JP6870320B2

JP6870320B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP6870320B2
Application number: JP2016252252A
Authority: JP
Inventors: 裕司喜嶋; 晃洋小林
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: JP2018105226A

Description

本開示は、衣服の内側に空気を送り込む送風装置に関する。

従来の送風装置の例が特許文献１、２に記載されている。特許文献１に記載された送風装置は、フレームと、フレーム内に設けたモータと、モータの回転軸に取り付けたファンと、フレームに取り付けたベローズ部と、フレームに設けた係合片と、ベローズ部の下端に設けたクリップと、を有する。特許文献１に記載された送風装置は、係合片を衣服のベルトに掛けた状態で、モータを駆動してファンを回転させる。ベローズ部の下端から空気が取り入れられ、空気はベローズ部を通過して衣服の内側に送られる。

特許文献２に記載された送風装置は、本体部品と取付部品とを備えている。本体部は、収納部とフランジ部とを有する。収納部は、モータ及び羽根車を収納する。取付部品は円環形状である。特許文献２に記載された送風装置を衣服に取り付ける場合は、本体部品の収納部を衣服の孔に挿入し、フランジ部を衣服に接触させる。次に、衣服の裏側から収納部を覆うように取付部品を本体部品に取り付けて、取付部品を衣服に接触させる。このように、フランジ部と取付部品とで衣服を挟み込むことにより、送風装置が衣服に取り付けられる。

特開２００７−２３９６２５号公報国際公開第２００６−００９１０８号

しかし、特許文献１、２に記載された送風装置は、衣服の内側に送り込む空気の向きが同じであるという問題があった。

本開示の目的は、衣服の内側に送り込む空気の向きを変更可能な送風装置を提供することにある。

一実施形態の送風装置は、空気を吸い込むファンと、前記ファンを収容するファン本体と、前記ファン本体に取り付けられ、かつ、前記ファンが吸い込んだ空気を着衣の内側に吐出する排気部と、前記ファン本体に対する前記空気の吐出方向を変更可能な風向変更機構と、を有する。

一実施形態の送風装置は、着衣の内側に送り込む空気の向きを変更可能である。

本発明の一実施形態である送風装置を作業服に取り付けた状態を示す模式図である。送風装置のファンユニットを分解した状態の斜視図である。ファンユニットを組み立てた状態を示す斜視図である。ファンユニットを組み立てた状態を示す斜視図である。ファンユニットを構成するファン本体の正面図である。ファン本体の背面図である。送風装置の制御系統を示すブロック図である。ファンユニットを作業服に取り付ける前の状態を示す側面断面図である。ファンユニットを作業服に取り付けた状態を示す側面断面図である。ファンユニットを構成するスリーブの側面図である。送風装置が有する操作部の模式図である。ファンユニットを取り付ける作業服の模式図である。送風装置の操作例を示すフローチャートである。送風装置のファンユニットの他の例を示す斜視図である。図１４のファンユニットの正面図である。図１４のファンユニットの側面図である。図１４に示すベルトアダプタの正面図である。図１４のファンユニットの平面図である。図１４のファンユニットの底面図である。図１４のファンユニットを分解した状態の側面図である。図１４のファンユニットをベルトに取り付けた状態の模式図である。ファン本体の他の例を有するファンユニットを分解した側面図である。図２２のファンユニットを組み立てた状態の側面断面図である。図２２のファンユニットを組み立てた状態の側面断面図である。図２２のファンユニットを作業服に取り付けた状態の正面図である。図２２のファンユニットを作業服に取り付けた状態の正面図である。

以下、送風装置の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。各図に示された構成のうち、同じ構成は同じ符号を付してある。

