JP6996749B2 - ファン付きウェア用電気部品装着ユニット及びファン付きウェア - Google Patents
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Description
そして、空気は、服本体110と身体又は下着との間の空気流通路を流通する間に身体から出た汗を蒸発させ、蒸発する時の気化熱により身体が冷却される(例えば、特許文献1参照)。
このような従来の空調衣服101では、ファン140の重みに耐えることができ、且つ、ファン140に各種方向からの圧力が加わっても、ファン140が服本体110から外れないように、様々な工夫が施されている。
2 例えば、ファン140に物が衝突したり使用者が飛び跳ねた等、ファン140に各種方向から外力を受けた場合、ファン140やその内部には衝撃が加わり、その衝撃に耐えることのできる丈夫な構造にしなくてはならない。特に、衝撃によりプロペラが外れないようにプロペラとモーターの軸との嵌合力を強くしようとすると、プロペラをモーターの軸に圧入する際モーターの軸受けを変形させ、これにより雑音発生の原因となる。
3 プロペラが回転すると、プロペラの羽のアンバランス等により振動が発生する。また、振動はモーターの寿命や雑音の発生に悪影響を及ぼすものの、宙吊状態だと雑音を吸収する等の対策を打つことが容易でない。
ファン用開口孔を有するシート状素材と組み合わせて使用されるファン付きウェア用電気部品装着ユニットであって、
前記ファン付きウェア用電気部品装着ユニットは、ファンと、前記ファンに電力を供給する電源部及び電源ケーブルと、少なくとも前記ファンを胴体に装着するための装着手段と、前記ファンを前記装着手段に移動可能とする移動可能手段とを備え、
前記ファンは、ファン本体と、前記ファン本体を収容するためのカバー部と、前記ファンを前記ファン用開口孔に連結するための筒状連結部と、を有し、
前記筒状連結部は空気取込側及び空気送出側を有し、前記空気取込側には溝を備え、
前記溝に前記ファン用開口孔を有するシート状素材の開口縁部が嵌め込まれる
ことを特徴とする。
前記シート状素材は伸縮性を有する
ことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載のファン付きウェア用電気部品ユニットにおいて、
前記筒状連結部はフランジを有し、当該フランジは上部フランジと下部フランジを有し、前記溝は当該上部フランジと当該下部フランジの間に形成される
ことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項3に記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニットにおいて、
前記フランジの上部フランジは前記空気取込側に設けられるとともに、前記フランジの下部フランジは前記空気送出側に設けられる
ことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項3又は4に記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニットにおいて、
前記上部フランジの外径は、前記下部フランジの外径よりも小さい
ことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、ファン付きウェアにおいて、
請求項1~5のいずれか1つに記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニットと組み合わせて使用されることを特徴とする。
以下に、図面を参照して、本願に係る発明を実施するための形態について説明する。但し、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本発明の空調衣服用電気部品装着ユニットを使用した空調衣服を、冷房のないスポーツ施設での観戦等にレンタルで使用する場合について説明する。また、服本体を使い捨てで使用する環境にやさしい空調衣服として使用する場合について説明する。
