JP7332109B2

JP7332109B2 - 衣服用空調装置

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Publication number: JP7332109B2
Application number: JP2020189930A
Authority: JP
Inventors: 勉土井
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-11-15
Filing date: 2020-11-15
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2040-11-15
Also published as: JP2022079012A

Description

本発明は、衣服の中の温度を調整するための衣服用空調装置に関する。

従来、作業服等を着た人体に対する温度調節をする装置として、例えば特開２０１９－１８７７６１号公報（特許文献１）に、冷熱回路で冷却又は加熱された流体を体温調節服へ送出する流体回路を備える流体温度調節装置が開示されている。また、特開２００５－１２６８７７号公報（特許文献２）には、衣服に空調装置を設けて、衣服内の空気の温度調節をするウェアラブルエアコンが開示されている。

特開２０１９－１８７７６１号公報特開２００５－１２６８７７号公報

しかし、特許文献１に開示されている技術では、人体への温度調節に流体として水を用いて循環通路に流通させている。このため、循環通路と水が別に必要になり、装置の着脱に手間がかかるとともに、重量が嵩んでしまうという課題がある。一方、特許文献２に記載の技術では、流体に空気を用いて衣服の中に直接吹出しているため、上記の様な課題はないものの、空調装置から供給された温度調節された空気がその場に停滞して、衣服の中の全体に行き渡りづらいという課題がある。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、温度調節をする流体に空気を用いて装置を簡素な構成にしながら、衣服の中の広い範囲を温度調節することができる衣服用空調装置を提供することを目的とする。

本発明の衣服用空調装置は、
衣服に装着される衣服用空調装置であって、
前記衣服の内側に配置される前面が、平面視で凸形をなしている本体ケースと、
前記本体ケースの中に設けられたヒートポンプユニットと、
前記前面に設けられ、前記ヒートポンプユニットの内側熱交換器と連通する内側吸気口及び内側排気口と、
前記本体ケースのうち前記衣服の外側に設けられ、前記ヒートポンプユニットの外側熱交換器と連通する外側吸気口及び外側排気口と、
を備えることを特徴とする。

本発明の衣服用空調装置によれば、衣服の内部の空気を内側吸気口から吸い込んで、内側熱交換器で温度調節して、内側排気口から吹出しており、人体への温度調節に液体を用いていない。このため、全体の構成を簡素なものとして軽量化することができる。また、本体ケースの前面が平面視で凸形をなしているため、衣服の中の広い範囲から内側排気口に空気を吸って、内側排気口から衣服の中の広い範囲に空気を吹出すことができる。これらにより、装着の手間を省きながら、衣服の内部の広い範囲を快適に保つことができる。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例は、
前記前面が側面視においても凸形をなしている。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例によれば、本体ケースの前面が側面視においても凸形をなしているため、より広い範囲から内側排気口に空気を吸い込んで、内側排気口からより広い範囲に空気を吹出すことができる。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例は、
前記内側吸気口と前記内側排気口とが上下方向に分かれて配置される。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例によれば、内側吸気口と内側排気口とが上下方向に分かれて配置されるため、内側排気口から吹出した空気を内側吸気口が直ぐに吸い込むことを防止することができる。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例は、
前記内側吸気口又は前記内側排気口の一方が前記本体ケースの底面の一部まで設けられ、
前記内側吸気口又は前記内側排気口の他方が前記本体ケースの上面の一部まで設けられている。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例によれば、内側排気口から吹出した空気を内側吸気口が直ぐに吸い込むことをさらに防止することができる。また、衣服の中のより広範囲に、温度調節した空気を行き渡らせることができる。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例は、
前記本体ケースのうち前記衣服の外側に設けられ、前記内側吸気口とダンパーで切替え可能に構成される外気吸気口を備える。

本発明の衣服用空調装置の好ましい例によれば、内側吸気口とダンパーで切替え可能に構成される外気吸気口を備えるため、作業環境に合わせて、内側吸気口と外気吸気口とを任意に切替えることができる。

上述したように、本発明の衣服用空調装置によれば、温度調節をする流体に空気を用いて装置を簡素な構成にしながら、衣服の中の広い範囲を温度調節することができる。

本発明の一実施形態に係る衣服用空調装置を説明する図である。衣服用空調装置の内部構成を説明する簡略図である。衣服用空調装置の正面図である。衣服用空調装置の背面図である。衣服用空調装置の右側面図である。衣服用空調装置の平面図である。衣服用空調装置の底面図である。

