特開 2024-119547 冷暖房衣服

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119547

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】冷暖房衣服

(51)【国際特許分類】

   A41D 13/002 20060101AFI20240827BHJP

   A41D 13/00 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

A41D13/002 105

A41D13/00 107

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026530

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】390003872

【氏名又は名称】豊島株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004059

【氏名又は名称】弁理士法人西浦特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100091443

【弁理士】

【氏名又は名称】西浦 ▲嗣▼晴

(74)【代理人】

【識別番号】100130432

【弁理士】

【氏名又は名称】出山 匡

(72)【発明者】

【氏名】森本 浩光

【テーマコード（参考）】

3B011

3B211

【Ｆターム（参考）】

3B011AA01

3B011AC02

3B011AC03

3B011AC21

3B211AA01

3B211AC02

3B211AC03

3B211AC21

(57)【要約】

【課題】ペルチェ素子ユニットから排出される加熱された空気を衣服内から素早く外部に排出することができる冷暖房衣服を提供する。
【解決手段】衣服本体３の内部に、ペルチェ素子５とこのペルチェ素子５の周囲からペルチェ素子５によって加熱された空気を外部に排出するファン７が組み合わされて構成されたペルチェ素子冷暖房ユニット９を配置する。ユニット位置調整機構１１により、衣服本体３を着た使用者の背中に対するペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置を調整する。ユニット位置調整機構１１は、衣服本体３の両肩部に設けられた一対のスリット３Ａ及び３Ｂから衣服本体３の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂと、衣服本体３の内部に配置されてペルチェ素子冷暖房ユニット９と衣服本体３の内部の下部領域とを連結する長さ調整可能な連結ベルト部材１５とを備えている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

衣服本体と、
前記衣服本体の内部に配置され、ペルチェ素子と該ペルチェ素子の周囲から加熱された空気を外に排出するファンが組み合わされてなるペルチェ素子冷暖房ユニットと、
前記ペルチェ素子冷暖房ユニットに取り付けられ、前記衣服本体を着た使用者の背中に対する前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を調整するユニット位置調整機構を備え、
前記ユニット位置調整機構が、前記衣服本体の両肩部の前方から前記衣服本体の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材と、前記衣服本体の内部に配置されて前記ペルチェ素子冷暖房ユニットと前記衣服本体の内面部とを位置調整可能に連結する連結ベルト部材とを備え、
前記一対の長さ調整ベルト部材は、前記衣服本体の内部に位置する先端部に設けられて前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの上側部分に締結される一対の上側締結端部と、前記衣服本体の前方に出ていて長さ調節の際に操作される一対の操作機構を備えており、
前記連結ベルト部材は、一端に前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの下側部分に締結される下側締結端部を備え、他端に前記衣服本体の前記内面部に位置調整可能に連結される連結端部を備えていることを特徴とする冷暖房衣服。

【請求項2】

前記一対の長さ調整ベルト部材の前記操作機構は、一端に前記上側締結端部を備え且つ他端に前記衣服本体の外部に位置する調整バックルを備えた第１のベルトと、前記衣服本体の外側部分に一端が固定され且つ前記調整バックルに折り返し部を形成するように係止されて他端に自由端部を有する第２のベルトを備えている請求項１に記載の冷暖房衣服。

【請求項3】

前記ペルチェ素子冷暖房ユニットは、ペルチェ素子により加熱された空気をファンにより相反する横二方向に排出する構造を有しており、
前記衣服本体の後ろ身頃部分には、前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの前記横二方向に空気を排出す２つの排出口に隣接して該２つの排出口から排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域を備えている請求項１に記載の冷暖房衣服。

【請求項4】

前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの電源となる電池を収納する電池収納部が、前記衣服本体の前身頃に前記電池を前記衣服本体の外側から交換できるように設けられている請求項１に記載の冷暖房衣服。

【請求項5】

前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの起動スイッチを収納するスイッチ収納部が、前記衣服本体の前身頃に前記起動スイッチを前記衣服本体の外側から操作できるように設けられている請求項１に記載の冷暖房衣服。

【請求項6】

前記衣服本体の内部には、前記一対の長さ調整ベルト部材を通す一対のベルトループが設けられている請求項１に記載の冷暖房衣服。

【請求項7】

前記衣服本体がベストである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の冷暖房衣服。

【請求項8】

使用者が前記ベストを装着した状態で、内部に外気を押し込むファンを備えたウエアを装着することを特徴とする請求項７に記載の冷暖房衣服の使用方法。

【請求項9】

使用者が前記ベストを装着した状態で、墜落制止用器具を装着することを特徴とする請求項７に記載の冷暖房衣服の使用方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ペルチェ素子を備えた冷暖房衣服に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特開２０２２－６３４７８号公報（特許文献１）の図２には、ペルチェ素子によって冷却される熱交換プレートと、熱交換プレートを冷却するペルチェ素子と、ペルチェ素子の発熱面に装着されるヒートシンクと、ヒートシンクによって加熱された空気を排出するファンと、ヒートシンク及びファンを覆うファンカバーと、身体装着板を備えた空気調和ユニットを、ファンが衣服の外側に位置するように配置した冷暖房衣服が開示されている。またこの公報の図１５には、空気調和ユニットを３箇所で支持するベルト式締結具を用いて使用者の背中に背負わせた状態で衣服の内側に配置する衣服の冷暖房技術が開示されている。

