特開 2024-68524 被服用冷却装置

(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】P2024068524

(43)【公開日】2024-05-20

(54)【発明の名称】被服用冷却装置

(51)【国際特許分類】

   A41D 13/002 20060101AFI20240513BHJP

   A41D 13/005 20060101ALI20240513BHJP

   F04D 29/42 20060101ALI20240513BHJP

   F04D 25/08 20060101ALI20240513BHJP

【ＦＩ】

A41D13/002 105

A41D13/005 108

A41D13/005 103

F04D29/42 H

F04D25/08 301Z

【審査請求】有

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179046

(22)【出願日】2022-11-08

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】517312135

【氏名又は名称】株式会社リブレ

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀井 邦彦

【テーマコード（参考）】

3B011

3B211

3H130

【Ｆターム（参考）】

3B011AA01

3B011AA05

3B011AB01

3B011AB11

3B011AC02

3B011AC03

3B011AC18

3B011AC21

3B211AA01

3B211AA05

3B211AB01

3B211AB11

3B211AC02

3B211AC03

3B211AC18

3B211AC21

3H130AA13

3H130AB06

3H130AB26

3H130AB45

3H130AC25

3H130BA66H

3H130BA66Z

3H130BA69H

3H130BA69Z

3H130DF01Z

3H130DF09Z

3H130DJ01Z

3H130DJ06Z

3H130EA01A

3H130EA01Z

3H130EA04A

3H130EA04Z

3H130EA07A

(57)【要約】

【課題】被服を着用する人に使い勝手が良く、かつ冷風を効率良く送ることができる被服用冷却装置を提供する。
【解決手段】被服用冷却装置１は、ハウジング３０内にペルチェ素子と、ペルチェ素子の一面に形成された冷却フィンと、他面に形成された放熱フィンと、冷却フィンと放熱フィンに風を送る送風ファンを配置し、被服に装着されて被服内を冷却する。被服用冷却装置１には、送風ファンが外気を取り入れるための空気取入口３１が、ハウジング３０に開口し、冷却フィンを通過した冷風が排気される第１送風口４２（冷風口）と、放熱フィンを通過した熱風が排気される放熱口とが、ハウジングの正反対の方向に開口している。第１送風口４２（冷風口）は第１フランジ４３を有し、第１フランジ４３が、被服に形成された開口部の内外周面と着脱自在に結合される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、前記ハウジング内にペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の一面に形成された冷却フィンと、前記一面と反対面に形成された放熱フィンと、前記冷却フィンと前記放熱フィンに風を送る送風ファンが配置され、被服に装着されて被服内を冷却する被服用冷却装置において、
前記送風ファンが外気を取り入れるための空気取入口が、前記ハウジングに開口していること、
前記冷却フィンを通過した冷風が排気される冷風口と、前記放熱フィンを通過した熱風が排気される放熱口とが、前記ハウジングの正反対の方向に開口していること、
前記冷風口はフランジを有し、前記フランジが、前記被服に形成された開口部の内外周面と着脱自在に結合されること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項2】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記フランジを前記内外周面に取り付けるための補強部材を有すること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項3】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記空気取入口が、前記冷風口と同じ側にある前記ハウジングの面に形成され、前記被服内の空気を取り込むこと、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項4】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記空気取入口が、前記放熱口と同じ側にある前記ハウジングの面に形成され、外気を取り込むこと、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項5】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
制御部を有し、前記制御部で前記ペルチェ素子に供給する直流電流の極性を逆転させることにより、請求項２または請求項３の作用を切り替え可能とすること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５に記載する被服用冷却装置のいずれか１つにおいて、
前記ハウジングが、前記被服に形成されたポケットに挿入されること、
前記ポケットには、前記被服側または前記外気側の少なくとも１面がメッシュで形成されていること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハウジングと、このハウジング内にペルチェ素子と、ペルチェ素子の一面に形成された冷却フィンと、一面と反対面に形成された放熱フィンと、冷却フィンと放熱フィンに風を送る送風ファンを配置してなり、被服に装着して被服内を冷却する被服用冷却装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

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、空調機能を備えた衣服が普及し、近年では、ペルチェ素子を利用した空調ユニットを装着した空調衣服も開発されている。その一例が、特許文献１，２に開示されている。

【0003】

特許文献１は、衣服内部と衣服外部とを仕切る仕切板にペルチェ素子を装着し、仕切板の衣服内部側に、ペルチェ素子の一面の熱を伝導させる第１熱伝導部材と、第１熱伝導部材で熱交換した空気を衣服内部側に拡散させる第１のファンを備えると共に、仕切板の衣服外部側に、ペルチェ素子の他面の熱を伝導させる第２熱伝導部材と、第２熱伝導部材で熱交換した空気を衣服外部側に放出させる第２のファンを備えた熱交換ユニットである。この熱交換ユニットは、衣服の生地に取り付けられる。

【0004】

特許文献２は、着用者の腰に配置される吸入口から空気を流路に取り込み、流路に取り込んだ空気をペルチェ素子で冷却し、冷却した空気を帯状の排出口に誘導して、着用者の背の中央や首周りに排出する空調ユニットを有した機能服である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－９７７９９号公報

【特許文献2】特開２０１９－７０２１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１，２には、以下の問題があった。特許文献１は、仕切板に取付けたペルチェ素子を挟み、衣服内部側と衣服外部側にそれぞれ、熱伝導部材とファンとを一列状に配置した構造になっているため、熱交換ユニット全体が必然的に大型化してしまう。それ故に、人が、特許文献１の熱交換ユニットの付いた衣服を着用して作業や動作等を行うとき、熱交換ユニットが作業等の邪魔となり、身動きが取り取り難くなってしまう虞もある。従って、この熱交換ユニットを装着した衣服の使い勝手は良くない。