図1は、ファン1の概略側面図である。ファン1は、ファン本体FN11と、ファン本体FN11を収容するカバー部CV11とを備える(カバー部CV11は、空気取込部11、筒状の連結部である筒状連結部16、筒状連結部16の途中から外側に突き出たフランジ12、空気送出部14、ファン取付手段15を有する。)。例えば、ファン取付手段15はファンの底面に形成された、後述するベルト本体を強力に挟み込む、激しい動きをした場合でも電気部品の落下を防止できる強力なクリップである。
なお、筒状連結部16は、空調衣服の服本体に形成されたファン用開口孔53に差し込むことにより、ファン1と当該服本体を連結するためのファン側連結部として機能する。
また、筒状連結部16と空気送出部14との間には、フランジ12が設けられる。また、フランジの上部の筒状連結部16の外周面にはリング状の溝161が形成される。
図2Aは、電気部品取付ベルト2の概略正面図である。ベルト本体(装着手段)21は、ズボンに使用するベルトと略同一構造であり、体の側面に対応する部位で取着し、長さを調整できるように取付調整手段23が構成されている。例えば、電気部品取付ベルト2は、幅6cm程度のベルトであり、適所に電源ケーブルの固定手段(不図示)を有している。
ここでは、服本体を既存の45リットルのポリエチレン性の袋(以下、ポリ袋という。)を基に作る場合について説明する。
1 服地51、首周り52を切断しランニングシャツの形状にする。
2 左右の腹部の下方の側部(中央からそれぞれ15cmの位置に)をファン1の筒状連結部16の径より少し小さな径で円形に切断しファン用開口孔53を開口する。
3 裾の部位に裾部コード通し54を形成する。
ァン1の取付孔では、前述のように、取付孔を十分に強化する必要がある。
2つのファン1と電源部3と電源ケーブル4が集積された電気部品取付ベルト2(空調衣服用電気部品装着ユニット100)と、裾部コード通し54にコードを取り付けた服本体5とを貸し出す。
先ず電気部品取付ベルト2(空調衣服用電気部品装着ユニット100)を胴体に巻き、次に、服本体5を被る。
図4に示すように、服本体5に形成されたファン用開口孔53の縁は、筒状連結部16に差し込まれた後、筒状連結部16であって筒状連結部16の外周面よりも径の小さな溝161の部分に、落とし込まれるので、この状態で安定し、服本体5とファン1とを連結する。この場合、ファン1の筒状連結部16がファン側連結部として機能することになる。
1 服本体5のファン用開口孔53にファン1の重量が全く加わらないので、ファン用開口孔53を補強加工する必要がない。
2 ファン用開口孔53の補強加工が必要ないので、0.05mm以下のプラスチックフィルムを服本体5の素材として使用することができる。
多様な服本体に使用できる空調衣服用電気部品装着ユニット100aについて説明する。
図6は、本変形例で使用するファン1aの概略側面図である。
本変形例において、筒状連結部16には、図6に示すように、ファン本体(不図示)は、カバー部の内部に収容される。このようなカバー部は、互いに対向する空気取込部11と空気送出部14との間に筒状連結部16が形成され、空気送出部14の側にはファン取付手段15が設けられる。また、筒状連結部16の外周面の上下に、上部フランジ121と下部フランジ122が形成され、上部フランジ121と下部フランジ122の隙間には、結果的にリング状の溝161が形成される。なお、第1実施形態で用いた図1に示すファン1においても、溝161の上部の筒状連結部16の一部を上部フランジ121とみなすこともできる。
図7は、組み立て済みの電気部品取付ベルト2a(空調衣服用電気部品装着ユニット100a)の概略側面図である。
ベルト本体2aの取付調整手段23が形成されていない側の端部から、ファン1aのファン取付手段15としての扁平貫通孔にベルトに通し、腹部の中央に対応する部位から左右に(例えば、15cm程度の左右の位置)移動させる。
1 ファン用開口孔53は前面に開口している。
2 従来の取付孔としての補強処理は行わずファン用開口孔53の内縁には
弾性リング、具体的には輪ゴム(弾性リング6a)を有する。
