(57)【要約】【課題】  高温下において作業者が熱中症になるのを未然に防止することが可能な水分補給支援装置を提供する。【解決手段】  飲料水Ｗを収容する携帯可能な容器２と、容器２の補給口２ａに着脱可能に装着され作業周囲条件に基づき飲料水Ｗの最適な摂取時間を作業者に告知する補給制御キャップ１０とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲料水を収容する携帯可能な容器と、
前記容器の補給口に着脱可能に装着され作業周囲条件に基づき前記飲料水の最適な摂取時間を作業者に告知する補給制御キャップと、
を備えたことを特徴とする水分補給支援装置。
【請求項２】
前記補給制御キャップは、前記作業者による前記飲料水の摂取量を制御する流量計を有していることを特徴とする請求項１に記載の水分補給支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高温下の作業時に作業者が熱中症になるのを未然に防止することが可能な水分補給支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
夏季の屋外作業においては、脱水状態による熱中症が発生し易く、安全衛生管理が課題となっている。熱中症の予防方法として、こまめな水分、塩分の補給が有効である。飲料水は、保冷することで腸管吸収が早くなるため、保冷可能な容器に収容することが望まれる。そこで、蓄冷剤を利用して冷却維持能力を向上させるようにした水筒が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１７０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、水分の補給は、摂取量や摂取間隔などを適切に行うことが望ましいが、現実にはのどの渇きを感じてから水分を補給することや、休憩時にまとめて多量の水分を補給することが行われているため、作業者が熱中症になるのを防止する十分な効果が得られていない。すなわち、高温下の作業における水分の補給については、作業者の自己管理にまかせられているので、熱中症の防止を徹底させることが難しいという問題がある。したがって、作業者に対して適切に水分の摂取時間を告知してくれる装置があれば便利である。
【０００５】
そこでこの発明は、高温下において作業者が熱中症になるのを未然に防止することが可能な水分補給支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、飲料水を収容する携帯可能な容器と、前記容器の補給口に着脱可能に装着され作業周囲条件に基づき前記飲料水の最適な摂取時間を作業者に告知する補給制御キャップと、を備えたことと特徴とする水分補給支援装置である。
【０００７】
この発明によれば、飲料水を収容する容器に装着された補給制御キャップによって作業者へ飲料水の摂取時間が告知され、作業者は最適なタイミングで容器内の飲料水を摂取することが可能となる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水分補給支援装置において、前記補給制御キャップは、前記作業者による前記飲料水の摂取量を制御する流量計を有していること特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、飲料水の最適な摂取時間を作業者に告知できるので、高温下での作業時に作業者が水分の摂取不足により熱中症になるのを未然に防止することができる。また、補給制御キャップは、容器の補給口に装着されるので、容器と一体で携帯することができ取扱いが容易となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、補給制御キャップは、飲料水の摂取量を制御する流量計を有しているので、作業者は飲料水を過不足なく摂取することが可能となり、作業者の健康管理に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる水分補給支援装置の要部を示すブロック図である。
【図２】図１の水分補給支援装置の全体を示す斜視図である。
【図３】図１の水分補給支援装置における補給制御キャップの拡大斜視図である。
【図４】図１の水分補給支援装置における飲料水の摂取手順を示すフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートに続く別のフローチャートである。
