WO2021215395A1

WO2021215395A1 - 充電装置及びファン付きウェア

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Publication number: WO2021215395A1
Application number: PCT/JP2021/015859
Authority: WO
Inventors: 市ヶ谷　弘司; 洋平沖
Original assignee: 株式会社セフト研究所
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2021-10-28
Also published as: JP2021175203A

Abstract

充電装置１５０は、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されているか否かを判定する判定手段１５４を備え、判定に応じて制御手段１５６を介して電源充電モードと携帯充電モードを切り替え、電源部１２０又は電気機器３００から印可された電圧を電圧変換回路１５５が第１電圧又は第２電圧に変換し、携帯用通信機器２００又は電源部１２０の充電を行う。

Description

充電装置及びファン付きウェア

　本発明は、充電装置及びファン付きウェアに関するものである。

　近年、身体を冷却するファン付きウェアが実用化され、急速に普及している。従来のファン付きウェアは、通気性の低いシート状部材で形成されたウェア本体と、ウェア本体の後側の下方に取り付けられたファンと、ファンを駆動するための電源装置と、電源装置とファンとを電気的に接続するための電源ケーブルと、を備える。

　ファンを作動させると、大量の空気がファンからウェア本体内に取り込まれる。取り込まれた空気の圧力によりウェア本体と着用者の身体との間に空気流通路が自動的に形成され、取り込まれた空気は、形成された空気流通路を着用者の身体又は下着の表面に沿って流通し、例えば、襟部や袖部の開口部に形成された空気排出部から外部に排出される。
　そして、取り込まれた空気が、ウェア本体と着用者の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、蒸発する際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）。

国際公開第２００５／０６３０６５号

　このような電気部品の電源装置を充電する充電装置として、ＵＳＢケーブルを介して電子機器から充電する充電装置が知られているが、専用の充電装置としてのみ使用されている。

　本発明の目的は、電気部品の電源装置を充電する以外の多目的に使用できる充電装置を提供することである。

　上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、電気部品を駆動する電源装置を充電する充電装置において、
　前記電源装置と接続するプラグを備えるケーブルと、
　ＵＳＢケーブルを接続する端子である入力ジャックと、
　ＵＳＢケーブルを接続する端子である出力ジャックと、
　前記入力ジャックに所定電圧が印可されているかを判定する判定手段と、
　前記判定手段の判定に基づき前記充電装置の制御を行う制御手段と、
　印加された電圧を変換する電圧変換回路と、を備え、
　前記電圧変換回路は、前記判定手段により前記入力ジャックに所定電圧が印可されていると判定された場合、前記制御手段を介して前記入力ジャックに印加された電圧を第１電圧に変換して前記電源装置に供給し、
　前記電圧変換回路は、前記判定手段により前記入力ジャックに所定電圧が印可されていないと判定された場合、前記制御手段を介して前記ケーブルから印加された電圧を第２電圧に変換して前記出力ジャックに接続されたＵＳＢケーブルを介して携帯機器に供給する。

　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電装置において、
　前記電気部品は、ファン付きウェアに備えられたファンである。

　請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の充電装置において、
　前記ケーブルは、長さが１０ｃｍ以内である。

　請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の充電装置において、
　前記電圧変換回路を収納するケース体と、
　前記ケース体に設けられ、前記ケーブルを収納する収納部を備える。

　請求項５に記載の発明は、ファン付きウェアであって、
　ファン付きウェアのウェア本体と、
　前記ファン付きウェアのウェア本体の内部に空気を導入するファンと、
　前記ファンを駆動するための電源手段と、
　請求項１から４のいずれか一項に記載の充電装置と、
　を備える。

　本発明によれば、電気部品の電源装置を充電する以外の多目的に使用できる充電装置を提供することができる。

前身頃の開閉手段を開いた状態におけるファン付きウェアの正面図である。ファン付きウェアのウェア本体に取り付けられた状態のファンを示す概略図である。本実施形態に係る充電装置の概略正面図である。充電処理の流れを示すフローチャートである。充電装置により電気機器から専用電源を充電している状態を示す概略正面図である。充電装置により専用電源から携帯用通信機器を充電している状態を示す概略正面図である。収納部を備える充電装置の例を示す概略正面図である。

