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公開番号2025088508
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-11
出願番号2023203251
出願日2023-11-30
発明の名称身体温度調整ユニット、及び身体温度調整被服
出願人株式会社リブレ
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類F04D 29/60 20060101AFI20250604BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ペルチェ素子でのペルチェ効果を有効に活用することにより、着衣した被服内での身体の温度を、選択的に調整できる身体温度調整ユニットを提供する。
【解決手段】温度調整ユニット3は、ペルチェ素子10の加熱面12に形成された放熱フィン13と、放熱フィン13の反対側で送風ファン20を覆うカバー部材50とを備え、カバー部材50側を可逆的な向きとして、被服本体2に挟み込んだ状態で装着され、カバー部材50を被服本体2の外側に向けた配置の場合に、ペルチェ素子10の冷却面11の接触を伴って、身体を冷やす機能を有する一方で、カバー部材50を被服本体2の内側に向けた配置の場合には、送風ファン20から送風される空気ARと、放熱フィン13との間で熱交換された温風HFを、カバー部材50の排気部54から被服本体2の内側へ排気することで、身体を温める機能を有する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、一面を外部に露出した状態で該ハウジングに収容されたペルチェ素子と、該一面の反対側にある該ペルチェ素子の他面に形成された放熱フィンと、該放熱フィンに風を送る送風ファンとを有し、被服に装着されて該被服内での身体の温度を調整する温度調整ユニットにおいて、
前記一面は、吸熱側となる冷却面であり、前記他面は、発熱側となる加熱面であること、
前記送風ファンに供給する空気を導入する吸気部と、
前記送風ファンからの送風を外部に排出する排気部と、
前記ハウジングに有する第１取付部と連結可能な第２取付部を有する環状の締結手段と、
前記放熱フィンの反対側で前記送風ファンを覆うカバー部と、を備え、
前記カバー部は、前記送風ファンの回転軸線に沿う軸心方向に対し、前記送風ファンと隣接する下側に、前記回転軸線上を中心とする周方向に沿って、前記ハウジングと接続可能に形成された外周縁部を有し、
前記排気部は、前記カバー部のうち、前記外周縁部と隣接する部位に、前記回転軸線と直交する径方向に貫通し、かつ前記周方向に断続的な配置態様で、形成されていること、
当該温度調整ユニットは、前記被服を挟み込んで、前記ハウジングの前記第１取付部と前記締結手段の前記第２取付部とを連結することにより、前記被服に対し、前記カバー部側を可逆的な向きとして装着され、
前記カバー部を前記被服の外側に向けた配置の場合に、前記ペルチェ素子の前記一面の接触を伴って、身体を冷やす機能を有し、
前記カバー部を前記被服の内側に向けた配置の場合には、前記送風ファンから送風される空気と、前記放熱フィンとの間で熱交換された温風を、前記排気部から前記被服の内側へ排気することで、身体を温める機能を有すること、
を特徴とする温度調整ユニット。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記カバー部は、前記軸心方向に対し、前記送風ファンと離間する上側に、前記送風ファンの前記回転軸線上を通って位置する中央部を有し、前記一面と前記中央部の上面との距離である全高長のうち、前記カバー部の高さに占める割合は、５０％以上かつ７０％以下であること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記カバー部は、前記外周縁部から前記中央部に向けて小さくなるよう、窄めた外形をなす凸形状に形成され、
前記排気部は、前記軸心方向に前記カバー部を貫通し、かつ前記回転軸線上を中心に、前記カバー部の前記中央部から前記外周縁部に向けた放射状に、形成されていること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載する温度調整ユニットにおいて、
電気的に制御する制御部を有し、
前記送風ファンでは、送風する時間当たり風量が、前記制御部により可変できること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記締結手段は、前記カバー部を具備してなり、前記第２取付部は、前記外周縁部に配設されていること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項６】
請求項１に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記ハウジングまたは前記締結手段の少なくとも一方の外周に、フランジが前記径方向に形成されていること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記フランジは、前記径方向に沿った仮想基準線との相対的な角度として、０≦θ≦３０（ｄｅｇ）の傾斜角度θで、前記一面から前記他面側へ遠のく形態に傾いて形成されていること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項８】
請求項１に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記ハウジングと前記締結手段とが、前記第１取付部と前記第２取付部との螺合により、連結されること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項９】
請求項１に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記第１取付部または前記第２取付部のうち、一方で、突起が形成されていると共に、他方で、前記突起を規制するガイドが形成され、
前記ハウジングと前記締結手段との相対的な回転動作を伴って、前記突起と前記ガイドとが係合することにより、前記ハウジングと前記締結手段とが、連結されること、
