(57)【要約】本発明は、ハウジング内の潜熱貯臓器（４、４’）のそばを通過するときに、そこで熱交換をおこなう気体状または液体上の媒質のための入口（７、７’）と冷却または加熱された媒質の放出のための排出口（１０、１０’）とが設けられている、潜熱貯臓器（４、４’）を含むハウジング領域（３）を有する小型のハウジング（２）ならびに空調機器（１、１’）の自給自足型駆動のために媒質を給送するための、ハウジング側に設けられるエネルギ供給装置により駆動されうる給送手段（８、８’）を備える、携帯用空調機器、特に個人用空調機器、に関する。
2005537458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内の潜熱貯臓器（４、４'）のそばを通過するときに、そこで熱交換をおこなう気体状または液体状の媒質のための入口（７、７’）と冷却または加熱された媒質の放出のための排出口（１０、１０’）とが設けられている、潜熱貯臓器（４、４’）を含むハウジング領域（３）を有する小型のハウジング（２）
ならびに
空調機器（１、１’）の自給自足型駆動のために媒質を給送するための、ハウジング側に設けられるエネルギ供給装置により駆動されうる給送手段（８、８’）を備える、
携帯用空調機器、特に個人用空調機器。
【請求項２】
請求項１に掲げる空調機器において、媒質は気体であり、そして給送手段は送風機（８）であることを特徴とする、空調機器。
【請求項３】
請求項２に掲げる空調機器において、入口（７）は気体として使われる周囲空気のための少なくとも１つの吸入孔の形態で形成されていることを特徴とする、空調機器。
【請求項４】
請求項３に掲げる空調機器において、排出口（１０）には少なくとも１つの、周囲に通じている排出ノズル（１２）が設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項５】
請求項４に掲げる空調機器において、排出口（１０）には、任意に形成される、形を変えることができ、場合によっては、皮膚にやわらかな材料で構成され、複数の排出ノズル（１２）を有する排出口領域（１１）が設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項６】
請求項５に掲げる空調機器において、排出口領域（１１）は基本的に皿状または半皿状に形成されていること、そしてさまざまな方向に向いている複数の排出ノズル（１２）を有することを特徴とする、空調機器。
【請求項７】
請求項２または３に掲げる空調機器において、排出口（１０’）に気体を給送する導管（３３）に連結するための連結具（３０）が設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項８】
請求項２に掲げる空調機器において、入口（７’）および排出口（１０’）には、それぞれ１つの、気体を給送する導管（３３）への連結をおこなうための連結具（２９、３０）が設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項９】
請求項１に掲げる空調機器において、媒質として液体が使われ、その場合は給送手段はポンプ（８’）であり、そして入口（７’）および排出口（１０’）には、それぞれ１つの、液体を給送する導管（３３）への連結をおこなうための連結具（２９、３０）が設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項１０】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、ハウジング（２）は潜熱貯臓器（４、４’）が設けられている領域、好ましくは全ハウジング（２）が熱絶縁されていることを特徴とする、空調機器。
【請求項１１】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、潜熱貯臓器（４）に連接する位置に、媒質を潜熱貯臓器（４）のそばを通過させる第一媒質通路（６）の開き度合いおよびハウジングに導入される媒質を潜熱貯臓器（４）のそばを通過させない第二媒質通路（１８）の開き度合いを変化させうる、好ましくは電気的に制御できるフラップ状の制御要素（１７）を設けることができる。
【請求項１２】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、ハウジング（２）内の少なくとも１つの電動の冷却または加熱の装置（１９）が潜熱貯臓器（４）に近い場所に設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項１３】
請求項１２に掲げる空調機器において、冷却装置または加熱装置（１９）を内蔵のエネルギ供給装置（９）を通じて駆動すること、そして冷却装置または加熱装置（１９）を駆動するための外部のエネルギ供給装置に空調機器を連結するための連結手段を設けることを特徴とする、空調機器。
