JP4399765B2 - ファン露出型空調服用のファン取付装置及びファン露出型空調服用の送風装置 - Google Patents
ファン露出型空調服用のファン取付装置及びファン露出型空調服用の送風装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温の環境下でも快適に過ごすことができるファン露出型空調服用の送風装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人間は発熱体であり、一日当たり２，０００Ｋカロリーから作業内容によっては１０，０００Ｋカロリーを放熱する必要がある。また、人間は、寒い環境下では放熱しやすいが、温度・湿度が高い環境下では放熱が十分できず、暑くるしく感じる。極端な時は死に至ることもある。これを解決するためにエアコンディショナーがあるが、エアコンディショナーは、大量のエネルギーを使用することに加え、部屋全体を一律に冷やしてしまう。このため、エアコンディショナーで冷やした部屋では、ある人は寒すぎると感じ、ある人は暑すぎると感じる。このようにエアコンディショナーは、部屋を一律に冷やすことはできても、個人個人に応じた丁度よい環境にはできない。
【０００３】
人間は、もともと生理的温度調整能力を備えている。これは必要放熱量に応じた汗を出し、この汗の気化熱で放熱を行なうものである。汗が１００％気化すれば、その人のそのときの作業量に応じた最適な放熱ができるようになっている。しかしながら、作業量と温湿度などの条件により汗を全て気化することができなくなると、必要な放熱量が得られなくなり、体温を下げようと、さらに気化できない無駄な汗を出し続けることになる。このために、気化できない無駄な汗により、下着などが濡れてしまい、多くの人は不快に感じる。この問題を解決するために空調服が発明された。この空調服は下着と服との間にほぼ平行な空気流通路を作り、ここに大量の空気を身体と平行に流し、身体の汗を１００％気化できるようにして、放熱を行なうものである。
【０００４】
空調服は、気温が低い時は、空気の温度と身体表面の温度差により充分放熱を行なう事が出来る。しかしながら、気温が高いときは、空気の温度と身体表面の温度差による放熱効果は小さく、汗の気化熱で放熱を行なう効果の方がずっと大きい。すなわち、空調服の特徴は、身体と平行に大量の空気を流し、汗を全て気化させることにより、生理的温度調整が有効に機能する限界を大幅に伸ばすことにある。
【０００５】
上記の空調服の発明は本発明者により発明され、国際公開されており(例えば、国際公開第ＷＯ０２／０６７７０８ａ１号パンフレット)、さらに、その後様々な改良発明が本人により出願されている。
【０００６】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ０２／０６７７０８ａ１号パンフレット
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、空調服の空気流通路内に空気を流通させるための方法として、ファンの回転軸が身体と略直角になる様に服地部に取付け、ファンが外部から見える、ファン露出タイプのものがある。このファン露出タイプのものは、特に作業服の様な、ファッション性をあまり問われない実用的なものに使用される。
【０００８】
空調服を作業服として使用するためには、作業量に応じた大量の空気を流通させる必要がある。ちなみに、重作業の場合、必要とされる放熱量は６００Ｗにも達し、水１gの気化熱は約５８０カロリーなので、１時間に８９０ｃｃの汗を気化させる必要がある。たとえば、温度３０度、湿度６０％のとき、８９０ｃｃの汗全部を気化させるためには、最低でも１秒間に２５．７リットルの空気を流通させる必要があり、消費電力そのほかでさらなる改良が必要となった。
【０００９】
本発明はこの様な技術的背景のもとでなされたものであり、簡単な構造により、取付が容易でかつ大きな送風能力を有するファン露出型空調服用の送風装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、ファン露出型空調服のファンを着脱自在に服に取り付けることができるファン露出型空調服のファン取付装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための第一の発明に係るファン露出型空調服のファン取付装置は、服に開けたファン取付用孔部より大きい外部取付用のフランジ部と、前記フランジ部の開口部に形成された、外部から指などが入らない様な間隔で、また空気の流れをあまり妨げない密度で設けられた外部ファンガード用部材と、前記フランジ部の開口部に沿って前記フランジ部の一方の側に突出するように形成されたガイド用円筒部と、を有する、服地の外側に接して設ける外部取付部品と、前記フランジ部と略同じ外形で、前記ガイド用円筒部が差し込み可能な開口部を有する内部取付用のフランジ部と、ファンの送風羽根と略同じ大きさの底板と、前記内部取付用のフランジ部と前記底板との間の空間に前記ファンを囲むように円筒状に配置された多数のガード柱とを有し、実質的にファンと一体化される、服の内側に接して設ける内部取付部品と、を具備し、前記ファン取付用孔部の外側から前記外部取付部品の前記ガイド用円筒部を差し込み、内側から前記内部取付部品の内部取付用のフランジ部を前記ガイド用円筒部に差し込んで前記外部取付部品と前記内部取付部品とを連結することにより、ファン取付用孔部の周縁部の服地を挟み込み、前記外部取付部品と前記内部取付部品とを着脱可能に前記服に取り付け、前記開口部を一方の空気出入部とし、前記ガード柱間の開口部を他方の空気出入部とすることを特徴とするものである。内部取付部品に一体的に設けられたファンなどの硬い部品を服から簡単に着脱でき、空調服の洗濯などに便利である。
【００１４】
上記の目的を達成するための第二の発明に係るに係るファン露出型空調服のファン取付装置は、服に開けたファン取付用孔部より大きな径のフランジ部と、ファンガイド部と、複数のベルト取付部とを有する外部取付部品と、実質的にファンと一体化される、服の内側に接して設ける内部取付部品と、を具備し、前記外部取付部品を、前記フランジ部が前記ファン取付用孔部を隠すように外側に取り付け、線状又は帯状の弾性部材を前記ベルト取付部に取り付け、前記弾性部材の張力により、前記外部取付部品及び前記内部取付部品を前記ファン取付用孔部に取り付けることを特徴とするものである。内部取付部品に一体的に設けられたファンを簡単に着脱することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず始めに、ファン露出型空調服自体を説明する。図１（ａ）は空調服1を着衣したときの正面から見た概略図、図１（ｂ）は背面から見た概略図を表している。また図２は、スペーサー３により設けられた下着１８と空調服１との間の空気流通路１２１と、ファン取付用孔部１６に取り付けられた送風装置５との関係を表わす概略図である。空調服１は、主に空気流入性の良い素材（例えば、メッシュ）を用いた空気取入部１１と、スペーサー３により胴周りの下着１８と空調服１との間の空間に形成される空気流通路１２１を有する主冷却部１２と、空気漏れ防止部１３と、背部下側面に設けた空気排出用の送風装置５と、ファスナー１４と、ファン取付用孔部１６と、送風装置５を駆動するバッテリなどの電源供給部(図示せず)とを備えている。送風装置５は、後述するように、プロペラとモーターとを有するファンと、ケーシングとを備えている。
