JPWO2016009511A1

JPWO2016009511A1 - 空調衣服

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Publication number: JPWO2016009511A1
Application number: JP2016534031A
Authority: JP
Inventors: 市ヶ谷　弘司; 弘司市ヶ谷
Original assignee: SFT Laboratory Co Ltd
Current assignee: SFT Laboratory Co Ltd
Priority date: 2014-07-16
Filing date: 2014-07-16
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2034-07-16
Also published as: JP6374504B2; WO2016009511A1

Abstract

防護服としての機能を損なうことなく空調服としての機能を有する、簡易な構成の空調防護服を提供する。服本体(１０)の所定部位にはファン(２０)が取り付けられている。フィルター(３０)は服本体(１０)の裏側からファン(２０)を取り囲むように配置され、フィルター(３０)の周端部は服本体(１０)の裏側に固着されている。空気排出部(４０)は服本体(１０)の所定部位に設けられている。ファン(２０)を駆動して外部の空気をファン(２０)から服本体(１０)内に取り込むことにより、服本体(１０)内の圧力が陽圧になり、服本体(１０)と身体又は下着との間に空気流通路が自動的に形成される。フィルター(３０)により有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部(４０)から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により身体を冷却する。

Description

本発明は、身体又は下着の表面に略平行な空気の流れを発生させることにより身体を冷却する空調服の機能を備えた空調防護服に関するものである。

近年、身体を冷却する空調服が実用化され急激に普及しつつある。図１０（ａ）は従来の空調服の概略正面図、図１０（ｂ）はその空調服の概略裏面図である。従来の空調服は、通気性の小さな素材で縫製された服本体１１０と、服本体１１０の後側部の下方に取り付けられた二つのファン１２０，１２０と、二つのファン１２０，１２０に電力を供給するための電源装置（不図示）と、電源装置と二つのファン１２０，１２０とを電気的に接続するための電源ケーブル(不図示)とを備える。ファン１２０，１２０を作動させると、大量の空気がファン１２０，１２０から服本体１１０内に取り込まれる。その取り込まれた空気は、服本体１１０と身体又は下着との間の空間において身体又は下着の表面に沿って上方に流通し、例えば襟部の周囲や袖口から外部に排出される。ここで、襟部の周囲や袖口は、空気排出部１３０としての役割を果たしている。空気は服本体１１０と身体又は下着との間の空間内を流通する間に身体から出た汗を蒸発させ、その蒸発するとき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。）。

一方、例えば化学防護服のように有害物質が皮膚に接触するのを避けるための防護服は、外気を遮断するという機能を備えている。このため、外気温が高いときに防護服を使用すると、使用者の身体は蒸れてしまう。一般に防護服の素材としては透湿性を有するシート状素材を用いているが、たとえ十分な透湿性を有するシート状素材を用い、防護服が水蒸気分子の透過性を十分に備えていたとしても、防護服には通気性がないため、使用者の身体はすぐに蒸れてしまい、外気温が高いときに使用者は防護服を着用した状態で長時間の作業を行なうことは困難である。したがって、外気を遮断する防護服としての機能と、この機能とは相反する機能である、外気を服本体内に導入して身体を冷却する空調服としての機能とを両立した空調防護服の実現が切望されている。

再公表特許第ＷＯ２００５−０６３０６５号公報

しかしながら、防護服に単にファンを取り付けるだけでは、空調防護服を実現することはできない。ファンを取り付けた防護服は、ファンから外気とともに有害物質までも防護服の内部に取り込んでしまい、防護服としての機能を全く果たさなくなってしまうからである。また、防護服に空調服としての機能を付加するためには、防護服の内部に取り込んだ空気を外部に排出する空気排出部を防護服に設ける必要がある。更に、防護服に空調服としての機能を付加するためには、最低でも毎秒４リットルの空気を防護服の内部に取り込む必要がある。このように空調防護服の実現には数々の問題がある。

本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、防護服としての機能を損なうことなく空調服としての機能を有する、簡易な構成の空調防護服を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するための本発明に係る空調防護服は、通気性の小さな又は通気性の無いシート状素材で作製された、シート状素材の所定部位に形成された一又は複数の開口孔を有する服本体と、一又は複数の開口孔に取り付けられた、空気を外部から取り込んで、服本体と身体又は下着との間の空間に空気の流れを強制的に生じさせる一又は複数の送風手段と、服本体の裏側から送風手段を取り囲むようにして服本体の裏側に周端部が固着された、空気中の特定の物質を除去するためのフィルターと、開口孔の近傍を除く服本体の所定部位に設けられた、服本体と身体又は下着との間の空間内を流通する空気を外部に排出するための複数の空気排出部と、一又は複数の送風手段に電力を供給するための電源手段と、電源手段と一又は複数の送風手段とを電気的に接続する電源ケーブルと、を備え、一又は複数の送風手段を駆動して外部の空気を一又は複数の送風手段から服本体内に取り込むことにより、服本体内の圧力を陽圧にして服本体と身体又は下着との間に空気流通路を形成すると共に、フィルターにより特定の物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出し、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させる際にその気化熱により身体を冷却することを特徴とするものである。

