着衣空調方法及び装置

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【発明の名称】	着衣空調方法及び装置
【発明者】	【氏名】鈴木荘大
【要約】	【課題】本発明は着衣に直接的に空調空気を導入するようにした着衣式空調装置及び方法に関し、強力な火気の元での作業場において作業員の快適作業環境を提供することを目的とする。【解決手段】作業員のための着衣としての上着３２は外層と内層とからなる２重構造で、外層と内層との間に空調用空気のための空間３４が形成され、この空間３４に空調用空気の取入口３６が開口する。本体１０の内部には冷凍サイクルと、冷凍サイクルにおける蒸発器と熱交換することにより加圧下の空調用空気（冷風）を生成する。冷風はダクト28, 28'を介して吹出口３０より吹出される。作業員の位置センサ４２により作業員の位置を検出し、その位置に応じて吹出口３０を取入口３６に指向させ、冷風を上着３２の内部に空洞３４に導入し、作業員のための個別的な冷房を行う。

【特許請求の範囲】
【請求項１】圧力下の所望温度の空調用空気流を形成する工程と、空気流を着衣に圧入する工程とを具備し、着衣に圧入される空気流により着衣の空調を行うことを特徴とする着衣空調方法。
【請求項２】請求項１に記載の発明において、着衣の移動に追従して着衣への空気流の圧入を維持する工程を更に具備したことを特徴とする着衣空調方法。
【請求項３】請求項１若しくは２に記載の発明において、着衣に局部的に空調空気流が集中することがないよう着衣内に空気流を全体にわたって拡散させつつ流通せしめる工程を更に具備したことを特徴とする着衣空調方法。
【請求項４】請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、着衣への流入部をシールする工程を更に具備したことを特徴とする着衣空調方法。
【請求項５】請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記空気流を形成する工程は、空気流を着衣の下部より着衣内に導入する工程と、着衣内を拡散させながら着衣内に空気層を形成する工程と、空気流を上部より排気する工程とからなることを特徴とする着衣空調方法。
【請求項６】圧力下の所望温度の空調用空気の発生部と、着衣中に形成される空調用空気の流通路とを具備してなり、圧力下の前記空調用空気を着衣中の前記竜通路に導入するようにしたことを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項７】請求項６に記載の発明において、空調用空気の発生部からの配管を電磁力の制御により着脱する手段を具備したことを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項８】請求項６若しくは７に記載の発明において、着衣中における流通路の入口の移動を検出する手段と、前記移動に応じて空調用空気が前記入口より導入されるように制御する手段とを具備したことを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項９】請求項６から８のいずれか一項に記載の発明において、前記着衣は保温性や気密性の高い素材よりなる層を具備し、その層の内側に前記流通路としての保温空間が形成され、入口より圧力下で導入された空調用空気は前記保温空間に導入されることにより下方から上方に拡散移動され、着衣の空調状態を維持するようにされたことを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項１０】請求項６から９のいずれか一項に記載の発明において、前記空調用空気発生部は空気流発生器と、冷凍サイクルとを備え、空気流発生器からの空気流を冷凍サイクルにおける熱交換部と熱交換することにより空調用空気を形成することを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項１１】請求項１０に記載の発明において、空気流発生器からの空気流を冷凍サイクルにおける熱交換部としての蒸発器と熱交換するようにされることを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項１２】請求項６から１１のいずれか一項に記載の発明において、空調用空気流は加圧するためのファンなどの空気加圧手段を具備したことを特徴とする着衣式空調装置。
【請求項１３】請求項６から１２のいずれか一項に記載の発明において、着衣における空調用空気の前記入口は圧力に応じて開口し、無圧下では閉鎖することにより流出を防止する逆止機構を具備したことを特徴とする着衣式空調装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は着衣に直接的に空調空気を導入するようにした着衣式空調装置及び方法に関し、強力な火気の元での作業場において作業員の快適作業環境を提供しうるものである。
