JP6201649B2 - Air-driven human body cooling system - Google Patents

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Description

本発明は、高温環境中で働く作業者を高熱から保護するため用いられるエアー駆動式人体冷却システムに関するものである。 The present invention workers to work in a high temperature environment about air driven body cooling system used to protect against high heat.

高温環境中で作業を行う作業者を熱中症などから守るために、作業者が着用する作業服の内部に冷却空気を供給する人体冷却システムが知られている。しかし溶接作業等によって発生した火花が作業服に着火したような場合には、作業服に供給される空気によって燃焼が促進され、火傷を負う可能性があるという問題があった。   2. Description of the Related Art A human body cooling system that supplies cooling air to the inside of work clothes worn by workers in order to protect workers who perform work in a high-temperature environment from heat stroke is known. However, when a spark generated by welding work or the like ignites the work clothes, there is a problem that combustion is accelerated by the air supplied to the work clothes and there is a possibility of causing burns.

また特許文献1に示されるように、冷却された液媒体を作業服に循環させて人体冷却を行うシステムも提案されている。しかしこの特許文献1のシステムではペルチェ素子やポンプを用いて冷却された液媒体を循環させているために電源が必要となり、例えば炉体内部のような高温の作業現場で使用するためには電線を引き込まねばならず、もし電線の被覆が損傷したような場合には、感電の危険があった。   Further, as shown in Patent Document 1, a system for cooling a human body by circulating a cooled liquid medium through work clothes has also been proposed. However, in the system of Patent Document 1, a liquid medium cooled by using a Peltier device or a pump is circulated, so that a power source is required. For example, an electric wire is required for use at a high temperature work site such as the inside of a furnace body. There was a risk of electric shock if the wire coating was damaged.

なお、ペルチェ素子やポンプは外部に設置し、冷却された液媒体を耐熱性のホースを用いて遠方から循環させることも考えられるが、その場合には循環の途中で液媒体の温度が上昇して冷却効果が低下するおそれがあるうえ、ホースが長くなると圧損が大きくなって液媒体の流量が低下するため、やはり十分な冷却効果を得られないという問題があった。強力なポンプで液媒体を多量に供給すれば、遠方からでも十分な人体冷却が可能になるが、多量の液媒体を冷却するための大型冷凍機や貯留タンクが必要となり、このような大型装置は可搬性に劣るため、固定された作業環境で用いることが出来ても、工場内を広域に移動しながらの作業には不向きである。   It is also possible to install a Peltier element or pump outside and circulate the cooled liquid medium from a distance using a heat-resistant hose. In this case, however, the temperature of the liquid medium increases during the circulation. In addition, there is a possibility that the cooling effect may be reduced, and when the hose is lengthened, the pressure loss becomes large and the flow rate of the liquid medium is reduced, so that a sufficient cooling effect cannot be obtained. If a large amount of liquid medium is supplied with a powerful pump, sufficient human cooling is possible even from a distance, but a large refrigerator or storage tank is required to cool a large amount of liquid medium. Is inferior in portability, so even if it can be used in a fixed work environment, it is not suitable for work while moving in a wide area in the factory.

このほか、保冷剤を作業服に装着する方法もあるが、その冷却効果は短時間で失われるため、作業時間が長くなる場合には実用的ではない。   In addition, there is a method in which a cooling agent is attached to the work clothes, but since the cooling effect is lost in a short time, it is not practical when the work time is long.

特開2006−61440号公報JP 2006-61440 A

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、電源を必要とせず、高温環境中で作業を行う作業者の人体を効率よく、しかも安全に冷却することができる、コンパクトなエアー駆動式人体冷却システムを提供することである。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and does not require a power source, a compact air drive that can efficiently and safely cool a human body working in a high temperature environment. To provide a human body cooling system.

上記の課題を解決するためになされた本発明のエアー駆動式人体冷却システムは、作業者が着用する冷却ベストと冷却装置本体との間で冷却水を循環させて作業者の人体を冷却するシステムであって、前記冷却装置本体は、水槽の内部に冷気を吹き込むボルテックスチューブと、得られた水槽内の冷却水を冷却ベストに給水するエアー駆動式ポンプとを備え、前記水槽は、ボルテックスチューブにより得られた冷気を吹き込むバブリング手段を備えたものであることを特徴とするものである。 The air-driven human body cooling system of the present invention made to solve the above problems is a system that circulates cooling water between the cooling vest worn by the worker and the cooling device body to cool the human body of the worker. The cooling device body includes a vortex tube that blows cold air into the water tank and an air-driven pump that supplies the cooling water in the obtained water tank to the cooling vest, and the water tank is formed by a vortex tube. The present invention is characterized by comprising bubbling means for blowing the obtained cold air .