【0003】

また特開２０２１－４６６３２号公報（特許文献２）には、メッシュ状の大きな支持体にペルチェ素子と送風機のセットを複数分散して配置したユニットを衣服の後ろ身頃に装着した冷暖房衣服が開示されている。

【0004】

さらにペルチェ素子を冷却する大型のファンをその吸引口が衣服の外に露出するように衣服に取り付け、衣服の内部に空気を送り込む冷暖房衣服が、ペルチェベスト「冷蔵服」（商標）の名称で市販されている。この冷暖房衣服では、衣服に直接装着したファンにベルトが取り付けられ、そのベルトを衣服の内側から外側に出して、衣服を変形させながら、衣服に装着されたファンの位置を変更する構造も採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－６３４７８号公報

【特許文献2】特開２０２１－４６６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の図２に記載の冷暖房衣服では、ファンが衣服の外側に位置するため、冷却性能は高いものの、見た目が非常に悪い問題がある。また特許文献１の図１５に記載されたものでは、使用者が背中に背負う構造であるため、空気調和ユニットは衣服の内側に位置するため、見た目の問題はないものの、衣服を着た後に空気調和ユニットの位置を調整することができないという不便さがある。

【0007】

また特許文献２に記載の冷暖房衣服では、送風機のセットを複数個分散して配置したユニットを衣服にしっかりと装着する構造が必要になる。また送風機のセットを複数分散して配置したユニットの衣服に対する位置を変更することができない問題がある。

【0008】

さらに市販の冷暖房衣服では、大型のファンで外気を衣服の内部に送り込み、送り込んだ外気でペルチェ素子を冷却する。そのため、外気温が高いときには、ペルチェ素子の冷却性能が落ちる上、衣服内の温度が高くなる問題がある。また衣服に装着した大型のファンを移動させるためには、その移動を許容する目的のために、ファンを装着する衣服の寸法を大きくしなければならない。またファンの位置によっては、外側から見て、衣服の一部が引きつった状態になり、見た目が悪くなる問題も生じる。

【0009】

本発明の目的は、衣服の外観を変形させることなく、ファンを装着したペルチェ素子ユニットの位置を、衣服を着用した状態で調整することができる冷暖房衣服を提供することにある。

【0010】

本発明の他の目的は、ペルチェ素子冷暖房ユニットから排出される加熱された空気を衣服内から素早く外部に排出することができる冷暖房衣服を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の冷暖房衣服は、衣服本体と、衣服本体の内部に配置されて、ペルチェ素子と該ペルチェ素子の周囲から加熱された空気を外に排出するファンが組み合わされてなるペルチェ素子冷暖房ユニットと、ペルチェ素子冷暖房ユニットに取り付けられ、衣服本体を着た使用者の背中に対するペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を調整するユニット位置調整機構を備えている。ユニット位置調整機構は、衣服本体の両肩部の前方から衣服本体の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材と、衣服本体の内部に配置されてペルチェ素子冷暖房ユニットと衣服本体の内面部とを連結位置調整可能に連結する連結ベルト部材とを備えている。一対の長さ調整ベルト部材は、衣服本体の内部に位置する先端部に設けられてペルチェ素子冷暖房ユニットの上側部分に締結される一対の上側締結端部と、衣服本体の前方に出ていて長さ調節の際に操作される一対の操作機構を備えている。そして連結ベルト部材は、一端にペルチェ素子冷暖房ユニットの下側部分に締結される下側締結端部を備え、他端に衣服本体の内面部に位置調整可能に連結される連結端部を備えている。

【0012】

本発明によれば、ユニット位置調整機構の連結ベルト部材の長さでペルチェ素子冷暖房ユニットの上限位置を決めておき、冷暖房衣服を使用者が着た状態で、衣服本体の前方に出ている一対の長さ調整ベルト部材の一対の操作機構を操作することにより、衣服本体を変形することなく、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を上限位置よりも下の位置範囲内で調整することができる。したがって本発明によれば、利用者の利便性を大幅に高めることができる。

【0013】

一対の長さ調整ベルト部材の操作機構は、一端に上側締結端部を備え且つ他端に衣服本体の外部に位置する調整バックルを備えた第１のベルトと、衣服本体の外側部分に一端が固定され且つ調整バックルに折り返し部を形成するように係止されて他端に自由端部を有する第２のベルトを備えているのが好ましい。この構成であれば、第２のベルトの折り返し部の位置を変えることにより、一対の長さ調整ベルト部材の長さを調整することができる。

【0014】

ペルチェ素子冷暖房ユニットは、ペルチェ素子により加熱された空気をファンにより相反する横二方向に排出する構造を有しているのが好ましい。そして衣服本体の後ろ身頃部分には、ペルチェ素子冷暖房ユニットの横二方向に空気を排出す２つの排出口に隣接して該２つの排出口から排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域を備えているのが好ましい。このようにするとペルチェ素子冷暖房ユニットによって加熱された空気は、一対のメッシュ状排気領域から直ぐに使用者の後方に排出されるので、ペルチェ素子冷暖房ユニットの冷却性能を最大限発揮することができる。

【0015】

またペルチェ素子冷暖房ユニットの電源となる電池を収納する電池収納部が、衣服本体の前身頃に電池を衣服本体の外側から交換できるように設けられているのが好ましい。このようにすると冷暖房衣服を着用した状態で、電池交換をすることができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0016】

更にペルチェ素子冷暖房ユニットの起動スイッチを収納するスイッチ収納部が、衣服本体の前身頃に起動スイッチを衣服本体の外側から操作できるように設けられているのが好ましい。このようにすると冷暖房衣服を着用した状態で、起動スイッチの操作ができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0017】

