JPH04209808A - 冷房服 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えばクレーンのオペレータ、製鉄や製鋼
現場での作業者、ガラスやその他の窯業関係の作業者等
、温熱環境で作業する作業者に好適な冷房服と関する。

（従来の技術） 従来より、この種の温熱環境で使用する冷房服として、 （１）服の身体表面側に冷却管を張り巡らせ、この冷却
管にポンプにより冷水や低温のブラインを循環させるこ
とにより、身体表面を冷却するようにしたもの（例えば
ｒＭＥｃＨＡＮｌｃＡＬ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪ　
／ＪＡＮＵＡＲＹ　１９８０１５９　、或イＧｔ　ｒＥ
ＦＦＥｃＴＩＶＥＮＥＳＳ　ＯＦ　Ａ　ＭＯＤＵＬＡＲ
ＬＩＱＵＩＤ−ＣＯＯＬＩＮＧ　ＧＡＲＭＥＮＴＶＳ、
Ａ　５ＴＡＮＤＡＲＤ　ＡＰＯＬＬＯＬＩＱＵＩＤ−Ｃ
ＯＯＬＩＮＧ　ＧＡＲＭＥＮＴ　：Ａ　ＣＯＭＰＡＲＩ
ＳＯＮ　ＡＴ　ＰＯＵＲＶＯＲＫ　ＬＥＶＥＬＳＪ　／
Ａｓｅｓ　Ｒｅ５ｅｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ参照）１０　
所定温度に冷却した冷風を服の身体表面側に吹き込むこ
とで冷房効果を得るようにしたもの、 に）液冷媒を充填したボンベをホースにより冷房服に接
続し、冷媒液を冷房服内部に吹き込むことにより、その
蒸発熱で冷却するようにしたもの 等が知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記従来のものでは、いずれも身体表面の冷
却のみの機能しかなく、身体表面から蒸発した汗の処理
については、全く考慮されていない。従って、この汗の
処理は作業者が着る下着類で吸収しているのが現状であ
り、その吸収が不十分で不快感が残存し、快適な冷房効
果が得られないという不具合がある。

また、上記従来の（Ｄ及び（至）のものでは、冷房服に
ホースが接続されているため、そのホースが邪魔になっ
て作業者の動きや移動範囲に制約がある。

さらに、（至）のものでは、蒸発ガス化した冷媒をその
まま放出するので、環境破壊に繋がるのは避けられ得な
い。

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、身体表面からの汗等の水分を積極的に吸収する手段
を講しることにより、冷水の循環等を要することなく、
身体から水分を放出させてその蒸発潜熱により冷房効果
か得られるようにし、冷房服の操用性を向上させること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、請求項（１）の発明では
、冷房服に、水分を吸収する化学反応蓄熱材を内蔵させ
る。すなわち、この発明は、第１図に示すように、冷房
服の内部に、水分の吸収により発熱する水反応系の化学
反応蓄熱材（４）を配設したことを特徴とする 請求項（２）の発明では、上記蓄熱材（４）を、水蒸気
を透過させる撥水性の多孔質材（６）、（６）により包
んで配置する。

請求項（３）の発明では、蓄熱材（４）の内側に、透湿
性を有する透湿断熱材（７）を特徴する請求項（４）の
発明では、第６図に示す如く、蓄熱材（４）の外側に放
熱又は吸熱を促進するためのフィン（８）、　　（８）
、…を配設する。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、冷房
服に水分反応系の化学反応蓄熱材（４）か配設されてい
るので、この化学反応蓄熱材（４）に対し、身体の表面
で蒸発した汗等の水分が積極的に吸収され、そのときの
水分の蒸発潜熱により身体表面に冷房効果が得られる。

このように身体からの汗が蓄熱材（４）に絶えず吸収さ
れる結果、身体の表面に汗の残ることが抑えられ、身体
の表面は常に略乾燥した状態となり、通常の吸湿下着を
着用しても快適な着衣状態が得られる。しかも、上記蓄
熱材（４）は、水蒸気を吸収して化学反応する際に水蒸
気の凝縮潜熱と化学反応熱との合計の熱量を放出しない
限り化学反応が進まないので、高い温度に加熱されて初
めて水分を放出する。従って、一定の温熱環境下では、
蓄熱材（４）に吸収された水分はそこに確実に保持され
、身体の表面に戻ることはない。また、蓄熱材（４）は
水分吸収による化学反応で発熱して温度上昇するため、
冷房服に対する外部侵入熱がなくなり、冷房負荷は身体
からの発熱だけとなる。