請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記バブリング手段は、渦巻き状であることを特徴とするものである。 The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the bubbling means is spiral .

請求項3の発明は請求項2の発明において、バブリング手段を、水槽上部の冷却水流入口と水槽下部の流出口の中間に配置したことを特徴とするものである。   The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 2, the bubbling means is arranged between the cooling water inlet at the upper part of the water tank and the outlet at the lower part of the water tank.

請求項4の発明は請求項1の発明において、冷却ベストは冷却水が循環する横行チューブを備えたものであることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cooling vest is provided with a transverse tube through which cooling water circulates.

請求項5の発明は請求項1の発明において、冷却ベストに冷却水の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とするものである。   The invention of claim 5 is characterized in that, in the invention of claim 1, a check valve for preventing a back flow of cooling water is provided in the cooling vest.

請求項6の発明は請求項1の発明において、ボルテックスチューブを冷却装置本体の筐体の外部に配置したことを特徴とするものである。   The invention of claim 6 is characterized in that, in the invention of claim 1, the vortex tube is arranged outside the housing of the cooling device main body.

請求項7の発明は請求項1の発明において、1台の冷却装置本体から、複数の冷却ベストに対して冷却水を給水することを特徴とするものである。   The invention of claim 7 is characterized in that, in the invention of claim 1, cooling water is supplied to a plurality of cooling vests from one cooling device main body.

本発明のシステムによれば、水槽の内部にボルテックスチューブにより冷気を吹き込んで水槽内の水を冷却し、得られた水槽内の冷却水をエアー駆動式ポンプにより作業者が着用する冷却ベストに給水する。このため圧縮空気源さえあれば電源は不要であり、炉体内部のような高熱環境中で作業を行う場合にも感電の危険がない。また冷却ベストに供給されるのは冷却水であるから、万一作業服に着火したような場合にも安全である。また、ボルテックスチューブにより得られた冷気をバブリング手段を通じて水槽に吹き込む構造としたので、冷気と水との接触面積が大きくなり、効率よく冷却水を得ることができる。 According to the system of the present invention, the water supply to the cooling vest water in the water tank is cooled by blowing cold air by vortex tube inside the water tank, the operator by the resulting air driven pumps the cooling water in the water tank to wear To do. For this reason, a power source is unnecessary as long as there is a compressed air source, and there is no danger of electric shock when working in a high heat environment such as the inside of a furnace body. In addition, since it is the cooling water that is supplied to the cooling vest, it is safe even if the work clothes are ignited. Further, since the cold air obtained by the vortex tube is blown into the water tank through the bubbling means, the contact area between the cold air and the water is increased, and the cooling water can be obtained efficiently.

このとき請求項3の発明のように、バブリング手段を水槽上部の冷却水流入口と水槽下部の流出口の中間に配置すれば、冷却水は水槽の上部から下部へ流れ、冷気は水槽の中段から上部へと流れることで、効率的な対向流式の熱交換器の構造となり、流出する冷却水の温度を極力低下させることができる。また流出する冷却水に冷気の気泡が随伴されることがないので、冷却水の流路に気泡が付着して冷却水の循環を妨げることがない。 At this time , if the bubbling means is arranged between the cooling water inlet at the upper part of the water tank and the outlet at the lower part of the water tank as in the invention of claim 3, the cooling water flows from the upper part to the lower part of the water tank, and the cold air flows from the middle stage of the water tank. By flowing upward, it becomes an efficient counter-flow heat exchanger structure, and the temperature of the cooling water flowing out can be lowered as much as possible. In addition, since the cooling air flowing out is not accompanied by cold air bubbles, the air bubbles do not adhere to the flow path of the cooling water to prevent the circulation of the cooling water.

請求項4の発明のように、冷却ベストを冷却水が循環する横行チューブを備えたものとしておけば、作業中に前屈みになる場合にもチューブが折れて冷却水の循環が妨げられることが少ない。また請求項5の発明のように、冷却ベストに冷却水の漏れを防止する逆止弁を設けておけば、給水用のホースを着脱するような場合にも水漏れのおそれがない。   If the cooling vest is provided with a traversing tube through which the cooling water circulates as in the invention of claim 4, even if the tube is bent forward during the operation, the circulation of the cooling water is hardly hindered. . Further, if a check valve for preventing leakage of cooling water is provided in the cooling vest as in the invention of claim 5, there is no risk of water leakage even when a water supply hose is attached or detached.

