JPH0623630B2

JPH0623630B2 - ク−ルス−ツの冷却ユニツト

Info

Publication number: JPH0623630B2
Application number: JP62020391A
Authority: JP
Inventors: 泰常千葉; 常佳豊島
Original assignee: Taisan Industrial Co Ltd
Current assignee: Taisan Industrial Co Ltd
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS63189757A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、特に炎暑等の過酷な条件下の高所での作業用
ゴンドラ内で、各種作業に従事する作業者或いは冷房機
を備えない作業用または競争用車両の操縦者等を保護す
るためのクールスーツの冷却ユニットに関する。

炎暑等の過酷な条件下での作業としては、夏期の架空送
配電線建設又は保守、送配電関連機器等の架設・取付け
または交換工事或いは補修点検等に際して使用される梯
子付き作業用車両のゴンドラ上の作業や各種の塔上や高
台上或いは作業用車両操縦運転など炎天下長時間の作業
や、冷房機を備える余裕のない競争用自動車の運転席で
の運転操縦等が挙げられる。

〔従来の技術〕

上述したような酷暑炎熱下の作業は極めて過酷であっ
て、作業者の心身の疲労が起こりやすく、作業能率の低
下が生ずることはもとより、過度の疲労から注意力散
漫、極端な場合は意識朦朧となり感電、墜落、不注意に
よる負傷等の人命にかかわる事故も発生しがちである。
このような過酷な作業環境における作業者の防暑・保健
手段の従来技術の一つに特開昭59-530704 号公報に開示
された冷房服システムがある。この冷房服システムは、
通常は弁体でふさがれた弁口を備え、冷媒ゾルを注入で
きる連続腔を有する軟質管を内面全面に取りつけてなる
冷房服と、液体中に氷結冷媒微粒子が浮遊する冷媒ゾル
をつくる冷却装置と、冷却冷媒ゾル貯溜槽と、この冷却
冷媒ゾル貯溜槽に連なる管および冷房服の弁口につなぎ
得るホースとを有し、冷房服中に冷却冷媒ゾルを自動的
に必要量だけ交換注入するための制御機付きポンプとよ
りなる。

この冷却冷媒ゾルは、液体中に氷結冷媒微粒子または冷
媒を非融解性の多数の微小カプセルに封入して浮遊させ
たものであり、この冷媒ゾルを前記冷房服の軟質管に充
填し、経時的に冷媒が溶けきると、これを抽出して、冷
却装置により冷却されている貯溜槽内の冷媒ゾルをポン
プによって再充填するシステムである。この冷媒ゾル
は、氷結微粒子片やカプセルが浮遊しているものである
から、ピストンポンプにおける逆止弁に繋止してその開
閉機能を損なうことのないような大型のポンプおよびこ
れを駆動する電動機を必要とする。また、前記軟質管を
もって構成する冷房服の全面に取りつけられた垂直管な
らびに水平管は、所望時間冷却の機能を果たすために相
応の貯溜体積を必要とし、かつ前記冷媒ゾルが詰まらな
いようにするためにも充分の断面積を必要とするので、
総体的に冷房服が層の厚い大型なものとなり、従って作
業活動を損ねることになる。

そして、なおかつ、冷媒ゾルを冷房服の軟質管に充填し
てから冷媒ゾルが温度上昇してこれを交換するまでの間
に全く冷房服内の温度を制御する手段がない欠点があ
る。

また、従来技術の他の一例として、特開昭60-153858 号
公報に開示された着衣温度調整装置がある。この装置
は、着衣に可撓性および冷却されると収縮する性質を有
する導電性パイプを配設し、このパイプ内に導体を通
し、この導体とパイプ内周面との側に適当な間隔ごとに
流通穴を有する非導電性スペーサを配設し、前記パイプ
内に冷媒を供給するための開閉弁付き冷媒供給器を設
け、着衣に設けた温度センサからの入力信号に基づいて
前記開閉弁を適宜に開閉する温度制御器を設け、パイプ
と導線との間に電流を流すバッテリーを設けてなる。こ
の装置は、暖冷両用の着衣温度制御装置である。そのた
めに、前記可撓性および導電性パイプの内部は複雑でか
つその断面積も大きく、従って着衣自体も必然的に層が
厚く大型化し、作業性、活動性の悪いものとならざるを
得ない。そして、冷媒はC_o2等の不活性ガス充填ボンベ
から供給され、着衣内を経て大気中に放散消費されるも
のであるから、その補給のために常に予備のボンベを用
意しておかなければならない不便さがある。