以下、本発明の衣服用空調装置１の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１ないし図７に示すように、本実施形態の衣服用空調装置１は、本体ケース１０と、ヒートポンプユニット２０と、内側吸気口３０と、内側排気口３１と、外気吸気口３２と、外側吸気口３４と、外側排気口３５と、電源部４０とを備える。

本体ケース１０は、衣服用空調装置１の主な構成要素をその内部に収めるものであり、衣服２の内側に配置される内側ケース部１１と、衣服２の外側に配置される外側ケース部１２とを備える。この内側ケース部１１は、その前面１４が平面視及び側面視で凸形の弧状をなしている。また、外側ケース部１２は内側ケース部１１より一回り大きく構成され、外側ケース部１２と内側ケース部１１との境に設けられたフランジ１３で、衣服２の取付穴３に面ファスナ等の取付手段（図示せず）を用いて取付けられる。また、本体ケース１０には図示しないベルト等を設けて、このベルトを人体４の腰や肩に回して衣服用空調装置１を保持させることもできる。

ヒートポンプユニット２０は、公知の冷凍サイクルユニットが採用され、本実施形態では圧縮機２１、凝縮器（外側熱交換器２２）、膨張弁２３、蒸発器（内側熱交換器２４）、アキュームレーター２５、配管２６、及び配管２６内を流れる冷媒等を備えるものが採用される。このヒートポンプユニット２０としては、他に例えばペルチェ素子を用いたもの等も採用することができる。また、ヒートポンプユニット２０の冷媒の通路である配管２６に四方弁（図示せず）を設けて、凝縮器を内側熱交換器２４にして、蒸発器を外側熱交換器２２にして、衣服２の中を暖房することもできる。

内側吸気口３０は、内側ケース部１１の前面１４に設けられ、内側ファン３６の動作により衣服２の中の空気を吸い込むものである。この内側吸気口３０はヒートポンプユニット２０の内側熱交換器２４と連通し、吸い込まれた空気は内側熱交換器２４を通過する。本実施形態では、内側吸気口３０は、内側ケース部１１の前面１４のうち下側と、内側ケース部１１の底面１６とに設けられる。

内側排気口３１は、内側ケース部１１の前面１４に設けられ、内側ファン３６の動作により、衣服２の中に空気を吹出すものである。この内側排気口３１は内側吸気口３０及びヒートポンプユニット２０の内側熱交換器２４と連通しており、内側熱交換器２４で温度調節された空気が吹出される。本実施形態では、内側排気口３１は、内側ケース部１１の前面１４のうち上側と、内側ケース部１１の上面１５とに設けられる。

また、ダンパー３３によって、空気の吸い込み口を内側吸気口３０だけでなく外気吸気口３２に切替えることもできる。この外気吸気口３２は、外気を吸い込むことができる吸気口であり、外側ケース部１２の底面１６に設けられる。また、ダンパー３３の開度を調整することで、内側吸気口３０と外気吸気口３２との両方から空気を吸い込むことも可能である。

外側吸気口３４は、外側ケース部１２の背面１７に設けられ、外側ファン３７の動作により外気を吸い込むものである。この外側吸気口３４はヒートポンプユニット２０の外側熱交換器２２と連通し、外側吸気口３４から吸い込まれた空気は外側熱交換器２２を通過する。

外側排気口３５は、外側ケース部１２の上面１５に設けられ、外側吸気口３４から入って外側熱交換器２２を通過した空気を、外側ファン３７の動作によって吹出すものである。

電源部４０は、その内部にバッテリーが内蔵され、本体ケース１０の中の各構成要素にケーブル４１によって電力を供給するものである。本実施形態では、電源部４０を衣服２のポケットに収納させている。

次に、上述した本実施形態の衣服用空調装置１の各構成を踏まえ、衣服用空調装置１の使用方法を説明する。

本実施形態の衣服用空調装置１は、取付手段によって、衣服２の後身頃に設けられた取付穴３に取付けられる。この状態で、本体ケース１０のうち内側ケース部１１は衣服２の内側に配置され、外側ケース部１２は衣服２の外側に配置される。ここで衣服用空調装置１を動作させることで、内側吸気口３０から衣服２の中の熱い空気を吸い込み、内側熱交換器２４で冷たくして、内側排気口３１から吹出し、衣服２の中の空気を冷却する。

