(57)【要約】【課題】人間の身体を少なくとも部分的に覆い、熱発生装置及びそれと熱接触する熱交換器を装備し、身体に熱エネルギーを提供する、衣類及び／又は類似の保護用具に取り付けられた温度変更用装置を提供すること。【解決手段】熱交換器は、衣服の内側の裏地の下にパイプ・コイルとして固定された、水及び／又は不凍液からなる液体熱伝達媒体を含みこれを搬送する、可撓性の配管として設計された中間層として形成され、熱伝達媒体は、環境から熱絶縁され水／空気熱交換ブロックに結合されたハウジング内に配置された、小型の携帯用プロパン−ブタン・バーナで実現される熱エネルギー発生装置内に作成された、熱交換ブロックの通路中を導かれる。或いは、熱発生装置は、オートバイなど内燃機関を装備した車両の冷却水循環又は排気管系と熱接触し、その熱を用いて中を循環する熱伝達媒体が加熱される、熱交換パイプ・コイルとして実現される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
生物、特に人間の身体に接続され、それを部分的に覆う衣類及び／又は類似の保護用具に取り付けられ、熱エネルギー発生装置及びそれと熱接触する熱交換器を装備し、前記身体に熱エネルギーを提供する、又はそれを除去する温度変更用装置であって、前記熱交換器が、前記衣類の内側の裏地の下にパイプ・コイルとして固定され、液体熱伝達媒体を含みこれを搬送する、可撓性の配管（１）として設計された中間層であり、前記熱伝達媒体が、水及び／又は不凍液からなり、熱発生装置（２）内に形成された熱交換ブロックの通路（７）中を導かれ、前記熱発生装置が、環境から熱絶縁されたハウジング（３）内に配置され、前記水／空気熱交換ブロック（６）の一方の側に結合された、小型の携帯用プロパン−ブタン・バーナであることを特徴とする、温度変更用装置。
【請求項２】
前記配管（１）が、直径５〜１０ｍｍのシリコーン・パイプで作成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記配管（１）が、前記衣類の四肢を覆う部分にも通されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記小型の携帯用プロパン−ブタン・バーナが、ガス式はんだごて（４）であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ガス式はんだごて（４）が、その目的で設計された前記ハウジング（３）内に別個に組み込まれることを特徴とする、請求項１又は４に記載の装置。
【請求項６】
前記ハウジング（３）自体が熱絶縁されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ガス式はんだごて（４）がサーモスタットで制御されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
生物、特に人間の身体に接続され、それを部分的に覆う衣類及び／又は類似の保護用具に取り付けられ、熱エネルギー発生装置及びそれと熱接触する熱交換機器を装備し、前記身体に熱エネルギーを提供する、又はそれを除去する温度変更用装置であって、前記熱交換器が、前記衣類の内側の裏地の下にパイプ・コイルとして固定され、液体熱伝達媒体を含みこれを搬送する、可撓性の配管（１）として設計された中間層であり、水及び／又は不凍液からなる前記熱伝達媒体が、オートバイなど内燃機関を装備した車両の冷却水循環又は排気管系と熱接触する熱交換パイプ・コイルとして実現される熱発生装置（２）中を導かれ、その熱を用いて中を循環する前記熱伝達媒体が加熱されることを特徴とする、温度変更用装置。
【請求項９】
前記配管（１）が、直径５〜１０ｍｍのシリコーン・パイプで作成されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記配管（１）が、前記衣類の四肢を覆う部分にも通されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記熱交換パイプ・コイルがサーモスタットで制御されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実用新案出願の主題は、生物、特に人間の身体に接続され、それを部分的に覆う、衣類及び／又は類似の保護用具に取り付けられ、熱エネルギー発生装置及びそれと熱接触する熱交換器を装備し、身体に熱エネルギーを提供する、又はそれを除去する温度変更用装置である。
【背景技術】
【０００２】