【００１７】
空気漏れ防止部１３は、裾からの空気の漏れを防止するためのものであり、裾にゴムなどを入れ、胴体に裾を密着するようになっている。したがってファスナー１４を閉じることにより、図１で示された点線Ａから下の空調服部分は、送風装置５を取り付けた部分を除き、密閉されている。ファン取付用孔部１６は、送風装置５からの空気を外部に排出するために空調服に設けられた孔である。
【００１８】
本実施形態のファン露出型空調服は、上記のように構成されているで、空調服１の内部にある空気を空調服１の外部に排出する方向にファンを作動させれば、空調服１の内部の圧力が陰圧になる。これにより、空気取入部１１から空気が空調服１の内部に入り、空気流通路１２１に上から下へ空気の流れができる。これにより、体表面付近の湿度勾配が大きくなり汗を気化し、体温を下げることができる。このとき、どれだけの空気を空気流通路１２１に流せば、身体からの発汗を全て気化することができるかは、着衣者の必要とする放熱量と、空気の温湿度状態によって異なる。温湿度条件の悪いところで重作業を行なう場合は、１秒間に５０リットル以上の大風量を要する場合もある。作業用の空調服のようにファンが外部から見えるものを本明細書ではファン露出型空調服と称している。
【００１９】
次に、本発明の第１の実施形態であるファン露出型空調服用の送風装置について説明する。ファン露出型、その中でも作業服に用いるファンとして必要な条件は、
１、風量が大きく、消費電力が少ない、すなわち電力効率が良いこと
２、洗濯を頻繁に行なう必要があるので、ファンを簡単に着脱出来ること
３、安価であること
の３つである。
【００２０】
逆に、一般の電子機器を冷却するためのファンに必要な条件である、
１、自己消火性があること
２、非常に長い寿命があること
等はあまり必要とされない。
【００２１】
図５（ａ）がこれらを考慮した理想的なファン露出型空調服用の送風装置（第一実施形態の送風装置）の概略断面図であり、（ｂ）はそのプロペラ５２の概略平面図である。図４（ａ）はその送風装置のケーシング４の概略正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ' 矢視の概略断面図であり、（ｃ）はそのケーシングの概略左側面図である。なお、図５（ａ）は、図４（ａ）に示すＢ−Ｂ' 矢視と同じ矢視の概略断面図である。図５に示すように本実施形態の送風装置５は、ケーシングの底板４５の中心にモーター５１が配置され、モーターの回転軸にはプロペラ５２が取付られている。
【００２２】
ケーシング４は、後述するファン取り付け用孔部１６に取り付けるためのファンのフランジ部４１と、円筒部４６と、空調服内部のファンガードをかねた多数のガード柱４２と、多数のガード柱４２により構成された開口部からなる空気取込部４７と、底板４５と、モーターを収めるための円筒状のモーター取付部４４とを備えている。
【００２３】
このようになっているのでモーター５１を、空気を排出する方向に回転させると、空気取込部４７から空調服内の空気を取り込み、空調服外に排出する。ここで本実施形態の送風装置５を特性面から説明する。空気取込部４７から空気を取り込み、前方に排出するので、プロペラ５２の有効面積に対し空気取込部４７の有効面積はあまり小さくてはならない。以下この理由を説明する。ファンの消費するエネルギーを考えると、プロペラでの仕事量は、１リットルが約１グラムの空気を静止状態から一定のスビードに加速させることであり、そのエネルギーは、小さな要因を除けば、１／２mv2で表わすことができる。ここでｍは空気の質量であり、ｖは速度である。したがって、同じ風量を得るのに対して、速度ｖの２乗に比例したエネルギーが必要となる。このため、上記したようにプロペラ５２の有効面積に対し空気取込部４７の有効面積が小さいと、その分、空気取込部４７での空気のスピードが大きくなり、したがって同じ量の空気を排出するために必要なエネルギーは空気取込部４７の面積が小さいほど、大きくなる。空気取込部４７の有効面積はプロペラ５２の下端とケーシングの底板４５の上面との間隔Ｈに依存する。前述した理由により、Ｈはプロペラの直径Ｌの１／４以上であることが望ましいが、空調服の着用感を向上させる為にはファン全体を薄くすることも必要なので、１／６程度でも良い。さらに消費電力はモーターの効率に直接関係するので、モーターはできるだけ大きなものを用いることが望ましい。しかしながらモーター５１の直径を大きくすると、プロペラ５２の有効面積が小さくなってしまうので、図５（ａ）の様にできるだけモーターの長さを長くすることが望ましい。上記した様にプロペラ５２の下端とケージングの底板の上面との間隔は、プロペラの直径に応じた間隔が必要なので、ケーシングの底部までモーターの長さを長くすることができる。したがって、図４及び図５に示す様に円筒部４６と、ファンガードをかねたガード柱４２によって形成される空気取込部４７と、ガード柱４２で円筒部４６とつながった底板４５と、底板に形成されたモーター取付部４４とを一体的に構成したケージング４に、プロペラ５２を取り付けたモーター５１を取り付けるのは空調服用の送風装置としてきわめて合理的である。また後述する様に送風装置５を着脱自在とする為に必要なフランジ部４１を含め、ケーシング全体を射出成形により一体的に作る事ができるので低コスト化が実現できる。
【００２４】
図３（ａ）は本実施形態の送風装置５を空調服のファン取付用孔部１６に取付るための外部取付部品２の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその外部取付部品の概略左側面図を表している。なお、図３（ｂ）において、一点鎖線で示す６は後述する保持ベルト（弾性部材）である。外部取付部品のフランジ部２１は送風装置５のフランジ部４１と共に、空調服のファン取付用孔部１６の布を押さえ込む役割をする。さらにフランジ部２１はファン取付用孔部１６の布のほつれ止めの為の縫い目などを隠し、外観上の美観を保つ役割も果たしている。外部ファンガード用部材２２は、外部から指などが入らない様な間隔で、また空気の流れをあまり妨げない密度で設けられている。外部ファンガード用部材２２は、もちろん必ずしも図３に示す放射状や環状に形成する必要はなく、前述した条件を満たす構成なら、井桁状など、どのように構成しても良い。ガイド用円筒部２４に設けられた保持ベルト取付部（ベルト取付部）２３は後述するようにゴムバンドなどの保持ベルト６を取り付けるためのものである。
【００２５】
図６は第一実施形態の送風装置５を空調服のファン取付用孔部１６に外部取付部品２と保持ベルト６で取付た状態の概略断面図を表している。なお、図６は、図４（ａ）に示すＢ−Ｂ' 矢視と同じ矢視の断面図である。ファン取付用孔部１６は、ファンの着脱時や、洗濯時に糸がほつれないように布地に孔を開けた後、ほつれ防止加工が施されている。ファン取付用孔部１６の外側から外部取付部品２のガイド用円筒部２４を差し込み、内側から送風装置５のフランジ部４１をガイド用円筒部２４に差し込む。この様にすると、外部取付部品２のフランジ部２１と送風装置５のフランジ部４１により、ファン取付用孔部１６のエッジを挟み込むことができる。図３に示すように外部取付部品２には保持ベルト取付部２３があり、送風装置５のフランジ部４１には切り欠き部４３が形成してあるので、切り欠き部４３と保持ベルト取付部２３の位置を合わせることにより、保持ベルト取付部に邪魔されることなく、送風装置を外部取付部品のガイド用円筒部に挿入することができる。ガイド用円筒部２４は送風装置５をガイドする機能もあるので、ファンガイド部と見なすこともできる。図７は保持ベルト取付部を説明するために、図６の左側半分を拡大した概略断面図を表したものである。