本発明に係る空調防護服では、服本体の裏側から送風手段を取り囲むようにフィルターを配置し、そのフィルターの周端部を服本体の裏側に固着したことにより、フィルターとして、送風手段の空気取込部の面積に比べて大きな表面積を有するものを用いることができるので、フィルターの捕集効率の向上を図り、特定の物質、例えば有害物質が身体や下着に付着するのを防止することができると共に、大量の空気をフィルターを介して服本体と身体又は下着との間に取り込むことができる。また、送風手段から空気を取り込むことにより、服本体内の圧力は陽圧になり、服本体と身体又は下着との間には空気流通路が自動的に形成されると共に、たとえ服本体の袖口等に隙間が生じていても、その隙間から汚染された外部の空気が服本体内に浸入することはなく、したがって、防護性能の向上を図ることができる。更に、フィルターにより特定の物質、例えば有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により使用者の身体を冷却することができる。

本発明に係る空調防護服では、大きな表面積を有するフィルターを、服本体の裏側から送風手段を取り囲むように配置し、そのフィルターの周端部を服本体の裏側に固着したことにより、フィルターの捕集効率の向上を図り、特定の物質、例えば有害物質が身体や下着に付着するのを防止することができると共に、大量の空気をフィルターを介して服本体と身体又は下着との間に取り込むことができる。また、フィルターにより特定の物質、例えば有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により使用者の身体を冷却することができる。このように、本発明の空調防護服は、簡易な構成で、防護服としての機能と空調服としての機能とを備えている。

図１（ａ）は本発明の一実施形態である空調防護服の概略正面図、図１（ｂ）はその空調防護服の概略裏面図である。図２は本実施形態の空調防護服のファスナーを開いたときに見える空調防護服の内側の様子を示す図である。図３（ａ）は本実施形態の空調防護服におけるファンの概略正面図、図３（ｂ）はそのファンの概略側面図である。図４（ａ）は本実施形態の空調防護服におけるファン取付部の概略正面図、図４（ｂ）はそのファン取付部のＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。図５はファン取付部にファンを取り付けるときの様子を示す概略側面図である。図６（ａ）は本実施形態の空調防護服における間隔手段の概略正面図、図６（ｂ）はその間隔手段の概略側面図、図６（ｃ）はその間隔手段を身体に装着したときの様子を示す図である。図７は間隔手段とフィルターとの位置関係を説明するための図である。図８（ａ）は本発明の第一変形例である空調防護服におけるフィルターの概略正面図、図８（ｂ）はそのフィルターの概略平面図、図８（ｃ）はそのフィルターのＢ−Ｂ矢視方向概略断面図である。図９は本発明の第二変形例である空調防護服を着用し、ファンを駆動したときの様子を示す図である。図１０（ａ）は従来の空調服の概略正面図、図１０（ｂ）はその空調服の概略裏面図である。

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。図１（ａ）は本発明の一実施形態である空調防護服の概略正面図、図１（ｂ）はその空調防護服の概略裏面図である。図２はその空調防護服のファスナーを開いたときに見える空調防護服の内側の様子を示す図である。

本実施形態の空調防護服１は、空調服の機能を備えた防護服であり、図１及び図２に示すように、服本体１０と、二つのファン（送風手段）２０，２０と、フィルター３０と、複数の空気排出部４０と、電源手段５０と、電源ケーブル６０と、後述する間隔手段７０とを備える。この空調防護服１が外観上、通常の防護服と異なる主な点は、服本体１０の後側部の左右にファン２０，２０が取り付けられている点、及び、ファン２０，２０の近傍を除く服本体１０の所定部位に複数の空気排出部４０が設けられている点である。

服本体１０は、通気性の小さな又は通気性の無いシート状素材で作製される。ここでは、そのシート状素材として不織布を用いている。この点は、通常の防護服と同様である。また、本実施形態では、服本体１０をつづき服の形状に形成している。すなわち、服本体１０は、上半身及び下半身を覆うと共にフードにより頭部を覆うことができる。また、服本体１０の前部には、ファスナー（開閉手段）１１が設けられている。このファスナー１１は、服本体１０を着用する際にその前部を開閉するためのものである。

服本体１０のうち手首に相当する部分（袖口部）及び足首に相当する部分（裾部）には、例えばゴム等の伸縮性のある部材が設けられている。これにより、服本体１０の袖口部及び裾部は絞り込まれて身体に密着するようになるので、袖口部及び裾部から外部の空気が服本体１０内に入り込まないようにすることができる。また、服本体１０の所定部位、具体的には腰に相当する部分であって左右の側部にはそれぞれ、開口孔が形成されている。かかる開口孔にファン２０が取り付けられる。すなわち、開口孔の周囲における服本体１０の部分はファン取付部となっている。

