JP7370034B1 - 冷却衣服 - Google Patents

Abstract

【課題】着用者に対し、より長い時間、持続的に冷却効果をもたらすことができる冷却衣服を提供する。【解決手段】冷却衣服１は、冷却流体Ｎを循環させる管路に、ペルチェ素子ユニット３１により冷却流体Ｎとの間で熱交換可能な熱交換部３０を配した冷却流体循環経路２を衣服本体に備え、冷却流体Ｎを貯留する貯留部５０を有し、冷却流体循環経路２は、管路の一端側の流入部７２と他端側の流出部７３をそれぞれ貯留部５０内に連通させ、ポンプにより、貯留部５０に貯留された冷却流体Ｎを、熱交換部３０を経て、流出部７３より管路７１に循環させ、流入部７２から貯留部５０内に還流させる系統で、衣服本体の内面側に配されている。熱交換部３０は、ペルチェ素子ユニット３１で吸熱下になる冷却面３２を、貯留部５０の内部空間５０Ｓに向けた配置態様の下、放熱面で生じる発熱を、衣服本体の外面側から大気中に放熱可能に配設されている。【選択図】図６

Description

本発明は、着用者の身体を冷やす冷却衣服に関する。

人にとって不快な猛暑日は近年、年間を通じて数多くあり、このような猛暑日には、熱中症の防止策として、小まめな水分補給をはじめ、適度な冷房装置の使用が、奨励されている。しかしながら、冷房装置の設備がない、または冷房の効きが十分でない等の理由により、猛暑下の屋外で働く作業者や、屋内の蒸し暑い環境下で働く作業者、炎天下でレクリエーションやスポーツ、観戦等を行っている人は、冷房装置で涼を取ることはできない。そこで、避暑を求める人向けに、冷却機能を備えた衣服が普及し、近年では、冷水を循環させる冷却経路を衣服本体に装着した冷却衣服も開発されている。その一例が、特許文献１に開示されている。

特許文献１は、ウェアに適用する熱交換装置であり、液体循環通路の系統上にある熱交換パッドをウェアに有し、ペルチェ素子を有した熱交換ユニットにより、液体循環通路を循環する液体との間で熱交換を行い、熱交換パッドを流通する熱交換後の液体（冷却水）により、暑さを感じている着用者を冷却して体温調整を行う熱交換装置である。特許文献１の熱交換装置は、軽量化を図るため、液体循環通路に流体を貯留するためのタンクを備えていない。

特開２０２３－４９６３号公報

しかしながら、特許文献１は、液体（冷却水）のタンクを備えず、冷却水を、液体循環通路を循環する分だけとしている上に、着用者の体温調整で高温化した冷却水を、熱交換ユニット内のペルチェ素子による吸熱だけで、熱交換を行っている。そのため、特許文献１の熱交換装置を猛暑下で使用する場合、熱交換ユニットが、冷却水の循環を伴いながら、この熱交換装置を具備したウェアの着用者にとって、身体を効果的に冷却できると感じる低い温度まで、冷却水の温度を下げることができない虞がある。それ故に、身体の効果的な冷却を求める着用者とって、特許文献１の熱交換装置を具備したウェアの使い勝手は良くない。

ところで、特許文献１の熱交換装置を具備したウェアのように、この種の冷却衣服は、例えば、高層ビル建設現場での作業や、送電線用鉄塔等の構造物で高所作業を行う作業者等にも使用される。このような作業者は、高所にある作業現場に一旦移動すると、一般的には、作業中、ほとんど地上と行き来をせず、高所の作業現場に、比較的長時間に亘り留まり続ける傾向にある。特に、このような作業者向けの冷却衣服の場合、循環する冷却水により、着用者の身体を効果的に冷却できている冷却持続時間が短いと、冷却衣服を着た作業者が、炎天下で高所の作業現場にいる間に、十分な冷却効果を身体に得られないまま、やむを得ない状況下で作業を継続しなければならず、作業者には不快感が生じる。それ故に、作業者は、冷やした冷却水を持続的に循環させ、より長い時間、効果的に身体を冷やすことができる冷却衣服を希求していた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、着用者に対し、より長い時間、持続的に冷却効果をもたらすことができる冷却衣服を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る冷却衣服は、以下の構成を有する。

（１）ポンプにより冷却流体を循環させる管路に、ペルチェ素子により該冷却流体との間で熱交換可能な熱交換部を配設してなる冷却流体循環経路を、衣服本体に備えた冷却衣服において、前記冷却流体を貯留可能な有底袋状の貯留部を有し、前記冷却流体循環経路は、前記管路に対し、一端側の流入部と他端側の流出部をそれぞれ前記貯留部内に連通可能に接続し、前記ポンプにより、前記貯留部に貯留された前記冷却流体を、前記熱交換部を経て、前記流出部より前記管路に循環させ、前記流入部から前記貯留部内に還流させる系統で、前記衣服本体の内面側に配されていること、前記熱交換部は、前記ペルチェ素子で吸熱下になる冷却面を、前記貯留部の内部空間に向けた配置態様の下、前記冷却面の反対側にある放熱面で生じる発熱を、前記衣服本体の外面側から大気中に放熱可能に配設されていること、前記流入部と前記熱交換部は、いずれも前記貯留部の底側に設けられ、前記熱交換部が、高温化して前記流入部から前記貯留部に流入した前記冷却流体を、前記ペルチェ素子での吸熱に基づく熱交換を伴って低温化することで、前記流入部側より温度を下げた状態の前記冷却流体が、前記貯留部から前記流出部に流出されること、を特徴とする。なお、着用者が本発明に係る冷却衣服の使用を開始するにあたり、冷却流体循環経路に注入して貯留部に貯める冷却流体の温度は、目安として、例えば、十数℃より低く、凝固しない液体状の物性を維持できる温度帯域内である。冷却流体が水の場合には、その温度Ｔ（℃）は、例えば、０＜Ｔ＜１２乃至１５近傍である。
（２）（１）に記載する冷却衣服において、当該冷却衣服は、凝固可能な物性の冷却物質を前記貯留部に収容した状態の下、前記冷却流体を前記冷却物質で冷やして使用するものであること、を特徴とする。
（３）（２）に記載する冷却衣服において、前記貯留部は、前記冷却物質をペットボトル内に収容した状態にある冷却物質入りペットボトルを、出し入れ自在な態様で収容可能であり、前記冷却流体循環経路では、前記貯留部に貯留された前記冷却流体が、前記冷却物質入りペットボトルとの接触を介して、前記流出部より前記管路を通じて、前記流入部から前記貯留部に還流されること、当該冷却衣服は、前記貯留部内に貯留された前記冷却流体に、前記冷却物質入りペットボトルを浸漬した状態で、使用するものであること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する冷却衣服において、前記熱交換部は、前記ペルチェ素子の前記冷却面を、または前記冷却面に密着させた金属製の伝熱部材を、前記貯留部の内部空間をなす壁部に取り付けて形成されていること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する冷却衣服において、電気的に制御可能な制御手段を備え、前記制御手段は、前記ペルチェ素子の前記冷却面に呈する吸熱の温度を、複数の段階に分けて可変できること、を特徴とする。
（６）（５）に記載する冷却衣服において、前記貯留部に貯留した前記冷却流体の温度を検知可能な検知手段を有し、前記制御手段は、前記検知手段の出力信号で得られる前記冷却流体の状態に応じて、前記ペルチェ素子の前記冷却面に呈する吸熱の温度を調節できること、を特徴とする。
（７）（１）乃至（６）のいずれか１つに記載する冷却衣服において、前記貯留部は、前記衣服本体の前記外面に形成された包囲部で被覆され、前記包囲部には、前記放熱面を外気と接触可能に形成された排熱部が設けられていること、を特徴とする。
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載する冷却衣服において、前記衣服本体は、着用者上体に装着するベストであること、を特徴とする。

