(57)【要約】  服で使用する熱交換システムであって、例えば、熱交換流体を運ぶ１つ以上の内部流路と、内部流路を流れる熱交換流体の流れを制御する制御手段とを含む防護服、又は、温度調整服であり、内部流路は、溶接工程により溶接可能な材料の１組のシート内に形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
服で使用する熱交換システムであって、
熱交換流体を運ぶ１つ以上の内部流路と前記熱交換流体の前記内部流路を通過する流れを制御する制御手段とを含み、
前記内部流路は、溶接工程により溶接可能な材料の１組のシート内に形成されていること、
を特徴とする熱交換システム。
【請求項２】
請求項１の熱交換システムにおいて、
前記内部流路は、実質的に楕円の断面であること、
を特徴とする熱交換システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２の熱交換システムにおいて、
前記内部流路は、超音波溶接工程により前記１組のシート内に形成されていること、
を特徴とする熱交換システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかの熱交換システムを含む防護服であって、
該防護服は、内層と、外層と、前記内層と前記外層との間にある挿入物と、前記挿入物内に形成された前記内部流路と、
を含むことを特徴とする防護服。
【請求項５】
請求項４の防護服において、
防具材料が前記外層に組み入れられていること、
を特徴とする防護服。
【請求項６】
請求項４又は請求項５の防護服において、
前記挿入物は、１枚以上のフレキシブルプラスティック材料を含み、
前記フレキシブルプラスティック材料のシートの所定の領域を熱接着することにより１以上の前記内部流路が形成されていること、
を特徴とする防護服。
【請求項７】
請求項６の防護服において、
前記挿入物は、該服に一体的に形成されていること、
を特徴とする防護服。
【請求項８】
前述のいずれかの請求項の防護服において、
該服はさらに熱交換流体を収容する容器を含み、
前記容器は、該防護服に対して取り外し可能に固定されていること、
を特徴とする防護服。
【請求項９】
請求項８の防護服において、
前記容器は、前記外層に対して取り外し可能に固定されていること、
を特徴とする防護服。
【請求項１０】
前述のいずれかの請求項の防護服において、
前記熱交換流体は、水を含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１１】
請求項１０の防護服において、
前記熱交換流体は、不凍液成分を含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１２】
請求項１１の防護服において、
前記不凍液成分は、ジオールを含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１３】
前述のいずれかの請求項の防護服において、
前記制御手段は、前記熱交換流体の流れを発生させるポンプ手段を制御すること、
を特徴とする防護服。
【請求項１４】
請求項１３の防護服において、
前記ポンプ手段は、前記熱交換流体の流れを可変制御するために適合するモータ制御ポンプ手段を含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４の防護服において、
前記制御手段は、前記モータ制御ポンプ手段を制御するマイクロコントローラを含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１６】
前述のいずれかの請求項の防護服において、
前記制御手段は、さらに、少なくとも着用者の体の一部の温度を測定する温度検知手段を含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１７】
前述のいずれかの請求項の防護服において、
前記制御手段は、さらに前記熱交換流体の温度を測定する温度検知手段を含むこと、
を特徴とする防護服。
【請求項１８】
内層と、外層と、前記内層と前記外層との間の少なくとも２枚のフレキシブルプラスティック材料のシートと、熱交換流体の流れを運ぶ内部流路とを含み、
前記内部流路がフレキシブルプラスティック材料のシートの所定の領域を熱接着することにより形成されていること、
を特徴とする温度調整服。
【請求項１９】
請求項１８の温度調整服において、