ファン２０は、空気を外部から取り込んで、服本体１０と身体又は下着との間の空間に空気の流れを強制的に生じさせるものである。このファン２０は服本体１０のファン取付部に取り付けられる。図３（ａ）は本実施形態の空調防護服におけるファン２０の概略正面図、図３（ｂ）はそのファン２０の概略側面図である。図４（ａ）は本実施形態の空調防護服におけるファン取付部の概略正面図、図４（ｂ）はそのファン取付部のＡ−Ａ矢視方向概略断面図である。ファン２０は、図３に示すように、空気取込部２１と、フランジ２２と、フォルダー部２３とを備える。

空気取込部２１は、複数の棒状部や輪状部から構成され、十分な通気性を有している。この空気取込部２１は、空気の取込口としての役割を果たすと共に、外部から指などが入らないようにして回転中のプロペラから指を守るフィンガーガードとしての役割とを果たす。空気取込部２１の外縁にはフランジ２２が連なっている。このフランジ２２の外形は四角形状である。フランジ２２の下部にはフォルダー部２３が連なっている。フォルダー部２３は、モータ（不図示）やプロペラ（不図示）を収納するものであり、円筒状の筒状部２３１と、この筒状部２３１の下側に連なる空気放出部２３２とを有する。プロペラはモータの回転軸に取り付けられている。空気放出部２３２は複数の棒状部や輪状部から構成され、十分な通気性を有している。また、フォルダー部２３の下側部にはモータに電力を供給するための入力端子２４が設けられている。入力端子２４に電力が供給されると、プロペラが回転して、空気が空気取込部２１からフォルダー部２３内に取り込まれ、空気放出部２３２から排出される。

また、ファン取付部１３は、図４に示すように、開口孔１２の周囲における服本体１０の部分に形成されている。ここで、開口孔１２は、ファン２０の筒状部２３１の外径と同じ若しくはやや大きめの外径を有する。ファン取付部１３は、四角形状の枠板１３１と、接着テープ１３２とを有する。枠板１３１の外形はフランジ２２の外形と略同じである。枠板１３１は、開口孔１２の周囲における服本体１０の部分であって服本体１０の表面側に取り付けられている。そして、その枠板１３１の上面には接着テープ１３２が設けられている。この接着テープ１３２を用いてファン２０のフランジ２２の下面を枠体１３１に接着することにより、ファン２０は服本体１０に取り付けられる

次に、ファン２０をファン取付部１３に取り付ける手順を説明する。図５はファン取付部１３にファン２０を取り付けるときの様子を示す概略側面図である。ファン２０の近傍には、図２に示すように予め電源ケーブル６０の端部が配置されている。このため、まず、その電源ケーブル６０の端部に設けられた接続端子を、ファン２０の入力端子２４に接続する。次に、図５に示すように、服本体１０の表面側からファン２０の筒状部２３１を開口孔１２に差し込む。そして、枠板１３１に設けられた接着テープ１３２により、ファン２０のフランジ２２の下面を枠体１３１に接着する。このように、ファン２０は服本体１０に容易に取り付けることができる。尚、ファン２０をファン取付部１３に取り付ける作業は、例えば空調防護服１の製造工程のうち最後の工程で行われる。

フィルター３０は、空気中の特定の物質、例えば有害物質を除去するためのものである。本実施形態の空調防護服１がこのフィルター３０を備えているということは本発明の特徴の一つである。なお、以下では、特定の物質が有害物質である場合について説明する。本実施形態では、フィルター３０としてシート状のものを用いている。そして、図２に示すように、フィルター３０の周端部は、そのフィルター３０が服本体１０の裏側から二つのファン２０，２０を取り囲むようにして服本体１０の裏側に固着されている。ここで、フィルター３０の周端部を服本体１０の裏側に固着する際に、電源ケーブル６０の略中央部もフィルター３０と服本体１０との間に隙間なく固着されている。これにより、電源ケーブル６０の一部分はフィルター３０の外側に位置し、電源ケーブル６０の他の部分はフィルター３０と服本体１０との間に位置することになる。ここで、フィルター３０と服本体１０との間にある電源ケーブル６０は、図２において点線で示すように、二つに分岐している。これら分岐した電源ケーブル６０の各先端部には、ファン２０の入力端子２４と接続するための接続端子が備わっている。また、フィルター３０の外側にある電源ケーブル６０の先端部には、電源手段５０の出力端子（不図示）と接続するための接続端子が備わっている。

また、服本体１０の裏側には、電源手段５０を収納するための内ポケット１４が設けられている。電源手段５０は、二つのファン２０，２０に電力を供給するためのものである。ここでは、電源手段５０として、バッテリーを内蔵した電源装置を用いている。