図8に示すように、服本体5aに形成されたファン用開口孔53の縁は、筒状連結部16に差し込まれた後、上部フランジ121を通って、筒状連結部16の一部である溝161の部分に、落とし込まれるので、この状態で安定し、服本体5とファン1とを連結する。この場合、ファン1の筒状連結部16がファン側連結部として機能することになる。
なお、溝161の下側には、下部フランジ122が形成されているので、ファン用開口孔53の縁が、それ以上、下側に移動してしまうことを防止できる。
第1実施形態及びその変形例では、ベルト本体上にファン、電源ケーブル、電源部が取り付けられた空調衣服用電気部品装着ユニット100、100aについて説明したが、第2実施形態では、電気部品自体がベルト本体21、21aの一部として機能する方式について説明する。以下、本実施形態とその変形例の記述では、空調衣服用電気部品装着ユニットを単に空調ユニットと称すこともある。
図9はファンの概略側面図、図10は電源部の概略正面図、図11Aは電源ケーブルの端子と電源部の端子を結合する前の状態を示す概略図、図11Bは電源ケーブルの端子と電源部の端子を結合した状態の概略図である。
図13は、空調ユニットを体に装着したときの概略正面図である。図13に示すように、首ベルトk4を首に掛け、アジャスターk32を備えた胴ベルトk3のフックk31を右のファン1bのフックk5に結合することにより空調ユニットは胴体に装着され、首ベルトk4により電源部3の重量の一部を負担することができる。無論、首ベルトk4は必須のものでなく、また電源部3の重量の一部を負担する場合でも必ずしも首にかける必要はなく、服地により負担する方法等、各種方法を使用することができる。
図14は、服を着用し、ファン1bとファン用開口孔53を連結した概略図である。ファン1bとファン用開口孔53との連結方法は、第1実施形態と同様である。
第3実施形態では、大型のファンを1つ用いた風量、連続使用時間も大きな大型の空調衣服用電気部品装着ユニット100bの場合で説明する。
また、傾斜ガイド部78は、後述するように、服本体5cのファン用開口孔53とユニット部7の筒状連結部74とを容易に連結できるように設けたものである。
先ず、ランドセルを背負うようにユニット部7を背負う。そして、ユニット部7の上から服本体5cをはおり両腕を通し、服本体5cの両側を手前に引っ張ることにより服本体5cのファン用開口孔の縁が、ユニット部7の傾斜ガイド部78にガイドされフランジ75の上部に設けられたリング状の溝77に落ち込み、ユニット部7の胴体部(筒状連結部74)とファン用開口孔が連結される。なお、背負うのと同様に胸部や腹部に装着しても良い。
く、長時間の重労働の作業に非常に適している。
また、第3実施形態では、モーターと電源部71とを密閉容器に閉じ込め、モーターにプロペラを取り付ける為の回転軸と軸受けとの機密性を高めることにより、発火性のある雰囲気中でも使用できる防爆仕様を実現することができるようにしてもよい。
部分的に設けることにより、ファン用開口孔53を小さくすることができる。また、電源部は、必ずしもカバー部の中に収納する必要はなく、カバー部の下側に吊るすように設けてもよく、上側に設けても良い。この場合、吊るす構造自体が電源部固定手段とみなすことができる。さらに、ユニット部7にファンや電源部を設けることは何らかの固定手段、或いは、収納手段が必要であり、その手段がファン固定手段であり電源部取付手段である。
図19Aは、装着部の一部である電気部品装着板2bの概略正面図、図19Bはその概略側面図である。図19に示すように、電気部品装着板2bの底面には体温や脈拍を測定するためのバイタルセンサー(不図示)が取り付けてあり、また表面には回路基板2b1が配されている。またファンを着脱自在に取り付ける為のファン取付手段2b2、また4つのコーナーには背負いベルト79を取り付ける為のフック2b3が形成されている。
図20は、電源部の概略正面図である。図21は、ファンの概略側面図である。図22は、電源部を取り付けたファンを電気部品装着板2bに取り付けたユニット部の概略側面図である。