【0007】

また、特許文献２では、ペルチェ素子で冷却された空気の流路が、衣服の生地外側に配置されているため、猛暑日に機能服を着用した人が、炎天下で作業や動作等を行うときに、冷却された空気の流路が、炎天下に直に晒されてしまう。それ故に、吸入口から流路に取り込まれた空気が、ペルチェ素子で冷却されても、冷却した空気の流路が、高い外気温下で直射日光に照射されて温められてしまい、冷えた空気が、着用者の背や首周りに届かない虞もある。

【0008】

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、被服を着用する人に使い勝手が良く、かつ冷風を効率良く送ることができる被服用冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る被服用冷却装置は、以下の構成を有する。
（１）ハウジングと、前記ハウジング内にペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の一面に形成された冷却フィンと、前記一面と反対面に形成された放熱フィンと、前記冷却フィンと前記放熱フィンに風を送る送風ファンが配置され、被服に装着されて被服内を冷却する被服用冷却装置において、前記送風ファンが外気を取り入れるための空気取入口が、前記ハウジングに開口していること、前記冷却フィンを通過した冷風が排気される冷風口と、前記放熱フィンを通過した熱風が排気される放熱口とが、前記ハウジングの正反対の方向に開口していること、前記冷風口はフランジを有し、前記フランジが、前記被服に形成された開口部の内外周面と着脱自在に結合されること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する被服用冷却装置において、前記フランジを前記内外周面に取り付けるための補強部材を有すること、を特徴とする。
（３）（１）に記載する被服用冷却装置において、前記空気取入口が、前記冷風口と同じ側にある前記ハウジングの面に形成され、前記被服内の空気を取り込むこと、を特徴とする。
（４）（１）に記載する被服用冷却装置において、前記空気取入口が、前記放熱口と同じ側にある前記ハウジングの面に形成され、外気を取り込むこと、を特徴とする。
（５）（１）に記載する被服用冷却装置において、制御部を有し、前記制御部で前記ペルチェ素子に供給する直流電流の極性を逆転させることにより、（２）または（３）の作用を切り替え可能とすること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）に記載する被服用冷却装置のいずれか１つにおいて、前記ハウジングが、前記被服に形成されたポケットに挿入されること、前記ポケットには、前記被服側または前記外気側の少なくとも１面がメッシュで形成されていること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

上記構成を有する本発明に係る被服用冷却装置の作用・効果について説明する。

【0011】

（１）ハウジングと、ハウジング内にペルチェ素子と、ペルチェ素子の一面に形成された冷却フィンと、一面と反対面に形成された放熱フィンと、冷却フィンと放熱フィンに風を送る送風ファンが配置され、被服に装着されて被服内を冷却する被服用冷却装置において、送風ファンが外気を取り入れるための空気取入口が、ハウジングに開口していること、冷却フィンを通過した冷風が排気される冷風口と、放熱フィンを通過した熱風が排気される放熱口とが、ハウジングの正反対の方向に開口していること、冷風口はフランジを有し、フランジが、被服に形成された開口部の内外周面と着脱自在に結合されること、を特徴とする。

【0012】

この特徴により、本発明に係る被服用冷却装置は、フランジを被服の開口部との着脱を行うだけで、簡単に被服のポケットに装着したり、取り外したりすることができる。そのため、被服を洗濯する場合等には、被服に、本発明に係る被服用冷却装置の着脱作業が簡単にでき、本発明に係る被服用冷却装置は、その使用者にとって使い勝手が良い。また、本発明に係る被服用冷却装置が被服のポケット内に装着され、本発明に係る被服用冷却装置の冷風口が、被服の被服内側に配置されるため、冷却フィンで生成された冷風は、炎天下で高温となっている外気側の熱影響を受け難く、一例として、１０℃近傍に冷やされた低温を維持したまま、主として首筋や、多汗となる脇の下や脇腹等、冷やしたい身体の部位に直接、効率良く送風することができる。

【0013】

従って、本発明に係る被服用冷却装置によれば、被服の着用者にとって使い勝手が良く、かつ冷風を効率良く着用者に送ることができている、という優れた効果を奏する。

【0014】

（２）に記載する被服用冷却装置において、フランジを内外周面に取り付けるための補強部材を有すること、を特徴とする。

【0015】

この特徴により、本発明に係る被服用冷却装置を装着した被服の着用者が、大きな動作を伴って作業を行っている場合等でも、本発明に係る被服用冷却装置は、その動作に起因してポケットからの落下を抑制することができる。

【0016】

（３）に記載する被服用冷却装置において、空気取入口が、冷風口と同じ側にあるハウジングの面に形成され、被服内の空気を取り込むこと、を特徴とする。

【0017】

この特徴により、空気取入口に取入れる空気が、外気側の温度より低い状態にある（第１の使用環境）ときに、空気取入口に導入された空気は、冷却フィンで、より低い温度に冷やされ、ヒンヤリ感を十分に有した冷風になり易い。また、本発明に係る被服用冷却装置を装着した被服の着用者が、例えば、屋内で粉塵や油煙が漂う雰囲気下や、高温で湿気の多い雰囲気下にある設備で作業を行う場合等、屋内で過酷な雰囲気下にある場合（第２の使用環境）に、被服内側の空気が、空気取入口に取り入れられると、屋内の雰囲気にある空気以外の異物による悪影響が、本発明に係る被服用冷却装置に及ぶのを抑制することができる。