【００２６】
例えば、ゴムバンドのような伸縮性のある保持ベルト６を一方の保持ベルト取付部２３に取り付けて、送風装置のケーシング４の側部、底部を経由して反対側の保持ベルト取付部に取り付けることにより、ゴムの張力で送風装置のフランジ部４１が外部取付部品のフランジ部２１に押し付けられ、ファン取付用孔部１６を強く押さえ込むことになり、ファン取付用孔部に送風装置５を確実に固定することができる。また、洗濯等のために送風装置５などを取りはずすときは、ゴムバンドを外すことにより簡単に送風装置と外部取付部品を取り外すことが出来る。ここで保持ベルト６としてはゴムバンドのような伸縮性のある弾性ベルトが望ましい。なぜなら送風装置等の着脱が簡単になることに加え、ファン取付用孔部１６の厚みが製法上ばらついても、弾性ベルトの伸縮性により吸収できるからである。この様にゴムバンドの様な弾性ベルトを外部取付部品に取り付け、送風装置を保持する方法は空調服への送風装置の取付方法としては理想的な方法である。なお、第一実施形態では、外部取付部品と送風装置を直接結合していたが、送風装置の一部（ケーシング）を内部取付部品とみなし、外部取付部品と内部取付部品を結合し、内部取付部品にファンが一体化されているとみなすことも出来る。
【００２７】
次に、本発明にかかわる第二実施形態の送風装置について説明する。第一実施形態ではプロペラとモーターが一体化され、このためプロペラの有効面積が小さくなり、プロペラの直径の割には風量が小さくなる欠点がある。
【００２８】
図８はさらに大風量化するための本実施形態の送風装置の構造を示す図である。風量を大きくするためには、プロペラの有効面積を大きくするか、回転数を大きくするかの二つの方法があるが、例えばプロペラの回転数を上げ風量を２倍にすると、風速は２倍になり、消費電力は理論上4倍になってしまう。有効面積を２倍にする方法なら、消費電力は２倍で済むが、プロペラの外径も大きくなってしまう。いずれにしろ消費電力は大きくなるため、大きな容量のバッテリが必要となる。図８に示した本実施形態の送風装置は上記の点を改善するために発明したものである。図８（ａ）は第二実施形態の送風装置の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ'矢視の概略断面図である。第二の実施形態の送風装置が、第一実施形態の送風装置と大きく異なる点はプロペラとモーターの位置関係と、動力伝達方法である。その他の点は、第一実施形態と同様であるので、図８に示す第二実施形態について、第一実施形態と同様の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。図８に示す本実施形態の送風装置では縦長のモーター５１をケーシング４の外に取り付け、ファンベルト７５によりモーター５１の動力をプロペラに伝達している。ケーシング４にはモーター取付板７４が一体化され、モーター５１、プロペラ５２にはそれぞれプーリー７１,７２が取付られ、ファンべルト７５はケーシング４の空気取込部４７の隙間を通してプーリー７１，７２に連結されている。さらにケーシングの底には、軸受け７３が取り付けられ、プーリー７２と一体になったプロペラ５２の中心を貫通した回転軸が差し込まれている。この様になっているのでモーター５１が回転するとプーリー７１,７２の径の比率に対応した回転数でプロペラを回すことができる。上記構造の送風装置は次の点で第一実施形態の送風装置に比べ利点がある。▲１▼長く大きな、すなわち効率の良いモーターを用いることができる。▲２▼同じ風量を得るのに小さな径のプロペラで済み、ファンが見えることによる外観上の違和感を小さくすることができる。▲３▼モーターが故障した場合、容易に交換することができる。なお、ファン取付用孔部へのファンの取り付けは第一実施形態と同様に行なえばよい。また、この方式はプロペラを用いたファンに限らず、後述するプロペラ以外の送風羽根を用いたものでも同様に行なうことができる。
【００２９】
次に、送風装置を空調服内の空気の排出用に使用する場合と、空調服外の空気の吸入用に使用する場合の違いについて説明する。第一実施形態では送風装置５により空調服内の空気を排出し、空気流通路１２１の内部を陰圧にすることにより空調服の上部に設けた空気取入部１１から外気を取り込み、結果として空気流通路１２１には上から下への風の流れが生じる。第一実施形態、第二実施形態に示した構造の送風装置でもプロペラの形状を変えたり、モーターの回転を逆回転にすることにより、送風装置により空調服外の空気を取り込み、空気流通路を陽圧にして、空気取入部１１から逆に空気を排出することもできる。このとき当然、空気流通路での空気は下から上へと流れる。なお、この場合、送風装置の空気取入部は外気が流入する口となるので、名称は、例えば空気流入部となる。本発明は、空気流通路を陰圧にする場合と、陽圧にする場合の両方を含むので、請求項２では、ガード間の開口部を「空気出入部」と記載している。
【００３０】
両方式の主な違いは空気流通路が陰圧になるか陽圧になるかである。スペーサーとして着用感を重視した軽く耐圧力の小さなものを使用した場合、大きな風量を送風装置により排出すると、空気流通路内が陰圧になり、スペーサーがつぶれたり、下着と空調服の服地との間が密着したりして、空気流通路の隙間が小さくなり、空気が流れにくくなってしまうことがある。これに対し、送風装置を空調服外の空気の吸入用として使用する場合、空気流通路内が陽圧になるので隙間が大きくなり、充分に空気を流すことができる。したがって、大量に空気を流すようなタイプの空調服の場合、送風装置を吸入用として使用し、空気流通路に空気を送り込む方式で使う方が望ましい。スペーサーなどの仕様にもよるが、一秒間に１０リットル以上流す場合には、吸入用として使用するほうが望ましい。
【００３１】
次に本発明にかかわる第三実施形態の送風装置について説明する。図９（ａ）は第三実施形態に係る羽根車式送風装置用のケーシングの概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。また、図１０（ａ）は第三実施形態の羽根車式の送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ' 矢視の概略断面図である。
【００３２】