　以下、図面を参照して、本発明に係るファン付きウェアの実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
　本実施形態のファン付きウェア１００は、ファン１４０を駆動するための電源部１２０と接続可能な充電装置１５０を備え、電気機器３００から電源部１２０を、あるいは電源部１２０から携帯用通信機器２００を充電するものである。

　また、以下においては、着用者がファン付きウェア１００を着用した状態を基準として、着用者の前側を前、着用者の後側を後、着用者の上側を上、着用者の下側を下、着用者の右手側を右、着用者の左手側を左と定めて説明する。

［ファン付きウェア］
　ファン付きウェア１００は、図１に示すように、ウェア本体１１０と、ウェア本体１１０内部に空気を導入するファン１４０と、ファン１４０を駆動するための電源部１２０と、ファン１４０と電源部１２０とを接続する接続ケーブル１３０と、電源部１２０と接続可能な充電装置１５０と、を備え、ファン１４０によってウェア本体１１０内に取り込まれた空気を、着用者の身体又は下着の表面に沿って流通させることで、身体から出た汗を蒸発させ、蒸発する際の気化熱により身体を冷却するものである。

［ウェア本体］
　ウェア本体１１０は、一例としてブルゾンタイプを例示して説明するが、図１に示すように、通気性のない又はファン１４０による空気の導入によって膨らませることができる程度の通気性を有するシート状部材Ｓによって、着用者の少なくとも胴部を覆う形状に形成されている。なお、図１においては、ウェア本体１１０を、着用者の胴部及び腕部を覆うブルゾンタイプに形成しているが、ウェア本体１１０の形状はこれに限られず、例えば、上衣及び下衣が一体化されたつなぎ服タイプや、胴部のみを覆うベストタイプに形成することも可能であり、本発明のウェア本体１１０はブルゾンタイプに限定されるものではない。
　ウェア本体１１０は、開閉手段１１１と、空気漏れ防止手段１１２と、ファン取付孔１１３と、空気排出部１１４と、電源部保持手段１１５と、ケーブル保持手段１１６と、を備える。

（開閉手段）
　開閉手段１１１は、ウェア本体１１０を前開きとし、ファン付きウェア１００を着用する際に、ウェア本体１１０の前部を開閉するためのものであり、その具体的構成は任意であるが、例えば、一般的な線ファスナー等が用いられる。なお、開閉手段１１１はウェア本体１１０の前身頃の分割部分を着脱自在とすることができるものであればよく、線ファスナーに限られないが、空気の漏れを防止する観点からは線ファスナーが望ましい。

（空気漏れ防止手段）
　空気漏れ防止手段１１２は、図１に示すように、ウェア本体１１０下部に備えられた、ウェア本体１１０と着用者の身体との間の空間内の空気がウェア本体１１０の裾部から外部に漏れることを防止するための手段であり、ウェア本体１１０下部から空気が外部に漏れることを防止することができるものであれば、その具体的構成は任意であり、例えば、ウェア本体１１０の着用者の腹部に対応する位置に、ゴム紐等の伸縮性のある部材を、着用者の身体を周回するように備えることによって形成される。

　ファン付きウェア１００の着用時においては、空気漏れ防止手段１１２によって、ウェア本体１１０の着用者の腹部に対応する位置が絞り込まれて着用者の身体に密着することで、ファン１４０によって導入された空気が、ウェア本体１１０と着用者の上半身との間の空間から、ウェア本体１１０と着用者の下半身との間の空間へと流れることを防止する。これによって、空気排出部１１４からの空気の排出量を増やし、着用者の上半身への冷却効果を高めることができる。