請求項6の発明のように、ボルテックスチューブを冷却装置本体の筐体の外部に配置しておけば、ボルテックスチューブによって冷気と分離された暖気が冷却装置本体の筐体内部を加熱することがない。   If the vortex tube is arranged outside the casing of the cooling device body as in the invention of claim 6, the warm air separated from the cold air by the vortex tube does not heat the inside of the casing of the cooling device body. .

請求項7の発明のように、1台の冷却装置本体から複数の冷却ベストに対して冷却水を給水するようにすれば、1台の冷却装置によって複数の作業者の人体を冷却することができる。   If the cooling water is supplied to the plurality of cooling vests from one cooling device main body as in the invention of claim 7, a single cooling device can cool the human bodies of a plurality of workers. it can.

本発明のシステム全体の説明図である。It is explanatory drawing of the whole system of this invention. 本発明に用いられるボルテックスチューブの説明図である。It is explanatory drawing of the vortex tube used for this invention. 冷却装置本体の断面図である。It is sectional drawing of a cooling device main body. 水槽とバブリング装置の説明図である。It is explanatory drawing of a water tank and a bubbling apparatus. 冷却ベストの説明図である。It is explanatory drawing of a cooling vest. 冷却ベストの説明図である。It is explanatory drawing of a cooling vest. 複数の冷却ベストに対して冷却水を給水するシステムの説明図である。It is explanatory drawing of the system which supplies cooling water with respect to several cooling vest. 複数の冷却ベストに対して冷却水を給水するシステムの説明図である。It is explanatory drawing of the system which supplies cooling water with respect to several cooling vest. 冷却効果を示すグラフである。It is a graph which shows a cooling effect.

以下に本発明の実施形態を説明する。
図1は本発明のシステム全体の説明図であり、1は冷却装置本体、2は作業者が着用する冷却ベストである。以下に詳細に説明するように、冷却装置本体1と冷却ベスト2との間は一対のホース3により連結されており、冷却水を循環させて作業者の人体を冷却できるようになっている。ホース3はその内部を流れる冷却水の水温上昇を抑制できるよう、耐熱断熱構造としておくものとする。一対のホース3は冷却ベスト2への給水ホースと排水ホースの2本からなり、分離したホースとすることも出来るが、作業者がホースを引き回す際に不便とならないよう、給水ホースと排水ホースの間に十分な断熱材の厚みをもって抱き合わせ接合した1本のホースとすることが望ましい。この実施形態では冷却媒体を最も入手が容易な水としたが、不凍液を混合したり、万一冷却ベストやホースから漏れ出しても人体や周囲環境に害のない別の冷媒に置き換えることも可能である。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is an explanatory diagram of the entire system of the present invention, wherein 1 is a cooling device main body, and 2 is a cooling vest worn by an operator. As will be described in detail below, the cooling device main body 1 and the cooling vest 2 are connected by a pair of hoses 3 so that the human body of the operator can be cooled by circulating cooling water. The hose 3 is assumed to have a heat-resistant and heat-insulating structure so as to suppress an increase in the temperature of the cooling water flowing through the hose 3. The pair of hoses 3 consists of a water supply hose and a drain hose for the cooling vest 2 and can be separated from each other. It is desirable to provide a single hose that is tie-joined with a sufficient thickness of the insulating material between them. In this embodiment, the most easily available water is used as the cooling medium. However, it is possible to mix it with antifreeze or replace it with another refrigerant that does not harm the human body or the surrounding environment even if it leaks from the cooling vest or hose. It is.

冷却装置本体1の筐体10は断熱材で囲まれた断熱構造となっており、その内部には水槽11とエアー駆動式ポンプ12と減圧弁13とが設けられている。また筐体10の外部には、ボルテックスチューブ14が配置されている。15は圧縮空気導入口であり、減圧弁13に0.2〜1MPaの圧縮空気を供給している。このような圧力の圧縮空気は工場内に広く配管されていることが普通であるから、多くの場合、冷却装置本体1の近傍の圧縮空気配管から容易に取り込むことができる。   The casing 10 of the cooling device main body 1 has a heat insulating structure surrounded by a heat insulating material, and a water tank 11, an air driven pump 12, and a pressure reducing valve 13 are provided therein. A vortex tube 14 is disposed outside the housing 10. Reference numeral 15 denotes a compressed air inlet, which supplies 0.2 to 1 MPa of compressed air to the pressure reducing valve 13. Since the compressed air having such pressure is usually widely piped in the factory, in many cases, it can be easily taken in from the compressed air pipe in the vicinity of the cooling device main body 1.