【0018】

（４）に記載する被服用冷却装置において、空気取入口が、放熱口と同じ側にあるハウジングの面に形成され、外気を取り込むこと、を特徴とする。

【0019】

この特徴により、外気側の空気と、被服内側の空気との温度差が、例えば、数℃程度、比較的小さい状態にある（第３の使用環境）ときに、空気取入口が、外気側の空気を取り入れば、空気取入口へと流通する空気に伴う抵抗が、概ね閉じた空間をなす被服内側から空気を導入する場合に比べて、小さく抑えることができる。そのため、本発明に係る被服用冷却装置では、送風ファンにより、空気取入口に導入する空気は、ペルチェ素子に向けてスムーズに流通し易く、冷風も、冷風口からスムーズな流れで送風できるようになる。

【0020】

（５）に記載する被服用冷却装置において、制御部を有し、制御部でペルチェ素子に供給する直流電流の極性を逆転させることにより、（２）または（３）の作用を切り替え可能とすること、を特徴とする。

【0021】

この特徴により、本発明に係る被服用冷却装置の使用にあたり、前述した第１～第３の使用環境等、様々な使用環境がある中、本発明に係る被服用冷却装置は、その取り巻く環境下に合わせて、（２）の作用と（３）の作用とに臨機応変に対応することが可能である。しかも、制御部の操作により、ペルチェ素子での直流電流の極性を反転させた後、被服のポケット内で収容する、本発明に係る被服用冷却装置の向きを、被服内側と外気側に対して反転させるだけで、本発明に係る被服用冷却装置の使用態様は、（２）の作用と（３）の作用とを、簡単に切り替えることができる。

【0022】

（６）に記載する被服用冷却装置のいずれか１つにおいて、ハウジングが、被服に形成されたポケットに挿入されること、ポケットには、被服側または外気側の少なくとも１面がメッシュで形成されていること、を特徴とする。

【0023】

この特徴により、メッシュが、ポケットの被服内側の面に形成されていれば、ポケット内に収容した、本発明に係る被服用冷却装置の空気取入口に被服内の空気（内気）を、メッシュを通じて取り入れることができる。また、メッシュが、ポケットの外気側の面に形成されていれば、ポケット内に収容した、本発明に係る被服用冷却装置の空気取入口に外気側の空気を、メッシュを通じて取り入れることができる。また、メッシュが、ポケットの被服内側と外気側の両面に形成されていると、空気取入口に取り込む空気は、内気と外気の双方を対象とすることができる。これにより、本発明に係る被服用冷却装置は、前述した（２）の作用と（３）の作用とを選択的に使い分けて使用される場合でも、対応可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態に係る被服用冷却装置を示す正面図である。

【図2】図１中、Ａ矢視から見た側面図である。

【図3】図１中、Ｂ矢視から見た側面図である。

【図4】図１中、Ｃ矢視から見た側面図である。

【図5】図１中、Ｄ矢視から見た側面図である。

【図6】図１中、Ｅ部の拡大図である。

【図7】図１に示す被服用冷却装置の分解斜視図である。

【図8】実施形態に係る被服用冷却装置内のペルチェ素子を示す説明図である。

【図9】実施形態に係る被服用冷却装置の第１使用例を示す模式図である。

【図10】実施形態に係る被服用冷却装置の第２使用例を示す模式図である。

【図11】実施形態に係る被服用冷却装置の被服に形成されたポケットを示す説明図である。

【図12】図１１中、Ｆ－Ｆ矢視断面図であり、被服の内外周面に補強部材を取り付けてハウジングのフランジを固定した場合を示す図である。

【図13】図１１中、Ｆ－Ｆ矢視断面図であり、被服の内外周面でハウジングのフランジを固定した場合を示す図である。

【図14】実施形態に係る被服用冷却装置を被服のポケットに入れて第２使用例で用いる様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明に係る被服用冷却装置について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る被服用冷却装置は、被服を着用した人の熱気を帯びた身体を冷やすための装置である。この被服用冷却装置は、被服に形成されたポケットに挿入して装着され、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、冷風を求める人に使用される。被服は、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・ズボン等である。

【0026】

図１は、実施形態に係る被服用冷却装置を示す正面図である。図２は、図１中、Ａ矢視から見た側面図であり、図１中、Ｂ矢視から見た側面図を図３に、図１中、Ｃ矢視から見た側面図を図４に、図１中、Ｄ矢視から見た側面図を図５に、図１中、Ｅ部の拡大図を図６に、それぞれ示す。図７は、図１に示す被服用冷却装置の分解斜視図である。なお、本実施形態に係る被服用冷却装置１において、図１中、左右方向を長手方向とし、図１中、上下方向を短手方向とし、図１を示す紙面の垂直方向を厚さ方向として、図２以降の各図でも、図１に定義した方向に準じる。また、各図では、ペルチェ素子１１や送風ファン２０向けの電源の図示を省略している。

【0027】

図１～図５に示すように、被服用冷却装置１は、ペルチェ素子１１、冷却フィン１３、放熱フィン１４、制御部１５、送風ファン２０、及びハウジング３０等を備えている。ペルチェ素子１１は、ハウジング３０内に配設されている。被服用冷却装置１は、ペルチェ素子１１と送風ファン２０に電力を供給する電源（図示せず）を有し、本実施形態では、ハウジング３０とは別置型の電源が、ペルチェ素子１１、制御部１５、及び送風ファン２０と電気的に接続可能になっている。