該服は、前記熱交換流体を収容する容器を含むこと、
を特徴とする温度調整服。
【請求項２０】
請求項１９の温度調整服において、
前記容器は、前記外層に固定されていること、
を特徴とする温度調整服。
【請求項２１】
請求項１８から請求項２０のいずれか１項の温度調整服において、
前記制御手段は、前記熱交換流体の流れを発生させるポンプ手段を制御すること、
を特徴とする温度調整服。
【請求項２２】
請求項２１の温度調整服において、
前記ポンプ手段は、前記熱交換流体の流れを可変制御するために適合するモータ制御ポンプ手段を含むこと、
を特徴とする温度調整服。
【請求項２３】
請求項２２の温度調整服において、
前記制御手段は、前記モータ制御ポンプ手段を制御するマイクロコントローラを含むこと、
を特徴とする温度調整服。
【請求項２４】
請求項１８から請求項２３のいずれか１項の温度調整服において、
前記制御手段は、さらに、少なくとも着用者の体の一部の温度を測定する温度検知手段を含むこと、
を特徴とする温度調整服。
【請求項２５】
請求項１８から請求項２４のいずれか１項の温度調整服において、
前記制御手段は、さらに前記熱交換流体の温度を測定する温度検知手段を含むこと、
を特徴とする温度調整服。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着用者によって着用される服、特に、着用者の体温を変えることができる服に関するものである。限定はしないが特に、本発明は少なくとも着用者の体の一部で熱交換ができる防具（Ｂｏｄｙ  ａｍｏｕｒ）を含む防護服に関する。限定はしないが、そのような防護服は、とりわけ軍隊と警察のメンバーの役に立つであろう。
【背景技術】
【０００２】
通気可能な布地を含み、固い防護板、柔らかい防具、反外傷パッド、および防刺材料を組み込む防護服が知られている。通気可能な材料を用いる目的は着用者の体からの熱の消散を促進することであり、その結果、例えば、身体的活動の間、着用者を低温に保つ。しかし、そのような服の効果は、周囲の気候に依存する場合があり、したがって、いくつかの状態の下で着用者の快適さを確保するのに不十分な場合がある。
【０００３】
また、冷却パックを含む服が知られており、一般に、この冷却パックは、例えば、冷蔵庫か冷凍庫に置くことによって事前に冷却され、その後、服のポケットに置かれるのに適している。そのような構成は十分な加熱か冷却を提供できるが、熱交換速度は着用者と冷却服の温度差に依存する。そのような構成は、過度の、又は、不十分な冷却を着用者の体に提供するかもしれず、その結果、その人の快適さが損なわれることとなる。さらに、使用に従って着用者と服との温度差が減少し、そのようなシステムで使用可能な継続時間は制限され得る。
【０００４】
着用者に熱を渡す、又は、着用者から熱を受け取るために適合した熱交換流体を運ぶパイプ列を含む温度調整服が従来技術としてある。そのような服は、調整された熱交換流体(例えば、航空機内に設置された液体調整供給システムからのグリコールと水の混合物)の供給に接続するために適合しているであろう。この構成が意図された利用に適している一方、それは着用者が静止したままでいる状況に制限される。
【０００５】
その上、パイプ列による服の構造は複雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
先行技術に関する問題を克服する、又は、少なくとも軽減することが本発明に係る熱交換服の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の最初の態様によると、服に用いる熱交換システムを提供し、これは熱交換流体を運ぶ１つ以上の内部流路と、内部流路を流れる熱交換流体の流れを制御する制御手段とを含み，溶接工程により溶接可能な材料の一組のシートの範囲内で形成されることを特徴とする。好ましくは、内部流路は、実質的に楕円の断面を有している。より好ましくは、内部流路は超音波溶接工程により溶接可能な材料の一組のシートの範囲内で形成される。
【０００８】
発明の第２の態様によると、防具と、熱交換流体を運ぶ内部流路と、熱交換流体の流れを制御する制御手段とを含む防護服を提供する。
【０００９】
好ましくは、防護服は内層、外層、および挿入物を含み、内部流路は、この挿入物に組み込まれる。好ましくは、防具は、外層に組み込まれる。より好ましくは、挿入物は、フレキシブルプラスティック材料のシートを含み、内部流路は、フレキシブルプラスティック材料のシートの所定の領域を熱接着することにより形成される。挿入物は、服の中に一体的に形成してもよい。