このとき、一般に衣服２の上の方より裾の方が衣服２と人体４との隙間ｓが大きい。本実施形態の衣服用空調装置１は、隙間ｓの大きな下側に内側吸気口３０が開口されているため、衣服２の中の空気を無理なく吸い込むことができる。また、隙間ｓが小さくなる上の方に向かって内側排気口３１が開口されているが、これも内側排気口３１から吹出される空気の風圧で隙間ｓを広げながら、温度調節した空気を行き渡らせることができる。

また、衣服用空調装置１の装着時には、内側ケース部１１の前面１４が衣服２の中に着ている下着等の服又は人体４の背中に当接されることがある。このとき、内側ケース部１１の前面１４が凸形の弧状をなしているため、内側吸気口３０と内側排気口３１の一部は人体４の背中等で塞がれる恐れがあるものの、全てが塞がれるようなことにはならない。また、内側吸気口３０と内側排気口３１とが様々な角度を向いて開口されている。これらにより、常に広い範囲に温度調節した空気を送出することができる。

以上、説明したように、本実施形態の衣服用空調装置１によれば、内側ケース部１１の前面１４が凸形の弧状をなしているとともに、上面１５と底面１６にも内側吸気口３０と内側排気口３１とが配置されており、さらに内側吸気口３０と内側排気口３１とが上下に分かれて配置されている。これにより、衣服２の中の空気を広い範囲から吸い込み、広い範囲に吹出すことができ、優れた空調性能を発揮することができる。また、下着等の服や人体４で内側吸気口３０や内側排気口３１の一部が塞がれても、他の部分で衣服２の中の空気を吸い込み吹出すことができるため、装着した人がどんな姿勢であっても安定した空調性能を発揮することができる。

また、外気吸気口３２を備えるため、比較的外気温が高くないときなど、作業環境によっては外部からの吸気に切替えることで、より効率的に使用することができる。また、外気吸気口３２を用いることで、衣服２内の気圧を陽圧に保つことができ、腕の先等の末端まで温度調節した空気を行き渡らせることが容易になる。さらに、ダンパー３３で内側吸気口３０と外気吸気口３２との吸気の比率を調整することができ、衣服２内の気圧を装着者の好みに合わせることも可能である。一方、粉塵が多いような作業環境では、内側吸気口３０のみを使用することで、衛生的に作業をすることができる。

なお、上述の衣服用空調装置は、本発明の例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲においてその構成を適宜変更することができる。

１・・衣服用空調装置、２・・衣服、３・・取付穴、４・・人体、
１０・・本体ケース、１１・・内側ケース部、１２・・外側ケース部、１３・・フランジ、１４・・前面、１５・・上面、１６・・底面、１７・・背面、
２０・・ヒートポンプユニット、２１・・圧縮機、２２・・外側熱交換器、２３・・膨張弁、２４・・内側熱交換器、２５・・アキュームレーター、２６・・配管、
３０・・内側吸気口、３１・・内側排気口、３２・・外気吸気口、３３・・ダンパー、３４
・外側吸気口、３５・・外側排気口、３６・・内側ファン、３７・・外側ファン、
４０・・電源部、４１・・ケーブル、

Claims

衣服に装着される衣服用空調装置であって、
前記衣服の内側に配置される前面が、平面視で凸形をなしている本体ケースと、
前記本体ケースの中に設けられたヒートポンプユニットと、
前記前面に設けられ、前記ヒートポンプユニットの内側熱交換器と連通する内側吸気口及び内側排気口と、
前記本体ケースのうち前記衣服の外側に設けられ、前記ヒートポンプユニットの外側熱交換器と連通する外側吸気口及び外側排気口と、
を備えることを特徴とする衣服用空調装置。
前記前面が側面視においても凸形をなしている請求項１に記載の衣服用空調装置。
前記内側吸気口と前記内側排気口とが上下方向に分かれて配置される請求項１又は２に記載の衣服用空調装置。
前記内側吸気口又は前記内側排気口の一方が前記本体ケースの底面の一部まで設けられ、
前記内側吸気口又は前記内側排気口の他方が前記本体ケースの上面の一部まで設けられている請求項３に記載の衣服用空調装置。
前記本体ケースのうち前記衣服の外側に設けられ、前記内側吸気口とダンパーで切替え可能に構成される外気吸気口を備える請求項１ないし４のいずれか１項に記載の衣服用空調装置。