JP2023042588A - 冷却衣服用ファンユニット - Google Patents

Abstract

【課題】電源ケーブルのプラグが外れたり等で接続不良が発生していた。一方、バッテリーはファン側と別体にしてポケットに収容することで、衝撃から守っていた。また、バッテリーは劣化が進行すると膨張し、ひいては発熱や発煙、破裂等が発生する心配があった。【解決手段】バッテリーパック３３は、その筐体３５をバッテリー装着部２５の空洞部２６に差し込むようになっている。従って、僅かでも、筐体３５が膨らめば強く押し込まなければならなくなり、更に膨らみが大きくなれば差し込みが不可能になる。そのため、膨らみが僅かでも出てくれば、容易に検知できる。また、バッテリーパック３３は、装着時には、その筐体３５でガードされている。従って、衝撃を受けてもバッテリーパック３３が変形したり破損したりすることが阻止される。ファンとバッテリーを一体化することで、電源ケーブルの利用に伴う問題を解消でき、同時に、バッテリーに対して十分な安全対策が取られている。【選択図】 図４

Description

本発明は、空気を吹き付けて身体を冷やす空調機構を備えた冷却衣服に係り、特に、当該空調機構を実現する冷却衣服用ファンユニットに関するものである。

この種の冷却衣服では、ファンの回転で空気を外側から取込み、身体と衣服との間を流れる気流を強制的に形成することにより、身体の表面から出る汗の気化を促進させて身体から熱を奪うようになっている。
工事現場等で働く作業員は安全性を考慮して厚手の作業服を着なければならず、夏場には大量の汗をかき易い。この場合、身体と衣服との間に熱が籠って熱中症になり易い。このような問題を解消するために、特許文献１に記載のような冷却衣服が開発され、作業員には愛用されていたが、最近では、冷却衣服の快適さが広く知られるようになっており、上記した作業用だけでなく、通常の日常生活で着用する日常着としても利用されるようになってきている。

特開２００６－１３２０４０号公報

ところで、ファンは衣服の穴に嵌着するので、重くなると衣服から脱落し易くなることから、従来は、ファンとバッテリーを別体とし、バッテリーをポケットに収容し、ファンとは電源ケーブルで繋いで衣服の内面に沿わせていた。しかしながら、ファンに繋いだ電源ケーブルのプラグが外れたり、外れる毎にプラグが摩耗したりすることで接続不良が発生するなど、冷却衣服のクレームには電源ケーブルに係るものが多かった。
また、バッテリーは通常リチウムイオン電池で構成されたものが用いられており、携帯し易いよう小型化が可能であるが、長期間の連続した使用により劣化が進行すると知らないうちに膨張し、ひいては発熱や発煙、破裂等が発生する心配があった。

本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、ファンとバッテリーを一体化することで、電源ケーブルの利用に伴う問題を解消でき、同時に、脱落しても損傷や破損が阻止されると共に、一体化することで身体に近いところにもってこられたバッテリーに対して十分な安全対策が取られた、新規且つ有用な冷却衣服用ファンユニットを提供することを、その目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために為されたものであり、衣服の嵌着穴に嵌着されて、ファンの回転により身体と前記衣服との間に気流を形成することにより、前記身体の表面から出る汗の気化を促進させて前記身体から熱を奪うことで冷却する冷却衣服用ファンユニットにおいて、前記ファンのモータ駆動に必要な電源を供給するバッテリーパックを装着するバッテリー装着部と、ファン収容部がハウジングとして一体化されており、前記バッテリー装着部は一方向で開通した空洞部を有し、前記バッテリーパックが前記空洞部に前記一方向から抜き差しされることを特徴とする冷却衣服用ファンユニットである。

好ましくは、バッテリー装着部は薄板状に構成されている。
好ましくは、バッテリー装着部は内面が横長の四角形で左右方向が開放されて空洞部が開通されている。
好ましくは、抜き差しさせ得るクリアランスは０．１ｍｍ～０．２ｍｍになっている。
好ましくは、バッテリーパック側には係止凹部が、バッテリー装着部側には手作業で後退可能な係止凸部が設けられており、抜き差しの際には前記係止凸部が後退し、装着後には前記係止凹部に前記係止凸部が嵌り込んで係止されることで、前記バッテリーパックが装着ロックされる。

本発明の冷却衣服用ファンユニットは、ファンとバッテリーが一体化されており、電源ケーブルの利用に伴う問題を解消できる。同時に、一体化することで身体に近いところにもってこられたバッテリーに対して十分な安全対策が取られている。

本発明の実施の形態に係る冷却衣服用ファンユニットの前面図である。 図１の左側面図である。 図１の右側面図である。 図１の後ろからの斜視図である。 図３から保護ガード蓋とバッテリーパックを取り外した状態の斜視図である。 図５のバッテリー装着部の一部破断斜視図である。 図１のバッテリー装着部の空洞部にバッテリーパックを差し込み中の状態を示す。 図１の冷却衣服用ファンユニットを上着に取り付けた状態を示す。 図８の側面図を示す。