【0028】

ハウジング３０は、上部材３０Ａと下部材３０Ｂとを互いに突き合わせ、内部空間を有した状態で接合することにより、略平板状の態様で形成されている。ハウジング３０の外形は、長手方向Ｌ一方側（図１中、上下方向上側）の外周縁を円弧状に、その反対の長手方向Ｌ他方側（図１中、上下方向下側）の外周縁を直線状とした長手方向Ｌ両側の外周縁を、短手方向Ｓ両側（図１中、左右方向）で直線状の外周縁で接続した形状となっている。

【0029】

図７に示すように、送風ファン２０は、ハウジング３０内に設けられ、長手方向Ｌ一方側（図７中、左上－右下方向左側）の外周縁寄りに配置されている。送風ファン２０は、本実施形態では、遠心送風機の一種である多翼送風機（シロッコファン）である。シロッコファンは、回転の中心軸に対し、その周方向に沿って複数の羽根を環状に配置した略筒状の送風機で、中心軸に沿って吸い込まれた風を、回転する羽根同士の間から径外方向に吹き出す。なお、送風ファンは、シロッコファン以外にも、例えば、プロペラファン（軸流）、ターボファン等であっても良い。

【0030】

ハウジング３０は、上部材３０Ａの上面３０Ａａの一部を開口した空気取入口３１を有している。空気取入口３１は、送風ファン２０に対して空気を取り入れるための開口となっており、長手方向Ｌ一方側（図１中、図１中、上下方向上側）の外周縁寄りに配置されている。また、ハウジング３０には、第１送風口４２と第２送風口４５とが、当該ハウジング３０（上部材３０Ａ、下部材３０Ｂ）の正反対の方向に配置されている。第１送風口４２は、ハウジング３０の上部材３０Ａの一部を開口して形成され、第２送風口４５は、ハウジング３０の下部材３０Ｂの一部を開口して形成されている。

【0031】

すなわち、第１送風口４２は、ハウジング３０の厚さ方向Ｔに対し、空気取入口３１と同じ上部材３０Ａの上面３０Ａａ側で、上面３０Ａａとほぼ面一に形成されている。他方、第２送風口４５は、図２～図５に示すように、ハウジング３０の厚さ方向Ｔに対し、空気取入口３１とは反対側にある下部材３０Ｂの下面３０Ｂａ側に、下面３０Ｂａと高低差（段差）を付けて下面３０Ｂａと離間した形態で形成されている。

【0032】

第１送風口４２は、その周囲に形成された第１フランジ４３を有している。また、第２送風口４５は、その周囲に形成された第２フランジ４６を有している。ハウジング３０の内部空間は、空気取入口３１と、第１送風口４２と、第２送風口４５と連通しており、空気取入口３１から流入した空気は、ハウジング３０内を流通して、第１送風口４２と第２送風口４５から流出可能となっている。

【0033】

次に、ペルチェ素子１１について、説明する。図７に示すように、ペルチェ素子１１は、冷却フィン１３及び放熱フィン１４と共に、冷却モジュール１０を構成してハウジング３０内に設けられ、長手方向Ｌ一方側（図７中、左上－右下方向右側）の外周縁寄りに配置されている。すなわち、冷却モジュール１０は、図１～図５に示すように、互いに正反対の向きで配置された第１送風口４２と第２送風口４５との間に挟まれた態様で、配置されている。

【0034】

図８は、実施形態に係る被服用冷却装置内のペルチェ素子を示す説明図である。ペルチェ素子１１は、板状の半導体熱電素子の一種である。ペルチェ素子１１に直流電流が供給されると、図８に示すように、ペルチェ素子１１の平板部１２では、ペルチェ効果により、一面１２ａが吸熱（冷却）すると同時に、他面１２ｂが発熱（加熱）する。冷却モジュール１０は、ペルチェ素子１１を挟むその一面１２ａに冷却フィン１３を形成してなると共に、一面１２ａの反対側にある他面１２ｂ（反対面）に放熱フィン１４を形成してなる。冷却モジュール１０は、ペルチェ素子１１に供給する直流電流の向きを逆転させることを可能とした制御部１５と、電気的に接続されている。

【0035】

冷却モジュール１０では、ペルチェ素子１１において、電流が一の向きで供給される場合、一面１２ａ側に形成されたフィンは、冷却フィン１３となり、他面１２ｂ側に形成されたフィンは、放熱フィン１４となる。この状態の下、制御部１５を操作して、ペルチェ素子１１に供給する直流電流の向きが逆転されると、ペルチェ素子１１に供給される電流は、一の向きとは反対の他の向きとなる。この場合、一の向きで冷却フィン１３であったフィンは、放熱フィン１４となり、一の向きで放熱フィン１４であったフィンは、冷却フィン１３となり、直流電流の向きが逆になると、ペルチェ素子１１の平板部１２では、冷却面と加熱面とが入れ替わる。

【0036】

被服用冷却装置１は、送風ファン２０により、空気取入口３１からハウジング３０内に取入れた空気ＡＲを冷却モジュール１０に送り込むことにより、冷却フィン１３を通過した冷風を冷風口から排気させると同時に、放熱フィン１４を通過した熱風を放熱口から排気させる。このとき、空気取入口３１に取入れる空気ＡＲを、被服７０とその着用者の身体側との間にある被服７０の内側（図９及び図１０中、被服内側７０ｉｎ）から取り込む第１の場合（第１使用例）と、被服７０を挟み、着用者の身体とは反対側の被服７０の外側（図９及び図１０中、外気側７０ｏｕｔ）から取り込む第２の場合（第２使用例）がある。