また、汗の蒸発潜熱により身体が冷却されるので、冷却
することによる冷感かなくなり、健康上の悪影響が少な
い。しかも、冷房服内に冷却管を配置して冷水を循環さ
せる場合等のように、冷房服にホースを接続する必要が
なく、冷房服を着用したまま自在に移動することが可能
となり、冷房服の操用性を高めることができる。

さらに、上記の如く、蓄熱材（４）は、高い温度に加熱
されると吸収した水分を放出することから、一定時間が
経過して蓄熱材（４）への水蒸気の吸収が飽和状態にな
ると、冷房服を脱いで加熱により蓄熱材（４）から吸収
水分を放出すればよい。このことにより、蓄熱材（４）
を再度、初期状態に再生することができ、冷房服を繰り
返して使用することができる。

請求項（２）の発明では、蓄熱材（４）が、水蒸気を透
過させる撥水性の多孔質材（６，）、　　（６）により
包まれているので、身体表面から蒸発した水分は撥水性
多孔質材（６）、　　（６）を透過して蓄熱材（４）に
吸収される。しかし、その蒸発水分が蓄熱材（４）で凝
縮液化すると、その凝縮水は撥水性多孔質材（６）、　
　（６）により遮られて蓄熱材（４）外には出ず、身体
表面への水分の戻りによる不快感を解消できるとともに
、身体表面のかぶれやふやけを防止することができる。

請求項（３）の発明では、蓄熱材（４）の内側に透湿断
熱材（７）が配設されているので、蓄熱材（４）が反応
により温度上昇しても、その熱が身体に伝達されるのを
断熱材（７）により遮断できる。この作用により快適な
冷房効果を得ることができる。

請求項（４）の発明では、蓄熱材（４）の外側にフィン
（８）、　　（８）、…が配設されているので、水分吸
収により蓄熱材（４）が発熱しても、その熱をフィン（
８）、　　（８）、…により外部に放出でき、蓄熱材（
４）の過度の温度上昇を抑制できる。

また、逆に、蓄熱材（４）を外部から加熱して吸収水分
を放出させる再生時には、フィン（８）、（８）、…を
介して効率よく伝熱されるので、再生効率を高めること
ができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の第１実施例に係る冷房服（Ｇ）の全体
構成を示し、この冷房服（Ｇ）は、中温高湿度の温熱湿
潤環境下で使用される。冷房服（Ｇ）は、左右の油部（
ＩＬ　）　、　　（ＩＲ）を持った前開きの中間看に構
成され、前部がファスナー（２）により開閉されるよう
になっており、第１図に示す如く作業者の着る下着（Ｇ
＋）と上着（Ｇｏ）との間にそれぞれ空気層をあけて着
用される。

第１図に拡大詳示するように、冷房服（Ｇ）は、蓄熱材
（４）と、該蓄熱材（４）の内側（身体側）に配設され
た透湿断熱材（７）とを主たる要素として構成されてい
る。上記蓄熱材（４）は、水分（汗）の吸収により発熱
する水反応系の化学反応□。

蓄熱材であり、具体的にはリチウムブロマイド（ＬｉＢ
ｒ）からなる。尚、この他、シリカゲル、ゼオライト、
塩化カルシウム等を使用してもよい。

この蓄熱材（４）は内部に多数の孔部（４ａ）。

（４ａ）、…を有する多孔体で構成され、蓄熱材（４）
の内部には熱良導体としての金属繊維（５）、（５）、
…が埋設されている。

そして、蓄熱材（４）の内外面は水蒸気を透過させるシ
ート状の撥水性多孔質材（６）と気密材（６′）により
包まれている。この多孔質材（６）は内側に使用され、
ポリテトラフルオロエチレンの多孔質膜、シリコンオイ
ル含浸紙、パーフルオロアクリル共重合体で表面処理さ
れた紙等からなる。