本発明の実施の形態に係る冷却衣服用ファンユニット１を図面にしたがって説明する。
図１～図６に示すように、冷却衣服用ファンユニット１はプラスチック製の一体成形品であるケーシング３で囲われて単体品として構成されており、ファン収容部５とバッテリー装着部２５を備えている。

ファン収容部５は丸箱状の本体７と被せタイプの蓋１５で構成されている。この本体７の天面部と蓋１５の天面部にそれぞれ、保護ガード９、１７が配置されており、保護ガード９側が空気の吹出し側、保護ガード１７側が空気の吸込み側になっている。
本体７の側面部１１の外周面のうち端縁側には周方向に沿って雄ネジ１３が形成されている。但し、下側の１／４円弧の部分には雄ネジ１３は形成されていない。雄ネジ１３が形成された部位とそれ以外の部位との境界には径方向外方に向かって薄板円環状にフランジ７ａが張り出している。
蓋１５の側面部の内周面には周方向に沿って断続的に雌ネジ１９が形成されており、断続ネジタイプになっている。蓋１５の側面部の外周面のうち縁端には径方向外方に向かって薄板円環状にフランジ１５ａが張り出している。本体７に蓋１５が被せられて雄ネジ１３と雌ネジ１９が螺合すると、本体７が蓋１５で閉じられた状態になり、このときにはフランジ７ａとフランジ１５ａは板面どうしが対向する。

本体７側の保護ガード９では、軸心に配置された円盤状のガードマーク９ａから、リブ９ｂ、９ｂ、……が放射状に均等に延び出ている。リブ９ｂは湾曲しており、保護ガード９は椀状になって外方に向かって膨らんでいる。周方向に隣り合うリブ９ｂとリブ９ｂとの間が通風路になっている。
蓋１５側の保護ガード１７でも、保護ガード９側と同様にガードマーク１７ａと放射状のリブ１７ｂと渦巻き状のリブ１７ｃで構成されている。但し、保護ガード１７は平面状になっている。蓋１５の側面部の外周面では浅く凹面１６ａと凸面１６ｂが周方向に交互に並んでいる。凹面１６ａと凸面１６ｂは四角形状になっており、それぞれの境界は軸方向に平行に延びている。境界は段差１６ｃになっている。

本体７にプロペラ式のファン２１が収容されている。本体７側のガードマーク９ａの内面にはモータ（図示省略）が固定され、その出力軸にファン２１の回転軸が連結されており、ファン２１の回転羽根２１ａ、２１ａ、……が回転して風を起こす。
モータには電源コードの一端が接続されている。保護ガード９にはリブ９ｂの一つに代えて筒部９ｃがガードマーク９ａから下方向に延びており、この筒部９ｃにモータに一端が接続された電源コードが通されている。

本体７を保護カード９が前方を向いて立たせた状態で支持するために、支持部２３が連設されている。この支持部２３は、本体７の下側円弧を受け止めるために、上側の輪郭は凹曲面になっており、下側は平面になっている。前後方向の長さ寸法が上側よりも下側が大きくなっており、後面は垂直な平面になっているが、前面は傾斜した平面になっており、前方に突出している。支持部２３の内部は空洞になって、筒部９ｃと連通しているので、電源コードが支持部２３の内部に入り込んでいる。
支持部２３の下面部を天面部２５ａとして、バッテリー装着部２５が連設されている。バッテリー装着部２５は、四角形の角筒部で構成されており、対向する側面部の一方が天面部２５ａと、他方が底面部２５ｂで、別の対向する側面部の一方が前面部２５ｃで他方が後面部２５ｄになっている。

後面部２５ｄは本体７のフランジ７ａと揃えられており、支持部２３が本体７よりも前後方向の長さ寸法が大きい分だけ、前面部２５ｃは保護ガード９よりも僅かに前方に突出している。
また、バッテリー装着部２５の左右方向の長さは本体７の左右方向の最大長さよりも僅かではあるが長くなっており、本体７の左右方向外方から均等に突出している。

バッテリー装着部２５は、上記したように左右方向が開放されて、内部が空洞部２６になっている。天面部２５ａの内面には、金属端子２７が表出している。この金属端子２７はモータに一端が接続された電源コードの他端が接続されている。この金属端子２７は上下方向に移動可能で、空洞部２６に向かって突出する方向、すなわち下方に向かって弾性的に付勢されており、上方に向かって押圧されると天面部２５ａから支持部２３内に没入する。
金属端子２７は左右方向一端側に設けられており、他端側には係止凸部２９が設けられている。この係止凸部２９も上下方向に移動可能で、空洞部２６に向かって突出する方向に弾性的に付勢されており、上方に向かって押圧されると天面部２５ａから支持部２３内に没入する。また、支持部２３の側面部に形成された穴２３ａを介して係止凸部２９に取付けられた操作凸部３１が出ており、この操作凸部３１が穴２３ａの上縁に当たるまで押し上げられても、係止凸部２９が天面部２５ａから支持部２３内に没入する。