また、さらに他の従来技術としては、大型の送風システ
ムにより冷房服内へ冷風を吹き込み、これを大気中へ放
散させる、例えば実開昭60-105608 号公報に開示された
冷房コート、および消火作業に従事する際に着用する消
防用防熱服があるが、この防熱服は内側に配管を巡らせ
て、例えば冷却空気を送り熱交換して冷却するものであ
るが、配管径が大きく服自体も大きくなるため上述のよ
うな足場の悪い条件下で使用することは困難であり、か
えって危険を伴うことも予想される。さらに空気配管に
可撓性をもたせて運動性を向上させようとすると、折り
曲げられた際に空気の流通を阻害し配管内部の空気が印
加され、ポンプ装置を含めた作動ユニットが大規模にな
ることになり、上述のような作業には不適当であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述のような暑熱環境下における過酷な作業
条件を緩和して、歩行距離のきわめて少ないかほとんど
定位置における、快適であって健康的で動作軽快な作業
性を得るクールスーツに利用すべき冷却ユニットを提供
することを目的とし、さらに容易に入手補給可能な氷、
例えば製氷工場の氷はもとより家庭用冷蔵庫の製氷器に
より製造された氷、市販の角状氷（ダイアアイス）等手
近な各種氷も利用することができ、電磁ポンプを用いて
小型かつ温度制御を可能とした適応性あるクールスーツ
の冷却ユニットを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための構成〕

本発明にかかるクールスーツの冷却ユニットは、特許請
求の範囲に記載の構成、すなわち、保冷容器内の冷却液
を吸引して前記クールスーツに流入管を介して圧送する
電磁ポンプと、この電磁ポンプの吐出側に接続した、吐
出管の開閉のためおよび流量を粗く加減するための流量
調整弁と、前記冷却液の流量を細かく調整して前記クー
ルスーツ内の温度を規制するための、前記電磁ポンプの
電磁コイルを付勢するパルス電流制御装置とを具備する
構成を有し、前述の目的を達成するものである。

〔発明の作用〕

本発明にかかるクールスーツの冷却ユニットは、氷塊ま
たは冷却装置によって冷却された冷却水を水槽内に貯え
ており、この冷却水をクールスーツの流入管に対して圧
送する。クールスーツ内の可撓性冷却管を循環した冷却
水は、流出管からクールスーツの冷却ユニットに還流す
る。その間、クールスーツ内部の熱気を奪いかつ薄池の
クールスーツの着衣を介して着用者の皮膚に触れて体熱
を奪い、着用者の皮膚体温を適正に保持する。したがっ
て、この場合の冷却水の圧送・循環量は、使用場所、雰
囲気温度、運動量、着用者の好み等を勘案してクールス
ーツ内側が適温となるように自動制御される。また、ク
ールスーツの冷却管を複数系統としておくことにより、
冷却状態をより幅広く有効に調節することができる。こ
の可撓性冷却管は軟質で外径も数ミリメートル程度であ
るからクールスーツも非常に薄くできるので、作業性を
損なう恐れがない。

ここで対象とするクールスーツとクールスーツの冷却ユ
ニットとは適宜長さの可撓性連結チューブをもって連結
することができることから、連結チューブの長さの範囲
内での運動は阻害されず、作業性も低下しない。さら
に、クールスーツの冷却ユニットも元来可搬型に構成さ
れているから、作業場所の近くに設置することができ、
ゴンドラのような自動移動装置上およびその車両の運転
席などでの使用のみならず、通常の足場上での使用であ
っても支障はない。なお、冷却媒体として冷却水を使用
するが、冷却水は、周知の通り非圧縮性であるから、可
撓性の連結管の曲折が生じても直ぐに原形に復帰し、流
動性が害されることもなく、クールスーツ自体を小型化
することができ、前述したように作業性も損なわれな
い。

〔実施例の説明〕

以下実施例に関する添付図を参照しつつ、本発明にかか
るクールスーツの冷却ユニットを開示する。

第１図は本発明にかかるクールスーツの冷却ユニット１
の構成を示す部分破断の斜視図である。

ユニットの外部は主として十分な弾性と強度とを有する
硬質合金樹脂で構成することができる。図左側は槽２で
あり、蓋３により密閉することができる。この槽２は、
外殻４と内殻５との間には断熱層６が配設される。この
断熱層６は、例えばウレタン断熱材を充填しあるいは真
空層とし、さらには両者を組み合わせることによって構
成することができる。

槽２の底部には底栓７が設けられており、排水すること
ができるように構成される。蓋３には、ユニットを移動
させるための把手８および水温測定のための温度計９が
配設される。槽２と蓋３とは、図背面側の蝶番（図示さ
れていない）と留金１０とによって保冷容器１４を気密
状態に維持する。