次に、本実施形態の空調防護服１で使用するフィルター３０について考察する。
通常の空調服では、電源手段として充電式のバッテリーを使用している。そして、バッテリーの容量の関係上、その空調服に使用するファンとしては、消費電力が少なく静圧が低いプロペラファンを使用している。したがって、本実施形態の空調防護服１においてファン３０としてプロペラファンを使用する場合には、フィルター３０として空気抵抗の大きなフィルターを用いると、そのフィルターを介して取り込むことができる空気の量は低下してしまう。そこで、フィルター３０としては、空気抵抗があまり大きくないフィルターを用いることが好ましい。

近年、圧力損失が少なくしかも捕集効率が高いフィルターとして、表面が正負に永久帯電しているプラスチックファイバーで作製された不織布が各種用途に使用されている。しかしながら、このようなフィルターでは微粒子を静電的にプラスチックファイバー表面に引き付けるため、フィルターを透過する時の風速が大きいと、微粒子の捕集効率が下がってしまう。また、フィルターの表面積が小さいと、フィルターの空気抵抗によりそのフィルターを介して取り込むことができる空気の量が大幅に低下してしまう。

この二つの問題、すなわち捕集効率の低下に関する問題と空気の取り込み量の低下に関する問題とを根本的に解決するためには、有効表面積の大きなフィルターを使用する必要がある。有効表面積が非常に大きければ、フィルターによる空気抵抗が非常に小さくなり、大量の空気を何ら支障なくフィルターを介して取り込むことができる。また、同一量の空気を取り込む場合、フィルターを透過する空気の速度はその空気が実際に透過する部分のフィルターの表面積に反比例する。このため、フィルターの表面積が大きいほどフィルターを透過する時の空気の速度は小さくなり、捕集効率は向上する。表面積を大きくする一般的な方法としてプリーツ加工による方法が知られているが、プリーツ加工をある一定以上の高密度で行なうと、逆に有効表面積が小さくなってしまい、したがって、プリーツ加工では有効表面積を飛躍的に大きくすることはできない。したがって、たとえシート状のフィルター３０にプリーツ加工を施し、そのフィルター３０を直接、ファン２０の空気取込部２１に取り付けたとしても、上記二つの問題が解決できず、空調防護服１は防護服としての機能を十分に発揮することができない。

本実施形態の空調防護服１では、フィルター３０をファン２０の空気取込部２１に取り付けるのではなく、フィルター３０を通常の衣服の裏地のように服本体１０の裏側に取り付けるので、フィルター３０として、ファン２０の空気取込部２１の面積に比べて非常に大きな表面積を有するものを用いることができる。具体的に、本実施形態では、縦約４０ｃｍ、横約９０ｃｍ、表面積約３６００ｃｍ^２のフィルター３０を使用している。一般的な空調服に使用されるファンの空気取込部の面積は約４０ｃｍ^２であり、本実施形態では、かかるファンを二つ使用しているので、空気取込部２１の面積は合計約８０ｃｍ^２である。したがって、本実施形態の空調防護服１では、ファン２０の空気取込部２１の面積に比べて約４５倍の表面積を有するフィルター３０を使用している。これにより、フィルター３０の捕集効率の向上を図ると共に、大量の空気をフィルター３０を介して服本体１０と身体又は下着との間に取り込むことができる。尚、一般には、フィルター３０として、ファン２０の空気取込部２１の面積に比べて約１０倍以上の表面積を有するものを用いれば、捕集効率の低下に関する問題と空気の取り込み量の低下に関する問題とを解決することができる。

空気排出部４０は、服本体１０と身体又は下着との間の空間内を流通する空気を外部に排出するためのものである。かかる空気排出部４０は、開口孔１２の近傍を除く服本体１０の所定部位に設けられている。具体的には、図１に示すように、服本体１０のうち、袖口部の近傍に相当する部位、裾部の近傍に相当する部位、鎖骨に相当する部位、後頭部に相当する部位に、空気排出部４０が設けられている。具体的に、空気排出部４０は、それが設けられた服本体１０の部位の表面から空気を外部に排出することができるシート状のものである。特に、本実施形態では、空気排出部４０として、目の細かいメッシュ状素材であって撥水性を有するものを用いている。このため、たとえ汚染された水等が空気排出部４０に降りかかったとしても服本体１０の内側に浸入することはない。また、ファン２０，２０の駆動時には、空気排出部４０からは空気が勢いよく外部に放出されるので、汚染された水や空気等の浸入を完全に防止することができる。

間隔手段７０は、通気性を有し、フィルター３０と身体又は下着との間に間隔を保持するためのものである。図６（ａ）は本実施形態の空調防護服１における間隔手段７０の概略正面図、図６（ｂ）はその間隔手段７０の概略側面図、図６（ｃ）はその間隔手段７０を身体に装着したときの様子を示す図である。図７は間隔手段７０とフィルター３０との位置関係を説明するための図である。