衣服本体の内部には、一対の長さ調整ベルト部材を通す一対のベルトループが設けられていてもよい。このようなベルトループを設けると、ベルトループのガイド機能によりスムーズにペルチェ素子冷暖房ユニットの位置調整をすることができる。

【0018】

衣服本体は、どのようなものでもよいが、ベストであれば、ベストの袖ぐり部分も排気に利用できるので、冷却効果が高くなる利点がある。

【0019】

使用者がベストを装着した状態で、ベストの上に内部に外気を押し込むファンを備えたウエアを装着すると使用者の体感温度をさらに下げることができる。

【0020】

使用者がベストを装着した状態で、墜落制止用器具（安全帯）を併用する場合、墜落制止用器具の位置または大きさに合わせて、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置調整をすることができるので、使用者の利便性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷暖房衣服の正面図及び背面図である。

【図2】冷暖房衣服の肩部を切り開いた展開図である。

【図3】ペルチェ素子冷暖房ユニットの概略構成図である。

【図4】操作機構の詳細を説明するため用いる図である。

【図5】（Ａ）乃至（Ｃ）は、接続構造を説明するために用いる図である。

【図6】電池収納部の構造を説明するために用いる図である。

【図7】スイッチ収納部の構造を説明するために用いる図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の冷暖房衣服１の詳細について説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、冷暖房衣服１の正面図及び背面図であり、図２は冷暖房衣服１の肩部を切り開いた展開図であり、図３は後述するペルチェ素子冷暖房ユニット９の概略構成図である。本実施の形態の冷暖房衣服１の衣服本体３は、ベストの形態を有している。衣服本体３の内部には、ペルチェ素子５とこのペルチェ素子５の周囲からペルチェ素子５によって加熱された空気を外部に排出するファン７が組み合わされて構成されたペルチェ素子冷暖房ユニット９が配置されている。なおこのファン７としては、シロッコファンと呼ばれる誘引ファンを用いることができる。ペルチェ素子５から加熱された空気を誘引してケーシング８の側方外部に排出する誘引ファンまたはペルチェ素子５に空気を吹き付けてケーシング８の側方外部に加熱された空気を吹き出す押し込みファンのいずれを用いても良い。なおペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ケーシング８の使用者の背中と対向する部分が、ペルチェ素子５の吸熱により冷却される。

【0023】

ペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ケーシング８の上端に２つのフック１０Ａ及び１０Ｂを備え、またケーシング８の下端の中央に１つのフック１０Ｃを備えている。ペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ユニット位置調整機構１１により、衣服本体３を着た使用者の背中に対するペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置の調整が可能である。ユニット位置調整機構１１は、衣服本体３の両肩部に設けられた一対のスリット３Ａ及び３Ｂから衣服本体３の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂと、衣服本体３の内部に配置されてペルチェ素子冷暖房ユニット９と衣服本体３の内部の下部領域とを連結する長さ調整可能な連結ベルト部材１５とを備えている。

【0024】

一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂは、衣服本体３の内部に位置する先端部に設けられてペルチェ素子冷暖房ユニット９の上側部分にあるフック１０Ａ及び１０Ｂと締結される一対の上側締結端部１４Ａ及び１４Ｂと、衣服本体３の前方に出ていて長さ調節の際に操作される一対の操作機構１２Ａ及び１２Ｂを備えている。一方の長さ調整ベルト部材１３Ａを例にして説明する。図１及び図４に示すように、長さ調整ベルト部材１３Ａは、調整バックル１９と、第１のベルト２１と、第２のベルト２３を備えている。第１のベルト２１の上側締結端部１４Ａには、ペルチェ素子冷暖房ユニット９のフック１０Ａに着脱可能に取り付けるために、フック面１７Ａとループ面１７Ｂとを備えた面ファスナ１７が取り付けされている。更に第１のベルト２１の他端には、衣服本体３の外部に位置する調整バックル１９を備えている。第２のベルト２３は、衣服本体３の外側部分に一端２３Ａが固定され且つ調整バックル１９に折り返し部２５を形成するように係止されて他端２３Ｂに自由端部を有する。この構成であれば、第２のベルト２３の折り返し部２５の位置を変えることにより、長さ調整ベルト部材１３Ａの長さを調整することができる。他方の長さ調整ベルト部材１３Ｂの構成も長さ調整ベルト部材１３Ａの構成と同じである。

【0025】

そして連結ベルト部材１５は、一端にペルチェ素子冷暖房ユニット９の下側部分に締結される下側締結端部１５Ａを備え、他端に衣服本体の内面部に位置調整可能に連結端部１６Ａを備えている。本実施の形態では、連結ベルト部材１５の連結端部１６Ａに設けられた図５（Ａ）に示すフック面２０Ａが、面ファスナ構造により位置調整可能に連結されるループ面２０Ｂを備えたベルト状部材１６Ｂが衣服本体３の内面部に固定されている。図５（Ａ）に示すように、連結ベルト部材１５の下側締結端部１５Ａは、フック面１８Ａとループ面１８Ｂからなる面ファスナ１８を用いて形成した折り返し部をペルチェ素子冷暖房ユニット９に設けられたフック１０Ｃに掛けることにより締結されている。本実施の形態では、連結ベルト部材１５の他端に設けたフック面２０Ａとベルト状部材１６Ｂのループ面２０Ｂとの締結位置によって、連結ベルト部材１５の他端の衣服本体３の内面部に対する位置が調整される。