図１に示す送風装置１０は、ファンユニット１１、操作部１２及び電源部１３を有する。ファンユニット１１は、作業者が着る作業服３４の裾３４Ａよりも上に取り付けられる。送風装置１０は、複数組、具体的には２組のファンユニット１１を有し、２組のファンユニット１１は同一の構成である。このため、便宜上、１組のファンユニット１１に基づき構成を説明する。ファンユニット１１は、図２、図３及び図４のように、ファン本体１４及びスリーブ１５を有する。ファン本体１４は、図５及び図６に示すケーシング１６と、図７のようにケーシング１６内に設けた電動モータ１７と、ケーシング１６内に設けたインバータ回路１８と、ケーシング１６内に設けられ、かつ、電動モータ１７により駆動されるファン１９と、を有する。電動モータ１７はブラシレスモータであり、電動モータ１７は、ロータ及びステータを有する。ステータはコイルを有し、ロータ及びファン１９は回転軸に取り付けられた軸流ファンである。インバータ回路１８は複数のスイッチング素子を有し、インバータ回路１８は電動モータ１７のステータに接続されている。

ケーシング１６は、合成樹脂製または金属製であり、ケーシング１６は、図２のように、筒部２０、吸気口２１及び排気口２２を有する。吸気口２１及び排気口２２は、ケーシング１６の内部と外部とをつなぐ。筒部２０は、径方向で外側に突出したフランジ２３を有する。図８及び図９に示すように、筒部２０の中心線Ａ１方向で、筒部２０は、フランジ２３と排気口２２との間に配置されている。吸気口２１は、中心線Ａ１方向でフランジ２３と同じ位置に配置されている。

筒部２０の外周面に、ガイドレール２４が設けられている。ガイドレール２４は、筒部２０の円周方向に沿って円弧状に設けられている。ガイドレール２４は、筒部２０の円周方向で異なる位置に複数設けられている。複数のガイドレール２４とフランジ２３との間に、取り付け溝２５がそれぞれ設けられている。複数の取り付け溝２５は、筒部２０の円周方向に沿って設けられている。ガイドレール２４とガイドレール２４との間に切り欠き２６がそれぞれ設けられ、切り欠き２６は取り付け溝２５に個別につながっている。複数のガイドレール２４は、取り付け溝２５に向けて突出する突起２７をそれぞれ有する。

スリーブ１５は、合成樹脂製または金属製であり、かつ、図２及び図１０のように環状である。スリーブ１５の内径は、筒部２０の外径よりも大きく、かつ、フランジ２３の外径よりも小さい。スリーブ１５の内周面に突起２８が設けられている。突起２８は、スリーブ１５の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。突起２８の数は、切り欠き２６の数と同じである。

操作部１２は、図１１に示すタクタイルスイッチ２９、ランプ３０及び図７に示すコントローラ３１を有する。コントローラ３１は、中央演算処理装置、記憶部、入出力インタフェースを備えたマイクロコンピュータである。コントローラ３１は、インバータ回路１８、タクタイルスイッチ２９及びランプ３０に接続されている。タクタイルスイッチ２９の操作により、電源のオン・オフの切り替えと、各種のモードの切り替えと、を行うことが可能である。タクタイルスイッチ２９のオン・オフ、及びモードの種類に応じてランプ３０の点灯数または点灯位置が異なる。コントローラ３１は、電源がオンされている状態で各種のモードを切り替えて、インバータ回路１８を制御する。

電源部１３は、インバータ回路１８を介して電動モータ１７に接続される。電源部１３は、収容ケース３２と、収容ケース３２に収容された電池セルと、を有する。電池セルは、直流電源であり、かつ、充電及び放電を繰り返し行うことの可能な二次電池である。電池セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケルカドミウム電池の何れかを用いることができる。２組のファンユニット１１のファン本体１４は、それぞれケーブル３３を介して操作部１２及び電源部１３に接続されている。ケーブル３３は、電力ケーブル及び信号ケーブルを含む。ケーブル３３とファン本体１４との接続構造は、第１構造または第２構造の何れでもよい。第１構造は、ケーブル３３の端部がファン本体１４に固定されるものである。第２構造は、ケーブル３３の端部がプラグを介してファン本体１４に対して着脱可能なものである。