　なお、空気漏れ防止手段１１２は必須の構成ではなく、例えば、空気漏れ防止手段１１２を備えず、ウェア本体１１０がつなぎ服型である場合は、ファン１４０によって導入された空気が、ウェア本体１１０と着用者の上半身との間の空間から、ウェア本体１１０と着用者の下半身との間の空間へも流れ、これが裾から排出されるようにしてもよい。この場合、着用者の全身を万遍なく冷却することが可能となる。
　このように、ウェア本体１１０の形態によっては、空気漏れ防止手段１１２を設けなくても構わない。

（ファン取付孔）
　ファン取付孔１１３は、図１に示すように、ウェア本体１１０を形成するシート状部材Ｓの着用者の腰の左右に対応する位置に形成された、ファン付きウェア１００の着用時において、ウェア本体１１０と着用者の身体との間の空間と、外部と、を繋ぐこととなる孔部である。
　ファン取付孔１１３を接続するようにしてファン１４０を取り付けることで、ファン取付孔１１３を介して、外部の空気をウェア本体１１０内に取り込むことができる。

　なお、ファン取付孔１１３が形成される位置としては、ファン付きウェア１００の着用時に着用者を効果的に冷却する観点からは、上記の位置が好ましいが、これに限られず、例えば、着用者の脇の下方に対応する位置に形成することも可能である。
　また、ファン取付孔１１３が形成される個数は、２個に限られず、これより少数又は多数のファン取付孔１１３を形成し、これに対応した数のファン１４０を取り付けてもよい。ファン取付孔１１３の形状も、図１に示すような略円形に限られない。

（空気排出部）
　空気排出部１１４は、図１に示すように、ファン１４０によってファン取付孔１１３から導入された空気を、着用者の身体又は下着に沿って流通させた後に排出するための開口部であり、例えば、着用者の首とウェア本体１１０の襟部の端部との間の襟部空気排出部１１４１と、着用者の腕とウェア本体１１０の袖部との間の袖部空気排出部１１４２と、が形成される。
　なお、空気排出部１１４は、ファン１４０によってウェア本体１１０内に導入された空気を、着用者の身体又は下着に沿って流通させた後に排出できるものであればよく、その形成位置は、襟部及び袖部に限定されない。

［電源部］
　電源部１２０は、後述するファン１４０を駆動するための部材であり、電源部保持手段１１５によってウェア本体１１０に装着され、例えば、安全保護回路が付加されたリチウムイオン組電池が内蔵され、後述する接続ケーブル１３０を通じてファン１４０と接続するための第二接続端子（不図示）を備える。

［接続ケーブル］
　接続ケーブル１３０は、電源部１２０とファン１４０とを接続するケーブルであり、ケーブル保持手段１１６によってウェア本体１１０の内面に保持され、接続ケーブル１３０を通じて、電源部１２０によってファン１４０は駆動される。
　なお、電源部保持手段１１５、ケーブル保持手段１１６、電源部１２０及び接続ケーブル１３０の具体的な構成は任意である。

［ファン］
　ファン１４０は、図１に示すように、ファン取付孔１１３を接続するようにしてウェア本体１１０に取り付けられ、ファン取付孔１１３を通して、ウェア本体１１０と着用者の身体との間の空間に空気を導入する略扁平な平面視略円形の空気導入手段である。

　ファン１４０としては、ファン取付孔１１３を接続するようにしてウェア本体１１０に取り付けられ、ウェア本体１１０内部に空気を導入できるものであれば、任意の構成を採用可能であるが、例えば、図２に示すように、ファン本体１４１と、これをウェア本体１１０に固定するためのリング状の取付リング１４２と、を備える。

［ファン本体］
　ファン本体１４１は、内部にプロペラ（不図示）とモーター（不図示）とを収納し、図２に示すように、ファン１４０の使用時において空気が取り込まれる側を構成する空気取込部１４１１と、ファン１４０の使用時において空気が送出される側を構成する空気送出部１４１２と、空気取込部１４１１と空気送出部１４１２との間の筒状の連結部である筒状部１４１３と、筒状部１４１３の空気取込部１４１１側の端部から筒状部１４１３の側面と略垂直な方向に突出するフランジ部１４１４とを有する。また、空気取込部１４１１は、空気送出部１４１２と貫通し、ファン付きウェア１００内への空気の経路となる開口部を備え、筒状部１４１３は、その中心軸に垂直な面で切った際の断面の外形が円形となる円状に形成され、その外形は、ファン取付孔１１３の直径と略同一となるように形成されている。
　なお、ファン１４０の外形は円形に限らず、例えば矩形状など他の形状としてもよい。

