の届かない場所に隔離された場合等）には、変温素子制御部４１がインターネットからの遮断を検知する。そして、変温素子制御部４１は、演算器４１１の内部メモリに格納されている処理命令に従い、電子冷暖房装置３０、電子冷暖房衣服２０２を外部からの情報の援助なしに単独で働くスターンドアローン機器として機能させ、災害時等の劣悪な環境下においても生命維持機能を発揮する。

上述した実施形態に限らず、本明細書、図面に記載の実施形態、実施例の構成の全部またはその一部を任意に組み合わせた新たな実施形態、実施例も実施が可能である。

１０ 人体
２０ 電子冷暖房衣服
３０ 電子冷暖房装置
３１ 変温素子（ペルチェ素子）
３２ 第１電極
３３ 第２電極
３４ 熱媒体循環路
３５ 電池
４１ 変温素子制御部
４２ 電動機制御回路
５４ 外気温度計
５５ 熱媒体温度計
７０ サーバ
８０ 契約医療機関
９０ 契約セキュリティ会社
２０１ 電子冷暖房衣服
２０２ 電子冷暖房衣服
３４１ ポンプ
３４１ａ 電動機
３４１ｂ 流体移動装置
３４２ ポンプ
３４２ａ 電動機
３４２ｂ 流体移動装置
４１１ 演算器
４１２ ペルチェ素子電力制御器
４２１ 電動機電力制御器
４３１ 第１電極
４３２ 第２電極
４３３ 第３電極
４３４ 第４電極
４３５ 第５電極
４３１１ 第１電極
４３２１ 第２電極
４３３１ 第３電極
４３４１ 第４電極
４３５１ 第５電極
４３６１ 第６電極

Claims (6)

1. 頸部または脇下部を通る太い血管を覆う皮膚に当接可能とする変温素子を配する首まわり、襟（衿）、または脇下部と、
   前記変温素子の前記皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と前記熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと前記ポンプおよび前記変温素子に電力を供給する電池とを配する前身ごろ、または、後ろ身ごろ、と、を備え、
   前記熱媒体循環路は、
   筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、
   前記筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに前記電池からの電力を前記変温素子および前記ポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する、
   電子冷暖房衣服。
2. 太い血管を覆う皮膚に当接可能とする変温素子と、
   前記変温素子の前記皮膚に当接可能とされる面の反対側の面に熱結合する熱媒体循環路と、
   前記熱媒体循環路の一部となり熱媒体を循環させるポンプと、
   前記ポンプおよび前記変温素子に電力を供給する電池と、を具備し、
   前記熱媒体循環路は、
   筒形状の可撓熱伝導材を有して形成され、
   前記筒形状の空間内部に循環する熱媒体を密閉保持するとともに前記電池からの電力を前記変温素子および前記ポンプに送電するための可撓導電材の第１電極と第２電極とを有する、
   電子冷暖房装置。
3. 前記熱媒体循環路は非導電材で形成され、
   前記第１電極は前記熱媒体循環路の外部面に第１可塑導電箔材を貼って形成され、
   前記第２電極は前記熱媒体循環路の外部面に第２可塑導電箔材を貼って形成される、
   請求項２に記載の電子冷暖房装置。
4. 前記熱媒体循環路は可撓導電材で形成される可撓導電材部と可撓非導電材で形成される可撓非導電材部とを有し、
   前記第１電極は第１可撓導電材部であり、
   前記第２電極は第２可撓導電材部であり、
   前記第１可撓導電材部の一端と前記第２可撓導電材部の一端との間に第１可撓非導電材部を連結し、
   前記第１可撓導電材部の他端と前記第２可撓導電材部の他端との間に第２可撓非導電材を連結する、
   請求項２に記載の電子冷暖房装置。
5. 前記熱媒体循環路は非導電材で形成され、
   前記第１電極は、前記熱媒体循環路の外部面の第１メッキ部または第１導電塗料部によって形成され、
   前記第２電極は、前記熱媒体循環路の外部面の第２メッキ部または第２導電塗料部によって形成される、
   請求項２に記載の電子冷暖房装置。
6. 前記第１可塑導電箔材と前記第１可塑導電箔材との各々の表面に平行して延伸する突起状のフィンを有し、
   前記フィンの断面形状は、前記熱媒体循環路の側に向かい順次すぼまり、
   前記フィンの延伸する方向と直交する方向にバネ力を有する、
   請求項３に記載の電子冷暖房装置。