吸入用を前提として送風装置を設計する場合、プロペラを使用する替わりに図１０（ａ）で示すように、回転軸に対し、羽根が放射状に配置されている羽根車を使用する方が望ましい。これは回転させると開口部から空気を取り込み、回転軸とほぼ直角に放射状に空気を流すことができる。以下これを側流ファンと称する。空調服用の側流ファンは、概略は第一実施形態のファンに似ているが、同一風量を出すのに厚みを薄くできる利点がある。図１０（ａ）に示す様に、羽根車８の周囲にはほぼ放射状の羽根８１が多数設けられている。ケーシング４は第一実施形態の送風装置のケーシングとほぼ同様だが図９に示すように円筒部がなく、フランジ部（連結環）４１と底板４５との間にガード柱４２が形成されている。したがって、ケーシング側面はガード柱４２を除くほぼ全側面を空気が流通できる様になっている。この様になっているので、これを空調服のファン取付孔部に取り付け、モーターを回転させると空調服外から空気を取り込み、空調服内に放射状に空気を吹き出す事ができる。プロペラを用いた第一実施形態のファンと異なり、羽根下部からケーシングの底部上面との間に間隔Ｈを設ける必要がなく、その分薄型化できる。なお、側流ファンの取り付け方式についても第一実施形態と同様に行なえばよい。また、モーターの取り付け場所は、必ずしも底板に限る必要はない。また、図９及び図１０に示す第三実施形態において、第一実施形態と同様の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図１１（ａ）は本発明の第三実施形態の変形例である羽根車式送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。本変形例は、図１１に示すようにモーター５１とプロペラ８１を上下逆転し、フランジ部（連結環）４１に支持部４１ａと円板部４１ｂを形成し、円板部４１ｂにモーター取付部４４を形成し、これにモーター５１を取り付けている。その他の点は、上記の第三実施形態と同じであるので、本変形例において第三実施形態と同一の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。また、本変形例の作用・効果は、上述した第三実施形態のものと同様である。
【００３４】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、外部取付部品と送風装置とは、弾性ベルトを用いて着脱可能としたが、これに限らず外部取付部品と送風装置との結合方式には色々な方式が考えられる。また外部取付部品は必ずしも取り外し出来る必要はなく、服地に熱融着やその他の方法で取り付けてしまい、電気部品であるファンのみ着脱可能であってもよい。また、外部取付部品には必ずしもファンガード部材が一体化されてなくとも良く、ファンガード部材は指などが入らない様にする為のものなので、他の手段を用いても良い。
【００３５】
また、側流ファンなどを用いてファンを吸入用として用いる場合は、空気流通路は陽圧になり空調服が膨らみ、空気流通路の間隔が広くなるので、特に大風量でかつ風圧の高いファンを用いた場合、必ずしもスペーサーを必要とせず、また完全にスペーサーをなくすことはできなくとも、必要な所にのみにスペーサーを設ければ良いという利点が生じる。
【００３６】
また、上記の実施形態では、保持ベルト取付部を２つ設けた場合について説明したが、保持ベルト取付部は３つ以上設けるようにしてもよい。また、弾性部材は、上述した帯状の保持ベルトに限定されるものではなく、線状のものであってもよい。また、外部取付部材のガイド用円筒部は、数個の棒状又は板状の部材を円筒状に配置したものであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ファン露出型空調服のファンを容易且つ確実に、しかも着脱自在に服に取り付けることができるファン露出型空調服用のファン取付装置を提供することができる。
【００３８】
また、本発明よれば、特にファンの回転軸が体と略直角になる様なファン露出型空調服の実用的な送風装置の取り付け方ができ、しかも、低コストで、消費電力が少なく、且つ大風量を実現できるファン露出型空調服用の送風装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は空調服1を着衣したときの正面から見た概略図、（ｂ）は背面から見た概略図を表し、空調服の点線から上が空気取入部、下が主冷却部である。
【図２】 スペーサー３により設けられた下着１８と空調服１との間の空気流通路１２１とファン取付用孔部１６に取り付けられた送風装置５との関係を表わす概略図である。
【図３】 （ａ）は第一実施形態の送風装置５を空調服のファン取付用孔部１６に取付るための外部取付部品２の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその外部取付部品の概略左側面図である。
【図４】 （ａ）は第一実施形態のケーシング４の概略正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ' 矢視の概略断面図であり、（ｃ）はそのケーシングの概略左側面図である。
【図５】 （ａ）は第一実施形態であるファン露出型空調服用の送風装置の概略断面図であり、（ｂ）はそのプロペラ５２の概略平面図である。
【図６】 第一実施形態の送風装置を空調服のファン取付用孔部１６に外部取付部品２と保持ベルト６で取り付けた状態の概略断面図である。
【図７】 図６の左側半分を拡大した概略断面図である。
【図８】 （ａ）は第二実施形態の送風装置の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ' 矢視の概略断面図である。
【図９】 （ａ）は第三実施形態に係る羽根車式送風装置用のケーシングの概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。
【図１０】 （ａ）は第三実施形態の羽根車式の送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ' 矢視の概略断面図である。
【図１１】 （ａ）は本発明の第三実施形態の変形例である羽根車式の送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。
【符号の説明】
１ 空調服
１１ 空気取入部
１２ 主冷却部
１２１ 空気流通路
１３ 空気漏れ防止部
１４ ファスナー
１６ ファン取付用孔部
１７ 体表面
１８ 下着
２ 外部取付部品
２１ 外部取付部品のフランジ部
２２ 外部ファンガード用部材
２３ 保持ベルト取付部
２４ ガイド用円筒部
３ スペーサー
４ ケーシング
４１ ファンのフランジ部
４２ ガード柱
４３ 切り欠け部
４４ モーター取付部
４５ 底板
４６（ケーシングの）円筒部
４７ 空気取込部
４８ 空気送出部
５ 送風装置
５１ モーター
５２ プロペラ
５３ 電源コード
６ 保持ベルト（ゴムバンド)
７ 縦長モーター
７１ モーターのプーリー
７２ ファンのプーリー
７３ 軸受け
７４ モーター取付板
７５ ファンベルト
８ 羽根車
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温の環境下でも快適に過ごすことができるファン露出型空調服用の送風装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人間は発熱体であり、一日当たり２，０００Ｋカロリーから作業内容によっては１０，０００Ｋカロリーを放熱する必要がある。また、人間は、寒い環境下では放熱しやすいが、温度・湿度が高い環境下では放熱が十分できず、暑くるしく感じる。極端な時は死に至ることもある。これを解決するためにエアコンディショナーがあるが、エアコンディショナーは、大量のエネルギーを使用することに加え、部屋全体を一律に冷やしてしまう。このため、エアコンディショナーで冷やした部屋では、ある人は寒すぎると感じ、ある人は暑すぎると感じる。このようにエアコンディショナーは、部屋を一律に冷やすことはできても、個人個人に応じた丁度よい環境にはできない。