【請求項１４】
請求項１１および１２、または１３に掲げる空調機器において、第一媒質通路と第二媒質通路とを隔てるハウジング壁（２９）の中には少なくとも１つのペルチエ素子（１９）が設けられており、このペルチエ素子が潜熱貯臓器（４）の冷却または加熱をおこなうことを特徴とする、空調機器。
【請求項１５】
請求項１２または１３に掲げる空調機器において、加熱装置（１９）は加熱コイルであることを特徴とする、空調機器。
【請求項１６】
請求項１から１１の１つの請求項に掲げる空調機器において、潜熱貯臓器を冷却または加熱するための冷却装置または加熱装置を備えた外部のステーションを設け、そこに携帯用空調機器を装着することができることを特徴とする、空調機器。
【請求項１７】
請求項１６に掲げる空調機器において、ステーションは冷却または加熱のための１つまたは複数のペルチエ素子または潜熱貯臓器を加熱するための１つまたは複数の加熱コイルを有することを特徴とする、空調機器。
【請求項１８】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、潜熱貯臓器（４）はハウジング（２）から抜き取ることができることを特徴とする、空調機器。
【請求項１９】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、媒質の流量が変化しうることを特徴とする、空調機器。
【請求項２０】
請求項１９に掲げる空調機器において、媒質の流量ないしは温度を検知するために、給送手段（８、８’）により制御可能の少なくとも１つのセンサーおよび１つの評価電子装置（１４）が設けられることを特徴とする、空調機器。
【請求項２１】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、内蔵のエネルギ供給装置（９）の充填状態表示器が設けられることを特徴とする、空調機器。
【請求項２２】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、潜熱貯臓器の充填状態表示器が設けられていることを特徴とする、空調機器。
【請求項２３】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、エネルギ供給装置（９）として、蓄電池、バッテリー、燃料電池または太陽電池（１３）が設けられることを特徴とする、空調機器。
【請求項２４】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、人以外の一般的物体を冷却または加熱できる、少なくとも１つの冷却庫または保温庫（２２）が設けられ、この冷却庫または保温庫の温度はそれらに付属していて、内蔵のエネルギ供給装置（９）によって駆動される冷却装置または加熱装置（２３）、特に少なくとも１つのペルチエ素子によって調節できることを特徴とする、空調機器。
【請求項２５】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、潜熱貯臓器（４、４’）は水またはパラフィンであることを特徴とする、空調機器。
【請求項２６】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、クローズドシステムにおいて使われる液体の媒質は、潜熱貯臓器（４、４’）の凝固点を大幅に下回る凝固点または潜熱貯臓器の昇華点を大幅に上回る昇華点を有することを特徴とする、空調機器。
【請求項２７】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、１つまたはそれぞれのハウジング開口部は閉じることができることを特徴とする、空調機器。
【請求項２８】
請求項２７に掲げる空調機器において、共通の、好ましくはレバー状の操作要素が設けられ、この操作要素を介してハウジング開口部の遮蔽要素および、場合によっては、フラップ状の、第二媒質通路に所属する制御要素が共に操作可能であることを特徴とする、空調機器。
【請求項２９】
上記の請求項の１つに掲げる空調機器において、ハウジング内に結露する凝固物の流出口または補集手段が設けられることを特徴とする、空調機器。
【請求項３０】
請求項２９に掲げる空調機器において、補集手段は１つのハウジング領域であるか、または凝固物を吸引する要素であることを特徴とする、空調機器。
【請求項３１】
請求項１から２６までの１つに掲げる空調機器（１’）ならびに冷却または加熱のための媒質を導くための内蔵の導管（３３）の少なくとも一本を備える人の身体に着用される衣服（３４）を含む空調機器において、空調機器（１’）の入口（７’）および/または排出口（１０’）に衣服（３４）の導管（３３）の入口および/または排出口における適切な連結具（３１、３２）に連結するための連結具（２９、３０）が設けられる空調機器。