図右側に図示するように、制御ボックス１１が配設され
る。この制御ボックスの表面には制御パネル１２が形成
されており内部にはこの制御パネルから制御される電磁
ポンプ１５が配設される。制御パネル１２には、電磁ポ
ンプ１５の吐出流体の開閉および流量を粗く加減するた
めの流量調整弁１６、保冷容器１４から冷水を吸入する
吸入管１８のための接手、電源スイッチ（SW）２２、表
示灯２３、冷水吐出側接続金具２４、２４′が設けられ
る。電磁ポンプ１５の吸入側は吸入接手４９に配管１９
が接続される。電磁ポンプ１５の吐出接手５０に接続さ
れた吐出側配管２０は流量調整弁１６の本体部を経由し
て分配器１７に至る。この分配器１７に冷水吐出側接続
金具２４、２４′が接続されている。

保冷容器には、帰還側接続金具２５、２５′が接続され
ており、また、冷却ユニット１を移動するための便宜を
考慮して、肩掛けベルトを取付けるためのベルト通し１
３が形成される。これらの取付け位置は、全体形状、実
用上の便宜を考慮して適当な位置を選定することができ
る。なお、吸入管１８の保冷容器１４内端部にはフィル
タ２１が配設される。

因みに前記流量調整弁１６は、冷却液中に浮遊する氷片
または微細な夾雑物が滞留して目詰まりしたり、流量の
変動不安定を生ずる危険があるので、あまり小流量に絞
ることは避け、水道の蛇口コック程度の開口度合いを粗
く加減する範囲にとどめるべきである。

第２図は、第１図に示した本発明にかかるクールスーツ
の冷却ユニット１を使用対象とするクールスーツの例を
示す外観斜視図である。このクールスーツ３１は、頭巾
付き胴衣として構成されたものであるが、その他の構成
を取り得ることはいうまでもない。

図によれば、網目状に編み通気性を持たせた表地３２
と、同様に通気性のよい紗織りの裏地３３とが薄手に縫
合された内部に、可撓性冷却管３７をループ状として全
体に廻らせ繋止したものである。この可撓性冷却管３７
は、スーツ着用者の作業性を損なわないことを第一義と
し、かつ変形に対する回復力、弾力、熱伝導性等を具備
する軟質の合成樹脂管が適しており、例えば外径数ｍｍ
程度のビニルチューブのようなプラスチックチューブを
使用することができる。これら可撓性冷却管３７は、複
数系統とすることができ、これら各端部を流入側の分岐
接手３６、流出側の分岐接手３６′を介して、同様に可
撓性の流入管３４および流出管３５と接続する。この流
入管３４および流出管３５は断熱材をもって套装してお
くことが望ましい。

クールスーツ３１の左右両前は、ファスナまたはマジッ
クテープ３８で繋着することが出来るように構成され
る。

このように構成されたクールスーツ３１の流入管３４と
流出管３５とは、分岐接手３６、３６′及び可撓性冷却
管３７を介して連通している。なお、分岐接手３６に系
統毎のコックを設け、または流入管３４以降を複数に構
成して、有効作動系統を増減することにより、着用者か
ら奪い取る熱量の調節を行うように構成することができ
る。

クールスーツ３１を使用する場合は、第１図に示した本
発明にかかるクールスーツの冷却ユニット１の吐出側接
続金具２４または２４′と、そして帰還側接続金具２５
または２５′とをそれぞれクールスーツ３１の流入管３
４および流出管３５とそれぞれ可撓性連結チューブによ
り接続する。この可撓性連結チューブは図示されていな
いが、例えばビニルチューブのような合成樹脂製チュー
ブとし、表面が断熱処理されているものを適宜長さとし
て使用する。流入・流出チューブが１組となるもので、
作業種類、作業位置、作業状態等によって相応しい長さ
及び種類が選定される。なお、クールスーツの冷却ユニ
ットに、接続金具をそれぞれ２組設けたのは２着のクー
ルスーツ使用を考慮したものであり、２組以外の金具と
することができることはいうまでもない。

第３図は、本発明にかかるクールスーツの冷却ユニット
１に使用する極めて小型化された電磁ポンプ１５の例を
示す実物状の縦断説明図である。

電磁コイル４０の軸心上の縦貫孔には、シリンダ４１が
配設され、このシリンダ４１の中央付近を除いて上下に
環状磁極４２および環状磁路４３が配設される。シリン
ダ４１は非磁性体であり、環状磁極４２および環状磁路
４３は強磁性体である。シリンダ４１の内部には、戻し
バネ４４および補助バネ４５によって圧支されてシリン
ダ４１内を摺動自在となるように嵌装され、吸入弁４６
を内蔵した電磁プランジャ４７が配設される。電磁プラ
ンジャ４７を圧支する補助バネ４５側には吸入接手４９
が、そして戻しバネ側には吐出弁４８を経て吐出接手５
０がそれぞれ配設される。この吸入接手４９から吐出接
手５０までは気密状態に保たれており、液体は、吸入接
手の吸入口５１から矢印のように吸入され、電磁ポンプ
内を経て吐出接手の吐出口５２から矢印のように吐出さ
れる。