本変形例では、図20に示すように、ロの字型の容器71a1に4本のリチウムイオン電池71a2を配置した電源部71aを使用し、ファン1cの側面に取り付けるようになっている。電源部71aの内縁はファン1cの円筒部に接するような円板状であり、従来の空調衣服のファンと取付リングとの関係(特開2015-065998参照)と同様に電源部71aが取付リングの役割を兼用し、ファン1cのフランジ75の下面と電源部71aの上面とによりファン用開口孔を挟み込むように構成されている。但し、ファン1cはファン取付手段により電気部品装着板2bに固定され、ファン用開口孔には負荷がかからない。なお、ファン1cに電源部71aを取り付ける電源部71a側の構造自体が電源部取付手段である。なお、電源部71aをロの字型にしてプロペラファンFN11aを囲む円筒部に取り付けることは電源部71aが空気送出部73からの空気の流れを乱すことはなく、又取り付け場所確保の点からも有意である。
電源部71aを取り付けたファン1cを電気部品装着板2bに取り付けると電源用底部電極とファン用底部電極は基板上に設けられたそれぞれの電極に対応する電極(不図示)と接触し、電源部71aからの電力を回路基板2b1に設けた各回路を介し適切な電圧に変換しモーターFN11bに印加される。
1 ファン1cをファン用開口孔53に外側から差し込む。
2 服本体5の内側からファン用開口孔53の縁を挟み込むようにファン1cの胴体部に電源部71aを差し込み取り付ける。
3 電源部71aが取り付けられたファン1cを電気部品装着板2bに取り付け固定する。これによりベルト79と服本体5が取り付いたユニット部が完成する。
4 ユニット部を背負う。
5 腕を通し服を着用しファスナーを閉める。
スマートフォンにより空調衣服を起動させると、温湿度センサーTS、バイタルセンサーBSから出力されたデータがスマートフォンに送信され、それらのデータに基づき計算した送風量データがユニット部に送信され、受信した送風量データに基づき制御回路2b12の制御下において電圧変換回路2b11によりファン1cのモーターFN11bに電力を印加する。
図25Aは後述の第4実施形態に記すフィルターや含水スポンジを使用する場合と同様の目的のオプション容器OP1である。
図25Bは雨が入らないようにした下側から外気を吸入するための雨避けカバーOP2である。
図25Cはペレット状のドライアイス(冷却剤)等を入れる容器OP3である。
このように、使用目的に応じ、単なるフィンガーガードから目的に応じた容器等に変更することができ、また背負うことにより容器やその内容物等の重量が相当に大きくてもあまり負担にならない。
図26は、第4実施形態のユニット部7bの概略断面図である。
本実施形態の空調衣服は、第3実施形態と同様にユニット部7bを用いたものである。第3実施形態と異なるのは、図26に示すように、空気取込部72には、ユニット部7bの上面全体に拡大し空気取込部の直下には塵を浄化するためのフィルター722を取り付けるための機能空間721が設けられ、フィルター722が収納されている点である。本実施形態では、取り込まれた空気を、フィルター722により塵等を取り除き浄化した空気を、服本体の内部に取り込むことを特徴としたものである。
本変形例の空調衣服は、汗による気化熱だけでは使用できないような外気温が非常に高く乾燥した環境で使用するものである。当該変形例は、空調衣服の内部に導入する空気を水の気化熱で冷却する特殊な空調衣服である。
本変形例が第4実施形態と異なる点は、機能空間721に収納されるのはフィルター722の替わりに、含水用スポンジ723が収納されている点である。含水用スポンジ723は、例えば、2φの孔が全面に開口率50%で施された、厚さ1cmの吸水性の高いスポンジである。吸水させた含水用スポンジ723を機能空間721に収納することにより、2φの孔を通して空気が取り込まれ、この時に、多量の水が蒸発して気化熱により冷却された空気が空調衣服の内部に導入される。
また、第3、第4実施形態及びその変形例に記したように、服内に取り込む空気を改善する空気改善手段は目的に応じて各種方法を使用することができる(雨を取り込まないことも空気改善の1つである)。また、空気改善手段は実施例のようにファンの外側に配置しファンにより取り込まれる空気を改善する方法に限らず、ファンにより取り込まれた空気を改善する方法も使用することができる。従って、空気改善手段が配置される位置はファンの空気取込口の周辺である。