【図６】図４における巡視作業条件設定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】図４における気温設定補正処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係わる水分補給支援装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１ないし図７は、この発明の実施の形態１を示している。図２に示すように、水分補給支援装置１は、容器２と、保冷カバー３と、補給制御キャップ１０を有している。容器２内には、飲料水Ｗが収容可能となっている。容器２内に収容される飲料水Ｗは、上水道からの水でもよく、また市販のミネラルウォータやスポーツドリンクなどであってもよい。スポーツドリンクは、周知の通り、大量の発汗などによって失われる水分やミネラル分を効率よく補給することを目的とした機能性飲料であり、熱中症の予防に適している。
【００１４】
図２に示すように、この実施の形態１においては、容器２は透明のペットボトルから構成されている。容器２は補給口２ａを除く大部分が筒状に形成された保冷カバー３によって覆われている。保冷カバー３は、容器２内の飲料水Ｗを長時間にわたって保冷する機能を有しており、内側には断熱効果が高い材料が用いられている。保冷カバー３の外周部には、持ち運びに便利な取手３ａが設けられている。保冷カバー３の開口部３ｂは、紐３ｃによって拡径または縮径可能となっている。保冷カバー３は、容器２を収納した状態では保冷のために開口部３ｂが紐３ｃによって縮径される。保冷カバー３には、上下方向に延びる計量窓３ｄが形成されている。計量窓３ｄには、容器２内の飲料水Ｗの残量を測定するための目盛が設けられている。
【００１５】
飲料水Ｗを摂取するための容器２の補給口２ａには、補給制御キャップ１０が着脱可能に装着されている。容器２の補給口２ａの外周部は、補給制御キャップ１０と螺合可能となっている。補給制御キャップ１０は、主として、キャップ本体１１と、電源部１３と、制御部１５と、流量計１８と、電動ポンプ１９と、各表示手段２０〜２２を有している。図１に示すように、キャップ本体１１の下端部１１ｃには、内側に接続ネジ１１ｄが形成されており、容器２の補給口２ａに接続ネジ１１ｄを螺合させることにより、キャップ１１は容器２の補給口２ａに装着されている。図３に示すように、キャップ本体１１は頂部が閉塞された略円筒状に形成されており、上面部１１ａには各操作ボタン２０ａ〜２２ａや表示部２０ｂ〜２１ｂが設けられている。キャップ本体１１の側面１１ｂには、キャップ本体１１を容器２の補給口２ａに装着させる際の滑り止めとして機能する多数の凹凸条が形成されている。
【００１６】
キャップ本体１１には、飲料補給管１２、電源部１３、制御部１５、温度センサ１６、流量計１８、電動ポンプ１９、各表示手段２０〜２２が設けられている。飲料補給管１２は、飲料水Ｗを摂取するためのものであり、いわゆるストローとしての機能を有している。飲料補給管１２は、キャップ本体１１に挿通されており、下流側は上面部１１ａから上方に突出している。飲料補給管１２の下流端は、飲料水Ｗの飲み口１２ａとなっている。飲料補給管１２は、上流側が容器２の底部近傍まで延びており、容器２内の飲料水Ｗをほとんど残すことなく吸い上げることか可能となっている。
【００１７】
電源部１３は、超小型電池から構成されている。電源部１３は、一次電池であってもよいし、充電が可能である二次電池であってもよい。キャップ１１の側面１１ｂには、電源部１３と接続される電源スイッチ１４が設けられている。制御部１５は、補給制御キャップ１０の各機器類の制御を統括するＣＰＵ（中央処理装置）を有しており、電源部１３からの電力供給により動作する。
【００１８】
温度センサ１６は、キャップ本体１１の側面１１ｂに一部が露出しており、測定した周囲温度を電気信号Ｓ１に変換する機能を有している。温度センサ１６からの電気信号Ｓ１は、制御部１５に入力される。キャップ本体１１の上面部１１ａの内面側には、スピーカー１７が取付けられている。スピーカー１７は、飲料水Ｗの最適な摂取時間を作業者に音声で告知する機能を有している。すなわち、制御部１５には、作業周囲条件に基づき飲料水Ｗの最適な摂取時間を算出するプログラムが入力されており、スピーカー１７は制御部１５からの電気信号Ｓ２によって、作業者に音声で飲料水Ｗの摂取時間を告知するようになっている。