　また、ファン本体１４１は、空気送出部１４１２側の所定の位置に、接続ケーブル１３０と接続される第一接続端子１４１５を有する。第一接続端子１４１５は、接続ケーブル１３０を接続し、電源部１２０から印可される電圧を受けることができる端子であれば、その具体的な構成は任意である。

（取付リング）
　取付リング１４２は、ファン本体１４１をファン取付孔１１３に取り付けるためのリング状の部材であり、その内径が筒状部１４１３の外形と同一か、僅かに大きくなるように形成されており、筒状部１４１３が取付リング１４２を接続するようにして、ファン１４０に取り付けることができる。

　筒状部１４１３の外面と、取付リング１４２の内面と、には、例えば、取付リング１４２の内面側に凸部が形成され、筒状部１４１３の外面側に当該凸部と係合する凹部を形成することにより、係止手段（不図示）が形成されている。

　ファン１４０をウェア本体１１０に取り付ける際には、図２に示すように、ファン１４０の空気送出部１４１２側を、ファン取付孔１１３にウェア本体１１０の外面から接続して、フランジ部１４１４が、ウェア本体１１０のファン取付孔１１３の周囲の部分と接するようにする。次に、取付リング１４２を、ウェア本体１１０の内面から筒状部１４１３の外側に差し込むことにより、フランジ部１４１４と取付リング１４２とによって、ウェア本体１１０を形成するシート状部材Ｓのファン取付孔１１３周囲の部分及び取付孔補強部材の孔部の周囲の部分を挟み込み、その状態で係止手段によって取付リング１４２をファン本体１４１に固定する。
　これによって、ファン１４０をファン取付孔１１３に接続するようにしてウェア本体１１０に固定することができる。

［充電装置］
　充電装置１５０は、例えば図３に示すように、ケーブル１５１、出力ジャック１５２及び入力ジャック１５３を備え、判定手段１５４、電圧変換回路１５５及び制御手段１５６が内部に収納された、扁平な略矩形状のプラスチックであるケース体１５７からなる機器である。
　充電装置１５０は、ケーブル１５１を介して電源部１２０と接続されている状態において、出力ジャック１５２を介して携帯用通信機器２００と接続されている場合は携帯用通信機器２００に充電を行い、入力ジャック１５３を介して電気機器３００と接続されている場合は電源部１２０に充電を行う。

（ケーブル）
　ケーブル１５１は、例えば充電装置１５０の一側面から延出し、端部に備える丸型ＤＣ電源プラグが電源部１２０の第二接続端子に接続されることで、電源部１２０と充電装置１５０を接続可能に形成されている。
　ケーブル１５１の長さとしては、１０ｃｍ以内であるのが好ましく、１０ｃｍより長いと電源部１２０と接続していない際に嵩張ったり、絡まったりする恐れがあるため好ましくない。

（ジャック）
　出力ジャック１５２は、例えば充電装置１５０の他側面の一端部に形成された差し込み口であり、マイクロプラグとＵＳＢ　Ｔｙｐｅ　Ａのソケットインサートが両端にそれぞれ配されたＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ケーブル４００が出力ジャック１５２及び携帯用通信機器２００の入力（充電）ジャック端子に接続されることにより、充電装置１５０と携帯用通信機器２００が接続される。
　入力ジャック１５３は、例えば充電装置１５０の他側面の他端部に形成された差し込み口であり、ＵＳＢケーブル４００が入力ジャック１５３及び電気機器３００のＵＳＢ出力ジャックに接続されることにより、充電装置１５０と電気機器３００が接続される。