すなわち、撥水性多孔資材（６）は、臨界表面張力が３
０　ｄｙｎｅ／　ｃｍ以下の材料をエマルジョンや溶液
の形態、或いはオイル状にして多孔質母材に含浸させる
ことで得られる。臨界表面張力が３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以
下の材料として、例えばポリプロピレン、シリコンオイ
ル、シリコンゴム、シリコン樹脂等のシリコン系材料が
挙げられる。また、この他、ポリテトラフルオロエチレ
ンやポリフルオロエチレンと、エチレンやプロピレン、
パーフルオロプロピレン、弗化ビニリデン、パフルオロ
ビニルエーテル等の１種又はそれ以上の共重合体、或い
は末端構成がパーフルオロ基で構成されたアクリル系重
合体や共重合体等の弗素系材料がある。

一方、多孔質母材としては焼結合金、紙、不織布、布、
金網等がある。

上記透湿断熱材（７）は、上記蓄熱材（４）内側の撥水
性多孔質材（６）に接合されている。この透湿断熱材（
７）は透湿性を有するもので、例えば羊毛等の不織布、
表面を親水処理したアクリルの起毛布、ポリビニールア
ルコール繊維等で構成されている。

また、この透湿断熱材（７）の内面にも上記と同様のシ
ート状の撥水性多孔質材（６）が接合されている。

次に、上記実施例の作用について説明する。

冷房服（Ｇ）は、使用前に十分に加熱乾燥されて蓄熱材
（４）から水分が除去されており、その全体が真空状態
にバッキングされている。そして、使用時、該冷房服（
Ｇ）を真空バッキング内から取り出して下着（Ｇ＋）の
上に着用し、その上がら上着（Ｇｏ　）を着る。

この使用の場合、冷房服（Ｇ）には水分反応系の化学反
応蓄熱材（４）が配設されているので、温熱環境下での
作業に伴って身体の表面から発汗した場合、その汗の水
分が上記蓄熱材（４）の化学反応により積極的に吸収さ
れ、上記性の蒸発潜熱により身体表面に冷房効果が得ら
れる。このように身体からの汗が蓄熱材（４）に絶えず
吸収される結果、身体の表面に汗の残ることが抑えられ
、汗の蒸発熱により身体は冷却され、また、身体の表面
は常に略乾燥した状態となり、通常の吸湿下着（Ｇ１）
を着用してもいるにも拘らず快適な着衣状態が得られる
。

その際、蓄熱材（４）は孔部（４ａ）、　　（４ａ）、
…を有する多孔体で構成されているので、各孔部（４ａ
）を介して水蒸気が吸収されて、蓄熱材（４）の化学反
応を促進させることができる。

また、蓄熱材（４）には金属繊維（５）、　　（５）、
…が埋設されているので、上記の如き水分吸収による化
学反応により蓄熱材（４）が発熱しても、その熱を熱良
導体としての金属繊維（５）、　　（５）、…により外
部に放出てき、蓄熱材（４）の過度の温度上昇を抑制す
ることかできる。

上記蓄熱材（４）は、水蒸気を吸収して化学反応する際
に水蒸気の凝縮潜熱と化学反応熱との合計の熱量を放出
しない限り化学反応か進まない。

このため、高い温度に加熱されない一定温度の環境下で
は、蓄熱材（４）に吸収された水分はそこに確実に保持
され、身体の表面に戻ることはない。

しかも、蓄熱材（４）は水分吸収による化学反応で発熱
して温度上昇するため、冷房服（Ｇ）に対する外部侵入
熱がなくなり、また、化学反応熱は透湿断熱材（７）の
効果で身体側への移動を防止するため、冷房負荷は身体
からの発熱だけとなる。

さらに、汗の蒸発潜熱により身体か冷却されるので、冷
却による冷感かなくなり、健康上の悪影響が少ない。し
かも、冷房服内に冷却管を配置して冷水を循環させる場
合等のようにホースを接続する必要がなく、冷房服（Ｇ
）を着たまま自在に移動することか可能となり、冷房服
（Ｇ）の操用性を高めることかできる。