間隔手段７０は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、横長のスペーサー７１と、そのスペーサー７１の両端部に設けられた装着手段７２とを備える。ここで、装着手段７２は、スペーサー７１の両端に連なるゴムベルト部７２１，７２１と、各ゴムベルト部７２１，７２１の先端部に設けられた面状ファスナー７２２，７２２とを有する。スペーサー７１としては、例えば特許第４０６７０３４号公報に記載されているように、柔軟性を有し、空気抵抗がきわめて小さい構造のものが用いられる。間隔手段７０は、図６（ｃ）及び図７に示すように、使用者が服本体１０を着用したときにフィルター３０とスペーサー７１とが相対するように使用者の身体に装着される。例えば、使用者は、スペーサー７１を胴体に巻き付け、面状ファスナー７２２，７２２同士を貼り付けることにより、間隔手段７０を容易に装着することができる。

次に、間隔手段７０の役割について説明する。フィルター３０は当然、ファン２０から取り込まれた空気により力を受けて、身体又は下着のある側に移動する。もし間隔手段７０が無いとすると、フィルター３０の表面の一部が身体又は下着に張り付き、その張り付いたフィルター３０の部位では空気が透過することが困難になり、フィルター３０の有効面積が著しく小さくなってしまう。間隔手段７０を用いることにより、フィルター３０が身体又は下着に密着するのを防止し、フィルター３０と身体又は下着との間に一定の間隔を確保すると共に、フィルター３０を透過した空気をスペーサー７１内に逃がすことができるので、フィルター３０の有効面積が小さくなってしまうのを防止することができる。尚、フィルター３０が空気から受ける力はごく小さいので、スペーサー７１は耐圧性を有する必要はない。したがって、スペーサー３０としては、必ずしも上記特許第４０６７０３４号公報に記載されているものを用いる必要がなく、例えば、一般的な立体織布に比べて糸の数が桁違いに少ない極低密度の立体織布を使用することも可能である。

次に、本実施形態の空調防護服１を着用する手順について説明する。
まず、使用者は、服本体１０の裏側に固着されたフィルター３０の外側にある電源ケーブル６０の先端部に設けられた接続端子を電源手段５０の出力端子に接続する。そして、その電源手段５０を服本体１０の内ポケット１４に収納する。このように使用者は電源手段５０が取り付けられた状態の服本体１０を予め準備しておく。次に、使用者は、スペーサー７１を胴体に巻き付け、面状ファスナー７２２，７２２同士を貼り付けることにより、間隔手段７０を身体に装着する。その後、使用者は、間隔手段７０の上から、電源手段５０が取り付けられた状態の服本体１０を着用する。

次に、本実施形態の空調防護服１の動作を詳しく説明する。
使用者が電源手段５０のスイッチ（不図示）を操作すると、電源手段５０からファン２０，２０に必要な強さの電力が供給される。これにより、二つのファン２０，２０は動作を開始し、外部の空気が服本体１０の内側に取り込まれる。この取り込まれた空気はフィルター３０を透過して行くが、その際、その空気に含まれる有害物質はフィルター３０により除去される。また、ファン２０，２０から空気を取り込むことにより、服本体１０内の圧力は陽圧になるため、服本体１０と身体又は下着との間には空気流通路が自動的に形成される。フィルター３０により有害物質が取り除かれた空気はこの空気流通路内を流通する。ここで、服本体１０内の圧力が陽圧になることにより、たとえ服本体１０の縫い目、ファスナー、袖口部等に多少の隙間が生じているとしても、その隙間から外部の空気（有害物質）が服本体１０内に浸入することはない。このように、本実施形態の空調防護服１は、防護服としての優れた性能を有している。

一方、フィルター３０により有害物質が取り除かれた空気は空気流通路内を流通し、服本体１０の各部位に設けられた空気排出部４０から外部に排出される。このため、空気流通路内を流通する空気が使用者の身体から出た汗を気化させ、その気化するときの気化熱により身体を冷却することができる。このように、本実施形態の空調防護服１は、通常の空調服と同様の冷却効果を奏する。

次に、本実施形態の空調防護服１を脱ぐ手順について説明する。
使用者は、まず服本体１０を脱ぎ、次に間隔手段７０を取り外すことにより、本実施形態の空調防護服１を脱ぐ。ここで、空調防護服１を脱ぐときには、通常の防護服を脱ぐときと同様に、空調防護服１の表面に付着した有害物質により使用者が汚染されないようにすることが肝要である。また、空調防護服１を脱いだ後には、各部品の処理を適切に行わなければならない。間隔手段７０及び電源手段５０は服本体１０及びフィルター３０により防護されているので汚染されていない。これに対し、ファン２０は汚染された外部の空気を取り込むので汚染されている。同様に、電源ケーブル６０も汚染されている。汚染されているファン２０及び電源ケーブル６０等についてはそのまま廃棄するか、或いは、汚染された区域で使用するスコップやペンチなどの工具などと同様に洗浄して再使用することになる。