上記構成を有する本発明に係る冷却衣服の作用・効果について説明する。

（１）ポンプにより冷却流体を循環させる管路に、ペルチェ素子により該冷却流体との間で熱交換可能な熱交換部を配設してなる冷却流体循環経路を、衣服本体に備えた冷却衣服において、冷却流体を貯留可能な有底袋状の貯留部を有し、冷却流体循環経路は、管路に対し、一端側の流入部と他端側の流出部をそれぞれ貯留部内に連通可能に接続し、ポンプにより、貯留部に貯留された冷却流体を、熱交換部を経て、流出部より管路に循環させ、流入部から貯留部内に還流させる系統で、衣服本体の内面側に配されていること、熱交換部は、ペルチェ素子で吸熱下になる冷却面を、貯留部の内部空間に向けた配置態様の下、冷却面の反対側にある放熱面で生じる発熱を、衣服本体の外面側から大気中に放熱可能に配設されていること、流入部と熱交換部は、いずれも貯留部の底側に設けられ、熱交換部が、高温化して流入部から貯留部に流入した冷却流体を、ペルチェ素子での吸熱に基づく熱交換を伴って低温化することで、流入部側より温度を下げた状態の冷却流体が、貯留部から流出部に流出されること、を特徴とする。

この特徴により、冷却流体（水等）は、冷却流体循環経路を常に循環しているが、貯留部の内部空間では、既に貯留されている冷却流体が、例えば、十数℃より低い温度下になっているペルチェ素子の冷却面により、身体を効果的に冷やす温度（水温）まで冷却されている。そのため、本発明に係る冷却衣服の着用者の身体から熱を奪い、一例として２５～３０℃近傍まで高温化した状態の冷却流体が、流入部から貯留部の内部空間に還流されても、貯留部の内部空間で、既にペルチェ素子の冷却面によって、一例として１０℃を下回る温度まで低温化された冷却流体が、常に流出部から管路に送出される。それ故に、着用者が、本発明に係る冷却衣服の使用開始以降、冷却流体が、貯留部の内部空間を含む冷却流体循環経路を繰り返し循環している間、流出部から管路に送出される冷却流体は、ペルチェ素子の冷却面により、着用者にとって快適さを得られる温度（例えば、十数℃）に常に低温化できていることから、本発明に係る冷却衣服は、より長い時間、着用者の身体を持続的に冷却し続けることができる。

従って、本発明に係る冷却衣服によれば、着用者に対し、より長い時間、持続的に冷却効果をもたらすことができている、という優れた効果を奏する。

（２）に記載する冷却衣服において、当該冷却衣服は、凝固可能な物性の冷却物質を貯留部に収容した状態の下、冷却流体を冷却物質で冷やして使用するものであること、を特徴とする。

この特徴により、冷却流体（水等）は、ペルチェ素子の作動ＯＮ／ＯＦＦ状態に拘わらず、貯留部の内部空間に貯留している間に、冷却物質（氷、飲料水による凝固物等）で冷すことができているため、冷却流体循環経路には、着用者にとって快適な温度に低温化した冷却流体が、流動するようになる。

（３）に記載する冷却衣服において、貯留部は、冷却物質をペットボトル内に収容した状態にある冷却物質入りペットボトルを、出し入れ自在な態様で収容可能であり、冷却流体循環経路では、貯留部に貯留された冷却流体が、冷却物質入りペットボトルとの接触を介して、流出部より管路を通じて、流入部から貯留部に還流されること、当該冷却衣服は、貯留部内に貯留された冷却流体に、冷却物質入りペットボトルを浸漬した状態で、使用するものであること、を特徴とする。

この特徴により、貯留部の内部空間に貯留した高温化状態の冷却流体（水等）は、ペットボトル内の冷却物質（氷、飲料水による凝固物等）との熱交換により、冷却されて低温化すると共に、ペルチェ素子の冷却面に呈する吸熱で冷却されて低温化する。それ故に、貯留部の内部空間を含む冷却流体循環経路では、着用者が、本発明に係る冷却衣服の使用を開始すると、冷却流体は当初、冷却物質から熱を奪われて冷却されるが、冷却物質の融解により、冷却流体が、一例として２０℃を上回る高温まで上昇しても、ペルチェ素子の冷却面に呈する吸熱で冷却される。そのため、本発明に係る冷却衣服の使用中、冷却流体は常時、貯留部の内部空間を含む冷却流体循環経路を循環している間、身体を効果的に冷やす温度に保たれ易くなっており、本発明に係る冷却衣服による持続的な冷却効果は、経時的に安定している。

（４）に記載する冷却衣服において、熱交換部は、ペルチェ素子の冷却面を、または冷却面に密着させた金属製の伝熱部材を、貯留部の内部空間をなす壁部に取り付けて形成されていること、を特徴とする。

この特徴により、貯留部の内部空間に貯留した冷却流体（水等）は、ペルチェ素子の冷却面に呈する吸熱に対し、熱伝導のロスを抑えて、より短い時間で効率良く冷却される。

（５）に記載する冷却衣服において、電気的に制御可能な制御手段を備え、制御手段は、ペルチェ素子の冷却面に呈する吸熱の温度を、複数の段階に分けて可変できること、を特徴とする。

この特徴により、制御手段は、吸熱の温度を、冷却流体（水等）の温度に応じて、適切に調整することで、ペルチェ素子に対し、出力時に無駄な消費電力を伴わずに、電力を供給することができる。

（６）に記載する冷却衣服において、貯留部に貯留した冷却流体の温度を検知可能な検知手段を有し、制御手段は、検知手段の出力信号で得られる冷却流体の状態に応じて、ペルチェ素子の冷却面に呈する吸熱の温度を調節できること、を特徴とする。

この特徴により、制御手段は、高温化した冷却流体（水等）の温度に応じて、ペルチェ素子の出力を制御して、冷却面に呈する吸熱の温度を可変させることができる。そのため、電源部は、より長い時間にわたって、電力をペルチェ素子に供給し続けることができるようになり、冷却流体の温度に応じて吸熱の温度調節を可変させると、吸熱の温度を可変させない場合に比べ、着用者を効果的に冷却できる持続時間を、例えば、２～３倍程、長くすることができる。