減圧弁13で適宜の設定圧力(例えば0.2−0.3MPa)に減圧された圧縮空気の一部はエアー駆動式ポンプ12に動力源として供給され、残部はボルテックスチューブ14に供給される。   A part of the compressed air decompressed to an appropriate set pressure (for example, 0.2 to 0.3 MPa) by the pressure reducing valve 13 is supplied to the air driven pump 12 as a power source, and the remaining part is supplied to the vortex tube 14.

ボルテックスチューブ14自体は古くから公知のものであり、図2に示すようにノズル16から本体17の内部に接線方向に圧縮空気を供給し、冷気と暖気を分離させる装置である。ノズル16から本体17の内部に吹き込まれた圧縮空気は断熱膨張し、超音速あるいは亜音速の旋回流を発生させる。旋回流の外周部のエンタルピーは増加する一方、中心部のエンタルピーは低下するため冷気と暖気が分離され、暖気はチューブ18の先端から図2の右方向に排出され、中心部の冷気は本体17側から排出される。暖気は雰囲気中に放出され、冷気は水槽11に供給される。なお19は暖気の流量調節弁である。冷気の温度は運転条件によるが、0℃前後とすることも容易であるが、冷却水が氷結して循環が妨げられないよう、減圧弁13で適宜の設定圧力に調整する。この実施形態ではボルテックスチューブ14を冷却装置本体1の筐体10の外部に配置し、ボルテックスチューブ14から排出される50−70℃の暖気が冷却装置本体1の筐体内部を加熱することを防止している。   The vortex tube 14 itself has been known for a long time, and is a device for supplying cold air from the nozzle 16 to the inside of the main body 17 in the tangential direction as shown in FIG. The compressed air blown into the main body 17 from the nozzle 16 adiabatically expands to generate a supersonic or subsonic swirling flow. While the enthalpy of the outer peripheral portion of the swirl flow increases, the enthalpy of the central portion decreases, so that cold air and warm air are separated, and the warm air is discharged from the tip of the tube 18 to the right in FIG. Discharged from the side. Warm air is released into the atmosphere, and cold air is supplied to the water tank 11. Reference numeral 19 denotes a warm air flow control valve. Although the temperature of the cold air depends on the operating conditions, it is easy to set it to around 0 ° C., but the pressure is adjusted to an appropriate set pressure by the pressure reducing valve 13 so that the cooling water is frozen and the circulation is not hindered. In this embodiment, the vortex tube 14 is disposed outside the casing 10 of the cooling device main body 1 to prevent warm air of 50 to 70 ° C. discharged from the vortex tube 14 from heating the inside of the casing of the cooling device main body 1. doing.

水槽11は図3に示すように上部に流入口22,底部に流出口23,中段に圧縮空気供給口29を備えている。水槽11の内部には図4に示すようなバブリング手段20が設けられており、ボルテックスチューブ14から圧縮空気供給口29を通じて供給される冷気を水中に吹き込む。バブリング手段20から吹き込まれた冷気は気泡となって浮上するが、その間に気泡の表面で熱交換が行われ水温を低下させる。気泡の全表面積は非常に大きいため、効率的に水温を低下させ低温の冷却水を得ることができる。例えば水槽11の容量を4リットルとした場合、0.2MPaの圧縮空気源を使用すれば、35℃の水を1時間で7℃にまで冷却することができ、0.3MPaの圧縮空気源を使用すれば、35℃の水を1時間で5℃以下にまで冷却することができた。このように冷気や冷却水の到達温度レベルには問題がないが、水槽やホース、冷却ベスト内に滞留した水を短時間に冷却することが難しいので、冷却開始時に水槽11に氷を入れ、氷水をシステム全体に循環させて一気に滞留水の温度を下げるのが効果的であり、この方法であれば循環開始から5分以内に所定の冷却水温度に調整できる。   As shown in FIG. 3, the water tank 11 has an inlet 22 at the top, an outlet 23 at the bottom, and a compressed air supply port 29 at the middle. A bubbling means 20 as shown in FIG. 4 is provided inside the water tank 11, and cool air supplied from the vortex tube 14 through the compressed air supply port 29 is blown into the water. The cold air blown from the bubbling means 20 rises in the form of bubbles, but during that time heat exchange is performed on the surfaces of the bubbles to lower the water temperature. Since the total surface area of the bubbles is very large, it is possible to efficiently reduce the water temperature and obtain low-temperature cooling water. For example, when the capacity of the water tank 11 is 4 liters, if a 0.2 MPa compressed air source is used, 35 ° C. water can be cooled to 7 ° C. in one hour, and a 0.3 MPa compressed air source can be When used, water at 35 ° C. could be cooled to 5 ° C. or less in 1 hour. Thus, although there is no problem in the temperature level of the cold air or the cooling water, it is difficult to cool the water staying in the water tank, the hose, or the cooling vest in a short time, so ice is put in the water tank 11 at the start of cooling, It is effective to circulate ice water throughout the system and reduce the temperature of the stagnant water at once. With this method, the temperature can be adjusted to a predetermined cooling water temperature within 5 minutes from the start of circulation.