本実施形態の空調防護服では、服本体の裏側からファンを取り囲むようにフィルターを配置し、そのフィルターの周端部を服本体の裏側に固着したことにより、フィルターとして、ファンの空気取込部の面積に比べて大きな表面積を有するものを用いることができるので、フィルターの捕集効率の向上を図ると共に、大量の空気を、フィルターを介して服本体と身体又は下着との間に取り込むことができる。また、ファンから空気を取り込むことにより、服本体内の圧力は陽圧になり、服本体と身体又は下着との間には空気流通路が自動的に形成されると共に、たとえ服本体の袖口等に隙間が生じていても、その隙間から汚染された外部の空気が服本体内に浸入することはなく、したがって、防護性能の向上を図ることができる。更に、フィルターにより有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により使用者の身体を冷却することができる。

尚、本実施形態の空調防護服において、ファンの位置よりも少し下の位置である腰に相当する服本体の部分に、例えば適正な伸縮性を有するゴム紐を縫い込むことにより、服本体の当該部分と腰との間に生じる隙間を小さくするようにしてもよい。この場合、二つのファンにより取り込まれた外部の空気が腰より下方に流れる量を制限することができるので、使用者の上半身を重点的に冷却することができる。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。

上記の実施形態では、服本体としてつづき服の形状に形成されたものを用いた場合について説明した。防護服の中には、上衣とズボンとを別々に着衣するセパレートタイプのものがある。このような防護服では、上衣にだけ本発明の空調防護服の機能を持たせるようにしてもよい。この場合、その上衣の裾部にはゴム等の伸縮性のある部材を設けることにより、裾部を身体に密着させ、その裾部から服本体と身体又は下着との間の空間内を流れる空気が外部に漏れないようにする。服本体と身体又は下着との間の空間内を流れる空気は服本体の袖口部や、首に対応する服本体の部位等に設けられた空気排出部から外部に排出されることになる。また、上記セパレートタイプの防護服においてズボンにだけ本発明の空調防護服の機能を持たせるようにしてもよい。

上記の実施形態では、空気排出部として目の細かいメッシュ状素材を用いた場合について説明したが、空気排出部としては、例えば多数の小孔やスリット等が形成されたシート状素材を用いるようにしてもよい。

上記の実施形態では、服本体の袖口部及び裾部をゴム等で身体に密着させ、空気排出部としてメッシュ状素材を用いた場合について説明したが、空調防護服の使用中に常にファンを駆動させておく場合には、服本体と身体又は下着との間の空間を流通する空気は空気排出部から勢いよく排出され、空気排出部から外部の空気が浸入することはないので、空気排出部としては、従来の空調服に用いられているような開放された空気排出部（襟部の周囲や袖口）を用いることもできる。

上記の実施形態では、服本体の素材として不織布を用いた場合について説明したが、服本体の素材としては、透湿性のない安価な素材を用いることができる。例えば通気性や透湿性が全く無いビニールシートのような素材を用いてもよい。

上記の実施形態では、服本体に二つのファンを設けた場合について説明したが、服本体に三つ以上のファンを設けるようにしてもよい。

上記の実施形態では、ファンを開口孔の周囲における服本体の部分に接着する場合について説明したが、通常の空調服に使用されているファンのように、ファンを開口孔に着脱自在に取り付けるようにしてもよい。具体的には、ファンとして、フランジを有するファン本体と嵌合手段としての環状部材とを備えるものを用いる。まず、ファン本体のフランジの下面が開口孔の周囲における服本体の部分の表面に接するようにファン本体を配置し、次に、環状部材を服本体の裏側からファン本体に差し込み、ファン本体と環状部材とを嵌合させることにより、服本体をファン本体と環状部材とで挟み込んで、ファンを服本体に取り付けることができる。ファンを取り外すには、ファン本体と環状部材との嵌合状態を解除すればよい。但し、ファンを服本体に取り付ける際に環状部材を服本体の裏側からファン本体に差し込む必要があるため、フィルターの全周端部が予め服本体に固着されていると、ファンの取付作業を行うことができない。したがって、この場合には、フィルターの周端部の一部を服本体に固着せず、服本体とフィルターとの間に環状部材や手の入る隙間を残しておき、この隙間を利用してファンの取付作業及び電源ケーブルの取付作業を行い、その後に、接着テープ等によりフィルターの未固着部分を服本体に接着するようにすればよい。尚、ファンを服本体に取り付ける方法としては、その他種々の一般的な方法を適用することができる。

上記の実施形態では、一枚のフィルターで二つのファンを取り囲む場合について説明したが、ファンの数と同じ数のフィルターを用意し、各ファンを一枚のフィルターで取り囲むようにしてもよい。