【００１９】
キャップ本体１１内における飲料補給管１２の途中には、流量計１８と電動ポンプ１９が配設されている。流量計１８は、電動ポンプ１９の上流側に位置しており、飲料補給管１２を通過する飲料水Ｗの流量を測定する機能を有している。流量計１８は、測定した流量を電気信号Ｓ４に変換する機能を有しており、この電気信号Ｓ４は制御部１５に入力される。流量計１８は、飲料補給管１２を流れる飲料水Ｗの流量を電気的に検出する構造であれば種類を問わないが、実施の形態１においては例えば超小型の羽根車の回転速度に基づき飲料水Ｗの流量を検出する構成となっている。
【００２０】
電動ポンプ１９は、制御部１５からの出力信号Ｓ５に基づき、容器２内の飲料水Ｗを吸い上げ、飲料補給管１２の飲み口１２ａから飲料水Ｗを吐出させる機能を有している。電動ポンプ１９は、超小型モータで回転式ポンプを駆動する構成としてもよいし、耐久性に優れた電磁式のダイヤフラム型ポンプを用いる構成としてもよい。
【００２１】
キャップ本体１１内には、アラーム時間選択表示手段２０と、摂取量選択表示手段２１と、作業条件選択表示手段２２が設けられている。アラーム時間選択表示手段２０は、第１の選択スイッチ２０ａの操作により、飲料水Ｗの摂取時間を液晶などにより表示する表示部２０ｂを有している。摂取量選択表示手段２１は、第２の選択スイッチ２１ａの操作により、飲料水Ｗの摂取量を表示する表示部２１ｂを有している。同様に、作業条件選択表示手段２２は、第３の選択スイッチ２２ａの操作により、作業者の作業周囲条件を表示する表示部２２ｂを有している。第３の選択スイッチ２２ａは、作業条件の一つである気温の設定も可能となっている。
【００２２】
キャップ本体１１の上面部１１ａには、摂取スイッチ２３が設けられている。摂取スイッチ２３は、飲料水Ｗを摂取する際に操作するスイッチであり、押圧している時のみオンとなる押しボタンスイッチから構成されている。制御部１５は、摂取スイッチ２３からの指令信号Ｓ３に基づき予め組み込まれたプログラムに基づき、各機器類の制御を行うようになっている。
【００２３】
つぎに、実施の形態１における水分補給支援装置１の操作手順および作用について説明する。
【００２４】
まず、飲料水Ｗが十分に冷却された状態の容器２を冷蔵庫から取り出し、容器２のキャップ（図示略）を取外す。その後、取外したキャップに代えて補給制御キャップ１０を容器２の補給口２ａに装着する。補給制御キャップ１０には、接続ネジ１１ｄが形成されているので、接続ネジ１１ｄを容器２の補給口２ａに螺合させることにより、補給制御キャップ１０を容器２に容易に装着させることができる。
【００２５】
補給制御キャップ１０を容器２に装着させた後は、図４に示すフローチャートに基づき飲料水Ｗの摂取告知のための制御が行われる。図４のステップＳ３０において、メイン制御が開始され、ステップＳ３１に進み、作業者による作業周囲条件を手入力することにより、制御部１５には各設定値（時間、摂取量、作業条件、気温）が記憶される。つぎに、ステップＳ３２において、図６に示す巡視作業条件設定処理が行われ、ステップＳ３３で図７に示す気温設定補正処理が行われる。
【００２６】
図６は、図４のステップＳ３２における巡視作業条件設定処理の手順を示している。図６のステップＳ３２ａにおいては、労力が大となる山道巡視であるか否かを作業者が判断し、山道巡回である場合は、ステップＳ３２ｃに進んで、タイマー設定を「山道」にするとともに、飲料水Ｗの摂取量を「適量設定（多い）」とし、その後、ステップＳ３２ｅに進む。ステップＳ３２ａにおいて、山道巡回でないと作業者が判断した場合は、ステップＳ３２ｂに進み、平地巡視であるか否かが作業者によって判断される。ここで、平地巡視であると判断された場合は、ステップＳ３２ｄに進み、タイマー設定を「平地」にするとともに、飲料水Ｗの摂取量を「適量設定（標準）」とし、その後、ステップＳ３２ｅに進む。
【００２７】
図７は、図４のステップＳ３３における気温設定補正処理の手順を示している。図７のステップＳ３３ａにおいては、温度センサ１６による測定温度が設定気温を超えているか否かが制御部１５によって判断される。ここで、温度センサ１６による測定温度が設定気温を超えている場合は、ステップＳ３３ｃに進み、タイマー設定を標準摂取時間よりも短くなるように変更するとともに、飲料水Ｗの摂取量を多くするように変更を行う。ステップＳ３３ａにおいて、温度センサ１６による測定温度が設定気温を超えていない場合は、ステップＳ３３ｂに進み、タイマー設定の変更は行わず、飲料水Ｗの摂取量は「適量設定（標準）」とし、その後、ステップＳ３３ｄに進む。