バブリング手段20の構造は特に限定されるものではないが、例えば図4に示すように渦巻き状のチューブに多数の散気孔21を形成したものを用いることができる。さらにバブリング手段20の上部に適宜の厚みのスチールウールを配置して気泡の分散と小径化を図ることが有効である。なおバブリング手段20は水槽11の底部付近に配置しておくことが好ましい。水槽底部から浮上する気泡を極力長い時間冷却水と接触させて熱交換させるためである。しかし、気泡の一部が流出口23から流出して冷却ベスト2の横行チューブ24に到達すると、細い横行チューブ内に気泡が付着して冷却水の循環を妨げる場合があるため、本実施例ではバブリング手段20を流出口23より30mm高い位置に配置して気泡の流出を防止している。冷却ベスト2からの冷却水は水槽11に流入口22を通じて流入し、流出口23からエアー駆動式ポンプ12に送り出される。なお水槽11は断熱構造とし、冷却装置本体1を50℃以上の高温環境中に設置した場合にも冷却水の温度を低温に維持できるようにしておく。水槽11の上部には直径12mmほどの冷気の排出口を設け、その中にスチールウールが詰めてある。このスチールウールで冷気に随伴された水滴の飛散を防止するとともに、万一水槽11が横転した場合でも一気に冷却水がこぼれないようにしている。   Although the structure of the bubbling means 20 is not particularly limited, for example, a structure in which a large number of air holes 21 are formed in a spiral tube as shown in FIG. 4 can be used. Furthermore, it is effective to dispose bubbles and reduce the diameter by disposing steel wool having an appropriate thickness above the bubbling means 20. The bubbling means 20 is preferably arranged near the bottom of the water tank 11. This is because the air bubbles rising from the bottom of the water tank are brought into contact with the cooling water for as long as possible to exchange heat. However, when some of the bubbles flow out from the outlet 23 and reach the transverse tube 24 of the cooling vest 2, the bubbles may adhere to the thin transverse tube and hinder circulation of the cooling water. The bubbling means 20 is arranged at a position 30 mm higher than the outlet 23 to prevent the bubbles from flowing out. Cooling water from the cooling vest 2 flows into the water tank 11 through the inlet 22 and is sent out from the outlet 23 to the air-driven pump 12. The water tank 11 has a heat insulating structure so that the temperature of the cooling water can be maintained at a low temperature even when the cooling device body 1 is installed in a high temperature environment of 50 ° C. or higher. A cooling air outlet having a diameter of about 12 mm is provided in the upper part of the water tank 11, and steel wool is packed therein. The steel wool prevents the water droplets accompanying the cold air from scattering and prevents the cooling water from spilling at once even if the water tank 11 rolls over.