【００１０】
発明の最初の態様に関する任意的特徴によると、防護服は熱交換流体を格納する容器を含む。好ましくは、容器は外層に固定される。
【００１１】
発明の第２の態様に関するさらなる任意的特徴によると、制御手段は熱交換流体の流れを発生させるポンプを制御する。好ましくは、ポンプは熱交換流体の流れを可変制御するために適合したモータ制御ポンプを含む。より好ましくは、制御手段は、モータ制御ポンプを制御するためにマイクロコントローラを含む。
【００１２】
好ましくは、制御手段はさらに少なくとも着用者の体の一部の温度を測定する温度検知手段を含む。より好ましくは、制御手段はさらに熱交換流体の温度を測定する温度検知手段を含む。
【００１３】
発明の第３の態様によると、内層と、外層と、内層と外層との間の少なくとも２枚のフレキシブルプラスティック材料のシートと、熱交換流体の流れを運ぶ内部流路とを含む温度調整服を提供し、これは、内部流路がフレキシブルプラスティック材料のシートの所定の領域を熱接着することにより形成されることを特徴とする。挿入物は、服の中に一体的に形成してもよい。
【００１４】
発明の第２の態様に関する任意的特徴によると、服は前述の熱交換流体を格納する容器を含む。好ましくは、容器は外層に固定される。
【００１５】
熱交換流体は水を含むことが好ましい。また、熱交換流体は不凍液成分を含むことがさらに好ましい。任意に、その不凍液成分はジオールを含んでよい。
【００１６】
発明の最初の態様に関するさらなる任意的特徴によると、制御手段は熱交換流体の流れを発生させるポンプ５４を含む。好ましくは、ポンプは熱交換流体の流れを可変制御するために適合したモータ制御ポンプ５４を含む。より好ましくは、制御手段は、モータ制御ポンプ５４を制御するためのマイクロコントローラを含む。
【００１７】
好ましくは、制御手段はさらに少なくとも着用者の体の一部の温度を測定する温度検知手段を含む。より好ましくは、制御手段はさらに熱交換流体の温度を測定する温度検知手段を含む。
【００１８】
さらに本発明の説明を明確にするために、典型的かつ限定しない好ましい実施形態は後の線図を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の好ましい実施形態によると、添付図の図１と２に示すように、ベストは、２個のフロントパネル２、リヤパネル３、挿入物４、ベルクロ（商標）ひも５、および、ファスナ６を含む。フロントパネル２及びリヤパネル３は、それぞれ、外層７及び内層８を含む。外層７は公知の構造であり、いくつかの実施形態において、弾丸及び突き刺しに対する抵抗力を提供するため、又は、外傷を軽減する防具材料（不図示）が組み入れられる。内層８は、ユーザとの接触を改善する公知のメッシュ材料（例えば、ポリエステル）を含む。
【００２０】
この実施形態では、リヤパネル３は、一般に、上端は弓形部分を含み、上端に隣接する両端部は対向する弓形部分（ユーザの両腕用の開口部を決める）を含む形の長方形である。フロントパネル２はその形状が対称（ｍｉｒｒｏｒｅｄ
ｉｎ  ｓｈａｐｅ）である。それぞれのフロントパネル２は、一般に、上端は直線側端部に隣接した弓形部分を含み、側端は上端に隣接した弓形部分（ユーザの両腕用の開口部を決める）を含む形の長方形である。
【００２１】
ベスト１のフロントパネル２は上部で肩の部分１３によってリヤパネル３に接続され、そして、さまざまなウエストサイズに適応する調整手段を提供するベルクロ（商標）ひも５によって側部でリヤパネル３に接続される。２つのフロントパネル２は、ファスナ６により互いに接続され、補助的にファスナ６の側部は対向するフロントパネルの側部に固定される。組み立てられた状態で、ベスト１は、着用者の頭、腕、および体のための穴（フロントパネル２及びリヤパネル３の前述の弓形状により形成される）を含む。
【００２２】
フロントパネル２の外層７と内層８との中間には、好ましくはリヤパネル３の外層７と内層８との中間にも、挿入物４が用意される。図３に示すように、挿入物４は、２つのフロントパネル部分２０と１つのリヤパネル部分３０とを含んでいる。２つのフロントパネル部分は、ベスト１のフロントパネル２に形状が似ており、よって詳細な説明は行わない。本実施形態では、リヤパネル部分３０は、「三日月形」の形であり、ベスト１のリヤパネル３の上端の弓形の部分に対応する弓形の第１の縁を含む。
【００２３】