次に、第5実施形態の空調衣服用電気部品装着ユニット(空調ユニット)について説明する。本実施形態の空調衣服用電気部品装着ユニットは、後述する電気部品取付ベルト(装着部)2と、この電気部品取付ベルト2に取り付けられるファン1dとを備えている。つまり、電気部品取付ベルト2に取り付けられる電気部品はファンのみである点において、ファンの他に電源部や電源ケーブルが電気部品取付ベルト2に取り付けられた第1実施形態の空調衣服用電気部品装着ユニットとは異なる。
本実施形態の電気部品取付ベルト2は、ベルト本体21である紐を胴体に巻いた状態で接続端子24を相互に接続することによって、胴体に装着されるようになっている。
図29Aは、本実施形態のファン1dの概略側面図、図29Bは、その概略裏面図、図29Cは、紐に取り付けられた状態のファン1dの概略裏面図である。
図29A~図29Cに示すように、ファン1dは、ファン本体と当該ファン本体を収容するカバー部とで構成される本体部10と、本体部10に着脱自在に設けられた筒状の取付筒部17と、上述の紐にスライド可能に取り付けるためのファン取付手段15とを備えている。取付筒部17は、服本体5のファン用開口孔53に取り付けられたファン1dを固定するためのものである。具体的には、図29Aに示すように、本体部10の側面を覆うように取付筒部17が本体部10に取り付けられることによって、ファン用開口孔53の縁は、本体部10の上部に設けられているフランジ12と取付筒部17とで挟まれ、ファン用開口孔53にファン1dが固定された状態となる。
ファン取付手段15は、本体部10の下部に設けられ、両端の当接部にスプリング性を有する「Ω」字状の取付金具(図示省略)を有している。この取付金具は、人為的には紐をスライド可能に簡単に取り付けるとともに取り外すことができるが、自然には簡単に外れない構造となっている。これにより、ファン取付手段15は、紐の長手方向に移動可能に当該電気部品取付ベルト2に取り付けられたこととなる。また、ファン取付手段15は、電気部品取付ベルト2上をスライド可能に当該電気部品取付ベルト2に取り付けられたこととなる。ファン取付手段15の上記構造は、取付金具のスプリング性を利用することにより各種方法で簡単に実現することができるので、ここでは詳細な説明は省略する。なお、取付金具の代わりにスプリング性を有する「Ω」字状のプラスチック成型品を使用することもできる。
次に、第6実施形態の空調衣服について説明する。
図31Aは、本実施形態の空調衣服の服本体5の概略正面部、図31Bはその服本体5にファン1dを取り付け着衣したときのファン1dを取り付けた胴周りの概略断面図である。
第5実施形態では、ファン取付手段15としてファン1dの本体部10の左右に取付金具を設けこれらの取付金具に紐を通しているが、本実施形態では、図31Aに示すように、ファン1dに取付金具を取り付ける代わりに、ファン1dの左右の近傍の服地51にコード通し59を取り付け、ここにベルト本体の主体であるベルト22として一本の紐(ゴム紐)を通している。そして、ファン1dの空気送出部の柱部と紐とはフック(図示省略)を介して連結されている。また、紐の両端部は服本体5のファスナー付近に間隔確保手段57を経由して縫い付けられている。すなわち、直接紐によりファン1dを体に密着させるのではなく、服地51を介してファン1dを体に略垂直に押し付けることによりファン1dを体に密着させている。これにより、紐は全て服に内蔵され、従来のファンをそのまま使用することもできる。
また、ファン1dの空気送出部の柱部と紐とをフック(図示省略)により連結しているので、服本体5からファン1dが外れたときのファン1dの落下を防止することができる。この場合、フック等を介してファン1dを紐に連結していることになり、ファン1dと紐とを連結する機構をファン取付手段とみなすことができる。ファン1dを紐に取り付ける方法はフックによる方法に限らず各種の一般的な方法を使用することができる。