【０００３】
人間は、もともと生理的温度調整能力を備えている。これは必要放熱量に応じた汗を出し、この汗の気化熱で放熱を行なうものである。汗が１００％気化すれば、その人のそのときの作業量に応じた最適な放熱ができるようになっている。しかしながら、作業量と温湿度などの条件により汗を全て気化することができなくなると、必要な放熱量が得られなくなり、体温を下げようと、さらに気化できない無駄な汗を出し続けることになる。このために、気化できない無駄な汗により、下着などが濡れてしまい、多くの人は不快に感じる。この問題を解決するために空調服が発明された。この空調服は下着と服との間にほぼ平行な空気流通路を作り、ここに大量の空気を身体と平行に流し、身体の汗を１００％気化できるようにして、放熱を行なうものである。
【０００４】
空調服は、気温が低い時は、空気の温度と身体表面の温度差により充分放熱を行なう事が出来る。しかしながら、気温が高いときは、空気の温度と身体表面の温度差による放熱効果は小さく、汗の気化熱で放熱を行なう効果の方がずっと大きい。すなわち、空調服の特徴は、身体と平行に大量の空気を流し、汗を全て気化させることにより、生理的温度調整が有効に機能する限界を大幅に伸ばすことにある。
【０００５】
上記の空調服の発明は本発明者により発明され、国際公開されており(例えば、国際公開第ＷＯ０２／０６７７０８ａ１号パンフレット)、さらに、その後様々な改良発明が本人により出願されている。
【０００６】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ０２／０６７７０８ａ１号パンフレット
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、空調服の空気流通路内に空気を流通させるための方法として、ファンの回転軸が身体と略直角になる様に服地部に取付け、ファンが外部から見える、ファン露出タイプのものがある。このファン露出タイプのものは、特に作業服の様な、ファッション性をあまり問われない実用的なものに使用される。
【０００８】
空調服を作業服として使用するためには、作業量に応じた大量の空気を流通させる必要がある。ちなみに、重作業の場合、必要とされる放熱量は６００Ｗにも達し、水１gの気化熱は約５８０カロリーなので、１時間に８９０ｃｃの汗を気化させる必要がある。たとえば、温度３０度、湿度６０％のとき、８９０ｃｃの汗全部を気化させるためには、最低でも１秒間に２５．７リットルの空気を流通させる必要があり、消費電力そのほかでさらなる改良が必要となった。
【０００９】
本発明はこの様な技術的背景のもとでなされたものであり、簡単な構造により、取付が容易でかつ大きな送風能力を有するファン露出型空調服用の送風装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
また、本発明は、ファン露出型空調服のファンを着脱自在に服に取り付けることができるファン露出型空調服のファン取付装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための第一の発明に係るファン露出型空調服のファン取付装置は、服に開けたファン取付用孔部より大きい外部取付用のフランジ部と、前記フランジ部の開口部に形成された、外部から指などが入らない様な間隔で、また空気の流れをあまり妨げない密度で設けられた外部ファンガード用部材と、前記フランジ部の開口部に沿って前記フランジ部の一方の側に突出するように形成されたガイド用円筒部と、を有する、服地の外側に接して設ける外部取付部品と、前記フランジ部と略同じ外形で、前記ガイド用円筒部が差し込み可能な開口部を有する内部取付用のフランジ部と、ファンの送風羽根と略同じ大きさの底板と、前記内部取付用のフランジ部と前記底板との間の空間に前記ファンを囲むように円筒状に配置された多数のガード柱とを有し、実質的にファンと一体化される、服の内側に接して設ける内部取付部品と、を具備し、前記ファン取付用孔部の外側から前記外部取付部品の前記ガイド用円筒部を差し込み、内側から前記内部取付部品の内部取付用のフランジ部を前記ガイド用円筒部に差し込んで前記外部取付部品と前記内部取付部品とを連結することにより、ファン取付用孔部の周縁部の服地を挟み込み、前記外部取付部品と前記内部取付部品とを着脱可能に前記服に取り付け、前記開口部を一方の空気出入部とし、前記ガード柱間の開口部を他方の空気出入部とすることを特徴とするものである。内部取付部品に一体的に設けられたファンなどの硬い部品を服から簡単に着脱でき、空調服の洗濯などに便利である。
【００１４】
上記の目的を達成するための第二の発明に係るに係るファン露出型空調服のファン取付装置は、服に開けたファン取付用孔部より大きな径のフランジ部と、ファンガイド部と、複数のベルト取付部とを有する外部取付部品と、実質的にファンと一体化される、服の内側に接して設ける内部取付部品と、を具備し、前記外部取付部品を、前記フランジ部が前記ファン取付用孔部を隠すように外側に取り付け、線状又は帯状の弾性部材を前記ベルト取付部に取り付け、前記弾性部材の張力により、前記外部取付部品及び前記内部取付部品を前記ファン取付用孔部に取り付けることを特徴とするものである。内部取付部品に一体的に設けられたファンを簡単に着脱することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず始めに、ファン露出型空調服自体を説明する。図１（ａ）は空調服1を着衣したときの正面から見た概略図、図１（ｂ）は背面から見た概略図を表している。また図２は、スペーサー３により設けられた下着１８と空調服１との間の空気流通路１２１と、ファン取付用孔部１６に取り付けられた送風装置５との関係を表わす概略図である。空調服１は、主に空気流入性の良い素材（例えば、メッシュ）を用いた空気取入部１１と、スペーサー３により胴周りの下着１８と空調服１との間の空間に形成される空気流通路１２１を有する主冷却部１２と、空気漏れ防止部１３と、背部下側面に設けた空気排出用の送風装置５と、ファスナー１４と、ファン取付用孔部１６と、送風装置５を駆動するバッテリなどの電源供給部(図示せず)とを備えている。送風装置５は、後述するように、プロペラとモーターとを有するファンと、ケーシングとを備えている。
【００１７】
空気漏れ防止部１３は、裾からの空気の漏れを防止するためのものであり、裾にゴムなどを入れ、胴体に裾を密着するようになっている。したがってファスナー１４を閉じることにより、図１で示された点線Ａから下の空調服部分は、送風装置５を取り付けた部分を除き、密閉されている。ファン取付用孔部１６は、送風装置５からの空気を外部に排出するために空調服に設けられた孔である。
【００１８】
本実施形態のファン露出型空調服は、上記のように構成されているで、空調服１の内部にある空気を空調服１の外部に排出する方向にファンを作動させれば、空調服１の内部の圧力が陰圧になる。これにより、空気取入部１１から空気が空調服１の内部に入り、空気流通路１２１に上から下へ空気の流れができる。これにより、体表面付近の湿度勾配が大きくなり汗を気化し、体温を下げることができる。このとき、どれだけの空気を空気流通路１２１に流せば、身体からの発汗を全て気化することができるかは、着衣者の必要とする放熱量と、空気の温湿度状態によって異なる。温湿度条件の悪いところで重作業を行なう場合は、１秒間に５０リットル以上の大風量を要する場合もある。作業用の空調服のようにファンが外部から見えるものを本明細書ではファン露出型空調服と称している。