例えば衣類を用いて、暑すぎる又は寒すぎる周囲温度が、常に屋外で作業をする人間に与える、生理的に不快な影響を排除又は低減しようとする試みがなされてきた。この目的は、断熱材料で作成された衣料品若しくはそのような材料で作成された中間層を含む衣料品によって、又は、いくつかの解決策では、電力を利用することによって果たされる。電力を用いる場合、電気加熱ユニットが、衣類若しくはカバーの内部に、又は場合によっては外部中間層として配置され、それが、やはり前記衣類に取り付けられた、ほとんどの場合は充電式電池ユニットであるエネルギー源に接続される。この種の解決策は、例えば、特許出願公開ＢＧ５６８６９９、ＧＢ１６３２０５、及びＵＳ２００３／０１３１８４０に、それぞれ記載されている。そのような解決策の共通の特徴は、その有効出力がエネルギー源自体に大きく依存し、長期間にわたる高効率化のためには大容量の充電式電池が必要であるが、そのような電池を衣類に組み込むこと、又は何らかの形で衣類と共に身に付けることは、そのような衣類の着用者に重大な制約及び制限を課し、通常非常に疲れる。
【０００３】
別の一般的な解決策は、ある種の燃料を燃焼させて空気を加熱し、加熱した空気を衣服の中又はその下に導入するというものである。加熱は、加熱プロセスに必要な熱を生成する小型の携帯用加熱器具で、通常は、アルコール又はある種の石油由来の物質を燃焼させることによって行われる。衣類の着用者は、通常、ある種のリュックサックとして当該装置を身に付け、背負わなければならず、これは不便であり、また無視できない火災の危険を意味する。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上記に鑑みて、本願の目的は、本考案による装置を用いて、人間が確実に、暑すぎる又は寒すぎる周囲温度でも比較的長期間存在できるようにして、当該装置を、小型で、便利で、柔軟に使用でき、且つ比較的高効率にできるようにする、解決策を考案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的は、生物、特に人間の身体に接続され、それを部分的に覆う衣類及び／又は同様の保護用具に連結され、熱エネルギー発生装置及びそれと熱接触する熱交換器を装備し、身体に熱エネルギーを提供する、又は身体から熱エネルギーを除去する温度変更用装置によって実現されている。前記熱交換器は、衣服の内側の裏地の下にパイプ・コイルとして固定され、液体熱伝達媒体を含みこれを搬送する、可撓性の配管として設計された中間層であり、前記熱伝達媒体は、水及び／又は不凍液からなり、熱エネルギー発生装置内に作られた熱交換ブロックの通路中を導かれ、熱エネルギー発生装置は、小型の携帯用プロパン−ブタン・バーナであり、環境から熱絶縁されたハウジング内に収容され、水／空気熱交換ブロックの一方の側に結合される。
【０００６】
提案の装置の好ましい一実施形態によれば、配管は、直径５〜１０ｍｍのシリコーン・パイプで作成される。
【０００７】
配管を、衣類の四肢を覆う部分にも通すことも好ましい。
【０００８】
小型の携帯用プロパン−ブタン・バーナが、ガス式はんだごてであるのも有利である。
【０００９】
本考案によれば、ガス式はんだごてを、その目的で設計されたハウジング内に別個に組み込むのも有利である。
【００１０】
提案の装置では、ハウジング自体が熱絶縁されているのが有利である。
【００１１】
提案の装置の好ましい一実施形態によれば、ガス式はんだごてはサーモスタットで制御される。その場合、着用者が介入するか否かに関わらず、また周囲温度の上昇又は低下があっても、所定の温度値を維持することができる。
【００１２】
温度変更用装置が使用中のとき、熱エネルギーを生成する機器の始動によりプロセスが開始され、それによって、熱交換器内の熱伝達媒体が加熱され、配管系中の熱交換媒体が、主に強制循環によって、又は場合によっては重力によって循環され、それによって装置を着用している人間が暖められる。熱エネルギーを生成する機器の燃焼／出力を制御することにより、衣服の温度を天候／環境条件に合わせて絶えず調節することができる。
【００１３】
前記目的は、さらに、生物、特に人間の身体に接続され、それを部分的に覆う、衣類及び／又は類似の保護用具に取り付けられ、熱エネルギー発生装置及びそれと熱接触する熱交換器を装備し、身体に熱エネルギーを提供する、又はそれを除去する温度変更用装置によって実現される。前記熱交換器は、衣服の内側の裏地の下にパイプ・コイルとして固定され、液体熱伝達媒体を含みこれを搬送する、可撓性の配管として設計された中間層であり、水及び／又は不凍液からなる前記熱伝達媒体は、オートバイなど内燃機関を装備した車両の冷却水循環又は排気管系と熱接触する熱交換パイプ・コイルとして実現される熱エネルギー発生装置中を導かれ、その熱を用いて中を循環する熱伝達媒体が加熱される。
【００１４】
提案の装置の好ましい一実施形態によれば、配管は、直径５〜１０ｍｍのシリコーン・パイプで作成される。
【００１５】
配管を、衣類の四肢を覆う部分にも通すことも好ましい。
【００１６】