（７）に記載する冷却衣服において、貯留部は、衣服本体の外面に形成された包囲部で被覆され、包囲部には、放熱面を外気と接触可能に形成された排熱部が設けられていること、を特徴とする。

この特徴により、放熱面で生じる数十℃程の発熱が、本発明に係る冷却衣服の着用者の背中側から後方に放たれるため、着用者は、放熱面での発熱による影響をほとんど受けることなく、本発明に係る冷却衣服は、着用者への快適性を損なわない。

（８）に記載する冷却衣服において、衣服本体は、着用者上体に装着するベストであること、を特徴とする。

この特徴により、本発明に係る冷却衣服は、着用者への身動きを大きく損なうことなく、冷却流体循環経路を循環する冷却流体（水等）により、特に暑さを感じる首筋や頚椎付近、及び脇の下にある動脈等を含め、着用者上体をくまなく、効果的に冷やすことができる。

実施形態に係る冷却衣服を示す斜視図である。 図１に示す冷却衣服の正面図である。 図１に示す冷却衣服の背面図である。 図１に示す冷却衣服を展開した状態で示す平面図である。 実施形態に係る冷却衣服の貯留部に冷却物質入りペットボトルを出し入れする要領を示す説明図であり、包囲部にペルチェ素子ユニットを固設していない状態を示す図である。 実施形態に係る冷却衣服の貯留部に冷却物質入りペットボトルを収容した状態を側視で示す説明図である。 図６中、Ａ部の拡大図である。 図６に続き、貯留部に冷却物質入りペットボトルを収容した状態を、斜視で示す説明図である。 実施形態に係る冷却衣服に具備する制御ユニットの構成を示すブロック図である。 実施形態に係る冷却衣服の制御ユニットにより、温度センサの検知温度と、流入部側と流出部側との水温差に基づく、ペルチェ素子ユニットの吸熱温度の制御に関し、一例で示すタイミングチャートである。 実施形態に係る冷却衣服において、冷却物質入りペットボトルと共に、ペルチェ素子ユニットの冷却面で冷却流体を冷やす様子を模式的に示す説明図である。

以下、本発明に係る冷却衣服について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る冷却衣服は、例えば、猛暑下の屋外で働く作業者や、屋内の蒸し暑い環境下で働く作業者、炎天下でのレクリエーションやスポーツ、観戦等を行っている人等、着用者の身体を冷やすために使用される。この冷却衣服の形態は、作業時に着衣する作業服のほか、娯楽やレジャー、イベントや行事、スポーツ、ジョギング、自転車等をはじめ、様々な用途で着用可能な多目的の上着・ベスト等である。

＜冷却衣服１の概要＞
はじめに、冷却衣服１の概要について、図１～図５を用いて簡単に説明する。図１は、実施形態に係る冷却衣服を示す斜視図であり、図１に示す冷却衣服の正面図を図２に、背面図を図３に、図１に示す冷却衣服を展開した状態で示す平面図を図４に、それぞれ示す。図５は、実施形態に係る冷却衣服の貯留部に冷却物質入りペットボトルを出し入れする要領を示す説明図であり、包囲部にペルチェ素子ユニットを固設していない状態を示す図である。図１～図５に示すように、冷却衣服１は、例えば、水、飲料水等、凝固可能な冷却物質Ｍをペットボトル９０内に収容した状態にある冷却物質入りペットボトル９０Ｘを、立ち姿勢の態様で出し入れ自在に収容可能な有底袋状の貯留部５０を、衣服本体１０に有し、この衣服本体１０の内面１０ａ側に冷却流体循環経路２を備えている。

＜衣服本体１０について＞
次に、衣服本体１０について、説明する。冷却衣服１では、衣服本体１０は、本実施形態では、着用者上体に装着するベストの形態で形成され、例えば、ナイロン（nylon）、ポリエステル（polyester）等、耐熱性、耐強度、蒸散性に優れた合成樹脂繊維製の生地からなる。衣服本体１０の内面１０ａは、メッシュ状の生地で形成されている。

図１及び図２に示すように、衣服本体１０は、左右に分割された前身頃１１、後身頃１２、肩部１３、襟部１４、脇腹部１５等を有し、肩部１３からせり上がった襟部１４は、着用者の首回りを覆う態様となっている。脇腹部１５は、前身頃１１と後身頃１２との間の脇下部分で、左右両側の前身頃１１に連結していると共に、後身頃１２と連結している。

また、図２に示すように、衣服本体１０は、左側の前身頃１１と右側の前身頃１１との間には、前身頃１１と後身頃１２とから延出された一対のベルト（ベルト２５Ａ、ベルト２５Ｂ）を２組有し、２組とも、ベルト２５Ａ、ベルト２５Ｂ同士が、移動カン２６を介して長さ調整可能に連結されている。また、前身頃１１と後身頃１２から延出した一対のベルト（ベルト２５Ａ、ベルト２５Ｂ）は、着脱自在に連結することができている。

図２及び図３に示すように、衣服本体１０は、左右両側とも前身頃１１の腹部付近に、ファスナで開閉可能な第１ポケット２１を、貯留部５０上方の肩部１３に、ファスナで開閉可能な第２ポケット２２を、後身頃１２の腰部付近に、ファスナで開閉可能な第３ポケット２３を、それぞれ外面側に具備している。第１ポケット２１～第３ポケット２３はいずれも、２枚の袋布をパッチ状に重合してなる。

＜冷却流体循環経路２について＞
図１～図５に示すように、冷却衣服１は、ポンプ７４により冷却流体Ｎを循環させる管路７１に、ペルチェ素子ユニット３１（ペルチェ素子）により、冷却流体Ｎとの間で熱交換可能な熱交換部３０を配設した冷却流体循環経路２を有する。冷却流体循環経路２は、管路７１と、この管路７１の一端側に流入部７２と、その反対の他端側に流出部７３とをそれぞれ貯留部５０内に連通可能に接続し、管路７１内に冷却流体Ｎ（本実施形態では、水）を送出させるポンプ７４等を有する。ポンプ７４は、第３ポケット２３内に収容されている。流入部７２と流出部７３は、後に詳述する貯留部５０に配設されている。冷却流体循環経路２は、ポンプ７４により、貯留部５０に貯留された冷却流体Ｎを、熱交換部３０を経て、流出部７３より管路７１に循環させ、流入部７２から貯留部５０内に還流させる系統で構成されている。

冷却流体循環経路２は、衣服本体１０の内面１０ａ側に配設されている。管路７１は、可撓性を有した樹脂製で、長尺状のチューブからなり、後身頃１２から肩部１３、左右双方の前身頃１１を経て、再び後身頃１２に戻る循環経路をなしている。冷却流体循環経路２では、左右双方の前身頃１１、後身頃１２、及び肩部１３で、ガイド部２７が、衣服本体１０の内面１０ａに設けられている。ガイド部２７は、短冊状の部材の長手方向両端部を、衣服本体１０の内面１０ａに固着してアーチ状に形成され、管路７１は、ガイド部２７を挿通して保持されている。