バッテリー装着部２５の底面部２５ｂ、前面部２５ｃ、後面部２５ｄは薄い平板状に成形されて必要な強度を備えつつコンパクト化されており、空洞部２６の隅部となる部位には小さく丸みが付けられている。
前面部２５ｃには、横長長円形の穴が開けられて観察窓２５ｅが形成されている。

符号３３はバッテリーパックを示す。このバッテリーパック３３の筐体３５は横長の四角形になっており、左右方向の長さ寸法は、空洞部２６の左右方向の長さ寸法とほぼ同じで、左右方向に直交する断面は空洞部２６の内面より僅かに小さい相似形になっており、クリアランスは上下方向、前後方向で共に０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度になっている。
筐体３５の前面３５ａには電源ボタン３７と状態表示ランプ３９が配置されており、上面３５ｂには金属端子４１と係止凹部４３がそれぞれ左右方向の端部側に配置されている。また、一方の側面３５ｃにはＵＳＢコネクタ４５が配置されている。
バッテリーとしてリチウムイオン電池が用いられており、筐体３５内にはリチウムイオン電池と共に、リチウムイオン電池に電気的に接続された回路モジュールが収容されている。ファン２１のモータ駆動に必要な電源はこのリチウムイオン電池になっている。

バッテリーパック３３の筐体３５を、上下前後方向を揃えて、ケーシング３側の空洞部２６に差し込んで装着するようになっており、操作凸部３１を指で押し上げ、係止凸部２９を没入させて引っ掛かりを無くした状態で、図７に示すように、筐体３５を空洞部２６の開口から差し込むと、その後は指を離してもそのまま差し入れが可能になる。筐体３５の差し入れ先側の側面３５ｄが空洞部２６の開口縁に到達して、筐体３５の全体が空洞部２６に収まると、係止凹部４３に係止凸部２９が自動的に嵌り込んで係止ロックされる。
このときには、空洞部２６側の金属端子２７とケーシング３側の金属端子４１が当接して電気的に接続される。

電源ボタン３７と状態表示ランプ３９は観察窓２５ｅから表出しており、電源ボタン３７が押されるとモータ駆動してファン２１の回転羽根２１ａ、２１ａ、……が回転する。また、状態表示ランプ３９が点灯して、バッテリーの充填状態を視認できる。また、ＵＳＢコネクタ４５を用いて充電することができる。ＵＳＢコネクタ４５は空洞部２６の側方開口側で表出しているので、バッテリーパック３３をケーシング３側に装着した状態でも充電することが可能になっている。

操作凸部３１を再び押し上げれば、ロック解除されるので、バッテリーパック３３をバッテリー装着部２５から取り外すことができる。
このように、空洞部２６にバッテリーパック３３は抜き差し自在になっている。

冷却衣服用ファンユニット１は、上記のように構成されている。
以下では、上着に装着した例について説明する。
図８、図９に示すように、上着４７の背中側の下部には、中央を境にして左右対称的に円形の嵌着穴４７ａ、４７ａが設けられており、それぞれに冷却衣服用ファンユニット１、１を装着するようになっている。

冷却衣服用ファンユニット１にバッテリーパック３３を装着しておき、蓋１５を取外した状態で、上着４７の裏地側から嵌着穴４７ａに本体７の側面部を差し入れると、フランジ７ａが穴縁に当接して、縁側の雄ネジ１３が形成された部位が表地側に突出する。この突出した雄ネジ１３の部位に、蓋１５側の雌ネジ１９を螺合させて、フランジ１５ａがフランジ７ａと布地を挟持させると、冷却衣服用ファンユニット１は嵌着穴４７ａに嵌着されて上着４７にしっかりと取付けられる。

この取付け状態では、上着４７の裏地側に、ファン収容部５の本体７側が配置され、その下側にバッテリー装着部２５が連なっている。
嵌着穴４７ａの穴縁には、バッテリーパック３３の重さが掛かることになるが、バッテリーパック３３はコンパクト化され且つ適度に軽量化されている。従って、上着４７が不快な程下方に引っ張られることはない。また、バッテリー装着部２５は本体７よりも前方に突出しているが、支持部２３の前面を傾斜面にしており、バッテリー装着部２５の上側に布地が引っ掛かるような凹部は形成されない。従って、上着４７の着用時に不快感は生じさせない。
また、電源ケーブルが無いので、電源ケーブルの利用に伴う不都合は発生しない。