提案の装置の好ましい一実施形態によれば、熱交換パイプ・コイルはサーモスタットで制御される。その場合、着用者が介入するか否かに関わらず、また周囲温度の上昇又は降下があっても、所定の温度値を維持することができる。
【００１７】
以下に、提案の装置の例示的な一実施形態を示す添付図面を参照して、提案の解決策を詳細に説明する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、提案の装置の、好ましく、例示的な、且つ実行可能な一実施形態を示す。図に示すように、衣類の外側に配置される又はその上で保持される、或いは衣類とは独立の熱発生装置２に接続される配管１は、人間が着用するジャケットなどの上半身用衣料品の内部のパイプ・コイルとして設計される。この図は、衣料品内部の配管１の象徴的な配置を示すが、実際の配置は、当然ながら、所与の衣類及び使用範囲によって変わる。配管１は、図の左側に示すように、衣類の腕部分ではパイプ・コイルとして設計でき、すなわち衣類の腕部分ではらせん状に配置できるが、図の右側に示すように、配管１は衣類の腕部分と平行なパイプ・コイルの形状もとる。所与の場合に本考案の装置によって衣類の着用者に伝達され、或いは冷却の場合は着用者から除去される熱容量は、部分的には配管１の密度によって決まるので、配管１の密度は、使用範囲に応じて、また着用者が所望するように選択される。
【００１９】
本考案者らの経験から、配管１は、適切な機械的特性及び温度抵抗を有する可撓性プラスチック、好ましくはシリコーン製のパイプから作成すべきであることが示唆された。関連する実験によれば、指定の目的を達成するには、直径５〜１０ｍｍのシリコーン・パイプを使用すべきであるが、より小さな直径の配管１でも所望の効果を確実に得ることができる。装置を使用中、熱発生装置２を通過し、その熱エネルギーを取り込む又は放出する熱伝達媒体は、配管１中を流れる。最も簡単な例では、水が熱伝達媒体として使用されるが、冷却の場合は、環境への影響を考慮して、水を不凍液と混合してもよく、さらには未希釈の不凍液を代わりに使用してもよい。この系は閉鎖系なので、公道用の車両を動作させるための市販の不凍液が、この目的に完全に適している。
【００２０】
図１は、熱発生装置２、より正確にはそれを含むハウジング３を単に概略的に示しているが、図２は例示的な一実施形態をより詳細に示す。
【００２１】
この解決策では、ハウジング３内の熱発生装置２は、何らかの燃料を燃焼させることによって熱エネルギーを生成する、小型の携帯用プロパン−ブタン・バーナ、又は携帯用のガス式はんだごて、すなわちガス式はんだごて４などの装置である。ガス式はんだごて４としてのこのような装置は、各地で市販されており、ステイネル（Ｓｔｅｉｎｅｌ）社のタイプＳ１３００のガス式はんだごて、又はウェラー（Ｗｅｌｌｅｒ）社のタイプＰｙｒｏｐｅｎ  ＷＰ１のはんだごてが例として挙げられる。こうしたガス式はんだごては、一般に、圧電点火装置及び出力制御装置を備え、１００〜１５０Ｗの範囲の最大能力を有し、ブタン・ガス（ライター用ガス）で作動し、すなわち容易に充填又は再充填できる。ガス式はんだごて４の先端５は、通常、やはり金属製の熱交換ブロック６と関連付けられる。熱交換ブロック６は、接続バット８を介して配管１に接続される、熱伝達媒体用の通路を含む。図２から分かるように、熱交換ブロック６は断熱体９で囲まれており、ガス式はんだごて４は、スイッチ１０を用いて動作を開始させたりスイッチを切ったりすることができる。
【００２２】
熱交換ブロック６は、好ましくは、周知の熱伝導能力を有する銅又はアルミニウムから作成され、熱交換ブロック６の通路７は別個に形成することができ、或いは、熱交換ブロック６を数個のパーツから組み立てることができ、その場合、やはり好ましくは銅から作成される別個の媒体通路７を、適当に成型された熱交換ブロック６のへこみに配置することができる。熱発生装置の能力を最適に使用するために、通路７は、熱交換ブロック６内でできるだけ長くすべきであることが明らかであり、また同じ理由から、熱交換ブロック６は断熱体９で覆われる。ガス式はんだごて４及び熱交換ブロック６によって実現される熱発生装置２は、その接続バット８が、ハウジング３上に空けられた適切な穴を通して延びることにより、配管１を構成するシリコーン・パイプに接続されるように、周知の方式で、例えばねじ止めによってハウジング３内で固定することができる。
【００２３】
上記の最も簡単な解決策の場合、熱交換ブロック６内で加熱された熱伝達媒体、例えば水は、重力によって配管１内を循環するが、この解決策の効率及び動作の安全性は、いくつかの特別な例においてのみ十分である。したがって、上述した構成要素に加えて、周知の方式で確実に液体が循環されるように、好ましくは電池又は充電式電池によって動作するさらなる液体ポンプを、ハウジング３内に設置し、直列に接続してもよい。ポンプは、低電圧で動作する任意のラジアル・ポンプ、軸流ポンプ、蠕動ポンプなどでもよく、その能力要件及びそれによって発生するノイズ・レベルを考慮に入れて、利用するために選択される。本考案による装置の目的に適したポンプとしては、例えば、コンラッド・エレクトロニクス（Ｃｏｎｒａｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）社の、注文番号５７０２６５で販売されている「エクストラ（Ｅｘｔｒａ）」という名称の外部ポンプが挙げられる。