【００１９】
次に、本発明の第１の実施形態であるファン露出型空調服用の送風装置について説明する。ファン露出型、その中でも作業服に用いるファンとして必要な条件は、
１、風量が大きく、消費電力が少ない、すなわち電力効率が良いこと
２、洗濯を頻繁に行なう必要があるので、ファンを簡単に着脱出来ること
３、安価であること
の３つである。
【００２０】
逆に、一般の電子機器を冷却するためのファンに必要な条件である、
１、自己消火性があること
２、非常に長い寿命があること
等はあまり必要とされない。
【００２１】
図５（ａ）がこれらを考慮した理想的なファン露出型空調服用の送風装置（第一実施形態の送風装置）の概略断面図であり、（ｂ）はそのプロペラ５２の概略平面図である。図４（ａ）はその送風装置のケーシング４の概略正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ' 矢視の概略断面図であり、（ｃ）はそのケーシングの概略左側面図である。なお、図５（ａ）は、図４（ａ）に示すＢ−Ｂ' 矢視と同じ矢視の概略断面図である。図５に示すように本実施形態の送風装置５は、ケーシングの底板４５の中心にモーター５１が配置され、モーターの回転軸にはプロペラ５２が取付られている。
【００２２】
ケーシング４は、後述するファン取り付け用孔部１６に取り付けるためのファンのフランジ部４１と、円筒部４６と、空調服内部のファンガードをかねた多数のガード柱４２と、多数のガード柱４２により構成された開口部からなる空気取込部４７と、底板４５と、モーターを収めるための円筒状のモーター取付部４４とを備えている。
【００２３】
このようになっているのでモーター５１を、空気を排出する方向に回転させると、空気取込部４７から空調服内の空気を取り込み、空調服外に排出する。ここで本実施形態の送風装置５を特性面から説明する。空気取込部４７から空気を取り込み、前方に排出するので、プロペラ５２の有効面積に対し空気取込部４７の有効面積はあまり小さくてはならない。以下この理由を説明する。ファンの消費するエネルギーを考えると、プロペラでの仕事量は、１リットルが約１グラムの空気を静止状態から一定のスビードに加速させることであり、そのエネルギーは、小さな要因を除けば、１／２mv2で表わすことができる。ここでｍは空気の質量であり、ｖは速度である。したがって、同じ風量を得るのに対して、速度ｖの２乗に比例したエネルギーが必要となる。このため、上記したようにプロペラ５２の有効面積に対し空気取込部４７の有効面積が小さいと、その分、空気取込部４７での空気のスピードが大きくなり、したがって同じ量の空気を排出するために必要なエネルギーは空気取込部４７の面積が小さいほど、大きくなる。空気取込部４７の有効面積はプロペラ５２の下端とケーシングの底板４５の上面との間隔Ｈに依存する。前述した理由により、Ｈはプロペラの直径Ｌの１／４以上であることが望ましいが、空調服の着用感を向上させる為にはファン全体を薄くすることも必要なので、１／６程度でも良い。さらに消費電力はモーターの効率に直接関係するので、モーターはできるだけ大きなものを用いることが望ましい。しかしながらモーター５１の直径を大きくすると、プロペラ５２の有効面積が小さくなってしまうので、図５（ａ）の様にできるだけモーターの長さを長くすることが望ましい。上記した様にプロペラ５２の下端とケージングの底板の上面との間隔は、プロペラの直径に応じた間隔が必要なので、ケーシングの底部までモーターの長さを長くすることができる。したがって、図４及び図５に示す様に円筒部４６と、ファンガードをかねたガード柱４２によって形成される空気取込部４７と、ガード柱４２で円筒部４６とつながった底板４５と、底板に形成されたモーター取付部４４とを一体的に構成したケージング４に、プロペラ５２を取り付けたモーター５１を取り付けるのは空調服用の送風装置としてきわめて合理的である。また後述する様に送風装置５を着脱自在とする為に必要なフランジ部４１を含め、ケーシング全体を射出成形により一体的に作る事ができるので低コスト化が実現できる。
【００２４】
図３（ａ）は本実施形態の送風装置５を空調服のファン取付用孔部１６に取付るための外部取付部品２の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその外部取付部品の概略左側面図を表している。なお、図３（ｂ）において、一点鎖線で示す６は後述する保持ベルト（弾性部材）である。外部取付部品のフランジ部２１は送風装置５のフランジ部４１と共に、空調服のファン取付用孔部１６の布を押さえ込む役割をする。さらにフランジ部２１はファン取付用孔部１６の布のほつれ止めの為の縫い目などを隠し、外観上の美観を保つ役割も果たしている。外部ファンガード用部材２２は、外部から指などが入らない様な間隔で、また空気の流れをあまり妨げない密度で設けられている。外部ファンガード用部材２２は、もちろん必ずしも図３に示す放射状や環状に形成する必要はなく、前述した条件を満たす構成なら、井桁状など、どのように構成しても良い。ガイド用円筒部２４に設けられた保持ベルト取付部（ベルト取付部）２３は後述するようにゴムバンドなどの保持ベルト６を取り付けるためのものである。
【００２５】
図６は第一実施形態の送風装置５を空調服のファン取付用孔部１６に外部取付部品２と保持ベルト６で取付た状態の概略断面図を表している。なお、図６は、図４（ａ）に示すＢ−Ｂ' 矢視と同じ矢視の断面図である。ファン取付用孔部１６は、ファンの着脱時や、洗濯時に糸がほつれないように布地に孔を開けた後、ほつれ防止加工が施されている。ファン取付用孔部１６の外側から外部取付部品２のガイド用円筒部２４を差し込み、内側から送風装置５のフランジ部４１をガイド用円筒部２４に差し込む。この様にすると、外部取付部品２のフランジ部２１と送風装置５のフランジ部４１により、ファン取付用孔部１６のエッジを挟み込むことができる。図３に示すように外部取付部品２には保持ベルト取付部２３があり、送風装置５のフランジ部４１には切り欠き部４３が形成してあるので、切り欠き部４３と保持ベルト取付部２３の位置を合わせることにより、保持ベルト取付部に邪魔されることなく、送風装置を外部取付部品のガイド用円筒部に挿入することができる。ガイド用円筒部２４は送風装置５をガイドする機能もあるので、ファンガイド部と見なすこともできる。図７は保持ベルト取付部を説明するために、図６の左側半分を拡大した概略断面図を表したものである。
【００２６】
例えば、ゴムバンドのような伸縮性のある保持ベルト６を一方の保持ベルト取付部２３に取り付けて、送風装置のケーシング４の側部、底部を経由して反対側の保持ベルト取付部に取り付けることにより、ゴムの張力で送風装置のフランジ部４１が外部取付部品のフランジ部２１に押し付けられ、ファン取付用孔部１６を強く押さえ込むことになり、ファン取付用孔部に送風装置５を確実に固定することができる。また、洗濯等のために送風装置５などを取りはずすときは、ゴムバンドを外すことにより簡単に送風装置と外部取付部品を取り外すことが出来る。ここで保持ベルト６としてはゴムバンドのような伸縮性のある弾性ベルトが望ましい。なぜなら送風装置等の着脱が簡単になることに加え、ファン取付用孔部１６の厚みが製法上ばらついても、弾性ベルトの伸縮性により吸収できるからである。この様にゴムバンドの様な弾性ベルトを外部取付部品に取り付け、送風装置を保持する方法は空調服への送風装置の取付方法としては理想的な方法である。なお、第一実施形態では、外部取付部品と送風装置を直接結合していたが、送風装置の一部（ケーシング）を内部取付部品とみなし、外部取付部品と内部取付部品を結合し、内部取付部品にファンが一体化されているとみなすことも出来る。