また、上記蓄熱材（４）か、水蒸気を透過させる撥水性
多孔質材（６）及び気密材（６′）により包まれている
ので、身体表面から蒸発した水分は該多孔質材（６）を
透過して蓄熱材（４）に吸収されるが、その蒸発水分が
蓄熱材（４）に吸収されて液化しても、撥水性多孔質材
（６）及び気密材（６′）により遮られて外には出ない
。

加えて、蓄熱材（４）の内側に透湿断熱材（７）及び撥
水性多孔質材（６）が配設されているので、身体表面の
汗は身体表面で蒸発し、撥水性多孔質材（６）を抜けて
透湿断熱材（７）の層中を僅かな蒸気圧の差で蓄熱材（
４）へ引き寄せられ、さらに撥水性多孔質材（６）を抜
けて蓄熱材（４）と化学反応する。このことにより、身
体表面の汗を蒸発させてその主成分である水蒸気を蓄熱
材（４）に吸収させることができる。しかも、蓄熱材（
４）が化学反応により温度上昇しても、その熱が身体に
伝達されるのを断熱材（７）により遮断できる。これら
の相乗的な作用により一層快適な冷房効果を得ることが
できる。

そして、冷房服（Ｇ）を温熱環境下で一定時間の間、着
用すると、蓄熱材（４）への水蒸気の吸収が飽和状態に
なる。この状態になると、冷房服（Ｇ）を脱ぎ、それを
加熱して蓄熱材（４）から吸収水分を放出する。このよ
うにして蓄熱材（４）を再度、初期状態に再生して、冷
房服（Ｇ）を繰り返して使用することかできる。

その際、蓄熱材（４）には金属繊維（５）。

（５）、…が埋設されているので、蓄熱材（４ンを外部
から加熱して吸収水分を放出させる場合に、熱を蓄熱材
（４）に金属繊維（５）、　　（５）、…を介して効率
よく伝達でき、その再生効率を高めることができる。

尚、上記透湿断熱材（７）中を水蒸気が通過しても依然
として断熱空気層が残るため、その断熱効果は大きく損
なわれない。

ここで、具体的に、蓄熱材（４）としてリチウムブロマ
イドを使用した場合において、その蓄熱材（４）に吸収
される水分の量について第３図を参考に計算する。今、
身体の表面温度を４０℃と仮定し、蓄熱材（４）表面で
の水蒸気飽和温度か３０℃（水蒸気分圧的３２＋＊＋ｓ
Ｈｇ）のとき化学反応するものとする。また、化学反応
熱の放熱は７０℃以上で行われ、再生時の加熱限界温度
を９５℃とすると、利用できるリチウムブロマイド水溶
液の濃度は６８．５〜５８．５％の間となり、化学反応
温度は７０〜９５℃となる（第３図参照）。

尚、再生時の飽和蒸気圧は低いので、再生時の溶液は結
晶領域に入る。再生時は加熱と同時に加熱炉を真空にす
るとさらに再生の効果が上がる。

一方、身体からの発熱は全て汗の蒸発による潜熱で冷却
することとなり、この身体発熱は一般に５０〜１００Ｗ
であるので、汗の蒸発量は７５〜１５０ｇ／ｈとなる。

したがって、１時間の使用（着用）ができる冷房服（Ｇ
）のリチウムブロマイド水溶液の量Ｘは、下記の式■に
より、使用後の最も軽い状態でＸ　−５２０ｇになり、
重たい状態ではｘ＝１０３０ｇとなる。３時間の使用後
はＸ−約３１００ｇになるか、荷重が冷房服（Ｇ）全体
に分散される上、この重さたけを担えばよいので作業者
の負担は殆どなく、十分に実用性のあることか判る。

１−（６８，５／１００）　＝　［Ｉｆ−（５８，５／
１００））　ｘ＋（７５〜１５０）］　＋　ｌ（ｘ＋（
７５〜１５０）ｌ　−・■尚、上記の例では、冷房服（
Ｇ）は長袖形状の中間者であるが、これに代え、第４図
及び第５図に示すように、冷房服（Ｇ′）をチョッキ形
状の中間者にしてもよい。これらの図中、（３）は前開
き部分を止める止め具である。