（判定手段）
　判定手段１５４は、充電装置１５０内に形成され、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されているか否かを判定し、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されていると判定した場合は電源充電モードとする信号を制御手段１５６に送信し、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されていないと判定した場合は携帯充電モードとする信号を制御手段１５６に送信する。
　判定手段１５４は、専用回路で構成してもよいし、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）と判定プログラムにより構成してもよい。

（電圧変換回路）
　電圧変換回路１５５は、充電装置１５０内の回路基板に形成された電圧変換手段であり、制御手段１５６が電源充電モードである場合は、電気機器３００から印可されたＵＳＢ規定電圧を電源部１２０の充電に適した第１電圧に変換し、制御手段１５６が携帯充電モードである場合は、電源部１２０から印可された電圧を携帯用通信機器２００の充電に適した第２電圧に変換する。なお、本例において、ケーブル１５１が接続される電源部１２０の端子は、入力端子（不図示）及び出力端子（不図示）が共通である場合について以下説明するが、電源部１２０の入力端子及び出力端子は別個に設けても良い。この場合には、充電装置１５０にもそれぞれ対応した端子（不図示）を設けておけば良い。

（制御手段）
　制御手段１５６は、充電装置１５０内にＣＰＵと判定プログラム（不図示）により構成され、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧（所定電圧）が印可されている場合は、判定手段１５４から信号を受信して電源充電モードとなり、印可された電圧を、電圧変換回路１５５によって第１電圧に変換し、電源部１２０の充電を行う。
　また、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧（所定電圧）が印可されていない場合は、判定手段１５４から信号を受信して携帯充電モードとなり、電源部１２０からの出力電圧を電圧変換回路１５５によって第２電圧に変換し、ＵＳＢケーブル４００によって接続している携帯用通信機器２００の充電を行う。

［充電処理の流れ］
　図４に、充電装置１５０における充電処理のフローチャートを示す。
　判定手段１５４は、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。
　図５に示すように、ＵＳＢケーブル４００を入力ジャック１５３と電気機器３００のＵＳＢ出力ジャックに接続すると、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可される（ステップＳ１１；ＹＥＳ）ため、判定手段１５４は電源充電モードとする信号を制御手段１５６に送信する（ステップＳ１２）。電源充電モードである制御手段１５６は、電圧変換回路１５５によって電気機器３００から印可されたＵＳＢ規定電圧を第１電圧に変換し（ステップＳ１３）、ケーブル１５１を介して電源部１２０の充電を行う（ステップＳ１４）。

　また、図６に示すように、ケーブル１５１を介して充電装置１５０と電源部１２０を接続した状態において、ＵＳＢケーブル４００を出力ジャック１５２と携帯用通信機器２００の入力ジャック端子に接続すると、入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されない（ステップＳ１１；ＮＯ）ため、電源部１２０をＯＮにすることにより、判定手段１５４は携帯充電モードとする信号を制御手段１５６に送信する（ステップＳ１５）。携帯充電モードである制御手段１５６は、電源部１２０から出力電圧を取得し、電圧変換回路１５５によって第２電圧に変換し（ステップＳ１６）、ＵＳＢケーブル４００を介して携帯用通信機器２００の充電を行う（ステップＳ１７）。

　なお、例えば、電源部１２０の出力電圧に、３．３Ｖ、５．０Ｖ、６．０Ｖ、及び７．２Ｖ等のように複数の電圧を選択可能な場合でも、充電装置１５０の電圧変換回路１５５で５．０Ｖの電圧に変換し、ＵＳＢ　Ｔｙｐｅ　Ａの出力ジャック１５２から出力すればよい。この場合、充電装置１５０側の電圧変換回路１５５にて変換されて５．０Ｖの電圧を出力する場合、電源部１２０からの出圧電圧は出力電流が最も少なくなる７．２Ｖが選択されていることが好ましいが、他の電圧値が選択されていても良い。