エアー駆動式ポンプ12は減圧弁13から供給される圧縮空気を動力源として駆動され、水槽11から冷却水を吸引してホース3に吐出する。このように本発明では冷却水の循環を電力を使用せずに行なうので、使用場所に電線を引き込む必要がない。なお冷却ベスト2が1枚の場合には、毎分0.35リットル以上の吐出が可能なエアー駆動式ポンプ12を用いることが望ましい。冷却水の循環量を多くして冷却効果を上げることも可能であるが、溶接作業中に火花が作業服の隙間から飛び込んで横行チューブに孔が空く可能性があり、その場合に多量の冷却水が漏洩すると感電に至る可能性があるため、少量の水が徐々に漏洩して肌が濡れる感覚で作業者が気付き、別の冷却ベストに着替えられるよう、循環水量を少なめに抑える設計にしている。   The air-driven pump 12 is driven by using compressed air supplied from the pressure reducing valve 13 as a power source, and sucks cooling water from the water tank 11 and discharges it to the hose 3. Thus, in the present invention, the cooling water is circulated without using electric power, so there is no need to draw an electric wire into the place of use. When the number of cooling vests 2 is one, it is desirable to use an air driven pump 12 capable of discharging 0.35 liters or more per minute. It is possible to increase the cooling water circulation rate to increase the cooling effect, but sparks may jump from the gaps in the work clothes during the welding process, causing holes in the traversing tube. If water leaks, there is a possibility of electric shock, so a small amount of water will gradually leak and the skin will get wet so that the worker will notice it and change to a different cooling vest. Yes.

ホース3を通じて冷却水が供給される冷却ベスト2には、図5に示されるように冷却水が循環する横行チューブ24が取付けられている。この実施形態では冷却水はまず継手27でベストの左右に分割されて首部25に供給され、その後に胴体部26を流れて継手28で合流して排出される。人体の首部には脳に血液を供給する動脈があるため、この部分を冷却することが重要であるうえ、首部25を冷却することは胴体部26を冷却するよりも優れた冷却感を得ることができる。横行チューブ24とすることにより、前屈みで作業する場合にもチューブが折れて冷却水の循環が妨げられることが少ない。   The cooling vest 2 to which cooling water is supplied through the hose 3 is attached with a transverse tube 24 through which the cooling water circulates as shown in FIG. In this embodiment, the cooling water is first divided into the left and right sides of the vest at the joint 27 and supplied to the neck portion 25, then flows through the body portion 26, joins at the joint 28, and is discharged. Since there is an artery that supplies blood to the brain at the neck of the human body, it is important to cool this part, and cooling the neck 25 provides a cooling feeling superior to cooling the body 26. Can do. By setting it as the transverse tube 24, even when working with forward bending, the tube is hardly broken and the circulation of the cooling water is hardly hindered.

図6に冷却ベスト2の他の実施形態を示す。図6の冷却ベスト2は、図5の着丈を約200mm短くし、横行チューブ24を狭い間隔で増設することで、脇・胸・肩の冷却を強化したものである。この実施形態では、ベストの生地を綿から合繊のメッシュ素材に変更するとともに、胸・背・肩部に大きな切り抜きを設けることで通気性を向上し、作業員の装着感を改善したものである。また、付属の面ファスナーによって横行チューブ24の肌への密着度を変更することで、作業員の冷却感を調整できる。   FIG. 6 shows another embodiment of the cooling vest 2. The cooling vest 2 shown in FIG. 6 is one in which the length of FIG. 5 is shortened by about 200 mm, and the transverse tubes 24 are added at narrow intervals to enhance the cooling of the side, chest, and shoulders. In this embodiment, the fabric of the vest is changed from cotton to a synthetic mesh material, and a large cutout is provided on the chest, back and shoulders to improve air permeability and improve the wearing feeling of workers. . Moreover, a worker's cooling feeling can be adjusted by changing the close_contact | adherence degree to the skin of the traversing tube 24 with an attached surface fastener.