（他の実施例） 第６図は本発明の第２実施例を示しく尚、第１図と同じ
部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略
する）、上記第１実施例と同様の構成において、蓄熱材
（４）の外表面に多数の金属製フィン（８）、　　（８
，）、…を外事部が蓄熱材（４）表面から突出するよう
に埋設し、その外面を蓄熱材（４）外表面を包む撥水性
多孔質材（６）で覆ったものである。

この実施例では、蓄熱材（４）の外側部分にフィン（８
）、（８）、…が埋設されているので、温熱環境下での
冷房服（Ｇ）の着用時、化学反応により蓄熱材（４）が
発熱しても、その熱の外部への放出をフィン（８）、　
　（８）、…によりさらに促進でき、蓄熱材（４）の過
度の温度上昇をより有効に抑制できる利点がある。

また、再生時にあっては、外部からの熱を蓄熱材（４）
にフィン（８）、　　（８）、…を介して効率よく伝達
できるので、その再生効率をさらに高　゛めることがで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１）に係る発明によると
、冷房服内に水分の吸収により発熱する化学反応蓄熱材
を配設したことにより、身体表面からの汗を促進して蓄
熱材に吸収保持させることができ、汗の蒸発に伴う潜熱
により冷房効果を得ることができるとともに、汗が身体
表面に残るのを防いで快適な着衣状態を得ることができ
る。また、汗の蒸発により冷房効果を得るので、冷却に
よる冷感がなく、健康上の悪影響がないとともに、冷房
服へのホースの接続か不要で、その操用性を高めること
ができるとともに、蓄熱材は加熱により水分を放出する
ので、冷房服の再生を容易に行うことができる。

請求項（′２Ｊの発明によれば、上記蓄熱材を、水蒸気
を透過可能の撥水性多孔質材で包んだので、身体表面か
ら蒸発した水分を撥水性多孔質材を経て蓄熱材に吸収さ
せ、その後は吸収水分か身体表面に戻るのを阻止でき、
より一層快適な冷房効果を得ることができる。

請求項（３）の発明によれば、蓄熱材の身体側に透湿断
熱材を配置したことにより、汗が蓄熱材に吸収され、水
分吸収の化学反応に伴う蓄熱材からの熱が身体に伝わる
のを防ぐことができる。

請求項（４）の発明によると、蓄熱材の外側にフィンを
配設したことにより、水分吸収により蓄熱材が発熱して
も、その熱をフィンにより外部に放出して蓄熱材の過度
の温度上昇を抑制できる。また、吸収水分を放出させる
再生時に蓄熱材を外部から効率よく加熱して、その再生
効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
冷房服の要部を拡大して示す断面図、第２図は冷房服の
全体正面図、第３図はリチウムブロマイド水溶液のデユ
ーリング線図、第４図は冷房服の変形例を示す正面図、
第５図は同側面図である。第６図は第２実施例を示す第
１図相当図である。 （Ｇ）、　　（Ｇ’）…冷房服 （４）…蓄熱材 （６）…撥水性多孔質材 （７）…透湿断熱材 （８）…フィン 特許出願人　防衛庁技術研究本部長 鈴木輝雄

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）着用した人の身体表面を冷房する冷房服であって
   、 服の内部に、水分の吸収により発熱する水反応系の化学
   反応蓄熱材（４）が配設されていることを特徴とする冷
   房服。
2. （２）蓄熱材（４）は、水蒸気を透過させる撥水性の多
   孔質材（６）、（６）により包まれていることを特徴と
   する請求項（１）記載の冷房服。
3. （３）蓄熱材（４）の内側に、透湿性を有する透湿断熱
   材（７）が配設されていることを特徴とする請求項（１
   ）又は（２）記載の冷房服。
4. （４）蓄熱材（４）の外側にフィン（８）、（８）、…
   が配設されていることを特徴とする請求項（１）、（２
   ）又は（３）記載の冷房服。