【請求項３２】
請求項３１に掲げる空調機器において、衣服は背広またはその一部であることを特徴とする、空調機器。
【請求項３３】
周囲空気を吸入し、冷却し、そして少なくとも１つの排出ノズルから放出する、請求項１から２６までの請求項の１つに掲げられ、そして冷却される周囲空気による冷却作用のほかに、下の衣服または皮膚の自然に生じる湿度の通気による乾燥から生まれる蒸発冷気効果による追加の冷却作用が生まれるように、放出される周囲空気が上の衣服の下に、そして下の衣服の上または人の皮膚の上に吹き出すように人体に装着される空調機器を使っておこなう人体冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は小型の携帯用空調機器、特に個人用空調機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
極度の高温または低温の環境に滞在する人はとくに、その能力および労働力の維持ないしは延長のためにその労働のあいだ少なくとも一時的な冷却または加熱を必要とするであろう。例えば、周囲温度が高い砂漠に出動する兵士を挙げることができよう。他の例としては、極度に低い水温の中で作業をしなければならない潜水夫がある。さて、例えば、兵士がその出動中に冷却を得ることができ、潜水夫が温まることができるとしたら、兵士の能力は必然的に向上するであろうし、または潜水夫の水中での仕事は少なくとも時間を長く伸ばすことができるであろう。さらに別の例を挙げるならば、高温のもとで正装して行動しなければならない人や過剰な汗かきを抑えたい人も同じニーズをもっている。
【０００３】
しかし、他の分野においても、冷却または加熱の可能性が望まれることがあるであろう。まず挙げることができるのは、仕事以外の私的な分野であるが、例えば、ハイキングがある。ハイキングでは通常かなりの汗をかき、少なくとも一時的な冷却はおおいに心地よいはずである。同様のニーズが、例えば、互いにかなりの長い時間のあいだ灼熱の太陽のもとに座って観戦するスポーツスタジアムでも生じるので、現場ですばやく涼しくなる可能性は高く評価されるにちがいない。さらに別のターゲットグループとしては、比較的高い周囲温度で、例えば、循環系統、呼吸系統などにトラブルを起こす敏感で、病弱なまたは高齢の人たちがあるし、あるいはまた、高温によるめまいや、激しい発汗に悩む人たちがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のニーズを満たすような、特に個人のための空調に使う空調機器、ただし、人間だけでなく、物体の空調にも使うことができる空調機器、を提示することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明に従って、
ハウジング内の潜熱貯臓器のそばを通過するときに、そこで熱交換をおこなう気体状または液体状の媒質のための入口と冷却または加熱された媒質の放出のための排出口とが設けられている、潜熱貯臓器を含むハウジング領域を有する小型のハウジング
ならびに
空調機器の自給自足型駆動のために媒質を給送するための、ハウジング側に設けられるエネルギ供給装置により駆動されうる給送手段を備える、
小型の、個人が簡単に携帯できる、従って軽量の空調機器が提案される。
【発明の効果】
【０００６】
この小型携帯用空調機器は、非常に軽く、重さは1.5−2.5ｋｇの範囲にあるので、持ち運びに便利であり、実用性に富んでいる。設計構造により仕様が異なるが、潜熱貯臓器により、そのそばを通過する気体状または液体状の媒質の冷却または加熱が可能であり、この媒質が、冷却または加熱されたあと、この空調機器を所持する人またはこの空調機器が装着されている物体の冷却または加熱に使われるのである。媒質の給送には電気駆動が可能である給送手段が設けられ、その駆動は内蔵のエネルギ供給装置により確保されるので、自給自足型の機器駆動が可能である。すなわち、この空調機器は公共電源網などに接続しなくても任意の場所で駆動できるのである。冷却または加熱をおこなう媒質の生成は、適切な位相交換物質を内包する潜熱貯臓器を使用しておこなう点が特に優れている。潜熱貯臓器は空調機器の駆動の前に適切に「充填」されなければならない。この位相交換物質ないしは潜熱貯臓器はその位相交換特性またはそのエネルギ貯蔵能力に基づいてエネルギを給送される媒質に放出する。すなわち、現場で直接的に媒質の冷却または加熱が簡単におこなわれ、その目的のために外部からのエネルギ導入などは  −  給送手段だけは必要であるが−  不要となるであろう。
【０００７】