上記の実施形態では、服本体として、フィルターの周端部が予め服本体の裏側に固着されているものを用いた場合について説明したが、空調防護服を使用する際に、使用者が、使用目的に応じた特性を有するフィルターを選択し、そのフィルターの周端部を接着テープ等で服本体の裏側に固着するようにしてもよい。

上記の実施形態では、フィルターとしてシート状のものを用いた場合について説明したが、フィルターの表面積をさらに大きくする目的で、プリーツ加工等を施したフィルターを用いるようにしてもよい。

上記の実施形態では、ファンとしてその下部に電力供給用の入力端子が設けられたものを用い、電源ケーブルを服本体の内側に配置した場合について説明したが、ファンとしてその上部に電力供給用の入力端子を設けたものを用い、電源ケーブルを服本体の外側に配置するようにしてもよい。この場合、電源装置は服本体の表面に設けたポケットに収納することになる。

上記の実施形態では、電源手段としてバッテリーを内蔵した電源装置を用いた場合について説明したが、空調防護服の用途によっては、電源手段として、ＡＣアダプターや太陽電池等を使用することもできる。

上記の実施形態では、空調防護服が間隔手段を備える場合について説明したが、フィルターの表面の大部分が身体又は下着と接しないような工夫を本発明の空調防護服に施すことにより、間隔手段を省略することも可能である。以下では、本発明の変形例として間隔手段を省略した空調防護服について説明する。

図８（ａ）は本発明の第一変形例である空調防護服におけるフィルターの概略正面図、図８（ｂ）はそのフィルターの概略平面図、図８（ｃ）はそのフィルターのＢ−Ｂ矢視方向概略断面図である。この第一変形例では、図８に示すように、フィルター３０の複数の所定箇所（点状固定部３１）が点状に服本体１０に留められている。これにより、フィルター３０と服本体１０との距離を短く制限することができる。したがって、使用者がこの空調防護服を着用し、ファン２０を駆動すると、図８（ｂ），（ｃ）に示すように、フィルター３０は服本体１０から一定距離以上離れることができない。しかも、服本体１０はフィルター３０を透過した空気の圧力で膨らむので、使用中にフィルター３０が身体又は下着と接するのを防止することができる。この第一変形例の空調防護服は、特にフィルター３０の空気抵抗が小さい場合に用いるのに適している。

図９は本発明の第二変形例である空調防護服を着用し、ファンを駆動したときの様子を示す図である。この第二変形例では、図９に示すように、フィルター３０が取り付けられる服本体１０の部分に余裕を持たせて当該部分の長さがフィルター３０の長さよりも長くなるように、ファン２０の周囲における服本体１０の部分を弛ませている。これにより、使用者がこの空調防護服を着用し、ファン２０を駆動すると、フィルター３０はファン２０からの風圧を受けても弛まずに張られた状態になり、しかも、服本体１０はフィルター３０を透過した空気の圧力で膨らむので、使用中にフィルター３０が身体又は下着と接するのを防止することができる。

尚、間隔手段を省略した空調防護服としては、上記の各変形例に限定されるものではなく、各種の方法を適用したものが考えられる。また、上記の各変形例におけるフィルターと身体又は下着との間に間隔を設けるための方法そのものを間隔手段とみなすことも可能である。

また、上記の実施形態では、フィルターが除去する特定の物質が有害物質である場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、フィルターが除去する特定の物質は、空気中に含まれる物質であればどのような物質であってもよく、例えば埃や塵や花粉等であってもよい。

以上説明したように、本発明に係る空調防護服では、大きな表面積を有するフィルターを、服本体の裏側から送風手段を取り囲むように配置し、そのフィルターの周端部を服本体の裏側に固着したことにより、フィルターの捕集効率の向上を図り、特定の物質、例えば有害物質が身体や下着に付着するのを防止することができると共に、大量の空気をフィルターを介して服本体と身体又は下着との間に取り込むことができる。また、フィルターにより特定の物質、例えば有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により使用者の身体を冷却することができる。このように、本発明の空調防護服は、簡易な構成で、防護服としての機能と空調服としての機能とを備えている。したがって、本発明は、化学防護服、放射線防護服等の各種の防護服に適用することができる。

１空調防護服
１０服本体
１１ファスナー（開閉手段）
１２開口孔
１３ファン取付部
１３１枠板
１３２接着テープ
１４内ポケット
２０ファン（送風手段）
２１空気取込部
２２フランジ
２３フォルダー部
２３１筒状部
２３２空気放出部
２４入力端子
３０フィルター
３１点状固定部
４０空気排出部
５０電源手段
６０電源ケーブル
７０間隔手段
７１スペーサー
７２装着手段
７２１ゴムベルト部
７２２面状ファスナー