【0037】

図９は、実施形態に係る被服用冷却装置の第１使用例を示す模式図である。被服用冷却装置１が第１使用例で使用される場合、空気取入口３１が、ハウジング３０の厚さ方向Ｔに対し、冷風口（第１送風口４２）と同じ側にある上部材３０Ａの上面３０Ａａに形成され、被服７０の内側（被服内側）から空気ＡＲを取り込むようになっている。すなわち、図９に示すように、第１送風口４２は、送風ファン２０により、空気取入口３１から取入れた空気ＡＲを送風し、冷却フィン１３を通過した冷風ＣＦを、被服７０の内側（被服内側７０ｉｎ）に排気するための冷風口となる。他方、第２送風口４５は、送風ファン２０により、空気取入口３１から取入れた空気ＡＲを送風し、放熱フィン１４を通過した熱風ＨＦを、被服７０の外側（外気側７０ｏｕｔ）に排気するための放熱口となる。

【0038】

図１０は、実施形態に係る被服用冷却装置の第２使用例を示す模式図である。被服用冷却装置１が第２使用例で使用される場合、空気取入口３１が、ハウジング３０の厚さ方向Ｔに対し、放熱口（第１送風口４２）と同じ側にある上部材３０Ａの上面３０Ａａに形成され、被服７０の外側（外気側）から空気ＡＲを取り込むようになっている。すなわち、図１０に示すように、第１送風口４２は、送風ファン２０により、空気取入口３１から取入れた空気ＡＲを送風し、放熱フィン１４を通過した熱風ＨＦを、被服７０の外側（外気側７０ｏｕｔ）に排気するための放熱口となる。他方、第２送風口４５は、送風ファン２０により、空気取入口３１から取入れた空気ＡＲを送風し、冷却フィン１３を通過した冷風ＣＦを、被服７０の内側（被服内側７０ｉｎ）に排気するための冷風口となる。

【0039】

前述したように、被服用冷却装置１が第１使用例で使用される場合、冷風口は第１送風口４２となり、冷風ＣＦが第１送風口４２から排気される。また、被服用冷却装置１が第２使用例で使用される場合、冷風口は第２送風口４５となり、冷風ＣＦが第２送風口４５から排気される。

【0040】

このとき、第１使用例で使用される場合の第１送風口４２では、図６に示すように、当該第１送風口４２を第１フランジ４３手前で囲う壁部の周りに、第１風穴４４が形成され、被服７０の内側にある空間に接した状態になっていると、冷風ＣＦが被服７０内側にある空間に拡散して送風することが可能になる。同様に、第２使用例で使用される場合の第２送風口４５では、図６に示すように、当該第２送風口４５を第２フランジ４６手前で囲う壁部の周りに、第２風穴４７が形成され、被服７０内側にある空間に接した状態になっていると、冷風ＣＦが被服７０の内側にある空間に拡散して送風することが可能になる。

【0041】

次に、被服用冷却装置１を装着する被服７０について、説明の都合上、第２使用例で使用する被服用冷却装置１を被服７０に装着する場合を挙げて、説明する。図１１は、実施形態に係る被服用冷却装置の被服に形成されたポケットを示す説明図であり、図１１中、Ｆ－Ｆ矢視断面図を図１２及び図１３に示す。図１４は、実施形態に係る被服用冷却装置を被服のポケットに入れて第２使用例で用いる様子を示す図である。

【0042】

図１１～図１４に示すように、被服７０には、ポケット７１が形成されている。被服７０が上着、ベスト等、上半身に着用するものである場合には、ポケット７１は、被服７０のうち、主として首筋や、多汗となる脇の下や脇腹等に相当する部分に配置されている。また、被服７０が、ズボン等、下半身に着用するものである場合には、ポケット７１は、被服７０のうち、主に太ももの付け根付近等に相当する部分に配置されている。

【0043】

ここで、被服７０に設けるポケット７１の配置位置について、簡単に説明する。暑い環境下に晒された人体は、暑さによって熱中症になるリスクや、自律神経に多大な悪影響も及ぼしてしまう。そのため、そのような防止策として、まず脳に流れる動脈の血液を冷やすことが要となり、発汗作用を促して体温調整の働きを正常に保つことが求められる。脳に流れる血液を効果的に冷やすためには、首筋、脇の下、そして太ももの付け根にある動脈を冷やすことが良いとされている。首筋の場合、首の後ろの髪の生え際付近のほか、特に喉の左右の辺りには、頸動脈があり、動脈に触れる部分を冷風等で冷して、血液が冷やされると、冷えた血液が全身を回る。これにより、体温を下げることができるようになるからである。

【0044】

また、脇の下は、ちょうど体温計を挟む部位であり、動脈のある部分である。脇の下の動脈は、腕に向けて存在しており、脇の下にある動脈や、上腕の内側に近い柔らかい部分にある動脈の血液が冷やされると、冷えた血液が全身を回る。これにより、体温を下げることができるようになるからである。しかも、脇の下を冷風で晒すことにより、脇の下にかいた汗による気化熱で、肌の表面温度が低下することにより、清涼感を得ることもできる。太ももの付け根の場合、太もも前面と、腰骨と、股とを結ぶ線の内側３分の１にあたる位置には、足先に向かう太い動脈があり、特に、この太い動脈の血液が冷やされると、冷えた血液が全身を回る。これにより、体温を下げることができるようになるからである。

【0045】

このような知見の下、首筋及び脇の下にある動脈と、必要に応じて太ももの付け根にある動脈を冷やすため、図１４に示すように、被服７０のうち、首筋や脇の下に相当する部分と、太ももの付け根に相当する部分に、ポケット７１は形成されている。そして、これらのポケット７１に収容された被服用冷却装置１により、冷風口から排気される冷風ＣＦが、首筋や脇の下のほか、太ももの付け根に直接、または近接した態様に送風されて被服７０の着用者の身体を冷やす。