それ故、総括すれば、本発明は、現場での冷却または加熱を簡単な手順で可能にし、簡単に構成することができ、誰でも運べ、任意の状況、任意の場所で駆動できる、自給自足型の空調機器を提案するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第一の発明形態によれば、媒質は気体であり、給送手段は送風機とすることができる。気体としては、特に優秀な本発明の構成の１つであるが、周囲空気が使われる。周囲空気は前記の入口によって形成される、少なくとも１つの吸入孔を経て吸入される。この周囲空気は潜熱貯臓器に導入され、そこで、例えば、冷却され、引き続き人または物体の冷却のために送られる。なお、人にとって心地よく、そして十分な冷却効果を得るためには、周囲空気を約5―10℃冷却すれば十分なのである。過度の冷却はそれほど必要ではない。というのは、強い冷却はかえって身体の局部的な冷えをもたらすリスクとなるからである。
【０００９】
冷却または加熱される周囲空気は、本発明の第二の構成により、排出口に設けられる、周囲に通じる、少なくとも１つの排出ノズルに導かれる。すなわち、これにより周辺に向かって開いている入口と周辺に向かって開いている排出口とをもつ１つのオープンシステムが実現される。さて、排出ノズルからは、例えば、冷却された周辺空気が人に導かれる。空調機器は、例えば、人のベルトに装着させ、冷却空気が上着の下に吹き出ることができるように、排出ノズルを人の、例えば、兵士の上着の下に配置することができる。なるべく広い面積での通気を実現するために、排出口に、任意に形成される、複数の排出ノズルを有する排出口領域を設け、この排出口領域を、基本的に皿状または半皿状に形成し、形を変えることができ、皮膚にやわらかな材料で構成し、その結果、人の皮膚または下の衣服にフィットしうるように、そして複数の排出ノズルはさまざまな方向に向うように形成する。これにより、まず一方において、排出口領域はまんべんなく、柔軟に相手にフィットすることが確保され、他方において、さまざまな方向に向けられている排出ノズルは広い面積の通気を可能にし、その結果、広範囲の空気配分を実現する。これにより冷却効果が向上する。
【００１０】
入口および排出口に直接開いているシステムのほかに、本発明の１つの構成によれば、排出口手段に気体を給送する導管に連結するための連結具を設けることも考えられうる。この構造は、例えば、主として自分だけの用途に本発明の空調機器を使うときに効果を発揮する。例えば、この空調機器をリュックサックとして構成することもできるし、リュックサックの中に入れて背負うこともできる。そして、例えば、ハイカーの上着の下に通した導管を通じて、冷やした空気を任意の身体部位に導くのである。もちろんこの場合でも既に前記の実施例で述べたように、導管の末端に、空気分配のための、平らな、複数のさまざまな方向に向いている排出ノズルをもつ排出口領域を設けることができる。
【００１１】
しかしまた、上記の二つのオープン型の実施例の他に、気体を熱伝達媒質として使用する場合には、入口および排出口のそれぞれを、気体を給送する導管に連結するための連結具を設けることが考えられうる。この場合は気体の吹き出しが存在しないクローズドシステムとして実現される。このシステムでは、例えば、導管を「冷却チョッキ」または「冷却上着」、または「冷却背広」の中に敷きこめばよい。導管入口および導管排出口は適切な連結具を備えており、これらの連結具が空調機器側の相手方連結具に連結できる。すなわち、冷却された気体  ―  この場合も気体とはもちろん空調機器ないしは導管システムを流れるのは空気である  ―  は、空調機器を含むこの導管システムの内部を連続的に冷却されながら循環するのである。これらの連結具はいずれの場合も気密が保たれる連結を実現するための簡単なプラグ型の連結装具とすることができる。
【００１２】
気体状の媒質を使うことのほかに、もちろん液体を媒質として使うことも可能であり、この場合、給送手段はポンプとなる。この場合の構成は、クローズドシステム以外にない。すなわち、入口および排出口にはそれぞれ液体を運ぶ１つの導管に連結するための連結具が設けられる。それらの導管は、すでに述べたように、上着の下に着用されることが一般的である着衣に埋め込むことができるので、液体は着用者の身体の汗をかく部位ないしは冷えすぎる部位のなるべく近くに導くことができる。
【００１３】
熱損失を効果的に防ぐために、少なくとも潜熱貯臓器が設けられる付近のハウジングを、しかし望ましくはハウジング全体を熱絶縁することが理にかなっている。それ故、ハウジング自体を絶縁材で製造するか、または絶縁のための適切なライニングまたは挿入物、または詰め物を設けることも考えられうる。
【００１４】