【0026】

本実施の形態によれば、ユニット位置調整機構１１の連結ベルト部材１５の他端にある連結端部１６Ａの締結位置でペルチェ素子冷暖房ユニット１１の上限位置を決めておく。そして冷暖房衣服を使用者が着た状態で、衣服本体３の前方に出ている一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂの一対の操作機構１２Ａ及び１２Ｂを操作することにより、衣服本体３を変形させることなく、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置を上限位置よりも下の位置範囲内で調整することができる。

【0027】

前述のペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ペルチェ素子５によって加熱された空気をファン７によりケーシング８から排出する空気を相反する横二方向に排出する構造を有している。そして衣服本体３の後ろ身頃部分には、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の横二方向に空気を排出す２つの排出口１０Ｄ及び１０Ｅに隣接して該２つの排出口１０Ｄ及び１０Ｅから排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域２７Ａ及び２７Ｂを備えている。一対のメッシュ状排気領域２７Ａ及び２７Ｂを設けると、ペルチェ素子冷暖房ユニット９によって加熱されて排出された空気は、一対のメッシュ状排気領域２７Ａ及び２７Ｂから直ぐに使用者の後方に排出されるので、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の冷却性能を最大限発揮することができる。

【0028】

なお図２に示すように、衣服本体３の内部には、一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂを通す一対のベルトループ２８Ａ及び２８Ｂを設けてもよい。このようなベルトループ２８Ａ及び２８Ｂを設けると、ベルトループ２８Ａ及び２８Ｂのガイド機能によりスムーズにペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置調整をすることができる。

【0029】

衣服本体３の前身頃には、電池収納部３１とスイッチ収納部３３とが設けられている。図６に示すように、電池収納部３１は長さ調整ベルト部材１３Ｂが固定されるカバー部３２を備えている。カバー部３２は、上端部に設らけれたタブ３６の下に設けられたループ面２４Ｂと衣服本体３側に設けられたフック面２４Ａからなる面ファスナ２４によって開閉される。電池収納部３１内には、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の電源となる二次電池が収納される。このようにすると冷暖房衣服を着用した状態で、電池交換をすることができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0030】

また図７に示すように、衣服本体３の前身頃に設けられたスイッチ収納部３３は、カバー部３７を備えている。スイッチ収納部３３には、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の起動スイッチ３４を収納する。カバー部３７には、３箇所にループ面３８Ｂが設けられており、衣服本体３側にこれら３箇所にループ面３８Ｂと３つの面ファスナ３８を構成するフック面３８Ａが設けられている。起動スイッチ３４を操作する際には、カバー３７を開いて、衣服本体３の外側から操作する。起動スイッチ３４につながるリード線３９Ａは電子収納部３１内に収納された電池にコネクタを介して接続され、起動スイッチ３４につながるリード線３９Ｂは衣服本体３の内部側に引き回されて、ペルチェ素子冷暖房ユニット９内の制御回路に接続される。図２に示すように、衣服本体３の内側の下部領域には、リード線３９Ｂをガイドするガイド部の一部を構成するタブ４１Ａ乃至４１Ｃが固定されている。図５（Ｃ）に示すように、タブ４１Ａに設けたフック面４２Ａと衣服本体３側に設けたループ面４２Ｂにより面ファスナ４２が構成されている。リード線３９Ｂは、面ファスナ４２の接合によって形成されたタブ４１Ａと衣服本体３との間の隙間を通ってペルチェ素子冷暖房ユニット９へとガイドされる。本実施例では、図５（Ｂ）に示すように、タブ４１Ｂに設けたフック面２０Ｃとベルト状部材１６Ｂのループ面２０Ｂとによりリード線３９Ｂの追加のガイド部が構成されている。また本実施の形態では、タブ４１Ｃを用いて、タブ４１Ａと同様にリード線３９Ｂの追加のガイド部が構成されている。このようにするとリード線３９Ｂの長さ調節をできる上、冷暖房衣服を着用した状態で、起動スイッチの操作ができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0031】

上記実施の形態では、衣服本体３がベストの形態をしているので、ベストの袖ぐり部分も排気に利用できる。その結果、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の冷却効果が高くなる利点がある。

【0032】

（その他）
使用者が本実施の形態のベストを装着した状態で、内部に外気を押し込むファンを備えたハーネスウエアを装着してもよい。このような使用方法をすると、使用者の体感温度をさらに下げることができる。

【0033】

また使用者がベストを装着した状態で、墜落制止用器具（安全帯）を併用してもよい。この場合、墜落制止用器具の位置または大きさに合わせて、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置調整をすることができるので、使用者の利便性が高くなる。

【0034】

上記の実施の形態は、冷房時の説明であるが、暖房に使用する場合には、ペルチェ素子への通電方向を変えて、ファンを停止させればよい。

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明によれば、ユニット位置調整機構の連結ベルト部材の長さでペルチェ素子冷暖房ユニットの上限位置を決めておき、冷暖房衣服を使用者が着た状態で、衣服本体の前方に出ている一対の長さ調整ベルト部材の一対の操作機構を操作することにより、衣服本体を変形させることなく、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を上限位置よりも下の位置範囲内で調整することができるので、利用者の利便性を大幅に高めることができる。