［実施形態の効果］
　以上に示したように、本実施形態に係る充電装置１５０によれば、電気部品の電源装置１２０だけでなく、携帯用通信機器２００等の携帯機器を充電することができる。
　また、使用者はモードの切り替えを特に意識することなく、充電装置１５０を介して電源部１２０と携帯用通信機器２００又は電気機器３００を接続することで、携帯用通信機器２００又は電源部１２０の充電を行うことができる。

［変形例］
　上記実施形態においては、充電装置１５０は入力ジャック１５３にＵＳＢ規定電圧が印可されているか判定する判定手段１５４を備え、判定に応じてモードの切り替えを行う構成を示したが、これに限られず、使用者がモードの切り替えを行うことができるプッシュスイッチ等を備える構成としても構わない。

　また、ケーブル１５１は充電装置１５０の一側面から延出するとしたが、これに限られず、例えば図７に示すように、ケーブル１５１のコード部分をリールによる巻き取り式にするとともに、充電装置１５０を構成するケース体１５７にコード部分を収納する収納部として、コード収納部１５８ａと、ケーブル１５１のジャック部分を収納するジャック収納部１５８ｂを設け、巻き取られたコード部分とジャック部分をそれぞれ収納できるようにしても構わない。

　このようにすることで、充電装置１５０を使用しない際にケーブル１５１が嵩張ったり、絡まったりすることが無くなる。
　なお、ケーブル１５１の巻き取り方法及び収納方法としてはこれに限られず、各種一般的な方法を採用することができる。

　また、充電装置１５０は出力ジャック１５２及び入力ジャック１５３を設けるとしたが、これに限られず、１つの入出力ジャックを設け、判定手段１５４は当該入出力ジャックにＵＳＢ規定電圧が印可されたかに応じてモードの切り替えを行うようにしても構わない。

　また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論であり、ケーブル１５１、出力ジャック１５２、入力ジャック１５３及びＵＳＢケーブル４００の規格も上記したものに限られず、ケース体１５７の素材及び形状も上記したものに限られない。

　本発明は、電気部品の電源装置を充電する以外の多目的に使用できる充電装置に利用することができる。

１００　ファン付きウェア
１１０　ウェア本体
１２０　電源部（電源手段、電源装置）
１４０　ファン
１５０　充電装置
１５１　ケーブル
１５２　出力ジャック
１５３　入力ジャック
１５４　判定手段
１５５　電圧変換回路
１５６　制御手段
１５７　ケース体
１５８ａ　コード収納部
１５８ｂ　ジャック収納部

Claims

　電気部品を駆動する電源装置を充電する充電装置において、
　前記電源装置と接続するプラグを備えるケーブルと、
　ＵＳＢケーブルを接続する端子である入力ジャックと、
　ＵＳＢケーブルを接続する端子である出力ジャックと、
　前記入力ジャックに所定電圧が印可されているかを判定する判定手段と、
　前記判定手段の判定に基づき前記充電装置の制御を行う制御手段と、
　印加された電圧を変換する電圧変換回路と、を備え、
　前記電圧変換回路は、前記判定手段により前記入力ジャックに所定電圧が印可されていると判定された場合、前記制御手段を介して前記入力ジャックに印加された電圧を第１電圧に変換して前記電源装置に供給し、
　前記電圧変換回路は、前記判定手段により前記入力ジャックに所定電圧が印可されていないと判定された場合、前記制御手段を介して前記ケーブルから印可された電圧を第２電圧に変換して前記出力ジャックに接続されたＵＳＢケーブルを介して携帯機器に供給する充電装置。
　前記電気部品は、ファン付きウェアに備えられたファンである請求項１に記載の充電装置。
　前記ケーブルは、長さが１０ｃｍ以内である請求項１又は２に記載の充電装置。
　前記電圧変換回路を収納するケース体と、
　前記ケース体に設けられ、前記ケーブルを収納する収納部を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の充電装置。
　ファン付きウェアのウェア本体と、
　前記ファン付きウェアのウェア本体の内部に空気を導入するファンと、
　前記ファンを駆動するための電源手段と、
　請求項１から４のいずれか一項に記載の充電装置と、
　を備えるファン付きウェア。