第４図は、商用電源によって電磁ポンプを駆動するため
の回路を示すものであり、第３図のポンプの電磁コイル
４０のみをもって図示している。図において商用交流電
源ＥをスイッチＳＷおよびダイオードＤ_１を介して半波
整流した電圧を電磁コイル４０に印加すると、電磁コイ
ル４０には半周期ごとにパルス状電流が流れ付勢され
る。電磁ポンプは、電磁コイル４０の付勢されている間
に電磁プランジャ４７を第３図の上方に移動させる断続
的磁気吸引力と消勢されている間の戻しバネ４４の反発
力とを利用してシリンダ４１内を往復動させることによ
り生ずるポンプ作用を利用するものである。

第１図に示したクールスーツの冷却ユニットの制御パネ
ルのスイッチ（SW）２２をオンにして電磁ポンプ１５の
電磁コイル４０にパルス状電流を供給すると、電磁ポン
プが作動し、保冷容器内の液体を吐出側接続金具２４へ
圧送する。吐出側接続金具２４および帰還側接続金具２
５と第２図のクールスーツ３１の流入管３４および流出
管３５との間が可撓性連結チューブで接続されていれ
ば、冷却液は保冷容器１４からクールスーツ内を循環し
た後再び保冷容器に帰還する。冷却液は、保冷容器１４
内にある水で、氷塊をそのまま又は氷嚢に入れて冷却さ
れており、フィルタ２１で濾過され吸入管１８、配管１
９、を経て吸入口５１より電磁ポンプ内に入る。電磁ポ
ンプ１５のポンプ作用により加圧された冷却液は、吐出
口５２を出て、可撓性連結チューブ（図示されていな
い）を経てクールスーツ３１の流入管３４からクールス
ーツないの冷却管３７内を循環する。クールスーツ内を
循環する間に吸熱した冷却液は、流出管３５から可撓性
連結チューブ（図示されていない）を経て帰還側接続金
具２５に到り保冷容器１４内まで帰還する。かかる冷却
液循環の間に着用者の過剰体温を奪って体温調節を行
う。なお、吐出側接続金具２４および帰還側接続金具２
５は、それぞれチューブが接続されている間に自動的に
開放され、その他の場合には閉成される弁を内蔵する接
続具であるため、クールスーツを１着使用する場合であ
ってもなんら差し支えない。また、冷却液には、純水を
使用し、または不凍液を混入したものを使用することが
できる。

因みに、本発明にかかるクールスーツの冷却ユニットに
使用する電磁ポンプ１５は、ポンプ内を流動する液体が
低温であるから、電磁コイル４０の発熱を絶えず冷却す
ることになり、巻線の抵抗は少なくなるのでその巻数を
減らすことができ、従ってコイル自体はもとより使用絶
縁物をＥ種またはＢ種以下として、Ａ種絶縁とすること
ができるため、通常の場合よりも電磁ポンプを総体的に
小型化することができる。

本発明にかかるクールスーツの冷却ユニットにより運用
されるクールスーツの吸熱程度は、クールスーツ３１内
部の温度が、着用者に不快感を与えないように制御され
る。この温度は、使用雰囲気または作業種別等によって
も異なるが、皮膚に触れて冷たさを感じない範囲で、約
３６．５℃程度である。このような温度調節は、通常は
電磁ポンプ１５による流量制御によって行うのが一般的
であるが、保冷容器１４内の冷却液温度、電磁コイル４
０の発熱等を勘案して最適状態に制御すべきである。

電磁ポンプ１５の流量制御は、第１図の開閉を兼ねた流
量調整弁１６によって前述した弁部の目詰まりによる流
量の変動不安定を生じない範囲で大まかに粗く加減して
機械的に実施することができるが、さらに電磁コイル４
０に供給される断続電流を制御することにより、細かく
クールスーツの温度変化に対応した流量調整によって温
度制御が行われる。この電磁コイルに印加される断続電
流の制御は、もっとも単純には第５図のようにダイオー
ドＤ_１と電磁コイル４０との間に直列接続された可変抵
抗ＶＲを接続することによっても実施できる。かかる技
術背景は、本出願人にかかる実公昭４１−１８８６３号
公報において明らかである。

また、第６図に示すように電磁コイル４０に接続した交
流半波位相制御回路２６Ａにより実施することができ
る。このような交流半波位相制御回路２６Ａは、やはり
本出願人にかかる実開昭６０−１４１７１号公報におい
て開示する技術によって実施し得るものである。