【符号の説明】

【0036】

１ 冷暖房衣服
３ 衣服本体
５ ペルチェ素子
７ ファン
８ ケーシング
９ ペルチェ素子冷暖房ユニット
１１ ユニット位置調整機構
１２Ａ，１２Ｂ 操作機構
１３Ａ，１３Ｂ 長さ調整ベルト部材
１５ 連結ベルト部材
１７ 面ファスナ
１９ 調整バックル
２１ 第１のベルト
２３ 第２のベルト
３１ 電池収納部
３３ スイッチ収納部
３６ タブ
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ タブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-14

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ペルチェ素子を備えた冷暖房衣服に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特開２０２２－６３４７８号公報（特許文献１）の図２には、ペルチェ素子によって冷却される熱交換プレートと、熱交換プレートを冷却するペルチェ素子と、ペルチェ素子の発熱面に装着されるヒートシンクと、ヒートシンクによって加熱された空気を排出するファンと、ヒートシンク及びファンを覆うファンカバーと、身体装着板を備えた空気調和ユニットを、ファンが衣服の外側に位置するように配置した冷暖房衣服が開示されている。またこの公報の図１５には、空気調和ユニットを３箇所で支持するベルト式締結具を用いて使用者の背中に背負わせた状態で衣服の内側に配置する衣服の冷暖房技術が開示されている。

【0003】

また特開２０２１－４６６３２号公報（特許文献２）には、メッシュ状の大きな支持体にペルチェ素子と送風機のセットを複数分散して配置したユニットを衣服の後ろ身頃に装着した冷暖房衣服が開示されている。

【0004】

さらにペルチェ素子を冷却する大型のファンをその吸引口が衣服の外に露出するように衣服に取り付け、衣服の内部に空気を送り込む冷暖房衣服が、ペルチェベスト「冷蔵服」（商標）の名称で市販されている。この冷暖房衣服では、衣服に直接装着したファンにベルトが取り付けられ、そのベルトを衣服の内側から外側に出して、衣服を変形させながら、衣服に装着されたファンの位置を変更する構造も採用されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－６３４７８号公報

【特許文献2】特開２０２１－４６６３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の図２に記載の冷暖房衣服では、ファンが衣服の外側に位置するため、冷却性能は高いものの、見た目が非常に悪い問題がある。また特許文献１の図１５に記載されたものでは、使用者が背中に背負う構造であるため、空気調和ユニットは衣服の内側に位置するため、見た目の問題はないものの、衣服を着た後に空気調和ユニットの位置を調整することができないという不便さがある。

【0007】

また特許文献２に記載の冷暖房衣服では、送風機のセットを複数個分散して配置したユニットを衣服にしっかりと装着する構造が必要になる。また送風機のセットを複数分散して配置したユニットの衣服に対する位置を変更することができない問題がある。

【0008】

さらに市販の冷暖房衣服では、大型のファンで外気を衣服の内部に送り込み、送り込んだ外気でペルチェ素子を冷却する。そのため、外気温が高いときには、ペルチェ素子の冷却性能が落ちる上、衣服内の温度が高くなる問題がある。また衣服に装着した大型のファンを移動させるためには、その移動を許容する目的のために、ファンを装着する衣服の寸法を大きくしなければならない。またファンの位置によっては、外側から見て、衣服の一部が引きつった状態になり、見た目が悪くなる問題も生じる。

【0009】

本発明の目的は、ペルチェ素子冷暖房ユニットから排出される加熱された空気を衣服内から素早く外部に排出することができる冷暖房衣服を提供することにある。

【0010】

本発明の他の目的は、衣服の外観を変形させることなく、ファンを装着したペルチェ素子ユニットの位置を、衣服を着用した状態で調整することができる冷暖房衣服を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の冷暖房衣服は、衣服本体と、衣服本体の内部に配置されて、ペルチェ素子と該ペルチェ素子の周囲から加熱された空気を外に排出するファンが組み合わされてなるペルチェ素子冷暖房ユニットと、ペルチェ素子冷暖房ユニットに取り付けられ、衣服本体を着た使用者の背中に対するペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を調整するユニット位置調整機構を備えている。

【0012】

ペルチェ素子冷暖房ユニットは、ペルチェ素子により加熱された空気をファンにより相反する横二方向に排出する構造を有している。そして衣服本体の後ろ身頃部分には、ペルチェ素子冷暖房ユニットの横二方向に空気を排出す２つの排出口に隣接して該２つの排出口から排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域を備えているのが好ましい。このようにするとペルチェ素子冷暖房ユニットによって加熱された空気は、一対のメッシュ状排気領域から直ぐに使用者の後方に排出されるので、ペルチェ素子冷暖房ユニットの冷却性能を最大限発揮することができる。

【0013】

またユニット位置調整機構は、衣服本体の両肩部の前方から衣服本体の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材と、衣服本体の内部に配置されてペルチェ素子冷暖房ユニットと衣服本体の内面部とを連結位置調整可能に連結する連結ベルト部材とを備えている。一対の長さ調整ベルト部材は、衣服本体の内部に位置する先端部に設けられてペルチェ素子冷暖房ユニットの上側部分に締結される一対の上側締結端部と、衣服本体の前方に出ていて長さ調節の際に操作される一対の操作機構を備えている。そして連結ベルト部材は、一端にペルチェ素子冷暖房ユニットの下側部分に締結される下側締結端部を備え、他端に衣服本体の内面部に位置調整可能に連結される連結端部を備えている。

【0014】

本発明によれば、ユニット位置調整機構の連結ベルト部材の長さでペルチェ素子冷暖房ユニットの上限位置を決めておき、冷暖房衣服を使用者が着た状態で、衣服本体の前方に出ている一対の長さ調整ベルト部材の一対の操作機構を操作することにより、衣服本体を変形することなく、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を上限位置よりも下の位置範囲内で調整することができる。したがって本発明によれば、利用者の利便性を大幅に高めることができる。