【００２７】
次に、本発明にかかわる第二実施形態の送風装置について説明する。第一実施形態ではプロペラとモーターが一体化され、このためプロペラの有効面積が小さくなり、プロペラの直径の割には風量が小さくなる欠点がある。
【００２８】
図８はさらに大風量化するための本実施形態の送風装置の構造を示す図である。風量を大きくするためには、プロペラの有効面積を大きくするか、回転数を大きくするかの二つの方法があるが、例えばプロペラの回転数を上げ風量を２倍にすると、風速は２倍になり、消費電力は理論上4倍になってしまう。有効面積を２倍にする方法なら、消費電力は２倍で済むが、プロペラの外径も大きくなってしまう。いずれにしろ消費電力は大きくなるため、大きな容量のバッテリが必要となる。図８に示した本実施形態の送風装置は上記の点を改善するために発明したものである。図８（ａ）は第二実施形態の送風装置の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ'矢視の概略断面図である。第二の実施形態の送風装置が、第一実施形態の送風装置と大きく異なる点はプロペラとモーターの位置関係と、動力伝達方法である。その他の点は、第一実施形態と同様であるので、図８に示す第二実施形態について、第一実施形態と同様の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。図８に示す本実施形態の送風装置では縦長のモーター５１をケーシング４の外に取り付け、ファンベルト７５によりモーター５１の動力をプロペラに伝達している。ケーシング４にはモーター取付板７４が一体化され、モーター５１、プロペラ５２にはそれぞれプーリー７１,７２が取付られ、ファンべルト７５はケーシング４の空気取込部４７の隙間を通してプーリー７１，７２に連結されている。さらにケーシングの底には、軸受け７３が取り付けられ、プーリー７２と一体になったプロペラ５２の中心を貫通した回転軸が差し込まれている。この様になっているのでモーター５１が回転するとプーリー７１,７２の径の比率に対応した回転数でプロペラを回すことができる。上記構造の送風装置は次の点で第一実施形態の送風装置に比べ利点がある。▲１▼長く大きな、すなわち効率の良いモーターを用いることができる。▲２▼同じ風量を得るのに小さな径のプロペラで済み、ファンが見えることによる外観上の違和感を小さくすることができる。▲３▼モーターが故障した場合、容易に交換することができる。なお、ファン取付用孔部へのファンの取り付けは第一実施形態と同様に行なえばよい。また、この方式はプロペラを用いたファンに限らず、後述するプロペラ以外の送風羽根を用いたものでも同様に行なうことができる。
【００２９】
次に、送風装置を空調服内の空気の排出用に使用する場合と、空調服外の空気の吸入用に使用する場合の違いについて説明する。第一実施形態では送風装置５により空調服内の空気を排出し、空気流通路１２１の内部を陰圧にすることにより空調服の上部に設けた空気取入部１１から外気を取り込み、結果として空気流通路１２１には上から下への風の流れが生じる。第一実施形態、第二実施形態に示した構造の送風装置でもプロペラの形状を変えたり、モーターの回転を逆回転にすることにより、送風装置により空調服外の空気を取り込み、空気流通路を陽圧にして、空気取入部１１から逆に空気を排出することもできる。このとき当然、空気流通路での空気は下から上へと流れる。なお、この場合、送風装置の空気取入部は外気が流入する口となるので、名称は、例えば空気流入部となる。本発明は、空気流通路を陰圧にする場合と、陽圧にする場合の両方を含むので、請求項２では、ガード間の開口部を「空気出入部」と記載している。
【００３０】
両方式の主な違いは空気流通路が陰圧になるか陽圧になるかである。スペーサーとして着用感を重視した軽く耐圧力の小さなものを使用した場合、大きな風量を送風装置により排出すると、空気流通路内が陰圧になり、スペーサーがつぶれたり、下着と空調服の服地との間が密着したりして、空気流通路の隙間が小さくなり、空気が流れにくくなってしまうことがある。これに対し、送風装置を空調服外の空気の吸入用として使用する場合、空気流通路内が陽圧になるので隙間が大きくなり、充分に空気を流すことができる。したがって、大量に空気を流すようなタイプの空調服の場合、送風装置を吸入用として使用し、空気流通路に空気を送り込む方式で使う方が望ましい。スペーサーなどの仕様にもよるが、一秒間に１０リットル以上流す場合には、吸入用として使用するほうが望ましい。
【００３１】
次に本発明にかかわる第三実施形態の送風装置について説明する。図９（ａ）は第三実施形態に係る羽根車式送風装置用のケーシングの概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。また、図１０（ａ）は第三実施形態の羽根車式の送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ' 矢視の概略断面図である。
【００３２】
吸入用を前提として送風装置を設計する場合、プロペラを使用する替わりに図１０（ａ）で示すように、回転軸に対し、羽根が放射状に配置されている羽根車を使用する方が望ましい。これは回転させると開口部から空気を取り込み、回転軸とほぼ直角に放射状に空気を流すことができる。以下これを側流ファンと称する。空調服用の側流ファンは、概略は第一実施形態のファンに似ているが、同一風量を出すのに厚みを薄くできる利点がある。図１０（ａ）に示す様に、羽根車８の周囲にはほぼ放射状の羽根８１が多数設けられている。ケーシング４は第一実施形態の送風装置のケーシングとほぼ同様だが図９に示すように円筒部がなく、フランジ部（連結環）４１と底板４５との間にガード柱４２が形成されている。したがって、ケーシング側面はガード柱４２を除くほぼ全側面を空気が流通できる様になっている。この様になっているので、これを空調服のファン取付孔部に取り付け、モーターを回転させると空調服外から空気を取り込み、空調服内に放射状に空気を吹き出す事ができる。プロペラを用いた第一実施形態のファンと異なり、羽根下部からケーシングの底部上面との間に間隔Ｈを設ける必要がなく、その分薄型化できる。なお、側流ファンの取り付け方式についても第一実施形態と同様に行なえばよい。また、モーターの取り付け場所は、必ずしも底板に限る必要はない。また、図９及び図１０に示す第三実施形態において、第一実施形態と同様の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。
【００３３】