＜貯留部５０について＞
図１及び図５に示すように、貯留部５０は、第２ポケット２２内に収容されている。貯留部５０は、冷却流体Ｎを液密に貯留可能な有底袋状に形成されている。具体的には、貯留部５０は、防水性と可撓性を有した合成樹脂製のシート材により、袋状に形成されており、その一部に収容口５３が設けられている。収容口５３は、貯留部５０の内部空間５０Ｓを、衣服本体１０の外部と連通可能に形成されている。収容口５３には、蓋体５４が、衣服本体１０の外面側にある口金５５と、紐５６で連結して設けられている。蓋体５４は、収容口５３を液密に閉塞すると共に、貯留部５０の内部空間５０Ｓとその外部との間で、冷却物質入りペットボトル９０Ｘ及び冷却流体Ｎの出入りを行うときに開放される。

本実施形態では、冷却衣服１は、凝固可能な冷却物質Ｍ（水や飲料水等）を貯留部５０に収容した状態の下、冷却流体Ｎを冷却物質Ｍで冷やして使用するものである。具体的には、冷却衣服１は、貯留部５０内に貯留した冷却流体Ｎに、冷却物質Ｍをペットボトル９０内に収容した状態にある冷却物質Ｍ入りペットボトル９０を浸漬した状態で、使用するものである。そのため、収容口５３は、ペットボトル９０（冷却物質入りペットボトル９０Ｘ）を自在に出し入れできる大きさになっていると共に、貯留部５０は、冷却物質入りペットボトル９０Ｘを、収容口５３を通じて内部空間５０Ｓに収容可能に形成されている。

冷却衣服１の使用にあたり、貯留部５０には、冷却物質入りペットボトル９０Ｘのほか、冷却流体循環経路２を流通させる冷却流体Ｎが、収容口５３から内部空間５０Ｓに充填される。すなわち、冷却流体循環経路２では、予め貯留部５０に冷却流体Ｎが充填されると共に、冷却物質入りペットボトル９０Ｘを収容した上で、ポンプ７４により、貯留部５０に貯留した冷却流体Ｎが、熱交換部３０を通過すると共に、冷却物質入りペットボトル９０Ｘの外周面９０ａとの接触を介して、流出部７３より管路７１を流れて、流入部７２から貯留部５０内に還流される。貯留部５０の内部空間５０Ｓに対し、流入部７２は、底５２側に設けられ、流出部７３は、流入部７２より上方の収容口５３側に設けられている。

＜熱交換部３０について＞
次に、熱交換部３０について、図６～図９を用いて説明する。図６は、実施形態に係る冷却衣服の貯留部に冷却物質入りペットボトルを収容した状態を、側視で示す説明図であり、図６中、Ａ部の拡大図を図７に示す。図８は、図６に続き、貯留部に冷却物質入りペットボトルを収容した状態を、斜視で示す説明図である。

図６～図８に示すように、熱交換部３０は、ペルチェ素子ユニット３１を用いて構成されている。熱交換部３０は、ペルチェ素子で吸熱下になる冷却面３２を、貯留部５０の内部空間５０Ｓに向けた配置態様の下、冷却面３２の反対側にある放熱面３３で生じる発熱を、衣服本体１０の外面１０ｂ側から大気中に放熱可能に配設されている。熱交換部３０は、貯留部５０の底５２側に設けられ、本実施形態では、ペルチェ素子の冷却面３２を、貯留部５０の内部空間５０Ｓをなす壁部５１に装着されている。貯留部５０は、衣服本体１０の外面１０ｂ（図３参照）に形成された包囲部５７で被覆され、包囲部に５７は、ペルチェ素子の放熱面３３を外気Ａｒと接触可能に形成された排熱部５８が設けられている。

具体的に説明する。ペルチェ素子ユニット３１が、冷却流体循環経路２のうち、貯留部５０の内部空間５０Ｓの底５２側で、流入部７２と近接した部位に配設されている。ペルチェ素子ユニット３１は、冷却面３２及び放熱面３３を含むペルチェ素子と、ペルチェ素子に向けて吸気する吸気部３４と、カバー部材に形成された内側フランジ３５と、吸気部３４を形成する凸部３６と、外側フランジ３８を形成した締結具３７等を有する。ペルチェ素子ユニット３１は、ペルチェ素子をカバー部材の中に収納されている。ペルチェ素子は、板状の半導体熱電素子の一種である。ペルチェ素子に直流電流が供給されると、ペルチェ素子の平板部では、ペルチェ効果により、一面（冷却面）が、例えば、十数℃より低い温度下にある所定の低温度で吸熱した状態になると同時に、その反対側の他面（放熱面）が、例えば、数十℃より高い温度下にある所定の高温度で発熱した状態となる。

図６～図８に示すように、ペルチェ素子ユニット３１は、衣服本体１０の包囲部５７にある開口５９Ｈに凸部３６を挿通し、内側フランジ３５を、開口５９Ｈに外周にある外周縁部５９に当接させた状態の下、凸部３６の内側フランジ３５と締結具３７の外側フランジ３８との間に外周縁部５９を挟む込み、凸部３６と締結具３７との締結により、包囲部５７に固着した状態で装着される。この固設状態の下、包囲部５７にある排熱部５８では、ペルチェ素子ユニット３１の吸気部３４が、包囲部５７の外側に配置されるため、ペルチェ素子の放熱面３３からの発熱Ｈｏｕｔは、外気Ａｒに向けて放熱される。

他方で、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２は、パッキン等のシール部３９により、貯留部５０の内部空間５０Ｓをなす壁部５１と液密な状態で取り付けられており、内部空間５０Ｓにある冷却流体Ｎ（水）が、冷却面３２と壁部５１との間から貯留部５０の外側に漏洩するのを防止できている。

なお、衣服本体１０の洗濯等で、ペルチェ素子ユニット３１を衣服本体１０から取り外すときには、凸部３６と締結具３７との締結を解除すると共に、貯留部５０の壁部５１からペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２を取り外す必要がある。そのため、シール部３９は、貯留部５０の壁部５１に対し、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２の取り付けとその取り外しを繰り返しても、壁部５１と冷却面３２との液密状態を保持できる構造で形成されていることが好ましい。

＜温度センサ８５について＞
図８に示すように、貯留部５０には、本実施形態では、温度センサ８５Ｌ（８５）（検知手段）が、内部空間５０Ｓの底５２側で、流入部７２に近接した部位に配設されている。温度センサ８５Ｌ（８５）は、貯留部５０に貯留した冷却流体Ｎ（水）の状態（温度）を検知可能なセンサである。温度センサ８５Ｌ（８５）は、貯留部５０の底５２付近に滞留する冷却流体Ｎ（水）の水温を検知する。温度センサ８５は、例えば、５℃のように、定量的な計測値で水温の状態を検知する機能を有するセンサのほか、例えば、「低温状態モード」のように、水温の状態を定性的に検知する機能を有するセンサであっても良い。