本発明の構想をさらに展開して得られる優れた構成の１つによれば、潜熱貯臓器に連接する位置に、媒質を潜熱貯臓器のそばを通過させる第一媒質通路の開き度合いおよびハウジングに導入される媒質を潜熱貯臓器のそばを通過させない第二媒質通路の開き度合いを変化させうる、好ましくは電気的に制御できるフラップ状の制御要素を設けることができる。両方の媒質通路は給送手段につながっている。
【００１５】
制御要素の適切な制御により、両媒質通路を通って導かれる媒質の「混合比率」を変化させることができる。これにより、特に、周辺空気が吸入されるオープンシステムでは簡単な方法で温度制御も可能となる。例えば、人が冷えすぎだと感じれば、相対的に熱い吸入周辺空気を開き度合いに応じて潜熱貯臓器のそばを通過して冷却される空気に混ぜ、冷却される空気をやや暖めるように、第二媒質通路を少々開けばよい。この調節作業は手または内蔵のエネルギ供給装置により電動でおこなうことができるので優れた構造といえる。
【００１６】
肝腎な問題として、潜熱貯臓器はある程度のエネルギ量しか貯蔵できないということである。潜熱貯臓器がその持てるエネルギを放出してしまうと、潜熱貯臓器は「空」同然となる。そのため、空調機器を新たに使うには潜熱貯臓器を再び「充填」しなければならない。そのためにはさまざまな方法が考えられる。本発明の第一の構想によれば、少なくとも１つの電動式の冷却装置または加熱装置、あるいはそれら双方をハウジング内の潜熱貯臓器付近に設けるというものである。すなわち、潜熱貯臓器の冷却または加熱は空調機器内部においておこなうのである。冷却装置または加熱装置へのエネルギ給送には、十分な性能を保持できることが前提であるが、内蔵のエネルギ供給装置を使用すればよい。しかしまた、冷却装置または加熱装置を駆動するために、空調機器を外部のエネルギ供給源に連結するための連結手段を設けることも考えられうる。すなわち、空調機器を「充填」するために通常のエネルギ供給網に連結するのである。同様に、空調機器を家屋から持ち出し、自分用に使う場合、一般のカーバッテリーからエネルギを受けることも考えられうる。
【００１７】
１つの卓抜な発明構想として、冷却装置または加熱装置として少なくとも１つのペルチエ素子を使うことを提案する。そのペルチエ素子は素子を通じて導入される電流の方向に応じて一ヶ所を冷却または加熱するというものである。第一媒質通路と第二媒質通路とを隔てるハウジング壁の中には少なくとも１つのペルチエ素子が設けられており、このペルチエ素子が一方の側面で潜熱貯臓器に直に隣接し、他の側面で第二媒質通路に接する。ペルチエ素子による冷却の場合、第二媒質通路に向いている側に生じる発生熱を排除しなければならない。そのためには、既に述べた制御要素を作動させ、第二媒質通路を少し開き、ここを通じて空気を吸入し、熱を排除すればよい。いずれにしても、この方法で簡単に冷却をおこない、それによって潜熱貯臓器の「充填」をおこなうことができる。同じことが加熱についても言える。ペルチエ素子を使う代わりに、加熱コイルを設けることもできる。ただし、加熱コイルは媒質の加熱以外には使えない。
【００１８】
内蔵される冷却装置または加熱装置を使うことのほかに、潜熱貯臓器を冷却または加熱するための冷却装置または加熱装置を備えた外部のステーションを設け、そこに携帯用空調機器を装着することも考えられうる。さらに、そのようなステーションには、例えば、空調機器を装着し、ステーションのスイッチを入れると、冷却または加熱が始まるような空調機器受け入れ装置を設けることも考えられうる。この場合もまた、冷却または加熱のための適切なペルチエ素子または潜熱貯臓器を加熱するための１つまたは複数の加熱コイルを設けることができる。
【００１９】
もちろん、上記の内蔵の装置またはステーションに代えて、例えば、冷蔵冷凍庫、オーヴン、電子レンジなどのような一般的な冷却装置または加熱装置を使い、それらに空調機器を「充填」のために運び込み、配置することも考えられうる。
【００２０】
さらにまたある別の１つの発明構想によれば、ハウジングから潜熱貯臓器自体を抜き取ることができる。そうしておいて、その潜熱貯臓器を独立させて冷却または加熱し、「充填」後に再びハウジングに戻すこともできる。
【００２１】
冷却の制御のために、媒質の流量を変えることができれば便利である。そのために、少なくとも１つの温度センサーまたは流量検知センサーならびに適切な評価電子装置を設け、これらを介して給送手段を制御すれば目的に適った構成となる。さらにまた、携帯者が、その空調機器がさらに機能するのか、またはあとどのくらい機能するのかを常に知ることができるように、内蔵のエネルギ供給装置の充填状態表示器を設けることができる。
【００２２】
さらに、適切なセンサーによる直接的計測または演算プログラムによって潜熱貯臓器の充填状態を表示することも考えられうる。
【００２３】