ファンユニット１１は、作業者Ｗ１が着る作業服３４に対して取り付け及び取り外しが可能である。図１２のように、作業服３４の任意の箇所、例えば、後身頃の腰部に対応する箇所に取り付け孔３５が設けられている。本開示の作業服３４は、複数箇所、例えば、２箇所に取り付け孔３５が設けられている。取り付け孔３５は、作業服３４の背面視で円形であり、取り付け孔３５の内径は、筒部２０の外径以上であり、かつ、フランジ２３の外径未満である。１箇所の取り付け孔３５に１組のファンユニット１１が取り付けられる。

ファンユニット１１を作業服３４に取り付ける例を、図８及び図９を参照して説明する。ファン本体１４を作業服３４の外側Ｂ１に配置し、スリーブ１５を作業服３４の内側Ｂ２に配置する。また、スリーブ１５と筒部２０とを同心状に配置する。ファン本体１４の筒部２０を取り付け孔３５に挿入し、フランジ２３を作業服３４に接触させる。筒部２０をスリーブ１５の内側に進入させ、かつ、スリーブ１５の突起２８を、切り欠き２６に進入させる。さらに、作業者Ｗ１はファン本体１４とスリーブ１５とを第１方向に相対回転させ、作業者は突起２８が突起２７を乗り越えたことを触感で認識し、ファン本体１４及びスリーブ１５を停止する。すると、フランジ２３及びスリーブ１５が図９のように作業服３４を挟んだ状態となり、ファンユニット１１が作業服３４に取り付けられる。このように、突起２７と突起２８との係合力で、ファン本体１４とスリーブ１５とが互いに固定され、図９のように、ファンユニット１１が組み立てられる。

ファンユニット１１を作業服３４に取り付けた状態で、作業者Ｗ１が操作部１２を操作して電源をオンし、かつ、何れかのモードを選択すると、電源部１３から電動モータ１７に電圧が印加され、ファン１９が回転する。すると、作業服３４の外側Ｂ１の空気が吸気口２１を通ってケーシング１６内に進入し、ケーシング１６内の空気は、排気口２２から作業服３４の内側Ｂ２へ排出される。すると、作業服３４の内側Ｂ２で強制的に空気の流れが形成される。作業服３４の内側Ｂ２を流れる空気は、襟部３６、袖部３７等を通り、作業服３４の外側Ｂ１に排出される。このため、空気が作業服３４の内側Ｂ２に滞留することを抑制でき、作業服３４の内側Ｂ２の温度上昇を抑制できる。したがって、作業者Ｗ１の熱中症対策に寄与できる。また、ファン１９を、羽根を取り付けた回転軸の軸方向、または回転軸と略平行に空気を吸い、かつ、排出する軸流ファンとすることで、送風装置１０の薄型化、及び風量の増大が可能である。

図１３は、送風装置１０の操作例を示すフローチャートである。作業者Ｗ１がステップＳ１でタクタイルスイッチ２９を所定時間以上押すと、電源がオンされる。電源のオンとは、電源部１３からコントローラ３１に微弱電流が供給されて、コントローラ３１が起動することを意味する。電源がオンしている状態で、作業者Ｗ１がステップＳ２でタクタイルスイッチ２９を所定時間未満押すと、ターボモード電圧が電動モータ１７に印加される。ターボモード電圧とは、最大風速電圧という意味である。さらに、ステップＳ３でタクタイルスイッチ２９を所定時間未満押すと、強モード電圧が電動モータ１７に印加される。強モード電圧とは、ターボモード電圧より低い電圧という意味である。