なお、温度センサ８５は、本実施形態では、一例として、貯留部５０に対し、流入部７２の近接部位に設けたが、温度センサ８５の配設有無や、配設箇所は、本実施形態に限定されるものではなく、温度センサ８５を配設しない場合を含めて、適宜変更可能である。例えば、図８に示すように、流入部７２の近接部位に設けた温度センサ８５Ｌ（８５）により、貯留部５０の底５２付近に滞留する冷却流体Ｎ（水）の水温を検知すると共に、貯留部５０内の流出部７３に近接した部位に設けた温度センサ８５Ｈ（８５）により、管路７１に流通する冷却流体Ｎ（水）の水温を検知して、流入部７２側と流出部７３側との冷却流体Ｎ（水）の水温差が検知されても良い。

＜制御ユニット８０について＞
図９は、実施形態に係る冷却衣服に具備する制御ユニットの構成を示すブロック図である。図２及び図９に示すように、冷却衣服１は、制御ユニット８０（制御手段）を備え、制御ユニット８０は、制御部８１と、操作部８２と、表示部８３等を有する。制御ユニット８０内では、操作部８２と表示部８３が、制御部８１と電気的に接続されている。

ペルチェ素子ユニット３１では、ペルチェ素子は、配線により、制御ユニット８０を介して、電源部（図示省略）と電気的に接続されている。電源部は、ペルチェ素子ユニット３１のペルチェ素子に電力を供給する一次電池や二次電池等の蓄電池である。電源部と配線とは、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続等、コネクタを介した接続により、自在に着脱可能となっている。電源部の電力は、配線を通じて制御ユニット８０に供給される。

制御部８１は、ペルチェ素子ユニット３１のペルチェ素子や、貯留部５０内の温度センサ８５、冷却流体循環経路２内のポンプ７４に対し、電気的に制御を行う制御手段である。具体的には、制御部８１は、例えば、ペルチェ素子への通電時の電流制御、ペルチェ素子に印加する電圧制御、デューティ制御等により、ペルチェ素子で吸熱する温度を制御している。なお、制御部８１は、必要に応じて、ポンプ７４により、冷却流体循環経路２を流動する冷却流体Ｎの圧送（循環）流量を制御しても良い。

操作部８２は、制御ユニット８０上にある押下部を、所定の操作モードに基づいて、指で軽く押すことにより、ペルチェ素子ユニット３１に対し、ペルチェ素子への通電のオン／オフの切替え操作と、冷却面３２での吸熱温度を制御部８１で制御するための操作を可能とした態様で構成されている。表示部８３は、制御ユニット８０上にある表示部で、操作部８２で行う操作に対応して、複数種の色から選択的に発光可能とした態様で構成されている。

また、制御部８１は、その制御機能の一つとして、ペルチェ素子の冷却面３２に呈する吸熱温度を、本実施形態では、温度センサ８５の出力信号で得られる冷却流体Ｎの状態に応じて、ペルチェ素子の冷却面３２に呈する吸熱温度を、複数段階に可変して調節できる。

具体的に説明する。図１０は、実施形態に係る冷却衣服の制御ユニットにより、温度センサの検知温度と、流入部側と流出部側との水温差に基づく、ペルチェ素子ユニットの吸熱温度の制御に関し、一例で示すタイミングチャートである。

制御部８１は、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２で吸熱する温度として、図１０に示すように、低温状態（図１０では、「低温」と表記）、中温状態（図１０では、「中温」と表記）、及び高温状態（図１０では、「高温」と表記）と、本実施形態では、３段階に制御可能となっている。低温状態は、ペルチェ素子において、フルに出力して吸熱可能な１００％の状態であり、ペルチェ素子で最も低い温度下で吸熱された冷熱となっている。高温状態は、ペルチェ素子において、低温状態と比べ、半分程の出力で吸熱可能な５０％（一例）の状態であり、ペルチェ素子で最も高い温度下で吸熱された冷熱となっている。中温状態は、ペルチェ素子において、高温状態と低温状態との中間の出力で吸熱可能な７５％（一例）の状態であり、高温状態より低く、かつ低温状態より高い温度帯域内にある温度下で吸熱された冷熱となっている。なお、冷却面３２での吸熱制御は、３段階に限定されるものではなく、２段階以上であれば、種々変更可能である。

温度センサ８５Ｌ（８５）は、本実施形態では、凝固した状態にある冷却物質Ｍ（水や飲料水等）の温度（零度近傍）との対比で、例えば、概ね２℃以内の温度差に相当する温度帯域の「低温モード」（図１０では、検知温度「低温」と表記）、概ね３℃前後の温度差に相当する温度帯域の「中温モード」（図１０では、検知温度「中温」と表記）、及び概ね５℃を上回る温度差に相当する温度帯域の「高温モード」（図１０では、検知温度「高温」と表記）等に応じた検知信号を、制御部８１に出力する。

制御部８１は、冷却流体Ｎに対し、流出部７３側と流入部７２側との相対的な温度差（水温差）について、温度センサ８５Ｌ（８５）の出力信号で、「低温モード」の検知結果より、水温差２℃程度までの第１の場合（図１０では、水温差「小」と表記）、「中温モード」の検知結果より、水温差３℃前後程度までの第２の場合（図１０では、水温差「中」と表記）、及び「高温モード」の検知結果より、水温差５℃を上回る第３の場合（図１０では、水温差「大」と表記）等に応じて、ペルチェ素子の吸熱温度を制御する。なお、第１の場合から第３の場合に挙げた各水温差の数値は、あくまでも一例の目安であり、本実施形態で限定されるものではなく、適宜変更可能である。

図１０に示すタイミングチャートでは、第１の場合は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの状況に相当する。第１の場合では、制御部８１は、温度センサ８５Ｌ（８５）からの「低温モード」の出力信号に基づいて、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２での吸熱温度を、高温状態に設定する。また、第２の場合は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの状況に相当する。第２の場合では、制御部８１は、温度センサ８５Ｌ（８５）からの「中温モード」の出力信号に基づいて、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２での吸熱温度を、中温状態に設定する。また、第３の場合は、時刻ｔ２以降の状況に相当する。第３の場合では、制御部８１は、温度センサ８５Ｌ（８５）からの「高温モード」の出力信号に基づいて、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２での吸熱温度を、低温状態に設定する。

なお、貯留部５０に温度センサ８５を配設していない冷却衣服１の場合、その着用者が、制御ユニット８０の操作部８２を手動で操作して、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２での吸熱温度に対し、３段階（低温状態、中温状態、高温状態）の中から所望の温度状態を選択しても良い。

次に、熱交換部３０の役割について、図１１を用いて詳細に説明する。図１１は、実施形態に係る冷却衣服において、冷却物質入りペットボトルと共に、ペルチェ素子ユニットの冷却面で冷却流体を冷やす様子を模式的に示す説明図である。