【００２４】
ハウジングは、好ましくは硬質プラスチック又は金属から作成され、当該分野で既知の何らかの方式で、配管１を含む衣服の一片に、又はカバーなどの別の保護用衣類に、又は衣服自体の一片を介して、又は例えばウエストポーチとしての保護用具を携帯する人間に固定される。
【００２５】
単一の液体通路を提供するパイプ・コイルとして配管１を実現することが、提案の装置を実施するための唯一の選択肢ではない。空気栓又は何らかの汚染物質による詰まりを防ぐために、また連続的な流れを維持するために、配管１を複数の平行な枝管に分割することができる。
【００２６】
好ましい例示的な一実施形態として限定的に示した解決策が使用される場合、すなわちガス式はんだごて４を熱エネルギー発生装置１として使用する場合、ガス式はんだごて４の有効出力が小さい、つまり熱伝達媒体として使用される液体が約４０〜５０℃まで温められると仮定すると、４〜６時間の間、確実に継続して動作することが可能なので、液体を確実に循環させるポンプのエネルギー源は、それに応じて選択しなければならない。例えば現在使用されている大容量Ｎｉ−Ｍｈ充電式電池は、この目的に完全に適している。
【００２７】
ハウジング３は、燃焼生成物を放出するために、適切な開口が作成されなければならず、或いは、ハウジング３の内部を空気にさらすために専用の換気装置が用いられてもよいが、使用中のガス／空気混合比は１：１５なので、熱エネルギー発生装置１を使用しても不快なにおいは全く発生しないことが分かっている。
【００２８】
配管１上に、脱気に適したパイプ・バットなどの場所を設計することは、さらに有利である。熱伝達媒体は、加熱されるに従って膨張するが、配管１の材料を適切に選択することにより（例えば、シリコーン・パイプとして）、補助タンクを追加して設ける必要がなくなる。
【００２９】
電気センサ・ユニットの場合、配管１の極く近傍の温度を測定するために、センサ又はサーモスタットが配管１の範囲内に配置されるが、好ましくは配管１に沿って並べられたこのセンサ・ユニットは、ガス式はんだごて４の動作を制御するスイッチ・ユニットなどの熱エネルギー発生装置１に接続され、したがって、最も簡単な例では、温度センサで決定された温度を、装置の着用者が動的に寄与することなく、衣服又は保護用具内で維持することができる。当然ながら、温度センサに加えて、衣服の中の所望の温度を確実に電気的に設定するために、他の調節ユニットを温度センサと組み合わせて使用することもできる。
【００３０】
図３に示す提案の装置のさらなる好ましい一実施形態によれば、熱エネルギー発生装置２は、オートバイなど内燃機関を装備した車両と熱接触し、例えばその冷却水循環又は排気管系に接続され、その熱を用いて中を循環する熱伝達媒体を加熱する、パイプ・コイルとしても実現される。こうした例では、例えば、熱交換のための、耐熱性且つ機械的に硬質な材料、適切には金属、好ましくは銅で作成されたパイプ・コイルを、オートバイの排気管に巻きつけるか、又は当該分野で周知の確実に熱を伝達する方式で、その金属の熱放射表面に接続することができ、また、市販されている周知の高速連結器の解決手段の１つによって、配管１に接続することができる。この場合、オートバイが使用中、すなわち走行中のとき、熱エネルギー発生装置２内に配置されたポンプの動作のみによって、確実に熱伝達媒体を十分に循環させ、前記衣類を着用している人間に熱を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本考案による装置の可能な一実施形態の上半身用衣料品における応用例を示す図である。
【図２】提案する装置の熱発生装置の可能な一実施形態の、部分的に断面を示す概略図である。
【図３】車両、好ましくはオートバイの熱交換器ユニットに接続された、本考案による装置のさらなる可能な一実施形態の図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  配管
２  熱発生装置
３  ハウジング
４  はんだごて
５  先端
６  熱交換ブロック
７  通路
８  接続バット
９  断熱体
１０  スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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