なお図5、図6に示される30は逆止弁付きのカプラー継手および循環水量調整弁であり、冷却ベスト2とは別にベルトで腰に装着する構造となっている。逆止弁付きのカブラー継手30により、一対のホース3と横行チューブ24を簡便に分離・接続でき、分離する際にも逆止弁の機能によってホース側からも横行チューブ側からも冷却水が漏れることを防止している。また給水側ホースに設置する循環水量調整弁は、作業者ごとに個々人の体感温度に合った循環水量に調節するための装備であり、同時にフローモニターによって冷却ベストに確実に給水されていることが確認できる。冷却ベスト2における横行チューブ24の配置は図5、図6に限定されるものではなく、様々な変更が可能であり、極端な場合には首部だけを冷却する構造としてもよい。人体を冷却するには、体表近くに太い血管のある首、わきの下、ももの付け根などを冷却することが効果的であるから、袖を伸ばして脇の下を集中して冷却する形のベストや、ももの付け根を冷却するパンツ型の構造も有効であり、それらを全て組合わせて全身を覆う構造としても良い。いずれの場合でも体を曲げて出来るしわと平行になるように横行チューブ24を配置すると良い。   In addition, 30 shown by FIG. 5, FIG. 6 is a coupler joint with a non-return valve, and the circulating water amount adjustment valve, and it has the structure attached to a waist | belt separately from the cooling vest 2 with a belt. The pair of hoses 3 and the traversing tube 24 can be easily separated and connected by the coverr joint 30 with a check valve, and cooling water leaks from both the hose side and the traversing tube side by the function of the check valve when separating. To prevent that. In addition, the circulating water amount adjustment valve installed on the water supply side hose is a device that adjusts the circulating water amount according to the temperature experienced by each individual for each worker, and at the same time, the water supply to the cooling vest is ensured by the flow monitor. I can confirm. The arrangement of the traversing tube 24 in the cooling vest 2 is not limited to that shown in FIGS. 5 and 6, and various modifications are possible. In extreme cases, only the neck may be cooled. In order to cool the human body, it is effective to cool the neck with thick blood vessels near the body surface, the armpit, the base of the thigh, etc. A pants-type structure that cools the base of the thigh is also effective, and all of them may be combined to cover the whole body. In any case, the traversing tube 24 is preferably arranged so as to be parallel to the wrinkles formed by bending the body.

本発明のエアー駆動式人体冷却システムは、冷却装置本体1と冷却ベスト2とを1対1で使用することができるのみならず、図7、図8に示すように、1台の冷却装置本体1から複数の冷却ベスト2に対して冷却水を給水することもできる。図7は給水用のホース3の途中から分岐ホース4を分岐させ、複数の冷却ベスト2に給水する構造である。この給水構造は、比較的広範囲に作業員が分散配置される作業場において使用し、エアー駆動式ポンプ12の吐出水量が比較的小さい場合でも適用できるが、エアー駆動式ポンプ12から遠い作業員の冷却ベストの水温が高くなる欠点がある。図8は給水用のヘッダ5と排水用のヘッダ6とをそれぞれ設け、複数の冷却ベスト2に給水する構造である。この給水構造では図7のような欠点はないが、水槽11の容量を20リットルとし、エアー駆動式ポンプ12を毎分1.75リットル以上の吐出が可能な大容量ポンプとし、各冷却ベスト2に十分な給水ができるようにする必要がある。それぞれの冷却ベストにはこのような給水構造は、ホースをつなぐ延長継手や分岐継手によって自在に変更が可能であり、作業者の配置や作業の動きに合わせて最短の給水路長になるように調整する。また冷却装置本体1は5人用で約30kgの重量となるので、装置下部に設置したキャスターで自在に作業場を移動できる構造としてある。   The air-driven human body cooling system of the present invention can not only use the cooling device main body 1 and the cooling vest 2 on a one-on-one basis, but also a single cooling device main body as shown in FIGS. Cooling water can be supplied to one to a plurality of cooling vests 2. FIG. 7 shows a structure in which the branch hose 4 is branched from the middle of the water supply hose 3 to supply water to the plurality of cooling vests 2. This water supply structure is used in a work place where workers are distributed over a relatively wide area, and can be applied even when the amount of water discharged from the air-driven pump 12 is relatively small. However, cooling of workers far from the air-driven pump 12 is possible. There is a drawback that the water temperature of the vest becomes high. FIG. 8 shows a structure in which a water supply header 5 and a drainage header 6 are provided to supply water to a plurality of cooling vests 2. Although this water supply structure does not have the disadvantages as shown in FIG. 7, the capacity of the water tank 11 is 20 liters, the air-driven pump 12 is a large capacity pump capable of discharging 1.75 liters per minute, and each cooling vest 2 It is necessary to ensure sufficient water supply. Such a water supply structure for each cooling vest can be freely changed by extension joints and branch joints that connect hoses, so that the shortest water supply path length is achieved according to the worker's arrangement and work movement. adjust. Moreover, since the cooling device main body 1 has a weight of about 30 kg for five people, it has a structure in which the work place can be freely moved by a caster installed at the lower part of the device.