また、接続端子を使用せず、ベルト本体の両端をファスナーの近傍に取り付けても良い。また、取り付ける場合、縫い付けるのではなく、ベルト本体の両端にフック等を取り付け、ファスナーの近傍にフック等と係合する係合手段を設け、ベルト本体を服本体に着脱自在に取り付けることもできる。また、取り付け場所は、ファスナーの近辺に限定される
ものではなく、少なくとも服本体の前側であればよい。この場合、紐の端部を取り付けた方の部位から他方の部位までがファスナー(開閉手段)を含めベルト本体の一部とみなすことができる。このように、紐の両端部を服本体の前側に取り付けた方式では着衣してファスナーを締めることによりファンを装着することになる。
1、1a、1b、1c、1d ファン
10 本体部
11 空気取込部
12 フランジ
121 上部フランジ
122 下部フランジ
14 空気送出部
15 ファン取付手段
16 筒状連結部(ファン側連結部)
161 溝
17 取付筒部
2、2a 電気部品取付ベルト(装着部)
21、21a ベルト本体(装着手段)
22 ベルト
23 取付調整手段
24 接続端子
25 コードロック(長さ調整手段)
3 電源部
31 電源部取付手段
4 電源ケーブル
5、5a、5c、5d 服本体
51 服地
52 首周り
53 ファン用開口孔
54 裾部コード通し
57 間隔確保手段
58 開閉手段(ファスナー)
59 コード通し
6、6a 弾性リング(連結補助具)
7、7a、7b ユニット部
71 電源部
72 空気取込部
721 機能空間
722 フィルター
723 含水用スポンジ(含水手段)
73 空気送出部
74 筒状連結部(連結部)
75 フランジ
76 ユニット部固定手段
77 溝
78 傾斜ガイド部
79 ベルト(装着手段)
101 空調衣服
110 服本体
130 空気排出部
140 ファン
k1 差し込み嵌合部
k11 プラグ
k12 嵌合スプリング
k13 嵌合壁
k2 差し受け嵌合部
k21 ジャック
k22 嵌合壁
k3 胴ベルト
k4 首ベルト
k5 フック
2b 電気部品装着板
2b1 回路基板
2b2 ファン取付手段
2b3 フック
FN11 ファン本体
CV11 カバー部
Claims (6)
- ファン用開口孔を有するシート状素材と組み合わせて使用されるファン付きウェア用電気部品装着ユニットであって、
前記ファン付きウェア用電気部品装着ユニットは、ファンと、前記ファンに電力を供給する電源部及び電源ケーブルと、少なくとも前記ファンを胴体に装着するための装着手段と、前記ファンを前記装着手段に移動可能とする移動可能手段とを備え、
前記ファンは、ファン本体と、前記ファン本体を収容するためのカバー部と、前記ファンを前記ファン用開口孔に連結するための筒状連結部と、を有し、
前記筒状連結部は空気取込側及び空気送出側を有し、前記空気取込側には溝を備え、
前記溝に前記ファン用開口孔を有するシート状素材の開口縁部が嵌め込まれる
ことを特徴とするファン付きウェア用電気部品装着ユニット。 - 前記シート状素材は伸縮性を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニット。 - 前記筒状連結部はフランジを有し、当該フランジは上部フランジと下部フランジを有し、前記溝は前記上部フランジと前記下部フランジの間に形成される
ことを特徴とする請求項1または2に記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニット。 - 前記フランジの上部フランジは前記空気取込側に設けられるとともに、前記フランジの下部フランジは前記空気送出側に設けられる
ことを特徴とする請求項3に記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニット。 - 前記上部フランジの外径は、前記下部フランジの外径よりも小さい
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニット。 - 請求項1~5のいずれか1つに記載のファン付きウェア用電気部品装着ユニットと組み合わせて使用されることを特徴とするファン付きウェア。
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