さらに、ステップＳ４でタクタイルスイッチ２９を所定時間未満押すと、中モード電圧が電動モータ１７に印加される。中モード電圧とは、強モード電圧より低い電圧という意味である。さらに、ステップＳ５でタクタイルスイッチ２９を所定時間未満押すと、弱モード電圧が電動モータ１７に印加される。弱モード電圧とは、中モード電圧より低い電圧という意味である。さらに、ステップＳ６でタクタイルスイッチ２９を所定時間以上押すと、電源がオフされる。電源オフとは、電源部１３からコントローラ３１に電力が供給されないことを意味する。このため、コントローラ３１は機能が停止し、また、電動モータ１７は停止する。

ファンユニット１１を作業服３４から取り外す場合は、作業者Ｗ１がファン本体１４とスリーブ１５とを第２方向に相対回転させると、突起２８が取り付け溝２５内で移動して突起２７を乗り越える。そして、ファン本体１４とスリーブ１５とを互いに離れさせると、突起２８が切り欠き２６から退出する。したがって、ファン本体１４とスリーブ１５とを分離できる。このように、スリーブ１５は、ファン本体１４に対して着脱可能である。また、ファン本体１４を作業服３４に対して移動させ、筒部２０を取り付け孔３５から抜き出す。

送風装置１０は、前述したファンユニット１１の他、図１４に示すファンユニット３８を構成することも可能である。ファンユニット３８は、ファン本体１４及びベルトアダプタ３９を有する。つまり、ファン本体１４は、スリーブ１５またはベルトアダプタ３９の何れに対しても着脱が可能である。

ベルトアダプタ３９は、アダプタ本体４０と、アダプタ本体４０に取り付けたフック４１と、アダプタ本体４０に設けたクランプ４２と、を有する。アダプタ本体４０は、合成樹脂製または金属製であり、アダプタ本体４０は、図１４、図１５、図１６、図１７、図１８及び図１９のように、筒形状の収納部４３と、収納部４３の端部に接続された排気管４４と、を有する。排気管４４は、収納部４３の径方向に沿って配置されている。排気管４４は、ファン１９の軸方向に対して所定の角度をなすようにファン本体１４に接続されている。フック４１及びクランプ４２は、排気管４４の外面に設けられている。ベルトアダプタ３９の平面視で、フック４１は、排気管４４に対して収納部４３が接続された箇所の反対側に設けられている。クランプ４２は、収納部４３の配置領域において、排気管４４に設けられており収納部４３から離れる方向に延ばされた板片である。

収納部４３は、開口部４５からファン本体１４を収納可能である。つまり、収納部４３の内径は、筒部２０の外径よりも大きく、かつ、フランジ２３の外径よりも小さい。図１７のように、収納部４３の内面に突起４６が設けられている。突起４６は、収納部４３の円周方向に間隔をおいて複数設けられている。

ファン本体１４をアダプタ本体４０に固定する場合は、図２０のように、ファン本体１４と収納部４３とを中心線Ａ１を中心として同心状に配置する。そして、ファン本体１４とアダプタ本体４０とを近づけ、突起４６を切り欠き２６に進入させる。次いで、ファン本体１４とアダプタ本体４０とを第１方向に相対回転すると、突起４６が取り付け溝２５内で移動する。作業者Ｗ１は、突起４６が突起２７を乗り越えたことを触感で認識し、ファン本体１４及びアダプタ本体４０を停止する。このようにして、ファンユニット３８が組み立てられる。なお、ファンユニット３８においても、操作部１２及び電源部１３は、図２１のようにファン本体１４に接続される。

作業者Ｗ１は図２１に示す作業ズボン５２のベルト４８に掛ける。ファン本体１４の吸気口２１は作業服３４の裾３４Ａより下に位置する。ベルト４８は、作業ズボン５２を作業者Ｗ１の腰に対して位置決めする。図２１は、２組のファンユニット３８を、作業者Ｗ１の脇腹に相当する位置でベルト４８に掛けた例である。作業服３４の一部は、ベルト４８を覆っている。また、作業服３４の内側Ｂ２に排気管４４を位置させ、作業服３４の裾３４Ａをクランプ４２と排気管４４との間に差し込む。つまり、クランプ４２は、裾３４Ａを支持する。収納部４３及びファン本体１４は、作業服３４の外側Ｂ１に位置する。なお、ファンユニット３８はベルト４８に限らず作業服３４のポケットや作業ズボン５２のウエスト部など、フック４１で取り付け可能な位置の何れかに取り付け可能である。