【００２８】
図４のステップＳ３２の巡視作業条件設定処理と、ステップＳ３３の気温設定補助処理が終了すると、ステップＳ３４に進み、アラーム前か否かが制御部１５によって判断される。すなわち、ステップＳ３４においてはスピーカー１７による警報音が出力される前であるか否かが判断される。ステップＳ３３において、アラーム前と判断された場合は、ステップＳ３９に進み、摂取スイッチ２３がオンとなっているか否かが判断される。ここで、摂取スイッチ２３がオンとなっていない場合は、ステップＳ３４に戻る。ステップＳ３９において、摂取スイッチ２３がオンとなっている場合は、ステップＳ４０に進み、「摂取はまだです」との告知がスピーカー１７を介して音声にて出力され、その後、ステップＳ３４に戻る。
【００２９】
ステップＳ３４において、アラーム前でないと制御部１５によって判断された場合は、ステップＳ３５に進んで、「摂取してください」との告知がスピーカー１７を介して音声にて出力される。その後、ステップＳ３６に進み、摂取スイッチ２３がオンであるか否か判断される。ここで、摂取スイッチ２３がオンとなっていない場合は、ステップＳ３５に戻る。ステップＳ３６において、オンとなっている場合は、ステップＳ３７に進み、電動ポンプ１９が作動し、容器２内の飲料水Ｗが汲み上げられる。これにより、作業者は飲料補給管１２を介して容器２からの飲料水Ｗを摂取することが可能となる。
【００３０】
ステップＳ３８では、作業者による飲料水Ｗの摂取量が把握される。すなわち、電動ポンプ１９によって容器２から汲み上げられる飲料水Ｗは、流量計１８を経由して作業者により摂取されるので、作業者の飲料水Ｗの摂取量が流量計１８を介して間接的に把握される。ここで、作業者が摂取する容器２内の飲料水Ｗは、保冷カバー３によって保冷されているので、飲料水Ｗを長時間にわたり低温に維持することができ、高温作業下において作業者は低温の飲料水Ｗを摂取することが可能となる。そのため、低温の飲料水Ｗを摂取した作業者においては、飲料水Ｗの腸管吸収が早くなる。
【００３１】
ステップ４１は、途中で飲料水Ｗの摂取を休止したい場合の手順を示している。ステップＳ４１において、摂取スイッチ２３がオン状態に維持されているか否かが判断され、ここで摂取スイッチ２３がオンとなっていない場合はステップＳ４７に進み、電動ポンプ１９の運転を停止し、ステップＳ４１に戻る。ステップＳ４１において、摂取スイッチ２３がオン状態である場合は、ステップＳ４２に進み、飲料水Ｗを「適量を摂取（設定適量<摂取量）」したか否かが判断される。ここで、飲料水Ｗを適量摂取した場合は、ステップＳ４３に進み、電動ポンプ１９の運転が中止される。その後、ステップＳ４４に進み、タイマーを設定値にリセットし、ステップＳ４５において「何分後に摂取してください」との告知がスピーカー１７を介して音声にて出力され、その後、ステップＳ４６に戻る。ステップＳ４２において、飲料水Ｗを適量摂取していないと判断された場合は、ステップＳ３５に戻り、スピーカー１７による飲料水Ｗの摂取の告知が行われる。
【００３２】
ステップＳ４６では、電源スイッチ１４がオフであるか否が判断され、オフになっていなければ、ステップＳ３１に戻り、上述の処理が繰り返される。ステップＳ４６において、電源スイッチ１４がオフであれば、ステップＳ４８に進み、一連の処理が終了する。
【００３３】
このように、容器２に装着された補給制御キャップ１０によって、飲料水Ｗの最適な摂取時間を作業者に告知できるので、高温下の作業時において作業者が脱水状態により熱中症になるのを未然に回避することができ、熱中症を確実に防止することが
できる。また、補給制御キャップ１０は、容器２の補給口２ａに装着されるので、容器２と一体で携帯することができ取扱いが容易となる。さらに、補給制御キャップ１０は、飲料水Ｗの摂取量を制御する流量計１８を有しているので、作業者は飲料水Ｗを過不足なく摂取することが可能となり、作業者の健康管理に寄与することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図８は、この発明の実施の形態２を示している。実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、摂取スイッチ２３の有無であり、その他の部分は実施の形態１に準ずるので、準じる部分に実施の形態１と同一の符号を付すことにより、準じる部分の説明を省略する。