【０００２】
【発明の属する技術分野】パン製造工場や中華レストランなどでは強力な火気の下での継続作業であるため、夏季などは作業員は４０℃又はそれ以上といった大変な暑さの下での長時間にわたる作業を要し、作業員にとって酷な作業環境となっていた。作業環境の改善のためパン製造工場や中華レストランなどにおいても空調設備を備えていることは多いが、強力な火気を使用しているため空調の効率は極めて不良であった。即ち、強力な火気によって上昇する熱気流が生ずるため、冷気を強化しても熱気流とともに排煙ダクトに流出してしまうため冷房の効きは良くなかったのである。そのため、スポットクーラを設置し、作業員に向け直接冷風を当てるような工夫も提案されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のスポットクーラは工場における適宜の個所に設けられ、特定部位の集中的な空調を行うように意図したものである。しかしながら、従来のスポットクーラでは冷風が指向する特定個所の空調のみが可能であり、作業員がその特定個所に位置している限りは冷風の恩恵は受けるが、作業員が冷風範囲から移動してしまうと冷房効果は皆無となり、パン工場などのように作業員が頻繁に移動しながら作業を長時間継続するような作業環境には必ずしも適していなかった。
【０００４】この発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、頻繁に移動を繰り返しながら移動する作業を長時間行う作業員に適した作業環境を提供しうるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明によれば、圧力下の所望温度の空調用空気流を形成する工程と、空気流を着衣に圧入する工程とを具備し、着衣に圧入される空気流により着衣の空調を行うことを特徴とする着衣空調方法が提供される。
【０００６】請求項１の発明の作用・効果を説明すると、圧力下の所望温度の空調用空気流が生成され、生成された空気流は着衣に圧入され、着衣は作業員が着用している。そのため、作業員に対して集中的に空調が行われ、作業員の移動にかかわらず常に適正な空調効果を得ることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、着衣の移動に追従して着衣への空気流の圧入を維持する工程を更に具備したことを特徴とする着衣空調方法が提供される。
【０００８】請求項２の発明の作用・効果を説明すると、着衣の移動に追従して着衣への空気流の圧入を維持することにより作業者の頻繁な移動に関わらずいつも所期の快適な空調状態を確保することができる。
【０００９】請求項３に記載の発明によれば、請求項１若しくは２に記載の発明において、着衣に局部的に空調空気流が集中することがないよう着衣内に空気流を全体にわたって拡散させつつ流通せしめる工程を更に具備したことを特徴とする着衣空調方法が提供される。
【００１０】請求項３の発明の作用・効果を説明すると、空調用空気流を着衣内の局部に集中させることなく拡散せしめることにより着衣内において均等な空調効果を得ることができる。
【００１１】請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、着衣への流入部をシールする工程を更に具備したことを特徴とする着衣空調方法が提供される。
【００１２】請求項４の発明の作用・効果を説明すると、着衣への空調用空気の流入部をシールすることにより空調用空気の漏洩がなくエネルギ効率を高めることができる。
【００１３】請求項５に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記空気流を形成する工程は、空気流を着衣の下部より着衣内に導入する工程と、着衣内を拡散させながら着衣内に空気層を形成する工程と、空気流を上部より排気する工程とからなることを特徴とする着衣空調方法が提供される。
【００１４】請求項５の発明の作用・効果を説明すると、着衣に空調用空気流を下部から導入し、着衣内を拡散させることにより空気層を形成し、空気流を上部より排気することにより、空気層が着衣内に形成されることで効率的な空調を実現することができる。
【００１５】請求項６に記載の発明によれば、圧力下の所望温度の空調用空気の発生部と、着衣中に形成される空調用空気の流通路とを具備してなり、圧力下の前記空調用空気を着衣中の前記竜通路に導入するようにしたことを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００１６】請求項６の発明の作用・効果を説明すると、圧力下の所望温度の空調用空気流が生成され、生成された空気流は着衣に圧入され、着衣は作業員が着用している。そのため、請求項１の発明と同様に作業員に対して集中的に空調が行われ、作業員の移動にかかわらず常に適正な空調効果を得ることができる。