作業者Ｗ１が操作部１２を操作して電動モータ１７を回転させると、ファン１９が回転する。作業服３４の外側Ｂ１の空気は、吸気口２１からケーシング１６内に吸い込まれ、排気口２２から排気管４４内に排出される。排気管４４内の空気は、排気口４７から作業服３４の内側Ｂ２に排出される。したがって、ファンユニット３８は、ファンユニット１１と同様の効果を得ることができる。また、排気管４４は筒形状であり、排気口４７から空気を排出するため、作業服３４の内側Ｂ２する空気の吐出方向を設定し易い。

ファン本体１４の変更例を、図２２、図２３及び図２４を参照して説明する。ファン本体１４のガイドレール２４に複数の突起、例えば、３個の突起４９，５０，５１が設けられている。突起４９，５０，５１は、筒部２０の円周方向に間隔をおいて配置されている。

図２２のファン本体１４をベルトアダプタ３９に取り付ける場合は、中心線Ａ１を中心としてファン本体１４と収納部４３とを同心状に配置する。ファン本体１４は作業服３４の外側Ｂ１に配置し、ベルトアダプタ３９を作業服３４の内側Ｂ２に配置する。そして、筒部２０を取り付け孔３５に進入させ、フランジ２３と収納部４３の端部とで、作業服３４を挟む。

ここで、ファン本体１４とベルトアダプタ３９とを接続する際に、突起４６を取り付け溝２５に挿入した状態で、中心線Ａ１を中心として、ファン本体１４とベルトアダプタ３９との相対位置を任意に変更及び位置決めができる。図２３に示すファンユニット３８は、突起４６を突起４９と突起５０との間に停止させて、ファン本体１４とベルトアダプタ３９とを位置決めした例である。図２４に示すファンユニット３８は、突起４６が突起５１を乗り越えた位置で停止させて、ファン本体１４とベルトアダプタ３９とを位置決めした例である。

このように、中心線Ａ１を中心として、ファン本体１４とベルトアダプタ３９との相対位置を任意に変更すると、作業服３４に対するファン本体１４の円周方向の位置を変更することなく、排気管４４から作業服３４の内側Ｂ２に排出される空気の方向を、図２５及び図２６のように変更可能である。

図２５は、２組のファンユニット３８から排出される空気の向きを示す線分Ｄ１同士の間隔が、襟部３６に近づくことに伴い狭くなるように、ベルトアダプタ３９をファン本体１４に対して位置決めした例を示す。図２６は、２組のファンユニット３８から排出される空気の向きを示す線分Ｄ１同士の間隔が、襟部３６に近づくことに伴い広がるように、ベルトアダプタ３９をファン本体１４に対して位置決めした例を示す。したがって、作業者が作業服３４の内側Ｂ２において、排気管４４から任意の箇所に向けて空気を排出することが可能である。

なお、図２２、図２３及び図２４に示すファンユニット３８は、図２１のように、フック４１をベルト４８に掛けて用いることも可能である。ベルトアダプタ３９とファン本体１４とを第２方向に相対回転させて、突起４６を取り付け溝２５から退出すると、ファン本体１４とベルトアダプタ３９とを分離できる。このように、ベルトアダプタ３９は、ファン本体１４に対して着脱可能である。