【0046】

ポケット７１は、被服用冷却装置１をなすハウジング３０本体を、ポケット７１内に挿入して収容する。具体的には、被服用冷却装置１が第２使用例で使用される場合では、被服用冷却装置１は、図１０及び図１２に示すように、ハウジング３０において、空気取入口３１及び第１送風口４２を外気側７０ｏｕｔ（図１２中、左側）に、第２送風口４５を被服内側７０ｉｎ（図１２中、右側）に向けた配置でポケット７１内に収容される。なお、被服用冷却装置１が第１使用例で使用される場合では、被服用冷却装置１は、図１０に示したハウジング３０とは反対の向きで、空気取入口３１及び第１送風口４２を被服７０の内側（図９中、被服内側７０ｉｎ）に、第２送風口４５を被服７０の外側（図１０中、外気側７０ｏｕｔ）に向けた配置でポケット７１内に収容される。

【0047】

ポケット７１の内側と外側にはそれぞれ、図１２に示すように、開口部７２が、被服７０の一部を開口して形成されている。開口部７２は、ポケット７１に挿入された被服用冷却装置１のハウジング３０に対し、それぞれ第１送風口４２、第２送風口４５を挿通可能な大きさとなっている。開口部７２の外縁である内外周面７３は、ある程度の柔軟性を有した被服７０の生地７５（布等）に比べて、剛性の高い材質（例えば、皮製、ゴム製、樹脂製等）からなる高剛性部７７で形成されている。

【0048】

また、ポケット７１には、特に空気取入口３１が配置される部分の面はメッシュ７４で形成されている。メッシュ７４は、本実施形態では、図１２に示すように、ポケット７１の外側（図１２中、外気側７０ｏｕｔ）とポケット７１の内側（図１２中、被服内側７０ｉｎ）の双方に形成されている。すなわち、被服用冷却装置１が第２使用例で使用される場合では、図１２に示すように、ポケット７１の外側（外気側７０ｏｕｔ）がメッシュ７４で形成され、外気による空気ＡＲが、外気側７０ｏｕｔからメッシュ７４を通じてポケット７１内の空気取入口３１に取り込まれる。一方、被服用冷却装置１が第１使用例で使用される場合では、ポケット７１の内側（参照する図１２の右側）はメッシュ７４で形成され、被服７０内の空気ＡＲが、被服内側７０ｉｎからメッシュ７４を通じてポケット７１内の空気取入口３１に取り込まれる。

【0049】

ポケット７１に収容された第２使用例の被服用冷却装置１では、図１２に示すように、ポケット７１内で、冷風口である第２送風口４５の第２フランジ４６を、ポケット７１内側にある被服７０の開口部７２に挿通させた後、開口部７２の内外周面７３と第２フランジ４６との間に補強部材７６を取付ける。補強部材７６は、例えば、ゴムパッキン等、内外周面７３と第２フランジ４６との相対的なガタツキ（クリアランス）を抑制して、第２フランジ４６と着脱自在に結合される部材である。同様に、図１２に示すように、ポケット７１内で、放熱口である第１送風口４２の第１フランジ４３を、ポケット７１外側にある被服７０の開口部７２に挿通させた後、開口部７２の内外周面７３と第２フランジ４６との間に補強部材７６を取付ける。かくして、被服用冷却装置１は、補強部材７６により、ポケット７１内で被服７０と結合して装着される。

【0050】

なお、実施形態では、第２使用例による被服用冷却装置１をポケット７１に収容するにあたり、第１フランジ４３を、ポケット７１外側にある被服７０の開口部７２に挿通して、内外周面７３と第１フランジ４３との間に補強部材７６を取付けた。しかしながら、図１３に示すように、ポケット７１に収容された被服用冷却装置１の第１フランジ４３をポケット７１外側に固定せず、第１フランジ４３は、ポケット７１と相対的にフリーな状態であっても良い。また、図１３に示すように、第２フランジ４６は、開口部７２の内外周面７３と、この内外周面７３に取付けられた補強部材７６との間に挿入され、双方の間で挟み込むことにより、被服用冷却装置１をポケット７１内で結合されても良い。

【0051】

また、第１使用例による被服用冷却装置１をポケット７１に収容する場合には、ポケット７１内で、冷風口である第１送風口４２の第１フランジ４３を、ポケット７１内側にある被服７０の開口部７２に挿通させた後、開口部７２の内外周面７３と第１フランジ４３との間に補強部材７６を取付ける。かくして、被服用冷却装置１は、補強部材７６により、ポケット７１内で被服７０と結合して装着される。

【0052】

次に、本実施形態に係る被服用冷却装置１の作用・効果について説明する。

【0053】

本実施形態に係る被服用冷却装置１は、ハウジング３０と、ハウジング３０内にペルチェ素子１１と、ペルチェ素子１１の平板部１２の一面１２ａに形成された冷却フィン１３と、一面１２ａとは反対側の他面１２ｂに形成された放熱フィン１４と、冷却フィン１３と放熱フィン１４に風を送る送風ファン２０が配置され、被服７０に装着されて被服７０内を冷却する被服用冷却装置において、送風ファン２０が空気ＡＲ（外気）を取り入れるための空気取入口３１が、ハウジング３０に開口していること、冷却フィン１３を通過した冷風ＣＦが排気される冷風口（第１使用例の場合は第１送風口４２、第２使用例の場合は第２送風口４５）と、放熱フィン１４を通過した熱風ＨＦが排気される放熱口（第１使用例の場合は第２送風口４５、第２使用例の場合は第１送風口４２）とが、ハウジング３０の厚さ方向Ｔに対し、正反対の方向に開口していること、冷風口がフランジ（第１使用例の場合は第１送風口４２の第１フランジ４３、第２使用例の場合は第２送風口４５の第２フランジ４６）を有し、フランジ（第１フランジ４３または第２フランジ４６）は、被服７０に形成された開口部７２の内外周面７３と着脱自在に結合されること、を特徴とする。