【0015】

一対の長さ調整ベルト部材の操作機構は、一端に上側締結端部を備え且つ他端に衣服本体の外部に位置する調整バックルを備えた第１のベルトと、衣服本体の外側部分に一端が固定され且つ調整バックルに折り返し部を形成するように係止されて他端に自由端部を有する第２のベルトを備えているのが好ましい。この構成であれば、第２のベルトの折り返し部の位置を変えることにより、一対の長さ調整ベルト部材の長さを調整することができる。

【0016】

またペルチェ素子冷暖房ユニットの電源となる電池を収納する電池収納部が、衣服本体の前身頃に電池を衣服本体の外側から交換できるように設けられているのが好ましい。このようにすると冷暖房衣服を着用した状態で、電池交換をすることができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0017】

更にペルチェ素子冷暖房ユニットの起動スイッチを収納するスイッチ収納部が、衣服本体の前身頃に起動スイッチを衣服本体の外側から操作できるように設けられているのが好ましい。このようにすると冷暖房衣服を着用した状態で、起動スイッチの操作ができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0018】

衣服本体の内部には、一対の長さ調整ベルト部材を通す一対のベルトループが設けられていてもよい。このようなベルトループを設けると、ベルトループのガイド機能によりスムーズにペルチェ素子冷暖房ユニットの位置調整をすることができる。

【0019】

衣服本体は、どのようなものでもよいが、ベストであれば、ベストの袖ぐり部分も排気に利用できるので、冷却効果が高くなる利点がある。

【0020】

使用者がベストを装着した状態で、ベストの上に内部に外気を押し込むファンを備えたウエアを装着すると使用者の体感温度をさらに下げることができる。

【0021】

使用者がベストを装着した状態で、墜落制止用器具（安全帯）を併用する場合、墜落制止用器具の位置または大きさに合わせて、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置調整をすることができるので、使用者の利便性が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】（Ａ）及び（Ｂ）は、冷暖房衣服の正面図及び背面図である。

【図2】冷暖房衣服の肩部を切り開いた展開図である。

【図3】ペルチェ素子冷暖房ユニットの概略構成図である。

【図4】操作機構の詳細を説明するため用いる図である。

【図5】（Ａ）乃至（Ｃ）は、接続構造を説明するために用いる図である。

【図6】電池収納部の構造を説明するために用いる図である。

【図7】スイッチ収納部の構造を説明するために用いる図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の冷暖房衣服１の詳細について説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、冷暖房衣服１の正面図及び背面図であり、図２は冷暖房衣服１の肩部を切り開いた展開図であり、図３は後述するペルチェ素子冷暖房ユニット９の概略構成図である。本実施の形態の冷暖房衣服１の衣服本体３は、ベストの形態を有している。衣服本体３の内部には、ペルチェ素子５とこのペルチェ素子５の周囲からペルチェ素子５によって加熱された空気を外部に排出するファン７が組み合わされて構成されたペルチェ素子冷暖房ユニット９が配置されている。なおこのファン７としては、シロッコファンと呼ばれる誘引ファンを用いることができる。ペルチェ素子５から加熱された空気を誘引してケーシング８の側方外部に排出する誘引ファンまたはペルチェ素子５に空気を吹き付けてケーシング８の側方外部に加熱された空気を吹き出す押し込みファンのいずれを用いても良い。なおペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ケーシング８の使用者の背中と対向する部分が、ペルチェ素子５の吸熱により冷却される。

【0024】

ペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ケーシング８の上端に２つのフック１０Ａ及び１０Ｂを備え、またケーシング８の下端の中央に１つのフック１０Ｃを備えている。ペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ユニット位置調整機構１１により、衣服本体３を着た使用者の背中に対するペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置の調整が可能である。ユニット位置調整機構１１は、衣服本体３の両肩部に設けられた一対のスリット３Ａ及び３Ｂから衣服本体３の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂと、衣服本体３の内部に配置されてペルチェ素子冷暖房ユニット９と衣服本体３の内部の下部領域とを連結する長さ調整可能な連結ベルト部材１５とを備えている。

【0025】

一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂは、衣服本体３の内部に位置する先端部に設けられてペルチェ素子冷暖房ユニット９の上側部分にあるフック１０Ａ及び１０Ｂと締結される一対の上側締結端部１４Ａ及び１４Ｂと、衣服本体３の前方に出ていて長さ調節の際に操作される一対の操作機構１２Ａ及び１２Ｂを備えている。一方の長さ調整ベルト部材１３Ａを例にして説明する。図１及び図４に示すように、長さ調整ベルト部材１３Ａは、調整バックル１９と、第１のベルト２１と、第２のベルト２３を備えている。第１のベルト２１の上側締結端部１４Ａには、ペルチェ素子冷暖房ユニット９のフック１０Ａに着脱可能に取り付けるために、フック面１７Ａとループ面１７Ｂとを備えた面ファスナ１７が取り付けされている。更に第１のベルト２１の他端には、衣服本体３の外部に位置する調整バックル１９を備えている。第２のベルト２３は、衣服本体３の外側部分に一端２３Ａが固定され且つ調整バックル１９に折り返し部２５を形成するように係止されて他端２３Ｂに自由端部を有する。この構成であれば、第２のベルト２３の折り返し部２５の位置を変えることにより、長さ調整ベルト部材１３Ａの長さを調整することができる。他方の長さ調整ベルト部材１３Ｂの構成も長さ調整ベルト部材１３Ａの構成と同じである。