挿入物４はそれらの対応する縁で共に熱接着される２枚のフレキシブルプラスティック材料を含む。フレキシブルプラスティック材料のシートのさらに他の領域は、共に熱接着されて、流路２１を形成する。挿入物４のフロントパネル部分２０の１つにおける、プラスティック材料のシートの１つに接合された第１のコネクタ１１により、第１のフレキシブルホース９が流路２１の第１の終端に接続される。挿入物４の同じフロントパネル部分２０の、同じプラスティック材料のシートに接合された第２のコネクタ１２により、第２のフレキシブルホース１０が流路２１の第２の終端に接続される。
【００２４】
流路２１は、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ１２との間の曲がりくねった経路を形成する。経路は、第１のフロントパネル部分２０から、リヤパネル部分３０を通り、第２のフロントパネル部分２０へと入り、リヤパネル部分３０を通って第１のパネル部分２０に戻り、第２のコネクタ１２へと延びている。
【００２５】
図３Ａに示された流路２１の断面形状は、ベスト１内の挿入物４のユーザ側を向いた表面に対して配置された表面積を最大にするように決められる。好ましくは、流路２１は、フレキシブルプラスティック材料のシート間、又は、材料間の超音波溶接工程により挿入物４の中で形成される。そのような構成に関する利点は、ユーザ側を向いた表面に対して挿入物４内で決められた流路２１の表面積を最大にすることによって、熱伝達流体とユーザとの間の熱伝達の効率が大いに高められることである。
【００２６】
特に、従来技術のシステムでは、チューブ（又は、パイプ）は実質的に円形の断面を有しており、円周の非常にわずかな部分だけに沿ってユーザ側を向く表面と接触している。対照的に、本発明に対応した流路２１（好ましくは、ベスト１のための挿入物４を含むフレキシブルプラスティック材料のシートの超音波溶接工程により形成される）は、図３Ａに示されるような高い離心率の楕円断面を特徴とする。この構成では、円周のかなり大きい部分はベスト１用の挿入物４のユーザ側に向いている表面と実質的に接触する。それ自体、ユーザと流路２１で流れる熱交換流体との間の熱交換をより効率的にする。
【００２７】
ベスト１はさらに容器（又は、筐体）４０を含み、容器４０は、熱交換流体、ポンプ５４、ポンプモータ５２、コントローラ、ユーザインタフェース、および温度センサを収納する。制御筐体５０は、公知のデザインであって、携帯可能で、軽く、そして、ベスト１に取り外し可能に取り付けできる。任意の適切なポンプ５４とポンプモータ５２も本発明の範囲内で使用できる。好ましくは、それらは軽量で、この目的のために適当な流速で正確に水をポンプ作用するのに適しているとよい。
【００２８】
モータ制御は、ポンプモータ５２のオン／オフおよび速度制御を可能にするためにパルス幅変調を使用するスイッチとして、電界効果トランジスタを使用することが想定されている。また、モータ電流は、ポンプ５４のポンプ作用の停止又は不足を検出するためにモニタされてもよい。この好適な実施形態では、コントローラはマイクロコントローラコンポーネントの形態の中で周辺インターフェースコントローラ（PIC）を含む。典型的な例は、現在、マイクロチップという名で提供されている。ユーザの要求に適合するいずれのユーザインタフェースシステムも本発明の範囲内で使用できる。
【００２９】
本発明のこの好適な実施形態によると、流体搬送システムは熱交換流体ユニット３５、および分離した制御筐体５０を含む。その制御筐体５０は、ポンプ５４と共に使用するためにモータ、コントローラ、およびバッテリーパックを順番に収容する。熱交換流体ユニット３５の好ましい構成は、図５ａ、５ｂ、および５ｃに示される。特に、例えば、プラスティック材料などの耐久性のある防水性の材料で作られた外側の筐体４０が示されている。
【００３０】
その外側の筐体４０内で形成され、ユーザが熱交換流体のレベルを見ることができるために、複数の実質的に透明であるか半透明の部分４４、４５があることが望ましい。熱交換流体は外側の筐体４０内に形成されるアクセス手段４２によって流体ユニット３５に取り入れられる。この好適な実施形態によれば、冷却手段のためのスペースは、熱交換流体ユニット３５内にさらに形成される。任意だが、この冷却手段は、氷嚢か冷水により提供される。いくつかの実施形態では、外側の筐体４０は、使用の前に流体を冷やすために冷凍庫に置かれるためにユニット３５から取り外されるのに適合する。
【００３１】