本発明は、身体又は下着の表面に略平行な空気の流れを発生させることにより身体を冷却する空調衣服に関するものである。

上記の目的を達成するための本発明に係る空調衣服は、通気性の小さな又は通気性の無いシート状素材で作製された、シート状素材の所定部位に形成された一又は複数の開口孔を有する服本体と、一又は複数の開口孔に取り付けられた、空気を外部から取り込んで、服本体と身体又は下着との間の空間に空気の流れを強制的に生じさせる一又は複数の送風手段と、服本体の裏側から送風手段を取り囲むように配された、空気中の特定の物質を除去するためのフィルターと、開口孔の近傍を除く服本体の所定部位に設けられた、服本体と身体又は下着との間の空間内を流通する空気を外部に排出するための複数の空気排出部と、一又は複数の送風手段に電力を供給するための電源手段と、電源手段と一又は複数の送風手段とを電気的に接続する電源ケーブルと、を備え、一又は複数の送風手段を駆動して外部の空気を一又は複数の送風手段から服本体内に取り込むことにより、服本体内の圧力を陽圧にして服本体と身体又は下着との間に空気流通路を形成すると共に、フィルターにより特定の物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出し、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させる際にその気化熱により身体を冷却することを特徴とするものである。

本発明に係る空調衣服では、服本体の裏側から送風手段を取り囲むようにフィルターを配置したことにより、フィルターとして、送風手段の空気取込部の面積に比べて大きな表面積を有するものを用いることができるので、フィルターの捕集効率の向上を図り、特定の物質、例えば有害物質が身体や下着に付着するのを防止することができると共に、大量の空気をフィルターを介して服本体と身体又は下着との間に取り込むことができる。また、送風手段から空気を取り込むことにより、服本体内の圧力は陽圧になり、服本体と身体又は下着との間には空気流通路が自動的に形成されると共に、たとえ服本体の袖口等に隙間が生じていても、その隙間から汚染された外部の空気が服本体内に浸入することはなく、したがって、防護性能の向上を図ることができる。更に、フィルターにより特定の物質、例えば有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により使用者の身体を冷却することができる。

本発明に係る空調衣服では、大きな表面積を有するフィルターを、服本体の裏側から送風手段を取り囲むように配置したことにより、フィルターの捕集効率の向上を図り、特定の物質、例えば有害物質が身体や下着に付着するのを防止することができると共に、大量の空気をフィルターを介して服本体と身体又は下着との間に取り込むことができる。また、フィルターにより特定の物質、例えば有害物質が取り除かれた空気を空気流通路内に流通させて複数の空気排出部から外部に排出することにより、空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させ、その汗が気化する際の気化熱により使用者の身体を冷却することができる。このように、本発明の空調衣服は、簡易な構成で、防護服としての機能と空調服としての機能とを備えている。

Claims

通気性の小さな又は通気性の無いシート状素材で作製された、前記シート状素材の所定部位に形成された一又は複数の開口孔を有する服本体と、
前記一又は複数の開口孔に取り付けられた、空気を外部から取り込んで、前記服本体と身体又は下着との間の空間に空気の流れを強制的に生じさせる一又は複数の送風手段と、
前記服本体の裏側から前記送風手段を取り囲むようにして前記服本体の裏側に周端部が固着された、空気中の特定の物質を除去するためのフィルターと、
前記開口孔の近傍を除く前記服本体の所定部位に設けられた、前記服本体と身体又は下着との間の空間内を流通する空気を外部に排出するための複数の空気排出部と、
前記一又は複数の送風手段に電力を供給するための電源手段と、
前記電源手段と前記一又は複数の送風手段とを電気的に接続する電源ケーブルと、
を備え、
前記一又は複数の送風手段を駆動して外部の空気を前記一又は複数の送風手段から前記服本体内に取り込むことにより、前記服本体内の圧力を陽圧にして前記服本体と身体又は下着との間に空気流通路を形成すると共に、前記フィルターにより特定の物質が取り除かれた空気を前記空気流通路内に流通させて前記複数の空気排出部から外部に排出し、前記空気流通路内を流通する空気が身体から出た汗を気化させる際にその気化熱により身体を冷却することを特徴とする空調防護服。
通気性を有し、前記フィルターと身体又は下着との間に間隔を確保するための間隔手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載の空調防護服。
前記間隔手段は、スペーサーと、そのスペーサーの両端部に設けられた装着手段とを有するものであることを特徴とする請求項２記載の空調防護服。
前記フィルターはシート状のものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の空調防護服。
前記送風手段は前記開口孔に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の空調防護服。
前記電源手段はバッテリーを内蔵した電源装置であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の空調防護服。
前記服本体はつづき服の形状に形成され、前記空気排出部はシート状のものであることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の空調服。
前記空気排出部は撥水性を有するメッシュ状部材であることを特徴とする請求項７記載の空調服。
前記シート状素材は不織布であることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の空調防護服。
前記フィルターは、前記服本体から一定距離以上離れることができないように、複数の所定箇所で前記服本体に留められていることを特徴とする請求項１記載の空調防護服。