【0026】

そして連結ベルト部材１５は、一端にペルチェ素子冷暖房ユニット９の下側部分に締結される下側締結端部１５Ａを備え、他端に衣服本体の内面部に位置調整可能に連結端部１６Ａを備えている。本実施の形態では、連結ベルト部材１５の連結端部１６Ａに設けられた図５（Ａ）に示すフック面２０Ａが、面ファスナ構造により位置調整可能に連結されるループ面２０Ｂを備えたベルト状部材１６Ｂが衣服本体３の内面部に固定されている。図５（Ａ）に示すように、連結ベルト部材１５の下側締結端部１５Ａは、フック面１８Ａとループ面１８Ｂからなる面ファスナ１８を用いて形成した折り返し部をペルチェ素子冷暖房ユニット９に設けられたフック１０Ｃに掛けることにより締結されている。本実施の形態では、連結ベルト部材１５の他端に設けたフック面２０Ａとベルト状部材１６Ｂのループ面２０Ｂとの締結位置によって、連結ベルト部材１５の他端の衣服本体３の内面部に対する位置が調整される。

【0027】

本実施の形態によれば、ユニット位置調整機構１１の連結ベルト部材１５の他端にある連結端部１６Ａの締結位置でペルチェ素子冷暖房ユニット１１の上限位置を決めておく。そして冷暖房衣服を使用者が着た状態で、衣服本体３の前方に出ている一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂの一対の操作機構１２Ａ及び１２Ｂを操作することにより、衣服本体３を変形させることなく、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置を上限位置よりも下の位置範囲内で調整することができる。

【0028】

前述のペルチェ素子冷暖房ユニット９は、ペルチェ素子５によって加熱された空気をファン７によりケーシング８から排出する空気を相反する横二方向に排出する構造を有している。そして衣服本体３の後ろ身頃部分には、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の横二方向に空気を排出す２つの排出口１０Ｄ及び１０Ｅに隣接して該２つの排出口１０Ｄ及び１０Ｅから排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域２７Ａ及び２７Ｂを備えている。一対のメッシュ状排気領域２７Ａ及び２７Ｂを設けると、ペルチェ素子冷暖房ユニット９によって加熱されて排出された空気は、一対のメッシュ状排気領域２７Ａ及び２７Ｂから直ぐに使用者の後方に排出されるので、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の冷却性能を最大限発揮することができる。

【0029】

なお図２に示すように、衣服本体３の内部には、一対の長さ調整ベルト部材１３Ａ及び１３Ｂを通す一対のベルトループ２８Ａ及び２８Ｂを設けてもよい。このようなベルトループ２８Ａ及び２８Ｂを設けると、ベルトループ２８Ａ及び２８Ｂのガイド機能によりスムーズにペルチェ素子冷暖房ユニット９の位置調整をすることができる。

【0030】

衣服本体３の前身頃には、電池収納部３１とスイッチ収納部３３とが設けられている。図６に示すように、電池収納部３１は長さ調整ベルト部材１３Ｂが固定されるカバー部３２を備えている。カバー部３２は、上端部に設らけれたタブ３６の下に設けられたループ面２４Ｂと衣服本体３側に設けられたフック面２４Ａからなる面ファスナ２４によって開閉される。電池収納部３１内には、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の電源となる二次電池が収納される。このようにすると冷暖房衣服を着用した状態で、電池交換をすることができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0031】

また図７に示すように、衣服本体３の前身頃に設けられたスイッチ収納部３３は、カバー部３７を備えている。スイッチ収納部３３には、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の起動スイッチ３４を収納する。カバー部３７には、３箇所にループ面３８Ｂが設けられており、衣服本体３側にこれら３箇所にループ面３８Ｂと３つの面ファスナ３８を構成するフック面３８Ａが設けられている。起動スイッチ３４を操作する際には、カバー３７を開いて、衣服本体３の外側から操作する。起動スイッチ３４につながるリード線３９Ａは電子収納部３１内に収納された電池にコネクタを介して接続され、起動スイッチ３４につながるリード線３９Ｂは衣服本体３の内部側に引き回されて、ペルチェ素子冷暖房ユニット９内の制御回路に接続される。図２に示すように、衣服本体３の内側の下部領域には、リード線３９Ｂをガイドするガイド部の一部を構成するタブ４１Ａ乃至４１Ｃが固定されている。図５（Ｃ）に示すように、タブ４１Ａに設けたフック面４２Ａと衣服本体３側に設けたループ面４２Ｂにより面ファスナ４２が構成されている。リード線３９Ｂは、面ファスナ４２の接合によって形成されたタブ４１Ａと衣服本体３との間の隙間を通ってペルチェ素子冷暖房ユニット９へとガイドされる。本実施例では、図５（Ｂ）に示すように、タブ４１Ｂに設けたフック面２０Ｃとベルト状部材１６Ｂのループ面２０Ｂとによりリード線３９Ｂの追加のガイド部が構成されている。また本実施の形態では、タブ４１Ｃを用いて、タブ４１Ａと同様にリード線３９Ｂの追加のガイド部が構成されている。このようにするとリード線３９Ｂの長さ調節をできる上、冷暖房衣服を着用した状態で、起動スイッチの操作ができるので、使用者の利便性を高めることができる。