図１１に示すように、冷却流体循環経路２では、循環経路をなす管路７１全体の流路を含んだ上で、貯留部５０の内部空間５０Ｓに貯留できるよう、冷却流体Ｎ（水等）が貯留部５０に充填される。また、冷却物質Ｍ（水や飲料水等）を凝固させた状態（または、例えば、零度に近い低温に冷やされた液体状態）の冷却物質入りペットボトル９０Ｘが、図６、図８、及び図１１に示すように、立ち姿勢により、貯留した冷却流体Ｎに浸漬した状態で、貯留部５０の内部空間５０Ｓに収容されてから、冷却衣服１は使用される。

内部空間５０Ｓに貯留した冷却流体Ｎは、図２～図４に示すように、ポンプ７４により、流出部７３から管路７１内の流路に継続的に送出される。冷却流体Ｎは、管路７１内の流通を経て、再び貯留部５０の内部空間５０Ｓに還流される。このとき、冷却流体Ｎ（水）は、当該冷却衣服１の着用者の身体から熱を奪って、流入部７２から内部空間５０Ｓに還流されているため、流出部７３の送出時の水温に比べ、高温化している。

高温化した冷却流体Ｎは、図６、図８、及び図１１に示すように、流入部７２から内部空間５０Ｓに流入後、冷却物質入りペットボトル９０Ｘの外周面９０ａと接触しながら内部空間５０Ｓを流通する。そのため、高温化した冷却流体Ｎは、ポンプ７４による送出流量を維持したまま、冷却物質入りペットボトル９０Ｘの外周面９０ａを介して、冷却物質Ｍとの間で熱交換を行うことにより、冷却されて低温化し、冷却衣服１の着用者にとって、快適さを感じる適温に調整される。内部空間５０Ｓで低温化した冷却流体Ｎは、管路７１に向けて流出部７３から送出され、着用者を持続的に冷やすことができている。

しかしながら、冷却物質入りペットボトル９０Ｘの内部では、図１１に示すように、凝固していた冷却物質Ｍ（氷等）は、経時的に融解して、融液（液体）である冷却融解物質Ｋ（水等）に変化してしまう。冷却物質Ｍが、凝固状態から融液状態に相変化後、冷却融解物質Ｋの温度は次第に上昇していくため、高温化した冷却流体Ｎに対し、冷却融解物質Ｋによる冷却効果は、相変化前の冷却物質Ｍに比べ、徐々に低下する。それ故に、冷却衣服１では、冷却物質Ｍが融解し始めて以降、着用者への効果的な冷却ができなくなる。

このような冷却物質Ｍの融解により、着用者を効果的に冷却できなくなる場合や、冷却物質入りペットボトル９０Ｘ（冷却物質Ｍ）で冷却流体Ｎを冷却しない場合等で、熱交換部３０は、高温化している冷却流体Ｎを貯留部５０の内部空間５０Ｓで冷やす。すなわち、図６、図８、及び図１１に示すように、熱交換部３０は、高温化して流入部７２から貯留部５０の内部空間５０Ｓに流入した冷却流体Ｎを、ペルチェ素子ユニット３１のペルチェ素子による吸熱に基づき、熱交換を伴って低温化することにより、流入部７２側より温度を下げた状態の冷却流体Ｎが、貯留部５０の内部空間５０Ｓから流出部７３を経て、冷却流体循環経路２の管路７１に流出される。

図１０及び図１１に示すように、特に冷却物質Ｍが融解し始めて以降、ペットボトル９０内で冷却物質Ｍと冷却融解物質Ｋが共存した状態になっている場合や、冷却融解物質Ｋだけの状態になっている場合に、熱交換部３０では、ペルチェ素子ユニット３１による吸熱が行われる。具体的には、高温化している冷却流体Ｎが、流入部７２から貯留部５０の内部空間５０Ｓに流入し、内部空間５０Ｓから流出部７３を通じて管路７１に向けて送出されるとき、流入部７２から流入した直後で高温状態にある冷却流体Ｎは、図１０に示す細斜線図示入り矢印のように、一例として、１０℃を下回る温度下になっている冷却面３２に沿う流れで、この冷却面３２を通過する。

冷却面３２を通過した冷却流体Ｎは、冷却面３２との接触で冷却されて低温化しており、図１０中、大クロス図示入り矢印と粗斜線図示入り矢印に示すように、ペットボトル９０の外周面９０ａに沿う周方向の流れを伴いながら、図１０に示す小クロス図示入り矢印に示すように、流出部７３に向けて流れ、管路７１に向けて流出部７３から送出される。

かくして、冷却物質入りペットボトル９０Ｘで冷却物質Ｍ（氷等）の融解に起因して、冷却流体Ｎへの冷却効果が低下した場合でも、ペットボトル９０内の冷却融解物質Ｋに代えて、熱交換部３０では、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱により、高温化している冷却流体Ｎが、冷却されて低温化する。また、元々冷却物質入りペットボトル９０Ｘを用いず、冷却物質Ｍ（氷等）で冷却流体Ｎを冷さない場合でも、熱交換部３０では、高温化している冷却流体Ｎが、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱により、冷却されて低温化する。

なお、冷却物質入りペットボトル９０Ｘを用いた場合に、ペットボトル９０内が、凝固した冷却物質Ｍで満たされ、冷却物質Ｍが融解していない状態であっても、熱交換部３０を作動して、内部空間５０Ｓの冷却流体Ｎが、冷却物質入りペットボトル９０Ｘの冷却物質Ｍと共に、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２の吸熱により、冷却されても良い。このような冷却衣服１の使い方であれば、冷却物質Ｍの融解が、ペルチェ素子ユニット３１によって抑制され、冷却衣服１では、着用者を快適な温度に冷却できる持続時間を、より長くすることができる。但し、ペルチェ素子ユニット３１では、冷却面３２での吸熱温度が零℃以下にする必要がある。

次に、本実施形態に係る冷却衣服１の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る冷却衣服１は、ポンプ７４により冷却流体Ｎを循環させる管路７１に、ペルチェ素子ユニット３１により該冷却流体Ｎとの間で熱交換可能な熱交換部３０を配設してなる冷却流体循環経路２を、衣服本体１０に備えた冷却衣服において、冷却流体Ｎを貯留可能な有底袋状の貯留部５０を有し、冷却流体循環経路２は、管路７１に対し、一端側の流入部７２と他端側の流出部７３をそれぞれ貯留部５０内に連通可能に接続し、ポンプ７４により、貯留部５０に貯留された冷却流体Ｎを、熱交換部３０を経て、流出部７３より管路７１に循環させ、流入部７２から貯留部５０内に還流させる系統で、衣服本体１０の内面１０ａ側に配されていること、熱交換部３０は、ペルチェ素子ユニット３１で吸熱下になる冷却面３２を、貯留部５０の内部空間５０Ｓに向けた配置態様の下、冷却面３２の反対側にある放熱面３３で生じる発熱Ｈｏｕｔを、衣服本体１０の外面１０ｂ側から大気中に放熱可能に配設されていること、流入部７２と熱交換部３０は、いずれも貯留部５０の底５２側に設けられ、熱交換部３０が、高温化して流入部７２から貯留部５０に流入した冷却流体Ｎを、ペルチェ素子ユニット３１での吸熱に基づく熱交換を伴って低温化することで、流入部７２側より温度を下げた状態の冷却流体Ｎが、貯留部５０から流出部７３に流出されること、を特徴とする。