【００１７】請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明において、空調用空気の発生部からの配管を電磁力の制御により着脱する手段を具備したことを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００１８】請求項７の発明の作用・効果を説明すると、電磁力のON/OFF式などの制御により着衣への空調用空気の発生部からの配管の着脱を簡便かつ確実に実施することができる。
【００１９】請求項８に記載の発明によれば、請求項６若しくは７に記載の発明において、着衣中における流通路の入口の移動を検出する手段と、前記移動に応じて空調用空気が前記入口より導入されるように制御する手段とを具備したことを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００２０】請求項８の発明の作用・効果を説明すると、作業者の移動に伴う着衣の移動をセンサなどの手段により検出し、移動に応じて空調用空気が着衣の入口より導入されるように制御することにより作業者の頻繁な移動に関わらずいつも所期の快適な空調状態を確保することができる。
【００２１】請求項９に記載の発明によれば、請求項６から８のいずれか一項に記載の発明において、前記着衣は保温性や気密性の高い素材よりなる層を具備し、その層の内側に前記流通路としての保温空間が形成され、入口より圧力下で導入された空調用空気は前記保温空間に導入されることにより下方から上方に拡散移動され、着衣の空調状態を維持するようにされたことを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００２２】請求項９の発明の作用・効果を説明すると、保温性や気密性の高い素材よりなる層の内側の保温空間に向けて空調用空気流を下部から導入し、空間内を下部より上部に向けて拡散させることにより効率的な空調を実現することができる。
【００２３】請求項１０に記載の発明によれば、請求項６から９のいずれか一項に記載の発明において、前記空調用空気発生部は空気流発生器と、冷凍サイクルとを備え、空気流発生器からの空気流を冷凍サイクルにおける熱交換部と熱交換することにより空調用空気を形成することを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００２４】請求項１１の発明の作用・効果を説明すると、請求項１０に記載の発明において、空気流発生器からの空気流を冷凍サイクルにおける熱交換部としての蒸発器と熱交換するようにされることを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００２５】請求項１１の発明の作用・効果を説明すると、空気流を冷凍サイクルにおける蒸発器と熱交換させることにより着衣内に冷房用空気を導入することができ、着用者の効率的な冷房を実現することができる。
【００２６】請求項１２に記載の発明によれば、請求項６から１１のいずれか一項に記載の発明において、空調用空気流は加圧するためのファンなどの空気加圧手段を具備したことを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００２７】請求項１２の発明の作用・効果を説明すると、ファンなどの空気加圧手段により加圧下の空気流を簡便に得ることができる。
【００２８】請求項１３に記載の発明によれば、請求項６から１２のいずれか一項に記載の発明において、着衣における空調用空気の前記入口は圧力に応じて開口し、無圧下では閉鎖することにより流出を防止する逆止機構を具備したことを特徴とする着衣式空調装置が提供される。
【００２９】請求項１３の発明の作用・効果を説明すると、逆止機構を設けることにより送風を止めた場合にも着衣内に空調用空気を保持することができ、空調用空気のロスを最小とし、エネルギ効率を高めることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は中華料理の厨房やパン工場などのように火気の下で移動しながら長時間にわたって作業する作業員のための着衣式空調装置を概略的に示している。１０は移動式の本体で、床面上に移動可能に設置され、内部に図２に示す冷凍システムと熱交換による冷風発生装置とを備える。即ち、冷凍システム１２は圧縮機１４と、凝縮器１６と、気液分離機１８と、膨張弁２０と、蒸発器２２とを備え、周知の冷凍サイクルを構成している。他方、冷風発生装置はファンやタービンなどの送風機２４と、送風機からの圧力下の空気流のダクト２６とを備える。ダクト２６に入口26-1より導入された圧力下の空気は蒸発器２２と熱交換を行うことにより冷風となり、出口26-2により圧力下で放出される。そして、圧縮機１４の作動制御により冷風の温度を所望に設定する制御システムが図示しないが周知のように設置されていることはいうまでもない。図１の本体1０内においてこのように形成された所望温度の圧力下の冷風は所望の可撓性を有した配管２８を介して空気吹出口３０より排出される。