【0054】

この特徴により、被服用冷却装置１は、フランジ（第１フランジ４３または第２フランジ４６）を被服７０の開口部７２との着脱を行うだけで、簡単に被服７０のポケット７１に装着したり、取り外したりすることができる。そのため、被服７０を洗濯する場合等には、被服７０に被服用冷却装置１の着脱作業が簡単にでき、被服用冷却装置１は、その使用者にとって使い勝手が良い。また、被服用冷却装置１が被服７０のポケット７１内に装着され、被服用冷却装置１の冷風口が、被服７０の被服内側７０ｉｎに配置されるため、冷却フィン１３で生成された冷風ＣＦは、炎天下で高温となっている外気側７０ｏｕｔの熱影響を受け難く、一例として、１０℃近傍に冷やされた低温を維持したまま、主として首筋や、多汗となる脇の下や脇腹等、冷やしたい身体の部位に直接、効率良く送風することができる。

【0055】

従って、本実施形態に係る被服用冷却装置１によれば、被服７０の着用者にとって使い勝手が良く、かつ冷風ＣＦを効率良く着用者に送ることができている、という優れた効果を奏する。

【0056】

また、本実施形態本実施形態に係る被服用冷却装置１では、フランジ（第１フランジ４３または第２フランジ４６）を開口部７２の内外周面７３に取り付けるための補強部材７６を有すること、を特徴とする。

【0057】

この特徴により、被服用冷却装置１を装着した被服７０の着用者が、大きな動作を伴って作業を行っている場合等でも、被服用冷却装置１は、その動作に起因してポケット７１からの落下を抑制することができる。

【0058】

また、本実施形態本実施形態に係る被服用冷却装置１では、空気取入口３１が、図９に示すように、第１使用例の場合、第１送風口４２である冷風口と同じ側にあるハウジング３０の上部材３０Ａの上面３０Ａａに形成され、被服７０内の空気ＡＲを取り込むこと、を特徴とする。

【0059】

この特徴により、空気取入口３１に取入れる空気ＡＲが、外気側７０ｏｕｔの温度より低い状態にある（第１の使用環境）ときに、空気取入口３１に導入された空気ＡＲは、冷却フィン１３で、より低い温度に冷やされ、ヒンヤリ感を十分に有した冷風ＣＦになり易い。すなわち、被服用冷却装置１を装着した被服７０の着用者が、特に真夏の炎天下にある外気側７０ｏｕｔにいると、被服内側７０ｉｎの温度は、外気側７０ｏｕｔの温度より低くなることもある。ペルチェ素子１１は、熱交換時に吸熱できる能力として、取入れた空気ＡＲを吸熱するときに、外気側７０ｏｕｔの高温な空気ＡＲの吸熱量と同じ熱量で吸熱しようとした場合、被服内側７０ｉｎの低温な空気ＡＲをペルチェ素子１１で熱交換を行えば、取入れた空気ＡＲを、より低い温度で冷やすことが可能である。従って、被服内側７０ｉｎの温度が、外気側７０ｏｕｔの温度より低い場合には、空気取入口３１が、外気側７０ｏｕｔからの空気ＡＲを取入れるよりも、空気ＡＲを被服内側７０ｉｎから取入れれば、被服用冷却装置１は、冷却フィン１３でより低い温度に冷やされた冷風ＣＦを送風することができるようになる。

【0060】

また、被服用冷却装置１を装着した被服７０の着用者が、例えば、屋内で粉塵や油煙が漂う雰囲気下や、高温で湿気の多い雰囲気下にある設備で作業を行う場合等、屋内で過酷な雰囲気下にある場合（第２の使用環境）に、被服内側７０ｉｎの空気ＡＲが、空気取入口３１に取入れられると、屋内の雰囲気にある空気ＡＲ以外の異物による悪影響が、被服用冷却装置１に及ぶのを抑制することができる。

【0061】

また、本実施形態本実施形態に係る被服用冷却装置１では、空気取入口が、図１０に示すように、第２使用例の場合、第１送風口４２である放熱口と同じ側にあるハウジング３０の上部材３０Ａの上面３０Ａａに形成され、外気（空気ＡＲ）を取り込むこと、を特徴とする。

【0062】

この特徴により、外気側７０ｏｕｔの空気ＡＲと、被服内側７０ｉｎの空気ＡＲとの温度差が、例えば、数℃程度、比較的小さい状態にある（第３の使用環境）ときに、空気取入口３１が、外気側７０ｏｕｔの空気ＡＲを取り入れれば、空気取入口３１へと流通する空気ＡＲに伴う抵抗が、概ね閉じた空間をなす被服内側７０ｉｎから空気ＡＲを導入する場合に比べて、小さく抑えることができる。そのため、被服用冷却装置１では、送風ファン２０により、空気取入口３１に導入する空気ＡＲは、ペルチェ素子１１（冷却モジュール１０）に向けてスムーズに流通し易く、冷風ＣＦも、冷風口からスムーズな流れで送風できるようになる。

【0063】

また、本実施形態本実施形態に係る被服用冷却装置１では、制御部１５を有し、制御部１５よりペルチェ素子１１に供給する直流電流の極性を逆転させることにより、第１使用例の場合、または第２使用例の場合の作用を切り替え可能とすること、を特徴とする。