を特徴とする温度調整ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載する温度調整ユニットにおいて、
前記ハウジングは、前記第１取付部で円筒状の外周面を有してなり、
前記第１取付部は、前記外周面上に突設した態様で、一方端と他方端との間を、前記外周面に沿って円弧状、または階段状に延設された１以上の前記ガイドを備え、
前記１以上のガイドは、断続的に隣接する前記ガイド同士の間に間隙を設け、前記周方向に隣り合う前記ガイド同士は、前記軸心方向に同じ高さで配設されていること、
前記締結手段は、前記第２取付部で円筒状の内周面を有してなり、
前記第２取付部は、前記内周面上に突設する１以上の突起を有し、前記１以上の突起はそれぞれ、前記間隙を通過可能に形成され、一つの前記突起が、前記間隙を通じて、一つの前記ガイドと係合すること、
前記１以上のガイドにはそれぞれ、前記突起の移動動作を規制するストッパが、前記他方端に配設されていると共に、前記一方端と前記他方端とを繋ぐ摺動面に、断続的な配置形態で設けられていること、
を特徴とする身体温度調整被服。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、着用者の身体を冷やす、または温める被服用の身体温度調整ユニット、及びこの身体温度調整ユニットを、例えば、上着、ベスト、ズボン等、身にまとう被服に具備した身体温度調整被服に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【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ができない。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、被服の表地とその裏地の間にペルチェ素子を複数埋設した状態の下、電力をペルチェ素子に供給することで、ペルチェ素子の一面とその他面で生じるペルチェ効果によって、身体への冷房または暖房を行う冷暖房服である。ペルチェ素子は、通電ＯＮ／ＯＦＦを行う電源スイッチと共に、通電時に電流方向を切り替える切替スイッチを有したコントローラと電気的に接続されている。ペルチェ素子では、通電する電流の向きが一方向のときに、一面側が吸熱面になると同時に、他面側が発熱面となる一方、電流の向きがその反対側の他方向になると、一面側が発熱面になると同時に、他面側が吸熱面となって、同じ放熱面において、吸熱面と発熱面とが反転する。
【０００４】
特許文献１は、身体側に向けて配置するペルチェ素子の放熱面を、吸熱面とすることで、冷房用に冷暖房服を使用でき、切替スイッチにより、電流の向きをその逆向きに操作して、ペルチェ素子の放熱面を発熱面に変えることで、暖房用に冷暖房服を使用できる。従って、特許文献１の冷暖房服は、その着用者の身体を冷やす用途と、暖める用途を自在に選択することができている。
【０００５】
特許文献２は、ペルチェ効果により、ペルチェ素子の一面で冷却面になると同時に、その他面で発熱面になるペルチェ素子と、発熱面に送風するファンを具備したペルチェ素子ユニットを、生地に設けた温度調節衣服である。特許文献２のような温度調節衣服では、発熱面で生じる熱は、ファンの送風で冷やされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００４－２６３３２５号公報
特開２０２３－９２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１は、冷暖房服の身体側に向けるペルチェ素子の放熱面に対し、吸熱面と発熱面とを、コントローラ内の切替スイッチを操作して簡単に切替えることができるため、冷暖房服の着用者が、切替スイッチを誤操作してしまい、冷暖房服の用途を間違えてしまう虞がある。すなわち、着用者が、例えば、切替スイッチで、通電する電流の向きを一方向にし、身体側に向けたペルチェ素子の放熱面を吸熱面にして、冷暖房服を冷房用で使用したいところ、切替スイッチの誤操作により、電流の向きを他方向に間違えてしまうこともある。その結果、ペルチェ素子の放熱面が発熱面となり、冷暖房服が暖房用になってしまう。
【０００８】
このような場合、着用者は、吸熱面となったペルチェ素子の放熱面より、本来、身体に冷たさを感じるはずが、この放熱面が発熱面となったことで、着用者は、身体で温かさを感じることとなり、着用者には、不快感が生じてしまう。それ故に、特許文献１の冷暖房服に対し、着用者による使い勝手は良くない。
【０００９】
特許文献２では、ペルチェ素子ユニットは、ペルチェ素子の発熱面側にファンを有しているため、ペルチェ素子の吸熱面を身体側に向けた配置とすることで、温度調節衣服の着用者の身体を冷やすことができ、発熱面で生じた熱は、ファンによる送風で冷やされている。他方、特許文献１と同様、特許文献２でも、ペルチェ素子に通電する電流の向きを、一方向から他方向と逆向きにすることにより、身体側に向けたペルチェ素子の放熱面で、吸熱面と発熱面とは反転できる。しかしながら、ペルチェ素子に通電する電流の向きを逆向きにして、ペルチェ素子の発熱面を身体側に向けて配置したところで、ファンが、反身体側の吸熱面に送風しても、身体側の発熱面で生じる熱は、冷却できない。
【００１０】
さらに、特許文献２では、その生地に対し、仮に着用者の身体側とその反対側（外側）との間で、ペルチェ素子ユニットを反転させて装着しようとした場合には、ペルチェ素子ユニットと生地との取り付け構造が、着用者にとって装着し難い態様となっているため、ペルチェ素子の発熱面を身体側に向けて、ペルチェ素子ユニットを生地に取り付けることに、着用者は困難を伴う。しかも、ファンによりペルチェ素子の発熱面に向けた送風が、ファンを覆う排熱ファンカバー部を通じてペルチェ素子ユニットの外に排気され難くなっているため、ペルチェ素子の発熱面で生じた熱が、効率良く冷却できない虞もある。それ故に、特許文献２の温度調節衣服は、実用上、ペルチェ素子の発熱面を身体側に向けてペルチェ素子ユニットを生地に取付けた用途には、全く適さない。
（【００１１】以降は省略されています）

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