【００３１】図１において作業員の上着３２は断熱性の高い繊維素材にて素材にて織製若しくは編製され、２重層より構成され、この作業員の上半身の主要部分に沿って２重層間の空間３４が形成されるようにされる。着衣の２重層の各層を構成する糸は合成繊維や化学繊維より成ることが好ましく、また気密コーティングを施され、これにより気密と断熱とを確保するようにされる。そして、上着３２の裾の部位付近において前記空間３４は冷風（空調用空気）の取入口３６を構成し、襟の部位付近において排気口を構成する。そのため、後述のように着衣内空間３４に取入口３６より導入された冷風は空間３４を拡散しながら流れ、排気口３８より流出される。
【００３２】図１において配管２８はフレキシブルに構成され、作業員の移動に応じた冷風方向制御装置４０を備えている。即ち、冷風方向制御装置４０は赤外線やレーザ光による作業員又は作業員の上着３２の位置センサ４２と、回転駆動機構（図示せず）とを備え、センサ４２から赤外光やレーザ光を発し、作業員側からの反射光の方向より作業員の位置を把握し、その方向に吹出口３０側における配管２８´の位置を回転式に制御している。そのため、作業員がその作業位置を転じてもこれを的確に検出し、吹出口３０からの冷風を上着３２の下端における取入口３６といつも正対させるべく制御可能である。そのため、作業員の移動に係らず吹出口３０からの冷風が取入口３６より上着３２内に導入され、長時間の移動しながらの作業においても作業員の快適な作業環境を維持することができる。
【００３３】図３から図７は上着３２を示しており、外層32-1と内層32-2とその間の波状中間層32-3とを備え、外層32-1と内層32-2との間に空調用空気の空間３４を形成し、この空間３４に取入口３６が開口する。外層32-1と内層32-2との２重構造は上着３２の襟３２Ａまで延びており、この部分における外層32-1と内層32-2との間が排気口３８となる。上着３２の下縁は図１２のように環状通路４３を形成しており、取入口３６に連絡通路４３´を介して連絡され、環状通路は吹出口４３Ａを介して空間３４に連絡されている。そのため、取入口３６より連絡通路４３´を介して環状通路４３に導入された空調用空気は吹出口４３Ａより空調用空間３４内に向け上向きに噴出され、上着３２内の空調空気流による作業員の個別的空調が可能となる。
【００３４】図８はこの発明の第２の実施形態を示しており、ラックレールなどのレール４４に沿って移動可能な移動体４６が設けられ、この移動体に冷風吹出口３０が設けられる。移動体４６内には図２と同様な冷凍サイクルにおける蒸発器との熱交換による冷風発生装置からの冷風を受けるフレキシブルなダクト４８を備える。そして、第１の実施形態と同様に赤外線方式などのセンサ４２が設けられ、作業員の位置を検出することができる。そして、検出された作業員の移動に応じて移動体４６をレール４４上にて移動せしめる駆動機構（図示せず）が設けられる。そのため、第１の実施形態と同様に作業員の移動に係らず吹出口３０からの冷風は作業員の上着３２における内部空間３４への取入口３６に導入され、所望の冷房効果をいつも得ることができる。
【００３５】図９は更に別の実施形態を示しており、吸盤型の連結機構を有したものである。即ち、冷凍サイクルにおける蒸発器との熱交換により得られた冷風はフレキシブルなパイプ５０を介して吸盤型の吹出口３０´より上着３２の内部における空調用空間３４に導入され、排気口より排出される。即ち、冷風吹出口３０´は吸盤を構成しているため着衣に密封的に吸着され、そのため、冷風吹出口３０´は上着３２における空調用空間３４への取入口３６に接続したときの密封性が得られ、冷風の漏洩によるエネルギロスを軽減することができる。そして、パイプ５０の可撓性により冷風吹出口３０´と取入口３６との密封連結を維持したまま、作業員の移動は可能であり、快適な冷房状態をいつも確保することができる。
【００３６】図１０は図９を幾分変形した実施形態を示しており、着衣における上着３２のみならずズボン５２にも空調用空間５４を形成したものである。即ち、この実施形態では上着３２とズボン５２とが一体かした所謂繋ぎ（ツナギ）をなしており、吸盤状吹出口３０´からの冷風は取入口３６より着衣内に導入され、連絡通路５５を介してズボン５２の内部の空調用空間５４にも導入され、上着３２内の空調空間３４を介して排気口より排出されるようになっている。そのため、作業員の上半身のみならず下半身の冷房も可能であり、強い火気の下でのより快適な長時間作業を実現することができる。