本実施形態において説明した事項の意味を説明すると、作業服３４は着衣の一例であり、排気管４４は排気部の一例であり、作業ズボン５２はズボンの一例であり、ファン本体１４、スリーブ１５は第１アダプタの一例であり、ベルトアダプタ３９は、第２アダプタ及び固定具の一例である。突起２７，２８、ガイドレール２４及び取り付け溝２５は、第１固定機構の一例である。突起２７，４６，４９，５０，５１、ガイドレール２４及び取り付け溝２５は、第２固定機構の一例である。突起２７，４９，５０，５１は、第１突起の一例であり、突起２８は、第２突起の一例であり、突起４６は第３突起の一例である。突起４６，４９，５０，５１、取り付け溝２５及びガイドレール２４は、風向変更機構の一例である。ファン本体１４は、作業服３４の裾３４Ａの上側、または裾３４Ａの下側の何れかに選択的に配置することが可能である、
送風装置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種々変更可能である。例えば、電源部は、直流電源または交流電源の何れでもよい。直流電源は、一次電池または二次電池の何れでもよい。また、ファンユニット１１，３８は、単数または３組以上設けてもよい。作業服３４に設ける取り付け孔３５の数は、ファンユニットの数以上であればよい。ファン１９は軸流ファンとしたが、ファン１９はシロッコファンであってもよい。第１固定機構は、筒部２０の外周面に設ける雄ねじ部と、スリーブ１５の内周面に設ける雌ねじ部と、により構成可能である。第２固定機構は、筒部２０の外周面に設ける雄ねじ部と、収納部４３の内周面に設ける雌ねじ部と、により構成可能である。また、ファン１９が吸い込んだ空気を作業ズボン５２の内側に吐出するような構成も可能である。

衣服は、人間の上半身を覆う着衣であり、作業服、制服、Ｔシャツ、ジャンパー等を含む。ズボンは、人間の下半身を覆う着衣であり、作業ズボン、パンツ、スラックス、ジーンズ等を含む。ベルトは、皮革、合成皮革等、何でもよい。送風装置１０は、ファンユニット１１，３８を備えていればよい。送風装置１０は、操作部１２、電源部１３及びケーブル３３を備えているもの、または備えていないもの、の何れでもよい。ベルト４８、作業服３４のポケット、作業ズボン５２のウエスト部は、着衣の任意の位置の一例である。

１０…送風装置、１４…ファン本体、１５…スリーブ、２４…ガイドレール、２５…取り付け溝、２７，２８，４６，４９，５０，５１…突起、３４…作業服、３８…ファンユニット、３９…ベルトアダプタ、４２…クランプ、４４…排気管、４８…ベルト、５２…作業ズボン。

Claims

空気を吸い込むファンと、
前記ファンを収容するファン本体と、
前記ファン本体に取り付けられ、かつ、前記ファンが吸い込んだ空気を着衣の内側に吐出する排気部と、
前記ファン本体に対する前記空気の吐出方向を変更可能な風向変更機構と、
を有し、
前記排気部は、前記着衣の任意の位置に取り付けられ、
前記ファン本体と共に前記着衣を挟んで前記ファン本体を前記着衣に取り付ける固定具が設けられ、
前記ファン本体は、前記排気部または前記固定具に対して選択的に着脱可能である、送風装置。
前記固定具を前記ファン本体に着脱可能とする第１固定機構と、
前記排気部を前記ファン本体に着脱可能とする第２固定機構と、
が設けられ、
前記第１固定機構は、前記固定具と前記ファン本体とが相対回転すると、前記固定具を前記ファン本体に固定でき、
前記第２固定機構は、前記排気部と前記ファン本体とが相対回転すると、前記排気部を前記ファン本体に固定できる、請求項１記載の送風装置。
前記第１固定機構は、
前記ファン本体に設けた第１突起と、
前記固定具に設けられ、かつ、前記第１突起に係合する第２突起と、
を含み、
前記第２固定機構は、
前記第１突起と、
前記排気部に設けられ、かつ、前記第１突起に係合する第３突起と、
を含む、請求項２記載の送風装置。
前記排気部は、前記着衣の一部を支持するクランプを有する、請求項１乃至３の何れか１項記載の送風装置。