さらに、第７図は、交流電源の得難い場所で使用する事
態体を考慮して、直流電源Ｂからの直流電源を、発振回
路を含む制御回路２６Ｄによってパルス電流に変換し、
このパルス電流によって電磁コイル４０を付勢する構成
を示すものである。この場合、パルス電流の周期または
周期毎の通電時間を変化させ、あるいはこれらの両者を
併用して流量制御が行われる。

第７図は直流電源として蓄電池Ｂを使用する構成を示す
ものであるが、交流電源を整流した直流電流を使用する
ことができる。このための回路は、本出願人にかかる実
公昭５９−４１３７７号公報、実開昭５６−９４８７４
号公報において開示するところである。

第８図は、商用交流電源Ｅと直流電源Ｂとを、スイッチ
ＳＷ_１、ＳＷ_１′およびＳＷ_２、ＳＷ_２′によって切り
換え使用するものである。商用交流電源Ｅと直流電源Ｂ
との作動は前述の各回路の動作を組み合わせたものであ
る。しかし、通常直流電源Ｂの電圧は商用交流電源Ｅの
電圧よりも低いことが多いので、電磁コイル４０′に中
間タップＴ_２を設けて電圧を適合させるようにすると、
重量の増す変圧器を使用する必要がない。条件によって
は、小型変圧器を介して低い電圧とし、同一巻数のコイ
ルを使用することもできる。さらに、スイッチＳＷ_１、
ＳＷ_１′およびＳＷ_２、ＳＷ_２′を同一スイッチまたは
１組のスイッチとして構成することもできる。

このように、電磁ポンプの駆動電源を交流、直流、交直
両用とすることによって、使用場所に関する条件が緩和
され、広い範囲での使用が可能になる。例えば、配電線
の保守または工事の場合には、もし近くに商用電源が存
在すればこれを利用し、商用電源の利用できない条件下
においては可搬直流電源を利用することができる。この
ような可搬直流電源としては、例えば車載用蓄電池があ
る。車載用蓄電池であれば、通常は作業継続時間が２時
間程度であるので、自動車のエンジンを運転するかまた
は小型のエンジン発電機により予備蓄電池をその間に充
電しておき、交換使用することができる。また、作業休
憩時に使用蓄電池を降ろして急速充電し、反復使用する
こともできる。因みに、本実施例における電磁ポンプの
消費電力は、その吐出流量によって若干変動はあるもの
の、約 20 ワット程度である。

第４図ないし第８図における各参照符号の同一番号は同
一の部材を示すものである。

なお、前述したように、使用場所、雰囲気温度、運動
量、着用者の好み等を勘案して、冷却水の圧送・循環量
を自動制御するとさらに好ましい。かかる自動制御は、
クールスーツの内側または冷却水中にサーミスタその他
素子による感熱部を設けて、その出力を前述の制御回路
に印加して制御入力として所定範囲内の温度が得られる
ようにフィードバック制御することにより実施すること
ができる。

このような自動制御は、例えば、本出願人が、電磁ポン
プの通過流量制御に関して先に開示している特公昭５７
−１２８６４号公報ならびに特公昭６１−５０４８号公
報に記載される技術を応用して、前記クールスーツ内側
の温度を所定値に維持するように電磁ポンプによる冷却
水の流量を自動制御することができる。もっとも、これ
らの先行技術における制御回路にあっては、制御すべき
温度の変化に対して負特性の抵抗値変化をするサーミス
タを使用している。すなわち、制御すべき温度が所定値
よりも上昇した場合は、燃焼量すなわち電磁ポンプによ
る燃料油量の供給を減少させるために抵抗値が減少し、
反対に制御すべき温度が所定値よりも低下した場合は、
電磁ポンプによる燃料油量の供給を増加させるために、
抵抗値が増加するサーミスタを使用している。

これに対して、本発明にかかるクールスーツにあって
は、クールスーツ内側の温度が上昇した場合には、冷却
水流量を増加させ、反対に温度が低下しすぎた場合に
は、冷却水流量を減少させる必要がある。このように、
制御すべき温度と電磁ポンプの流量を制御するための温
度検出部の抵抗値とは正の関係になる必要がある。した
がって、温度−抵抗値が正特性であるポジスタを使用し
て温度検出を行うか、または検出温度に対して負特性を
示す従来のサーミスタを使用する場合には、その特性を
反転する手段を併用すればよい。

第９図は、本発明にかかるクールスーツの冷却ユニット
の他の実施例を示すもので、部分破断による構造説明図
である。この実施例においては、保冷容器１４′の下方
に冷却機２８を一体に組みつけ可搬型に構成したもので
ある。