図１１（ａ）は本発明の第三実施形態の変形例である羽根車式送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。本変形例は、図１１に示すようにモーター５１とプロペラ８１を上下逆転し、フランジ部（連結環）４１に支持部４１ａと円板部４１ｂを形成し、円板部４１ｂにモーター取付部４４を形成し、これにモーター５１を取り付けている。その他の点は、上記の第三実施形態と同じであるので、本変形例において第三実施形態と同一の機能を有するものには、同一の符号を付することにより、その詳細な説明を省略する。また、本変形例の作用・効果は、上述した第三実施形態のものと同様である。
【００３４】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、外部取付部品と送風装置とは、弾性ベルトを用いて着脱可能としたが、これに限らず外部取付部品と送風装置との結合方式には色々な方式が考えられる。また外部取付部品は必ずしも取り外し出来る必要はなく、服地に熱融着やその他の方法で取り付けてしまい、電気部品であるファンのみ着脱可能であってもよい。また、外部取付部品には必ずしもファンガード部材が一体化されてなくとも良く、ファンガード部材は指などが入らない様にする為のものなので、他の手段を用いても良い。
【００３５】
また、側流ファンなどを用いてファンを吸入用として用いる場合は、空気流通路は陽圧になり空調服が膨らみ、空気流通路の間隔が広くなるので、特に大風量でかつ風圧の高いファンを用いた場合、必ずしもスペーサーを必要とせず、また完全にスペーサーをなくすことはできなくとも、必要な所にのみにスペーサーを設ければ良いという利点が生じる。
【００３６】
また、上記の実施形態では、保持ベルト取付部を２つ設けた場合について説明したが、保持ベルト取付部は３つ以上設けるようにしてもよい。また、弾性部材は、上述した帯状の保持ベルトに限定されるものではなく、線状のものであってもよい。また、外部取付部材のガイド用円筒部は、数個の棒状又は板状の部材を円筒状に配置したものであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ファン露出型空調服のファンを容易且つ確実に、しかも着脱自在に服に取り付けることができるファン露出型空調服用のファン取付装置を提供することができる。
【００３８】
また、本発明よれば、特にファンの回転軸が体と略直角になる様なファン露出型空調服の実用的な送風装置の取り付け方ができ、しかも、低コストで、消費電力が少なく、且つ大風量を実現できるファン露出型空調服用の送風装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は空調服1を着衣したときの正面から見た概略図、（ｂ）は背面から見た概略図を表し、空調服の点線から上が空気取入部、下が主冷却部である。
【図２】 スペーサー３により設けられた下着１８と空調服１との間の空気流通路１２１とファン取付用孔部１６に取り付けられた送風装置５との関係を表わす概略図である。
【図３】 （ａ）は第一実施形態の送風装置５を空調服のファン取付用孔部１６に取付るための外部取付部品２の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその外部取付部品の概略左側面図である。
【図４】 （ａ）は第一実施形態のケーシング４の概略正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ' 矢視の概略断面図であり、（ｃ）はそのケーシングの概略左側面図である。
【図５】 （ａ）は第一実施形態であるファン露出型空調服用の送風装置の概略断面図であり、（ｂ）はそのプロペラ５２の概略平面図である。
【図６】 第一実施形態の送風装置を空調服のファン取付用孔部１６に外部取付部品２と保持ベルト６で取り付けた状態の概略断面図である。
【図７】 図６の左側半分を拡大した概略断面図である。
【図８】 （ａ）は第二実施形態の送風装置の概略平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ' 矢視の概略断面図である。
【図９】 （ａ）は第三実施形態に係る羽根車式送風装置用のケーシングの概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。
【図１０】 （ａ）は第三実施形態の羽根車式の送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ' 矢視の概略断面図である。
【図１１】 （ａ）は本発明の第三実施形態の変形例である羽根車式の送風装置の概略正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ' 矢視の概略断面図、（ｃ）はその送風装置の概略左側面図である。
【符号の説明】
１ 空調服
１１ 空気取入部
１２ 主冷却部
１２１ 空気流通路
１３ 空気漏れ防止部
１４ ファスナー
１６ ファン取付用孔部
１７ 体表面
１８ 下着
２ 外部取付部品
２１ 外部取付部品のフランジ部
２２ 外部ファンガード用部材
２３ 保持ベルト取付部
２４ ガイド用円筒部
３ スペーサー
４ ケーシング
４１ ファンのフランジ部
４２ ガード柱
４３ 切り欠け部
４４ モーター取付部
４５ 底板
４６（ケーシングの）円筒部
４７ 空気取込部
４８ 空気送出部
５ 送風装置
５１ モーター
５２ プロペラ
５３ 電源コード
６ 保持ベルト（ゴムバンド)
７ 縦長モーター
７１ モーターのプーリー
７２ ファンのプーリー
７３ 軸受け
７４ モーター取付板
７５ ファンベルト
８ 羽根車
Claims (2)
- 服に開けたファン取付用孔部より大きい外部取付用のフランジ部と、前記フランジ部の開口部に形成された、外部から指などが入らない様な間隔で、また空気の流れをあまり妨げない密度で設けられた外部ファンガード用部材と、前記フランジ部の開口部に沿って前記フランジ部の一方の側に突出するように形成されたガイド用円筒部と、を有する、服地の外側に接して設ける外部取付部品と、
前記フランジ部と略同じ外形で、前記ガイド用円筒部が差し込み可能な開口部を有する内部取付用のフランジ部と、ファンの送風羽根と略同じ大きさの底板と、前記内部取付用のフランジ部と前記底板との間の空間に前記ファンを囲むように円筒状に配置された多数のガード柱とを有し、実質的にファンと一体化される、服の内側に接して設ける内部取付部品と、
を具備し、
前記ファン取付用孔部の外側から前記外部取付部品の前記ガイド用円筒部を差し込み、内側から前記内部取付部品の内部取付用のフランジ部を前記ガイド用円筒部に差し込んで前記外部取付部品と前記内部取付部品とを連結することにより、ファン取付用孔部の周縁部の服地を挟み込み、前記外部取付部品と前記内部取付部品とを着脱可能に前記服に取り付け、前記開口部を一方の空気出入部とし、前記ガード柱間の開口部を他方の空気出入部とすることを特徴とするファン露出型空調服のファン取付装置。 - 服に開けたファン取付用孔部より大きな径のフランジ部と、ファンガイド部と、複数のベルト取付部とを有する外部取付部品と、実質的にファンと一体化される、服の内側に接して設ける内部取付部品と、を具備し、
前記外部取付部品を、前記フランジ部が前記ファン取付用孔部を隠すように外側に取り付け、線状又は帯状の弾性部材を前記ベルト取付部に取り付け、前記弾性部材の張力により、前記外部取付部品及び前記内部取付部品を前記ファン取付用孔部に取り付けることを特徴とするファン露出型空調服用のファン取付装置。
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