使用中に、熱交換流体は、できるだけ長い間低温を維持するために、この冷却手段の少なくとも一部を通過又はその上を流れる。外側の筐体は、さらに、冷却手段及び熱交換流体ユニット３５の他の要素の温度を維持するか、又は熱交換流体の望まない加熱(又は、冷却)を最小にする、いくつかの断熱手段を含むことがさらに望ましい。熱交換流体ユニット３５は、好ましくは、図７と８の実施形態で示されるように、ユーザの後ろに着用されるために適応される。しかし、代替の実施形態では、図９と１１で示されるように、熱交換流体ユニットはユーザの横に着用されるように適合させられる。
【００３２】
制御筐体５０が取り外し可能に流体搬送システムの外側の筐体４０に取り付けられることがさらに望ましい。より望ましくは、これは、外側の筐体４０と制御筐体５０のそれぞれの表面に形成されたプラスティッククリップ４６のような補助固定手段を用意することにより容易になる。
【００３３】
限定されないが、制御筐体５０の好ましい構成は、図６ａから６ｄに例示される。それは、ポンプモータ５２とコントローラシステムを含み、熱交換流体ユニット３５の外側の筐体４０の固定手段と形状的に相補的な固定手段を提供する。
【００３４】
図４は、本発明の好適な実施形態のように異なる温度制御と流体搬送の構成要素との繋がりの概念図を示す。温度調節のためのパラメータ設定は、マイクロコントローラと直接通信するユーザインタフェースを使用することで変更される。マイクロコントローラは、順番にポンプ５４と繋げられるポンプモータ５２を制御する。以上のように、ポンプモータ５２の電流は、モニタされて、マイクロコントローラにフィードバックされる。温度センサは、体温の正確な測定をするために着用者の体の重要な領域に極めて接近して置かれる。測定温度はクローズドループ温度制御用のマイクロコントローラにフィードバックされる。
【００３５】
他の実施形態では、本発明の範囲から外れることなく、ベスト又はジャケットは、袖とスタイルへの他の変更を含んでもよい。熱交換流体は、水と不凍液成分混合物、又は熱交換システムへの適用に適したどのような流体であってもよい。
【００３６】
この文書で使われる、「内部（内側）」、「外部（外側）」、「正面」、「後部」、「上部（上端）」、及び、「側部（横）」及び同様のものは、本発明の構成要素を他のものから単に区別するのに用いられ、各構成要素は、それらの方向に限定して考えられてはならず、本発明の範囲を逸脱せずに他の理にかなった方向が採用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】発明のベストの正面図である。
【図２】開放状態と内側の層を露出したベストの正面図である。
【図３】挿入物の正面図である。
【図３Ａ】挿入物内の流路の断面図である。
【図４】温度制御と流体搬送システムを示す概略工程系統図である。
【図５】図５Ａ、５Ｂ、および、５Ｃは、それぞれ熱交換流体ユニット３５の正面図、側面図、および、平面図である。
【図６】図６Ａから６Ｄは制御筐体５０と制御手段の一連の視点を示す図である。
【図７】ユーザの後部に着用された熱交換流体ユニットを示す図である。
【図８】図7に対応する側面図である。
【図９】ベストと側部に着用された熱交換流体ユニットを示す正面図である。
【図１０】ベストのさらなる正面図である。
【図１１】側部に装着された熱交換流体ユニットを示す図である。
【図１２】熱交換流体ユニットを後部に着用しているベストの正面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2009520112.tif 000009
【図５Ｃ】
2009520112.tif 000010
【図６Ａ】
2009520112.tif 000011
【図６Ｂ】
2009520112.tif 000012
【図６Ｃ】
2009520112.tif 000013
【図６Ｄ】
2009520112.tif 000014
【図７】
2009520112.tif 000015
【図８】
2009520112.tif 000016
【図９】
2009520112.tif 000017
【図１０】
2009520112.tif 000018
【図１１】
2009520112.tif 000019
【図１２】
2009520112.tif 000020
【国際調査報告】
2009520112.tif 000021
2009520112.tif 000022
2009520112.tif 000023