バッテリーパック３３は、その筐体３５をバッテリー装着部２５の空洞部２６に差し込むようになっている。クリアランスは上下方向、前後方向で共に０．１ｍｍ～０．２ｍｍ程度と僅かになっていることから、摺動させながら押込む。従って、僅かでも、筐体３５が膨らめば強く押し込まなければならなくなり、更に膨らみが大きくなれば差し込みが不可能になる。そのため、膨らみが僅かでも出てくれば、容易に検知できる。そのため、発熱等に至るために、そのバッテリーパック３３の使用を中止して、新しいバッテリーパック３３に交換することができる。

また、バッテリーパック３３は、装着時には、その筐体３５はバッテリー装着部２５の天面部２５ａ、底面部２５ｂ、前面部２５ｃ、後面部２５ｄでガードされている。従って、上着４７から冷却衣服用ファンユニット１が脱落して床や地面に叩きつけられても、バッテリーパック３３が変形したり破損したりすることが阻止される。更に、ファン２１のモータ駆動により振動して、仮にファンユニット１が脱着して落下しても、変形したり破損したりすることが阻止される。

ファン２１の回転羽根２１ａ、２１ａ、……が回転して矢印に示すように風を起こすと身体と上着４７との間に気流が形成され、その気流は襟や裾側から抜けていく。その過程で、身体の表面から出る汗の気化を促進させて身体から熱を奪うことで冷却する。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、上記の実施の形態では、ジャケット風の上着が示されているが、上着には合羽、ジャケット、ベスト等種々のものが含まれており、作業着や日常着などの用途に応じてデ ザインは変わる。また、ズボンにも、サイズによっては装着が可能になる。
いずれにしても、特許請求されている形状等を除いては、本発明の範囲は限定されず、従来からあるまたは将来案出される形状や素材を任意に組み合わせることができる。

１…冷却衣服用ファンユニット
３…ケーシング ５…ファン収容部 ７…本体
７ａ…フランジ ９…保護ガード（吹出し側）
９ａ…ガードマーク ９ｂ…リブ ９ｃ…筒部
１１…側面部 １３…雄ネジ １５…蓋
１５ａ…フランジ １６ａ…凹面 １６ｂ…凸面
１６ｃ…段差 １７…保護ガード（吸込み側） １７ａ…ガードマーク
１７ｂ、１７ｃ…リブ １９…雌ネジ ２１…ファン
２１ａ…回転羽根 ２３…支持部 ２３ａ…穴
２５…バッテリー装着部
２５ａ…天面部 ２５ｂ…底面部 ２５ｃ…前面部
２５ｄ…後面部 ２５ｅ…観察窓 ２６…空洞部
２７…金属端子 ２９…係止凸部 ３１…操作凸部
３３…バッテリーパック ３５…筐体 ３５ａ…前面
３５ｂ…上面 ３５ｃ…側面 ３７…電源ボタン
３９…状態表示ランプ ４１…金属端子 ４３…係止凹部
４５…ＵＳＢコネクタ
４７…上着 ４７ａ…嵌着穴

Claims (5)

1. 衣服の嵌着穴に嵌着されて、ファンの回転により身体と前記衣服との間に気流を形成することにより、前記身体の表面から出る汗の気化を促進させて前記身体から熱を奪うことで冷却する冷却衣服用ファンユニットにおいて、
   前記ファンのモータ駆動に必要な電源を供給するバッテリーパックを装着するバッテリー装着部と、ファン収容部がハウジングとして一体化されており、
   前記バッテリー装着部は一方向で開通した空洞部を有し、前記バッテリーパックが前記空洞部に前記一方向から抜き差しされることを特徴とする冷却衣服用ファンユニット。
2. 請求項１に記載した冷却衣服用ファンユニットにおいて、
   バッテリー装着部は薄板状に構成されていることを特徴とする冷却衣服用ファンユニット。
3. 請求項１または２に記載した冷却衣服用ファンユニットにおいて、
   バッテリー装着部は内面が横長の四角形で左右方向が開放されて空洞部が開通されていることを特徴とする冷却衣服用ファンユニット。
4. 請求項３に記載した冷却衣服用ファンユニットにおいて、
   抜き差しさせ得るクリアランスは０．１ｍｍ～０．２ｍｍになっていることを特徴とする冷却衣服用ファンユニット。
5. 請求項１に記載した冷却衣服用ファンユニットにおいて、
   バッテリーパック側には係止凹部が、バッテリー装着部側には手作業で後退可能な係止凸部が設けられており、
   抜き差しの際には前記係止凸部が後退し、装着後には前記係止凹部に前記係止凸部が嵌り込んで係止されることで、前記バッテリーパックが装着ロックされることを特徴とする冷却衣服用ファンユニット。

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