【0064】

この特徴により、被服用冷却装置１の使用にあたり、前述した第１～第３の使用環境等、様々な使用環境がある中、被服用冷却装置１は、その取り巻く環境下に合わせて、第１使用例の場合と第２使用例の場合とに臨機応変に対応することが可能である。しかも、制御部１５の操作により、ペルチェ素子１１での直流電流の極性を反転させた後、被服７０のポケット７１内で収容する被服用冷却装置１の向きを、被服内側７０ｉｎと外気側７０ｏｕｔに対して反転させるだけで、被服用冷却装置１の使用態様は、第１使用例の場合と第２使用例の場合とを、簡単に切り替えることができる。

【0065】

また、本実施形態本実施形態に係る被服用冷却装置１では、ハウジング３０が、被服７０に形成されたポケット７１に挿入されること、ポケット７１には、被服内側７０ｉｎまたは外気側７０ｏｕｔの少なくとも１面がメッシュ７４で形成されていること、を特徴とする。

【0066】

この特徴により、メッシュ７４が、ポケット７１の被服内側７０ｉｎの面に形成されていれば、ポケット７１内に収容した被服用冷却装置１の空気取入口３１に被服７０内の空気ＡＲ（内気）を、メッシュ７４を通じて取り入れることができる。また、メッシュ７４が、ポケット７１の外気側７０ｏｕｔの面に形成されていれば、ポケット７１内に収容した被服用冷却装置１の空気取入口３１に外気側７０ｏｕｔの空気ＡＲを、メッシュ７４を通じて取り入れることができる。また、メッシュ７４が、ポケット７１の被服内側７０ｉｎと外気側７０ｏｕｔの両面に形成されていると、空気取入口３１に取り込む空気ＡＲは、内気と外気の双方を対象とすることができる。これにより、被服用冷却装置１は、第１使用例と第２使用例とを選択的に使い分けて使用される場合でも、対応可能となる。

【0067】

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。

【0068】

例えば、実施形態では、図１４に示すように、被服７０のうち、首筋と両脇と太もも近傍の位置にポケット７１を配置して、各ポケット７１に被服用冷却装置１を収容したが、図１４はあくまでも見易さを重視して図示されたものである。そのため、被服に配置する被服用冷却装置１の位置は、図１４に正確に図示されているものではなく、この図１４に示した位置に限定されるものではない。すなわち、ポケットに入れて装着する被服用冷却装置１は、特に首筋や、多汗となる脇の下や脇腹を重点に置き、これらの部位の近くを通る動脈の血液を冷やすことと、身体で発汗し易い部位を冷やすことを可能とする位置を前提に、実際に被服７０を着用する人の動き易さを考慮した位置に配置される。

【0069】

また、実施形態では、被服用冷却装置１の外形を、図１～図５に示す形状としたが、被服用冷却装置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。

【符号の説明】

【0070】

１ 被服用冷却装置
１１ ペルチェ素子
１２ａ （ペルチェ素子の）一面
１２ｂ （ペルチェ素子の）他面（反対面）
１３ 冷却フィン
１４ 放熱フィン
１５ 制御部
２０ 送風ファン
３０ ハウジング
３０Ａａ 上面（ハウジングの面）
３１ 空気取入口
４２ 第１送風口（第１使用例で冷風口、第２使用例で放熱口）
４３ 第１フランジ（第１使用例で第１送風口４２が冷風口となる場合のフランジ）
４５ 第２送風口（第１使用例で放熱口、第１使用例で冷風口）
４６ 第２フランジ（第２使用例で第２送風口４５が冷風口となる場合のフランジ）
７０ 被服
７０ｉｎ 被服側
７０ｏｕｔ 外気側
７１ （被服の）ポケット
７２ （被服の）開口部
７３ 内外周面
７４ メッシュ
７６ 補強部材
ＡＲ 空気
ＨＦ 熱風
ＣＦ 冷風

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2023-03-06

【手続補正1】

【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】

ハウジングと、前記ハウジング内にペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の一面に形成された冷却フィンと、前記一面と反対面に形成された放熱フィンと、前記冷却フィンと前記放熱フィンに風を送る送風ファンが配置され、被服に装着されて被服内を冷却する被服用冷却装置において、
前記送風ファンが前記被服の外側から取り入れる外気、または前記被服内にある空気のいずれか一方の空気を取り入れるための空気取入口が、前記ハウジングに開口していること、
前記冷却フィンを通過した冷風が排気される冷風口と、前記放熱フィンを通過した熱風が排気される放熱口とが、前記ハウジングの正反対の方向に開口していること、
前記冷風口はフランジを有し、前記フランジが、前記被服に形成された開口部の内外周面と着脱自在に結合されること、
前記ペルチェ素子及び前記冷却フィンは、前記放熱口側に向けた前記冷風口からの投影で、前記冷風口と重ねた位置関係に配置されていること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項2】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記フランジを前記内外周面に取り付けるための補強部材を有すること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項3】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記空気取入口が、前記冷風口と同じ側にある前記ハウジングの面に形成され、前記被服内の空気を取り込むこと、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項4】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記空気取入口が、前記放熱口と同じ側にある前記ハウジングの面に形成され、外気を取り込むこと、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項5】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
制御部を有し、前記制御部で前記ペルチェ素子に供給する直流電流の極性を逆転させることにより、請求項２または請求項３の作用を切り替え可能とすること、
を特徴とする被服用冷却装置。

【請求項6】

請求項１に記載する被服用冷却装置において、
前記ハウジングが、前記被服に形成されたポケットに挿入されること、
前記ポケットには、前記被服側または前記外気側の少なくとも１面がメッシュで形成されていること、
を特徴とする被服用冷却装置。