この冷却機２８は、フレオン等の冷媒を圧縮・凝縮・絞
り膨張・蒸発する冷却サイクルで運転するもので、圧縮
機として電磁ポンプを使用することもできる。このよう
に構成された冷却機２８の冷媒を保冷容器１４′の底部
に配置した冷却コイル２９内に循環させることにより、
冷却液を強制的に冷却するものである。本実施例におい
ては、構成の便宜上、電磁ポンプ１５′を含む制御ボッ
クス１１は、蓋３′の上面に取付けてある。したがっ
て、保冷容器１４′からの吸入管１８′は、垂直であ
り、電磁ポンプ１５′の吸入側に直結してある。電磁ポ
ンプ１５′の吐出側は、流量調整弁１６を介して吐出側
接続金具２４に達する。制御ボックス１１に配設された
制御パネル１２の上面には、流量調整弁１６、スイッチ
２２および冷却機のスイッチおよび表示灯等が設置され
る。また制御ボックス１１の内部には、所要動作を行わ
せるための制御電気回路２６が納められている。

保冷容器１４′内の冷却液は、内部に直接投入された氷
塊または熱伝導性の良好な材質で作られた氷嚢２７に入
れた氷塊によって、電磁ポンプの作動初期、すなわち作
業開始時から冷却され、その後冷却機２８の冷却コイル
２９によってさらに冷却の度合を強化して長時間にわた
るクールスーツの冷却効果を持続させようとするもので
ある。

この場合の保例容器１４′に投入すべき氷塊の量は、第
１の実施例の場合よりも遥かに少量で足り、したがって
保冷容器１４′の容積を小型化することができる。その
ため、槽２′、蓋３′等を小型に構成することができる
ので、冷却機２８を一体に付加しても全体的寸法をさほ
ど大きくするには及ばない。

因みに、本実施例における冷却機２８の冷却能力は、約
１５０ kCal/60Hz、圧縮機の消費電力は５０Ｗである。

また、本実施例における前述のようなクールスーツ内側
温度の自動制御は、サーミスタ等の感熱センサによって
冷却水温度を検知して、冷却機の運転をオンオフ制御を
採用するか、あるいは冷却機運転のためにインバータ電
源装置を使用し、検知冷却水温度に対応せしめて電動機
に供給される電源の周波数を可変とする、いわゆるイン
バータ制御を採用して、その冷却能力を加減することに
より実施することができる。

その他構成については第１図の実施例と同様であるので
説明を省略する。

なお、第１および第２の実施例共に、電磁ポンプは制御
ボックス内に配設しているが、保例容器内の冷却液中で
使用する水中電磁ポンプを使用することもできる。さら
に、電磁コイルの発熱量の冷却液による効率的な吸収を
考慮した電磁ポンプを使用する例について開示してはい
るが、その他形式の電磁ポンプであっても温度的には安
全側において使用することになるので、他形式電磁ポン
プを使用することも可能である。

ついで、本発明にかかるクールスーツの冷却ユニットに
よりクールスーツを使用した冷却性能及びその他の特性
についての実験結果を以下に説明する。

この実験は、夏期炎天下を想定して、湿度８０％、気温
３６℃を常時維持する恒湿恒温室内で実施したものであ
る。かかる酷暑の雰囲気内で高所における作業は、通常
は連続２時間を限度として行われるので、年齢２０歳
代、３０歳代、４０歳代それぞれ複数組の人体実験を実
施した。

冷却後の温度は、初期クールスーツの内側が冷えるまで
の間、１０℃よりも低くし、その後１０℃前後の冷却液
を毎時５〜１０を電磁ポンプによりクールスーツの可
撓性冷却管内を循環させた場合が、人体に不快感や違和
感がなく快適であった。また、かかる状態はクールスー
ツと身体との間の温度を体温よりも若干低めに保持する
ような冷却効果が得られた。この実験においては、クー
ルスーツ３１の内側に身体からの熱的影響を遮蔽するよ
うにして温度センサを複数個配設し、保冷容器１４の槽
２には温度計９とは別に、フィルタ２１近傍の冷却液温
度測定用の温度センサを配設して、クールスーツ３１と
冷却液温度とを測定した。

第１０図は、横軸に冷却時間〔min 〕を、縦軸に温度
〔℃〕をとり、第１図および第２図のクールスーツの冷
却ユニットおよびクールスーツを連結して使用した場合
の冷却特性を示すものである。図中破線Ｔ_Ａは雰囲気温
度、細い実線Ｔ_１ならびに一点鎖線で示すＴ_２は、クー
ルスーツを１着使用した場合及び２着使用した場合の保
冷容器内冷却液温度の変化を示す曲線である。太い実線
Ｔ_B1及び一点鎖線Ｔ_B2は、クールスーツ内側の温度変化
を示すものである。