この特徴により、冷却流体Ｎ（水）は、冷却流体循環経路２を常に循環しているが、貯留部５０の内部空間５０Ｓでは、既に貯留されている冷却流体Ｎが、例えば、十数℃より低い温度下になっているペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２により、身体を効果的に冷やす温度（水温）まで冷却されている。そのため、当該冷却衣服１の着用者の身体から熱を奪い、一例として２５～３０℃近傍まで高温化した状態の冷却流体Ｎが、流入部７２から貯留部５０の内部空間５０Ｓに還流されても、貯留部５０の内部空間５０Ｓで、既にペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２によって、一例として１０℃を下回る温度まで低温化された状態の冷却流体Ｎが、常に流出部７３から管路７１に送出される。それ故に、着用者が、冷却衣服１の使用開始以降、冷却流体Ｎが、貯留部５０の内部空間５０Ｓを含む冷却流体循環経路２を繰り返し循環している間、流出部７３から管路７１に送出される冷却流体Ｎは、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２により、着用者にとって快適さを得られる温度（例えば、十数℃）に常に低温化できていることから、冷却衣服１は、より長い時間、着用者の身体を持続的に冷却し続けることができる。

ところで、例えば、高層ビル建設現場での作業や、送電線用鉄塔等の構造物で高所作業を行う作業者等が、冷却衣服１を使用することも想定される。このような作業者は、高所にある作業現場に一旦移動すると、一般的には、作業中、ほとんど地上と行き来をせず、高所の作業現場に、比較的長時間に亘り留まり続ける傾向にある。このような作業者が、冷却衣服１のような冷却衣服をする場合、循環する冷却水により、着用者の身体を効果的に冷却できている冷却持続時間が短いと、冷却衣服を着た作業者が、炎天下で高所の作業現場にいる間に、十分な冷却効果を身体に得られないまま、やむを得ない状況下で作業を継続しなければならず、作業者には不快感が生じてしまう。

これに対し、冷却衣服１は、冷やした冷却流体Ｎ（水）を持続的に循環させ、より長い時間、効果的に身体を冷やすことができる。そのため、高所作業を行う作業者等が、冷却衣服１を着用して作業を行っている間、冷却衣服１による冷却効果を途中で失うことはなく、快適さを維持しながら作業を終えることが可能になる。それ故に、作業者等にとって冷却衣服１の使い勝手は良い。

従って、本実施形態に係る冷却衣服１によれば、着用者に対し、より長い時間、持続的に冷却効果をもたらすことができている、という優れた効果を奏する。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、当該冷却衣服１は、凝固可能な物性の冷却物質Ｍを貯留部５０の内部空間５０Ｓに収容した状態の下、冷却流体Ｎを冷却物質Ｍで冷やして使用するものであること、を特徴とする。

この特徴により、冷却流体Ｎは、ペルチェ素子ユニット３１の作動ＯＮ／ＯＦＦ状態に拘わらず、貯留部５０の内部空間５０Ｓに貯留している間に、冷却物質Ｍで冷すことができているため、冷却流体循環経路２には、着用者にとって快適な温度に低温化した冷却流体Ｎが、流動するようになる。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、貯留部５０は、冷却物質Ｍをペットボトル９０内に収容した状態にある冷却物質入りペットボトル９０Ｘを、出し入れ自在な態様で収容可能であり、冷却流体循環経路２では、貯留部５０に貯留された冷却流体Ｎが、冷却物質入りペットボトル９０Ｘとの接触を介して、流出部７３より管路７１を経て、流入部７２から貯留部５０に還流されること、当該冷却衣服１は、貯留部５０内に貯留された冷却流体Ｎに、冷却物質入りペットボトル９０Ｘを浸漬した状態で、使用するものであること、を特徴とする。

この特徴により、貯留部５０の内部空間５０Ｓに貯留した高温化状態の冷却流体Ｎは、ペットボトル９０内の冷却物質Ｍとの熱交換により、冷却されて低温化すると共に、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱Ｈｉｎで冷却されて低温化する。それ故に、貯留部５０の内部空間５０Ｓを含む冷却流体循環経路２では、着用者が冷却衣服１の使用を開始すると、冷却流体Ｎは当初、冷却物質Ｍから熱を奪われて冷却されるが、冷却物質Ｍの融解により、冷却流体が、一例として２０℃を上回る高温まで上昇しても、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱Ｈｉｎで冷却される。そのため、冷却衣服１の使用中、冷却流体Ｎは常時、貯留部５０の内部空間５０Ｓを含む冷却流体循環経路２を循環している間、身体を効果的に冷やす温度に保たれ易くなっており、冷却衣服１による持続的な冷却効果は、経時的に安定している。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２を、貯留部５０の内部空間５０Ｓをなす壁部５１に取り付けて形成されていること、を特徴とする。

この特徴により、貯留部５０の内部空間５０Ｓに貯留した冷却流体Ｎは、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱Ｈｉｎに対し、熱伝導のロスを抑えて、より短い時間で効率良く冷却される。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、電気的に制御可能な制御ユニット８０を備え、制御ユニット８０は、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱Ｈｉｎの温度を、３段階に分けて可変できること、を特徴とする。

この特徴により、制御ユニット８０は、吸熱Ｈｉｎの温度を、冷却流体Ｎの温度に応じて、適切に調整することで、ペルチェ素子に対し、出力時に無駄な消費電力を伴わずに、電力を供給することができるようになる。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、貯留部５０に貯留した冷却流体Ｎの温度を検知可能な温度センサ８５有し、制御ユニット８０は、温度センサ８５の出力信号で得られる冷却流体Ｎの状態に応じて、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２に呈する吸熱Ｈｉｎの温度を調節できること、を特徴とする。

この特徴により、制御ユニット８０は、高温化した冷却流体Ｎの温度に応じて、ペルチェ素子の出力を制御して、冷却面３２に呈する吸熱Ｈｉｎの温度を可変させることができる。そのため、電源部は、より長い時間にわたって、電力をペルチェ素子に供給し続けることができるようになり、冷却流体Ｎの温度に応じて吸熱Ｈｉｎの温度調節を可変させると、吸熱の温度を可変させない場合に比べ、着用者を効果的に冷却できる持続時間を、例えば、２～３倍程、長くすることが可能になる。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、貯留部５０は、衣服本体１０の外面１０ｂに形成された包囲部５７で被覆され、包囲部５７には、放熱面３３を外気Ａｒと接触可能に形成された排熱部５８が設けられていること、を特徴とする。