エネルギ供給装置として蓄電池またはバッテリーを使うこともできるし、また燃料電池を使用するのも理に適っている。さらにまた、太陽電池も使える。太陽電池の使用は、空調機器が連続的な太陽の照射があるときに使われるときには特に理に適っている。もちろん、蓄電池と太陽電池とを組合せ、太陽電池が経常的に蓄電池の充電をおこなうようにすることも考えられうる。もし、太陽電池からは十分なエネルギを得ることができないときは、太陽電池を主エネルギ源として使い、蓄電池を補助として使う駆動形態も考えられうる。
【００２４】
さらにまた、人以外の一般的物体を冷却または加熱できる、少なくとも１つの冷却庫または保温庫を設けることが提案される。この冷却庫または保温庫の温度はそれらに付属していて、内蔵のエネルギ供給装置によって駆動される冷却装置または加熱装置、特にペルチエ素子によって調節できる構造とする。この冷却庫または保温庫は、比較的小さい空調機器を収めればよいのであるから、あまり大きく設計する必要はないのであるが、例えば、大切な薬などを入れ、適切に温度調節をおこなうことができる。
【００２５】
潜熱貯臓器としては、あらゆる公知の、それぞれの用途に応じた位相交換物質を使うことができる。最も単純な物質としては水であるが、パラフィンないしはワックスも使うことができる。このほか、とりわけ高い溶解温度の塩の水化物を使うことができる。媒質の冷却するために氷を使用すると、媒質の凍結により媒質通路が塞がることを防ぐため、液体の媒質は潜熱貯臓器の凝固点を大幅に下回る凝固点ないしは特に潜熱貯臓器の昇華点を大幅に上回る昇華点を持たなければならない。特に、氷を潜熱貯臓器として使う場合、液体の媒質として適切な冷却塩水を使用することは理に適っている。
【００２６】
温度の絶縁のためにも、またハウジングの中に汚物が浸入することを防止するためにも、１つまたはそれぞれのハウジング開口部を閉じるようにするならば、理に適った構造となる。このことは、連結具が汚れたりまたは傷ついたりして、場合によっては、連結ができなくなることを防ぐために、適切な連結具を入口または排出口に設けることにも適用されうる。それらの各孔は、例えば、レバーのような操作具を１つだけ設けて共に開閉することができる。すなわち、閉じカバーまたは閉じフラップは共通のレバーにより連結されている。この場合、例えば、入口および排出口はレバーを第一ポジションに設定すると、一緒に開くことができる。レバーを第二ポジションに設定すると、第二媒質通路に所属しているフラップ状の制御要素が、それが設けられている限り、動かされる。
【００２７】
本発明による空調機器のほかに、本発明はさらにまた、上記のような携帯の空調機器と冷却媒質または加熱媒質を運ぶための少なくとも１つの内蔵導管を備える、人体に着せるための衣服とによって構成される１つの空調システムを提案する。こ空調システムでは、空調機器の入口および／または排出口に連結具が設けられている。これらの連結具は衣服の導管の入口および／または排出口に装着されている相手方の連結具に連結されるわけである。
【００２８】
さらに、本発明は上記の様態の空調機器を使っておこなう人体冷却方法に関する。その空調機器は、周辺空気を吸入し、冷却し、少なくとも１つの排出ノズルから放出するのであるが、放出される周囲空気が上の衣服の下に、そして下の衣服の上または人の皮膚の上に吹き出すように人体に装着される。その結果、冷却される周囲空気による冷却作用のほかに、下の衣服または皮膚の自然に生じる湿度の通気による乾燥から生まれる蒸発冷気効果による追加の冷却作用が生まれる。冷却空気を適切に、目標を定めて吹き出させることによる蒸発冷気の利用により冷却の全体効果はさらに向上させることができる。通常汗によって湿潤される下の衣服または湿った皮膚の水分を可能なかぎり多く拭い取るために、冷却空気をなるべく大きい面で、さまざまな方向に吹き出させれば、効果はさらに高まる。
【実施例】
【００２９】
本発明のさらに別の利点、特徴および詳細を以下に述べる実施例ならびに図面により説明する。
【００３０】
図１  本発明の空調機器の原理図の縦断面図。
図２  図１の機器の平面図。
図３  人への空調機器の取付けを示す略図。
図４  空調機器を装着した領域における図３に示す人の裁断断面図。
図５  本発明の空調システム。
【００３１】
図１は、好ましくは全て絶縁材料から成るハウジング２を有する本発明の空調機器１を示す。ハウジング２には潜熱貯臓器４を収めるためのハウジング領域３が設けられている。潜熱貯臓器４は貯臓器ハウジング５を包んでおり、この貯臓器ハウジングの中に潜熱貯臓媒質、すなわち、位相交換物質が収められている。潜熱貯臓媒質としては、例えば、水／氷を使うことができる。貯臓器ハウジングは、潜熱貯臓媒質として氷を使うとき凍結時の破裂が起こらないようするために、凍結／溶融に伴って生じる容積変化が考慮され、ないしは相殺されるように、サイズまたは材質選択（場合によっては、柔軟性のある材料にするとか）に関わる設計がおこなわれる。
【００３２】