前記槽２は、１２の容積のもので、内部に水２に４
kgの氷塊を直接投入し、１０分後に電磁ポンプを駆動開
始し、クールスーツの冷却ユニット運転開始後の経過時
間を横軸に表している。なお、クールスーツを１着使用
する場合と２着使用する場合とは、電磁ポンプの吐出流
量を５および１０とし、また吐出圧力を、３０００
mmAqを超えるものとし、クールスーツ内可撓性冷却管に
おける冷却液の流動抵抗に勝る流動性を確保している。

クールスーツ２着を使用する場合は、冷却液の温度は、
１２０分（２時間）経過後から上昇し始めるが、クール
スーツ内部温度は１８０分（３時間）経過するまでは、
体温および雰囲気温度以下に保たれているので、実用上
は差し支えないことが確認された。

なお、この実験においては、全体は長時間に及ぶので、
２時間を超える部分については、人体実験に替えて等身
大の人台内部に約４０℃に保持することのできるヒータ
を内蔵させたものを使用した。このように構成された人
台の表面温度を、人間の作業時の体温上昇を考慮し、や
や高めに設定している。

第１１図は、本発明にかかるクールスーツの冷却ユニッ
トの第９図に示した第２の実施例をクールスーツに適用
した場合の、特性曲線を示すものである。破線Ｔ_Ａは、
恒湿恒温室内の温度、細い実線Ｔ_１′および一点鎖線Ｔ
_２′は、クールスーツ１着使用した場合及び２着使用し
た場合の保冷容器内冷却液温度の変化を示す曲線であ
る。太い実線Ｔ_B1′及び一点鎖線Ｔ_B2′は、１着使用し
た場合及び２着使用した場合のクールスーツ内側の温度
変化を示すものである。

ユニットの槽２′の容積は７、冷却液は２とし、直
接または氷嚢にいれて投入する氷塊は２kgとし、氷塊投
入１０分後に電磁ポンプおよび冷却機の運転を開始し
た。電磁ポンプ１５′の吐出流量およびその他の条件は
第１０図に示した例と同様である。

第１１図に示した実験は、第１０図に示した例よりは冷
却機２８を使用するために、その運転開始初期において
冷却作用に必要な少量の氷塊があればよいので、槽２′
を小容量に形成することができる。したがって、保冷容
器１４′も小型になり、冷却機２８を付加しても総体寸
法がさほど大きくならないことは前述の通りである。さ
らに、冷却機を具備することから長時間にわたり冷却作
用を維持するための運転に適するものである。

なお、第１０図および第１１図において、クールスーツ
２着を使用した場合のクールスーツ内側温度Ｔ_B2及びＴ
_B2′が、クールスーツ１着を使用した場合のクールスー
ツ内側温度Ｔ_B1及びＴ_B1′よりも若干低く表れた部分が
あるが、これは、電磁ポンプの運転条件を変えるもの
の、流量の増大した冷却液による電磁コイルの冷却効果
も大きくなることに起因するものと解される。

槽２、２′のフィルタ２１近傍の冷却液の温度は、クー
ルスーツ２着を使用する場合の方が１着使用の場合より
も温度差が少ない。これは、クールスーツの可撓性冷却
管３７を経て帰還側接続金具２５、２５′から槽２、
２′に放出される量は、クールスーツ２着の場合の方が
約２倍となることから、比重の小さい氷塊を含む冷却液
が攪拌されて下方に降下し易いこと、さらに第２の実施
例においては冷却コイル２９が下方に配設されているこ
と等の理由により、Ｔ_１およびＴ_２は約９０分、Ｔ_１′
およびＴ_２′は連続して、時間経過による温度差がほと
んど生じなかった。以上詳細に述べたように、本発明の
クールスーツの冷却ユニットは、その用途目的を充分に
達成するものである。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明にかかる構成を有するクールス
ーツの冷却ユニットをクールスーツに適用すると、以下
のような効果が得られる。

(a) 夏期炎天下などの雰囲気温度の高いときにおける
高所作業での過酷な作業条件を緩和して、作業者を快適
かつ保健衛生的な見地からも望ましい環境を整えること
ができる。ここで使用されるクールスーツは小型且つ薄
地で軽量であり、着脱が簡単容易でかつ可撓性流入・流
出管も作業内容を考慮して適宜長さにすることができる
ことから作業性を大きく阻害することがない。

(b) 容易に入手可能な氷塊の使用を可能にし、かつ電
磁ポンプも小型で可搬性の蓄電池の使用を可能にしてい
ることから、小型・携帯に便利であり使用場所に関する
制約は受けない。

(c) 冷却液を循環させる電磁ポンプ内を冷却液が貫流
し電磁コイルの発熱を吸収するため、その電気抵抗が減
少し、磁力が増大してポンプの出力を増すから電磁ポン
プをいっそう小型化し、また消費電力を低減させること
ができる。因みに、電磁コイルの発熱量はわずか数ワッ
トの電力消費によるもので、極めて少なく、そのために
冷却液の温度上昇の影響は微小である。