【００３７】以上の実施形態においては着衣への空調用空気の取入口３６に圧力感応型のチェック弁（本発明の逆止機構）設けることが好ましい。チェック弁を設けることで空気供給が途切れた場合も少しの時間は空調用空気を着衣内に留め冷房効果を暫時維持することができる。図１１は最もシンプルな構造のチェック弁を示しており、上衣３２における空調用空間の取入口３６の内側に厚手の合成樹脂若しくはゴムを素材とする弾性膜５６が設けられる。弾性膜５６は一端が止着具５７によって衣類に固定されている。冷気吹出口３０からの圧力下の空気の流出がない状態では弾性膜５６は一点鎖線５６Ａに示すように取入口３６を閉鎖している。冷気吹出口３０からの圧力下の空調用空気の流れが矢印のように弾性膜５６に作用すると風圧により弾性膜５６は実線に示す取入口３６を解放するように捲られ、冷気を着衣内に導入することができる。所望の冷房効果が得られた場合において作業員の操作によって図２の冷凍サイクルにおける圧縮機１４が停止されると、ゴム膜５６に作用する空気圧は低下するため破線５６Ａの閉鎖状態に戻り、冷房空気が着衣内に保持されかつ冷気は暖気より重いため着衣内に留まり、相当期間は冷凍サイクルが停止中も冷房効果が相当期間は継続され、エネルギ効率が高められる。
【００３８】図１２はチェック弁を設置した図１１の実施形態の変形を示しており、着衣への空調用空気の取入口３６にチェック弁機能のあるルーバ状弁体形成膜材５８とメッシュ状フィルタ材６０とを膜材５８が内側に来るように重ね合わせたものであり、支持板６２及び６４により挟んで、ボルト６６及びナット６８により着衣に対して着脱自在に固定したものである。ルーバ状弁体形成膜材５８は多数のルーバ部58-1を接着剤などにて片持状に接着して構成される。ルーバ部58-1は風圧により弾性に抗して開口することにより矢印のように冷風を着衣内に導入する。ルーバ状弁体形成膜材５８の素材としてはプラスチック（塗料を膜状に固化したものも含む）でもよいし天然ゴムでもよい。また、チェック弁様に構成しなくてもガーゼを複数枚重ねたものでも風圧により冷房空気の圧入は可能である。
【００３９】図９の実施形態では冷凍サイクルとの熱交換により生成した空調用空気の出口を吸盤状にして着衣に連結していたが、図１３は別実施形態としてのワンタッチ式の電磁的連結手段を示す。即ち、７０は着衣側の雌カップラであり、雌カップラ７０は筒状本体７１を備え、筒状本体７１はビス７２及びナット７４にて固定される。筒状本体７１は着衣側に向けて凹部を形成し、この凹部の底面に中空円板状の永久磁石片７６が配置され、押板７８及びＯ－リング８０によって永久磁石片７６を保持している。Ｏ－リング８０はプラスチック製の雌シール板８２の内周の環状溝に収容される共にビス８３によって筒状本体７１に固定されている。他方、雄カップラ８４は本体８６と、巻枠８８と、巻枠８８に巻回されたコイル９０と、プラスチック製の雄シール９２とから成り、雄シール９２は巻枠８８のフランジと共にビス９４によって本体８６に固定される。そして、雄側の本体８６はコネクタ９６によって冷風パイプ５０に連結される。本体８６の中央開口部には弁体９６が設けられ、図１３の段階（イ）の分離状態ではスプリング９８により弁体９６は閉鎖位置している。ビス７２に面して雄コネクタ８４にスプリング式の接点１００が設けられ、スプリング力により接点１００の確実な積極が確保される。そして、温度調節やワンタッチ制御用の信号線をここに組み込むことができる。
【００４０】図１４の段階（ロ）はコイルに通電時の接続状態を示し、このとき、雌コネクタ側の筒状部材１０２の先端部により弁体９６はスプリング９８に抗して突き上げられ、弁体９６に形成した多数の連絡孔９６Ａを介して矢印のような空調用空気の流通が可能となる。
【００４１】非冷房時はコイル９０への通電を停止することによりコイル９０に電磁力は生じないため雄カップラ８４をワンタッチにて引き出すことができる。状態（イ）で示すように弁体９６はスプリング９８によりシールを介し弁座１０４に着座し、パイプ５０からの空気の漏洩を防止する。必要あれば、離脱時にコイル９０の通電方向を逆転させることにより反発力を発生させ、より確実な分離を行わせるようにすることもできる。そして、要冷房時にはコイル９０に通電することにより電磁力を生成せしめ、そのとき磁界の方向は永久磁石７６の磁界電磁力の方向と一致せしめる。そのため、ワンタッチ式に雄カップラ７０を雌カップラ７０に挿入するだけで、コイル９０の巻枠８８は永久磁石７６に吸引され、雄シール９２は雌シール８２上のシールリング８０と密着し、弁体９６は筒状部材１０２によりスプリング９８に抗して突き上げられ、連絡孔９６Ａを介しての空気の流通が可能となり、冷凍サイクルとの熱交換により生じたパイプ５０からの冷風は矢印のように雄及び雌のカップリング84, 70を介して着衣内に導入される。雄シール９２が雌シール８２上のシールリング８０と密着する構造のため連結部における冷風の漏洩が皆無となり、より効率的な局部冷房を実現することができる。

【出願人】	【識別番号】５９９１３６９７９【氏名又は名称】株式会社エスジー
【出願日】	平成１４年１月２８日（２００２．１．２８）
【代理人】	【識別番号】１０００８８７３１【弁理士】【氏名又は名称】三井孝夫
【公開番号】	特開２００３－２２１７０９（Ｐ２００３－２２１７０９Ａ）
【公開日】	平成１５年８月８日（２００３．８．８）
【出願番号】	特願２００２－１８１９４（Ｐ２００２－１８１９４）