潜熱貯臓器４は、その上方および下方に、特に側方においても、吸気孔の形態である入口７を経て導入される気体状の媒質、ここに示す実施例では周囲空気のための媒質通路６の余地が残されるようにハウジング領域３の中に設けられている。吸入される周囲空気はこの媒質通路６に沿って潜熱貯臓器の側面を通り過ぎる。この吸入周囲空気が潜熱貯臓器の温度よりも大幅に上がると、側面を通過するときに熱交換がおこなわれる。すなわち、側面を通過する空気は冷却される。
【００３３】
ハウジングの内部ないしはハウジングを通る空気の吸入および促進のために、送風機の形態である給送手段８が設けられている。この給送手段は内蔵されているエネルギ供給装置９により駆動される。吸入され、送られる空気は排出口１０に導かれる。この排出口領域１１はさまざまな方向に向いている排出ノズル１２が設けられている。ここを通って冷却された空気は再び周囲に放出される。排出口領域１１は、  −図２参照−  平らで、皿状に、ないしは任意に形成され、接触する面にやわらかくフィットし、比較的柔らかく、柔軟にたわむことができ、そして場合によっては、皮膚を傷つけない材料から形成される。ただし、この材料は排出口領域が１つの面にフィットするとき、排出口が押しつぶされないように強固でなければならない。
【００３４】
上記のように、内蔵のエネルギ供給装置９が設けられている。このエネルギ供給装置は、例えば、バッテリーまたは蓄電池として構成することができる。このエネルギ供給装置の代わりに、またはそれに追加して太陽電池１３を設け、それ自体をエネルギ供給のために用いるか、または蓄電池を充電するために用いてもよい。
【００３５】
さらに、エネルギ供給装置と共に適切なハウジング領域１５の中に配置される適切な電子機構１４が設けられる。この電子機構を通じて、例えば、給送手段８を適切に制御することによって流量の検知および制御がおこなわれる。そのために、詳しくは図示されていない流量センサーおよび、場合によっては、冷却された空気の温度を検知するための温度センサーが設けられている。
【００３６】
さて、この機器の駆動は以下のようにおこなわれる。すなわち、冷却したいときはまず入口７を閉じるフラップ１６が開き、その結果、入口７ないしは吸入孔が開く。この吸入孔にはもちろん、吸入される周囲空気をろ過するためのフィルタまたは同様の機能のものを設けることができる。さて、送風機を駆動すると空気が吸い込まれ、空気は媒質通路６に沿って送られてゆき、冷却され、排出口１０に導かれ、排出ノズル１２から放出される。媒質通路６は、潜熱貯臓器において冷やされる空気水分の氷結による詰りを避けうるほどの幅を持たなくてはならない。
【００３７】
さらにまた、特に好ましくは電子機構１４およびエネルギ供給装置９を介して電気制御が可能である操作部１７が設けられている。この操作部はフラップの形態を有し、この操作部を通じて媒質通路６の開口断面積をおおまかに変化させることができる。この操作要素は開き位置（図１に実線で示す）と閉じ位置（図１に一点鎖線で示す）との間を動くことができ、完全に開いたり、閉じたりすることができる。操作要素１７が少しでも開くと、送風機に直に向かう第二媒質通路１８が開放される。そこで送風機が駆動されると、空気もこの第二媒質通路１８に引き込まれる。この空気は潜熱貯臓器と接触しないので、冷却されないので、格段に暖かい。結局のところ、送風機の箇所では、冷却される空気と暖かいままの吸入される空気との混合が生じるので、それにより最終的に放出される空気の温度を変化させることができる。
【００３８】
潜熱貯臓器４は、（例えば、液化した水を再び氷らせることができる市販の冷凍庫または冷凍室において）充填するため、ハウジングから取り出すことができるが、そうしたことが常にできるとは限らない。そのため、いつでも充填ができるように、複数のペルチエ素子の形態である冷却・加熱装置１９が、第一媒質通路６と第二媒質通路１８とを隔てているハウジング壁２０の中に設けられている。このペルチエ素子は内蔵のエネルギ供給装置９を通じて駆動され、潜熱貯臓器を冷却し、そして液化された水を再び氷結するために用いられる。この駆動は内蔵のエネルギ供給装置９では（全く）不可能である場合、鎖線で示唆するように、連結手段２１が設けられ、これを介して、例えば、カーバッテリーおよび同類の装置のような外部エネルギ供給装置への連結が可能となる。
【００３９】
電流がペルチエ素子を経て導かれると、ペルチエ素子の片側が加熱され、向かい側は冷却される。示される実施例では、その駆動は潜熱貯臓器に向いている側のペルチエ冷却ユニットが冷却され、これとは逆に向かい側が加熱される様態である。二つの側はそれぞれの媒質通路６、１８と連通しているので、そこで直に熱伝達が発生することが可能となる。このペルチエ冷却ユニットの駆動においては、加熱される側に発生する熱を除去することが必要となる。この熱排除は操作要素１７の閉鎖、すなわち、潜熱貯臓器があるハウジング領域を閉じておこなう。この結果、空気は第二媒質通路を通じてのみ吸入され、その空気はペルチエ冷却ユニット１９に放出される熱を排除する。