(d) 電磁ポンプは、交直両用であって回転ポンプや容
積形ポンプに比して流量制御が容易である。すなわち、
電磁ポンプにおいては、流量調整弁で流量を直接調節し
得るのに加えて、制御回路の発生する出力パルスを可変
とすることによって、極めて容易に流量制御を行うこと
ができる。また吐出量変更に伴う消費電力の変化も極め
て微小であり、発熱量の変動も少ない。

(e) 電磁ポンプは、水密性が高く、回転ポンプの電動
機部分の軸封のような困難性はない。さらに、単相誘導
電動機を使用する場合に比して電源の制限、重量、価格
等の全ての点で有利となる。

(f) 電磁ポンプの流量制御は前述のように、微細な調
整が可能であり、したがってクールスーツ使用環境・作
業種別または程度或いは着用者の好み等に応じてきめこ
まかい温度制御が可能となる。この場合、電磁ポンプ自
体は、各種暖房機器や給湯器等においてその耐久性が確
認済であるから、本発明にかかるクールスーツの冷却ユ
ニットにおいても十分な耐久性が確保し得るものであ
り、回転ポンプに比して廉価である。

なお、本発明は、専ら冷却について開示してはいるが、
そのまま防寒暖衣として応用し得ることは論をまたな
い。もとより、この場合は、電磁コイルに対する通過液
体は温度が高いのでそれなりの容量の余裕があるものを
適用することになる。さらに、かかる冷却・加温作用
を、医療または美容あるいは各種トレーニング等の分野
で応用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかるクールスーツの冷却ユニット
の部分破断による斜視構造説明図、第２図はクールスー
ツの例を示す斜視外観説明図、第３図は本発明にかかる
クールスーツの冷却ユニットに使用する電磁ポンプの縦
断説明図、第４図ないし第８図は第３図に示した電磁ポ
ンプの電源及び制御回路を含む接続図、第９図は本発明
にかかるクールスーツの冷却ユニットの他の実施例を示
す部分破断による斜視構造説明図、第１０図は、第１図
の実施例とクールスーツとを組み合わせた場合の冷却特
性曲線、そして第１１図は第９図の実施例とクールスー
ツとを組み合わせた場合の冷却特性曲線である。図中の主な参照符号の対応は以下の通り。 1,30：冷却ユニット 11：制御ボックス、12：制御パネル 14,14′：保冷容器、15,15′：電磁ポンプ 26,26A,26D：制御回路 28：冷却機、29：冷却コイル 31：クールスーツ、34：流入管 35：流出管、37：可撓性冷却管 40,40′：電磁コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄地の着衣内に小径の可撓性冷却管を配設
してなるクールスーツに流入管を介して冷却液を送り込
んでクールスーツ内を循環させた後、流出管から帰還さ
せて、これを回収する保冷容器を有する、特に作業用ゴ
ンドラまたは車両操縦席用等の冷却液循環型のクールス
ーツの冷却ユニットにおいて、前記保冷容器内の冷却液
を吸引して前記クールスーツに流入管を介して圧送する
電磁ポンプと、この電磁ポンプの吐出側に接続した、吐
出管の開閉のためおよび流量を粗く加減するための流量
調整弁と、前記冷却液の流量を細かく調整して前記クー
ルスーツ内の温度を規制するための、前記電磁ポンプの
電磁コイルを付勢するパルス電流制御装置とを備えたこ
とを特徴とするクールスーツの冷却ユニット。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のクールスーツ
の冷却ユニットにおいて、前記パルス電流制御装置が、
前記電磁コイルを付勢する交流電源の半波位相角制御回
路である、クールスーツの冷却ユニット。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載のクールスーツ
の冷却ユニットにおいて、前記パルス電流制御装置が、
前記電磁コイルを付勢するために、交流電源を整流した
直流電流のパルス発振回路における該パルスの周期また
は周期毎の通電時間のいずれか一方または両方を制御可
能にした電源回路である、クールスーツの冷却ユニッ
ト。
【請求項４】特許請求の範囲第１項記載のクールスーツ
の冷却ユニットにおいて、前記パルス電流制御装置が、
前記電磁コイルを付勢するために、蓄電池からの直流電
源電流のパルス発振回路における該パルスの周期または
周期毎の通電時間のいずれか一方または両方を制御可能
にした電源回路である、クールスーツの冷却ユニット。
【請求項５】特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
れか１項に記載のクールスーツの冷却ユニットにおい
て、前記パルス電流制御装置が、前記電磁コイルを付勢
するための電流を交流もしくは直流に切り換え可能な電
源回路である、クールスーツの冷却ユニット。