この特徴により、放熱面３３で生じる数十℃程の発熱が、冷却衣服１の着用者の背中側から後方に放たれるため、着用者は、放熱面３３での発熱による影響をほとんど受けることなく、冷却衣服１は、着用者への快適性を損なわない。

また、本実施形態に係る冷却衣服１では、衣服本体１０は、着用者上体に装着するベストであること、を特徴とする。

この特徴により、冷却衣服１は、着用者への身動きを大きく損なうことなく、冷却流体循環経路２を循環する冷却流体Ｎにより、特に暑さを感じる首筋や頚椎付近、及び脇の下にある動脈等を含め、着用者上体をくまなく、効果的に冷やすことができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。

例えば、実施形態では、ベストの形態で形成した冷却衣服１を挙げたが、本発明に係る冷却衣服は、実施形態に限定されるものではなく、例えば、長袖の上着、ジャケット等、種々変更可能である。

また、実施形態では、貯留部５０の壁部５１に、ペルチェ素子ユニット３１の冷却面３２を直に取り付けて、シール部３９により壁部５１と冷却面３２とを液密な状態とした。しかしながら、貯留部５０の内部空間５０Ｓに熱交換部３０を装着するにあたり、ペルチェ素子の冷却面３２に密着させた金属製の伝熱部材が、貯留部５０の壁部５１に液密な状態で取付けられていても良い。この場合には、伝熱部材は、例えば、銅、アルミニウム等、金属の中でも、熱伝導率の高い材質で形成されていることが好ましい。冷却面３２で吸熱する熱の損失が、より小さく抑制できるからである。

また、実施形態では、冷却物質Ｍ（水や飲料水等）をペットボトル９０内に収容した状態の冷却物質入りペットボトル９０Ｘで、冷却流体Ｎ（水）を冷やす冷却衣服１を挙げた。しかしながら、冷却物質は、氷のほか、いわゆる保冷剤として、例えば、酢酸ナトリウム三水和物に挙げられる酢酸塩水和物等を主成分に添加剤を加えて、潜熱蓄熱材の凝固点を零度近傍に調整された潜熱蓄熱材組成物であっても良く、このような潜熱蓄熱材組成物が、袋詰めされた状態で、貯留部の内部空間に収容されていても良い。

また、実施形態では、冷却衣服１の外形を、図１～図４に示す形状としたが、冷却衣服１の外形形状は、実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。また、冷却流体循環経路２をなすチューブの配置態様についても、実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。

１ 冷却衣服
２ 冷却流体循環経路
１０ 衣服本体（ベスト）
１０ａ 衣服本体の内面
１０ｂ 衣服本体の外面
３０ 熱交換部
３１ ペルチェ素子ユニット（ペルチェ素子）
３２ 冷却面
３３ 放熱面
５０ 貯留部
５０Ｓ 内部空間
５１ 壁部
５２ 貯留部の底
５７ 包囲部
５８ 排熱部
７１ 管路
７２ 流入部
７３ 流出部
７４ ポンプ
８０ 制御ユニット（制御手段）
８５ 温度センサ（検知手段）
９０ ペットボトル
９０Ｘ 冷却物質入りペットボトル
Ｍ 冷却物質
Ｎ 冷却流体
Ａｒ 外気
Ｈｉｎ 吸熱
Ｈｏｕｔ 発熱

Claims (8)

1. ポンプにより冷却流体を循環させる管路に、ペルチェ素子により該冷却流体との間で熱交換可能な熱交換部を配設してなる冷却流体循環経路を、衣服本体に備えた冷却衣服において、
   前記冷却流体を貯留可能な有底袋状の貯留部を有し、
   前記冷却流体循環経路は、前記管路に対し、一端側の流入部と他端側の流出部をそれぞれ前記貯留部内に連通可能に接続し、前記ポンプにより、前記貯留部に貯留された前記冷却流体を、前記熱交換部を経て、前記流出部より前記管路に循環させ、前記流入部から前記貯留部内に還流させる系統で、前記衣服本体の内面側に配されていること、
   前記熱交換部は、前記ペルチェ素子で吸熱下になる冷却面を、前記貯留部の内部空間に向けた配置態様の下、前記冷却面の反対側にある放熱面で生じる発熱を、前記衣服本体の外面側から大気中に放熱可能に配設されていること、
   前記流入部と前記熱交換部は、いずれも前記貯留部の底側に設けられ、
   前記熱交換部が、高温化して前記流入部から前記貯留部に流入した前記冷却流体を、前記ペルチェ素子での吸熱に基づく熱交換を伴って低温化することで、前記流入部側より温度を下げた状態の前記冷却流体が、前記貯留部から前記流出部に流出されること、
   を特徴とする冷却衣服。
2. 請求項１に記載する冷却衣服において、
   当該冷却衣服は、凝固可能な物性の冷却物質を前記貯留部に収容した状態の下、前記冷却流体を前記冷却物質で冷やして使用するものであること、
   を特徴とする冷却衣服。
3. 請求項２に記載する冷却衣服において、
   前記貯留部は、前記冷却物質をペットボトル内に収容した状態にある冷却物質入りペットボトルを、出し入れ自在な態様で収容可能であり、
   前記冷却流体循環経路では、前記貯留部に貯留された前記冷却流体が、前記冷却物質入りペットボトルとの接触を介して、前記流出部より前記管路を通じて、前記流入部から前記貯留部に還流されること、
   当該冷却衣服は、前記貯留部内に貯留された前記冷却流体に、前記冷却物質入りペットボトルを浸漬した状態で、使用するものであること、
   を特徴とする冷却衣服。
4. 請求項１または請求項２に記載する冷却衣服において、
   前記熱交換部は、前記ペルチェ素子の前記冷却面を、または前記冷却面に密着させた金属製の伝熱部材を、前記貯留部の内部空間をなす壁部に取り付けて形成されていること、
   を特徴とする冷却衣服。
5. 請求項１または請求項２に記載する冷却衣服において、
   電気的に制御可能な制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記ペルチェ素子の前記冷却面に呈する吸熱の温度を、複数の段階に分けて可変できること、
   を特徴とする冷却衣服。
6. 請求項５に記載する冷却衣服において、
   前記貯留部に貯留した前記冷却流体の温度を検知可能な検知手段を有し、
   前記制御手段は、前記検知手段の出力信号で得られる前記冷却流体の状態に応じて、前記ペルチェ素子の前記冷却面に呈する吸熱の温度を調節できること、
   を特徴とする冷却衣服。
7. 請求項１または請求項２に記載する冷却衣服において、
   前記貯留部は、前記衣服本体の前記外面に形成された包囲部で被覆され、前記包囲部には、前記放熱面を外気と接触可能に形成された排熱部が設けられていること、
   を特徴とする冷却衣服。
8. 請求項１または請求項２に記載する冷却衣服において、
   前記衣服本体は、着用者上体に装着するベストであること、
   を特徴とする冷却衣服。

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