【００４０】
ペルチエ冷却ユニットは、例えば、パラフィン熱だめを介して周囲空気の加熱が可能であるが、そのような他の潜熱貯臓器を使って逆に駆動され、そしてその潜熱貯臓器を加熱できるが、そのようなペルチエ冷却ユニットの代わりに、例えば、潜熱貯臓器の加熱に用いる加熱コイルまたは同類の手段を使うことができる。
【００４１】
さらに、図１は、人以外の一般的物体を冷却または加熱できる冷却庫または保温庫２２を示す。この冷却庫または保温庫の温度調節のために、特に運転モードに応じて庫内を冷却または加熱できる１つまたは複数のペルチエ素子から成る、別の冷却装置または加熱装置２３が設けられている。人以外の一般的物体の冷却は、この空調機器が携帯されるときに主として必要となるので、その駆動は内蔵のエネルギ供給装置によっておこなわれる。
【００４２】
図２は、図１の空調機器の平面図であるが、見渡しやすくするために、潜熱貯臓器４ならびに送風機８は鎖線で示す。
【００４３】
図３は、ベルト吊り方式は本発明の空調機器の代表的な使用形態であり、これを示す。空調機器１は人２５が着用しているベルト２４に取り付けられている。この空調機器は、排出口領域１１  −図４参照−  人の衣服２６の下にくるように配置される。排出口領域１１は、例えば、ボタンをかけて閉じることができる上着または同様の衣服の重ね合わせ箇所を通して、あるいはこのために特別に空けた孔を通り抜けることができる。排出口領域１１は、冷却された空気が上の衣服と下の衣服との間を吹き抜けるように、下の衣服の上にくるようにしてもよいし、あるいは排出口領域１１を皮膚と直に接触するように下の衣服の下にもぐり込ませてもよい。図４は断面図で基本の位置関係を示す。２７は皮膚または下の衣服を指す。空調機器は替え上着または普段着の下に隠して着用することができる。
【００４４】
次に、図５は空調機器’を含む、本発明の空調システム２８を示す。送風機の代わりに、液体ポンプの形態の給送手段’が内蔵されている。潜熱貯臓器４’の代わりにここでも氷だめを用いることができる。媒質としてはこの場合  −  図１の実施型とは異なり  −  液体ポンプ８’で送られる液体、例えば、冷却塩水を用いる。入口７’および排出口１０’には、連結具２９、３０が設けられている。これらには対応する連結具３１、３２を連結でき、それらを介して空調機器１を導管３３に連結することができる。導管３３は衣服３４に入り、蛇行して内蔵されている。すなわち、この衣服３４は、内蔵の冷却導管を介してポンプ８’の駆動により冷却された液体が密閉されたシステムの中を循環する様態の冷却チョッキである。衣服から出てくる液体は再び空調機器１’に導入される。
【００４５】
液体循環に代えて、閉鎖されたシステムの中で気体状の媒質を使用することも可能である。
【００４６】
最後に、本発明はここに示される実施例に限定されるものではないことを示唆しておく。本発明の目的は携帯に便利なるようになるべく小型化された空調機器を構成することにある。他のハウジング構造も考えられうる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の空調機器の原理図の縦断面図。
【図２】図１の機器の平面図。
【図３】人への空調機器の取付けを示す略図。
【図４】空調機器を装着した領域における図３に示す人の裁断断面図。
【図５】本発明の空調システム。
【符号の説明】
【００４８】
１  空調機器          ２  ハウジング        ３  ハウジング領域
４  潜熱貯臓器        ５  貯臓器ハウジング  ６  媒質通路
７  入口              ８  給送手段          ９  エネルギ供給装置
１０  排出口        １１  排出口領域      １２  排出ノズル
１３  太陽電池      １４  電子機構        １５  ハウジング領域
１６  フラップ      １７  操作部          １８  第二媒質通路
１９  ペルチエ冷却ユニット                ２０  ハウジング壁
２２  冷却庫または保温庫                  ２３  冷却装置または加熱装置
２４  ベルト        ２５  人              ２７  皮膚または下の衣服
２８  空調システム  ３１、３２  連結具    ３３  導管      ３４  衣服
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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