【0032】

上記実施の形態では、衣服本体３がベストの形態をしているので、ベストの袖ぐり部分も排気に利用できる。その結果、ペルチェ素子冷暖房ユニット９の冷却効果が高くなる利点がある。

【0033】

（その他）
使用者が本実施の形態のベストを装着した状態で、内部に外気を押し込むファンを備えたハーネスウエアを装着してもよい。このような使用方法をすると、使用者の体感温度をさらに下げることができる。

【0034】

また使用者がベストを装着した状態で、墜落制止用器具（安全帯）を併用してもよい。この場合、墜落制止用器具の位置または大きさに合わせて、ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置調整をすることができるので、使用者の利便性が高くなる。

【0035】

上記の実施の形態は、冷房時の説明であるが、暖房に使用する場合には、ペルチェ素子への通電方向を変えて、ファンを停止させればよい。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明によれば、ペルチェ素子冷暖房ユニットによって加熱された空気は、一対のメッシュ状排気領域から直ぐに使用者の後方に排出されるので、ペルチェ素子冷暖房ユニットの冷却性能を最大限発揮することができる。

【符号の説明】

【0037】

１ 冷暖房衣服
３ 衣服本体
５ ペルチェ素子
７ ファン
８ ケーシング
９ ペルチェ素子冷暖房ユニット
１１ ユニット位置調整機構
１２Ａ，１２Ｂ 操作機構
１３Ａ，１３Ｂ 長さ調整ベルト部材
１５ 連結ベルト部材
１７ 面ファスナ
１９ 調整バックル
２１ 第１のベルト
２３ 第２のベルト
３１ 電池収納部
３３ スイッチ収納部
３６ タブ
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ タブ

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

衣服本体と、
前記衣服本体の内部に配置され、ペルチェ素子と該ペルチェ素子の周囲から加熱された空気を外に排出するファンが組み合わされてなるペルチェ素子冷暖房ユニットと、
前記ペルチェ素子冷暖房ユニットに取り付けられ、前記衣服本体を着た使用者の背中に対する前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を調整するユニット位置調整機構を備え、
前記ペルチェ素子冷暖房ユニットは、ペルチェ素子により加熱された空気をファンにより相反する横二方向に排出する構造を有しており、
前記衣服本体の後ろ身頃部分には、前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの前記横二方向に空気を排出す２つの排出口に隣接して該２つの排出口から排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域を備えていることを特徴とする冷暖房衣服。

【請求項2】

衣服本体と、
前記衣服本体の内部に配置され、ペルチェ素子と該ペルチェ素子の周囲から加熱された空気を外に排出するファンが組み合わされてなるペルチェ素子冷暖房ユニットと、
前記ペルチェ素子冷暖房ユニットに取り付けられ、前記衣服本体を着た使用者の背中に対する前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの位置を調整するユニット位置調整機構を備え、
前記ユニット位置調整機構が、前記衣服本体の両肩部の前方から前記衣服本体の内部に入る長さ調整可能な一対の長さ調整ベルト部材と、前記衣服本体の内部に配置されて前記ペルチェ素子冷暖房ユニットと前記衣服本体の内面部とを位置調整可能に連結する連結ベルト部材とを備え、
前記一対の長さ調整ベルト部材は、前記衣服本体の内部に位置する先端部に設けられて前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの上側部分に締結される一対の上側締結端部と、前記衣服本体の前方に出ていて長さ調節の際に操作される一対の操作機構を備えており、
前記連結ベルト部材は、一端に前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの下側部分に締結される下側締結端部を備え、他端に前記衣服本体の前記内面部に位置調整可能に連結される連結端部を備えていることを特徴とする冷暖房衣服。

【請求項3】

前記一対の長さ調整ベルト部材の前記操作機構は、一端に前記上側締結端部を備え且つ他端に前記衣服本体の外部に位置する調整バックルを備えた第１のベルトと、前記衣服本体の外側部分に一端が固定され且つ前記調整バックルに折り返し部を形成するように係止されて他端に自由端部を有する第２のベルトを備えている請求項２に記載の冷暖房衣服。

【請求項4】

前記ペルチェ素子冷暖房ユニットは、ペルチェ素子により加熱された空気をファンにより相反する横二方向に排出する構造を有しており、
前記衣服本体の後ろ身頃部分には、前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの前記横二方向に空気を排出す２つの排出口に隣接して該２つの排出口から排出された空気を外部に排出する一対のメッシュ状排気領域を備えている請求項２に記載の冷暖房衣服。

【請求項5】

前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの電源となる電池を収納する電池収納部が、前記衣服本体の前身頃に前記電池を前記衣服本体の外側から交換できるように設けられている請求項２に記載の冷暖房衣服。

【請求項6】

前記ペルチェ素子冷暖房ユニットの起動スイッチを収納するスイッチ収納部が、前記衣服本体の前身頃に前記起動スイッチを前記衣服本体の外側から操作できるように設けられている請求項２に記載の冷暖房衣服。

【請求項7】

前記衣服本体の内部には、前記一対の長さ調整ベルト部材を通す一対のベルトループが設けられている請求項２に記載の冷暖房衣服。

【請求項8】

前記衣服本体がベストである請求項１乃至７のいずれか１項に記載の冷暖房衣服。

【請求項9】

使用者が前記ベストを装着した状態で、内部に外気を押し込むファンを備えたウエアを装着することを特徴とする請求項８に記載の冷暖房衣服の使用方法。

【請求項10】

使用者が前記ベストを装着した状態で、墜落制止用器具を装着することを特徴とする請求項８に記載の冷暖房衣服の使用方法。