【００３５】
図８に示すように、キャップ本体１１内には導電性を有する可動板２７が上下方向に移動可能に設けられている。可動板２７は、実施の形態１における摂取スイッチ２３の代わりを果たすものであり、補給制御キャップ１０の容器２への着脱によって制御回路をオンオフする機能を有している。可動板２７とキャップ本体１１の下端部１１ｃは弾性壁１１ｅによって仕切られている。弾性壁１１ｅは、容器２の補給口２ａの先端との当接によって可動板２７側に弾性変形可能となっている。
【００３６】
可動板２７は、第１の可動接点２７ａと第２の可動接点２７ｂを有している。第１の可動接点２７ａは、弾性壁１１ｅの変形による可動板２７の変位によって制御部１５ａ側と接触可能となっている。同様に、第２の可動接点２７ｂは、弾性壁１１ｅの変形による可動板２７の変位によって電源部１３側と接触可能となっている。キャップ本体１１内には、可動板２７を弾性壁１１ｅ側に付勢するバネ２６が設けられている。これにより、補給制御キャップ１０が容器２に確実に装着された場合のみに、第１の可動接点２７ａと第２の可動接点２７ｂを介して制御部１５ａが電源部１３側と導通可能となる。
【００３７】
このように構成された実施の形態２においては、飲料水Ｗの摂取時には容器２から補給制御キャップ１０が取外され、作業者は容器２の補給部２ａを介して飲料水Ｗを摂取する。補給制御キャップ１０が容器２から取外された状態では、可動板２７の変位によって制御回路が自動的にオフとなるので、実施の形態１のように、摂取スイッチ２３を操作することなく、水分補給支援が可能となる。
【００３８】
以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、実施の形態１において、容器２の飲料水Ｗを電動ポンプ１９によって汲み上げる構成としているが、飲料水Ｗの摂取は作業者自身が飲料補給管１２を介して吸込む構造としてもよい。この場合は、飲料水Ｗの摂取量を制御するために、電動ポンプ１９に代えて飲料水Ｗの供給を停止するための止水弁（電磁弁）を用いる構造とすることが望ましい。
【００３９】
また、実施の形態１では、飲料水Ｗを保冷するために容器２を保冷カバー３で覆う構造としているが、飲料水Ｗを保冷するために容器２自体を断熱構造としてもよいし、容器２に保冷剤や電子冷却素子などの冷却手段を設ける構造としてもよい。
【００４０】
さらに、実施の形態１においては、飲料水Ｗの摂取量が少ない場合は、規定量となるまで、飲料水Ｗの摂取を促す構成としているが、規定値よりも飲料水Ｗの摂取量が少なかった場合は、摂取のための時間を補正して次回の摂取を早めるようにしたり、次回の摂取量を多めに設定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１              水分補給支援装置
２              容器
２ａ            補給口
３              保冷カバー
１０            補給制御キャップ
１１            キャップ本体
１１ｄ          接続ネジ
１２            飲料補給管
１３            電源部
１４            電源スイッチ
１５            制御部
１６            温度センサ
１７            スピーカー
１８            流量計
１９            電動ポンプ
２０            アラーム時間選択表示手段
２１            摂取量選択表示手段
２２            作業条件選択表示手段
【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】
2011057239.tif 000007
【図６】
2011057239.tif 000008
【図７】
2011057239.tif 000009
【図８】
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