上記した本発明のエアー駆動式人体冷却システムを、室温50℃の環境中で作業する作業員の冷却に適用したところ、図9に示すように冷却ベスト2の内部温度を25℃に維持することができた。この場合の圧縮空気源の圧力は0.2MPa、流量は毎分65リットルであり、給水流量は毎分0.35リットルである。   When the above-described air-driven human body cooling system of the present invention is applied to cooling a worker who works in an environment at room temperature of 50 ° C., the internal temperature of the cooling vest 2 is maintained at 25 ° C. as shown in FIG. I was able to. In this case, the pressure of the compressed air source is 0.2 MPa, the flow rate is 65 liters per minute, and the feed water flow rate is 0.35 liters per minute.

以上に説明したように、本発明によれば電源を必要とせず、高温環境中で作業を行う作業者の人体を効率よく、しかも安全に冷却することができるので、高温環境中で働く作業者を高熱から保護することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently and safely cool the human body of an operator who performs work in a high temperature environment without requiring a power source. Can be protected from high heat.

1 冷却装置本体
2 冷却ベスト
3 ホース
4 分岐ホース
5 給水用のヘッダ
6 排水用のヘッダ
10 筐体
11 水槽
12 エアー駆動式ポンプ
13 減圧弁
14 ボルテックスチューブ
15 圧縮空気導入口
16 ノズル
17 本体
18 チューブ
19 流量調節弁
20 バブリング手段
21 散気孔
22 流入口
23 流出口
24 横行チューブ
25 首部
26 胴体部
27 継手
28 継手
29 圧縮空気供給口
30 逆止弁および循環水量調整弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cooling device main body 2 Cooling vest 3 Hose 4 Branch hose 5 Water supply header 6 Drainage header 10 Housing 11 Water tank 12 Air-driven pump 13 Pressure reducing valve 14 Vortex tube 15 Compressed air inlet 16 Nozzle 17 Main body 18 Tube 19 Flow rate adjusting valve 20 Bubbling means 21 Aeration hole 22 Inlet port 23 Outlet port 24 Transverse tube 25 Neck portion 26 Body portion 27 Joint 28 Joint 29 Compressed air supply port 30 Check valve and circulating water amount adjusting valve

Claims (7)

作業者が着用する冷却ベストと冷却装置本体との間で冷却水を循環させて作業者の人体を冷却するシステムであって、前記冷却装置本体は、水槽の内部に冷気を吹き込むボルテックスチューブと、得られた水槽内の冷却水を冷却ベストに給水するエアー駆動式ポンプとを備え、前記水槽は、ボルテックスチューブにより得られた冷気を吹き込むバブリング手段を備えたものであることを特徴とするエアー駆動式人体冷却システム。 A system that circulates cooling water between a cooling vest worn by an operator and a cooling device main body to cool the human body of the worker, the cooling device main body, a vortex tube that blows cold air into the water tank, An air-driven pump for supplying cooling water in the obtained water tank to the cooling vest, and the water tank is provided with a bubbling means for blowing cold air obtained by a vortex tube. Human body cooling system. 前記バブリング手段は、渦巻き状であることを特徴とする請求項1記載のエアー駆動式人体冷却システム。 The air-driven human body cooling system according to claim 1 , wherein the bubbling means has a spiral shape . 前記バブリング手段を、水槽上部の冷却水流入口と水槽下部の流出口の中間に配置したことを特徴とする請求項2記載のエアー駆動式人体冷却システム。   3. The air-driven human body cooling system according to claim 2, wherein the bubbling means is disposed between the cooling water inlet at the upper part of the water tank and the outlet at the lower part of the water tank. 前記冷却ベストは冷却水が循環する横行チューブを備えたものであることを特徴とする請求項1記載のエアー駆動式人体冷却システム。   The air-driven human body cooling system according to claim 1, wherein the cooling vest includes a traversing tube through which cooling water circulates. 前記冷却ベストに、冷却水の逆流を防止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項1記載のエアー駆動式人体冷却システム。   The air-driven human body cooling system according to claim 1, wherein the cooling vest is provided with a check valve for preventing a backflow of cooling water. 前記ボルテックスチューブを、冷却装置本体の筐体の外部に配置したことを特徴とする請求項1記載のエアー駆動式人体冷却システム。   The air-driven human body cooling system according to claim 1, wherein the vortex tube is disposed outside a housing of a cooling device main body. 1台の冷却装置本体から、複数の冷却ベストに対して冷却水を給水することを特徴とする請求項1記載のエアー駆動式人体冷却システム。   The air-driven human body cooling system according to claim 1, wherein cooling water is supplied to a plurality of cooling vests from one cooling device main body.
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