JP2006518424A - パーソナル冷却兼加熱システム - Google Patents

Abstract

本発明は、特にユーザーが着用しかつ運転した場合に数時間の効率の高い冷却あるいは加熱を提供するために設計された、十分調節可能なパーソナル冷却兼加熱システムに関する。この複合化したパーソナル冷却兼加熱システムの発明は、その使用に関連した危害を及ぼす危険がまず無く、苛性化学物質あるいは有害化学物質を使用せずに、数時間の効率の高い冷却あるいは加熱を提供することができる。このパーソナル冷却兼加熱システムの発明は、軽量で、構造面で耐久性があり、かつ特に冷却及び加熱を行う手段が限定されているかあるいは利用できない苛酷な気候条件で使用するために設計されている。

Description

従来技術で、満足できるような熱ストレス及び寒冷の天候にさらされた場合の−長時間
高温及び低温の環境の中で作動する−兵士のような個人向けの救援システムは全くない。例えば砂漠の状態にあっては、個人個人は日中の時間の間は熱ストレス環境に置かれ、夜間の時間の間は厳しい寒さの環境に置かれることが多い。熱ストレスによって、発汗、疲労、脱水、眩暈、高皮膚温、筋肉衰弱、高心拍数、汗疹、卒倒、外傷、体重の減少、熱射病、熱疲労が生じそして死すら生じることもある。熱ストレスの危険は、飛行装備を身に着けた飛行乗務員の場合と同様に、核生物化学（ＮＢＣ）保護衣服を身に着けた人の場合も大きい。寒冷の天候にさらされると、不快感、痛み、しびれ、心拍停止、循環器系及び呼吸器系の問題、筋肉の機能及び働きの減衰、凍傷及び意識不明及び死に至らしめる低温症が生じることがある。

軽量で低出力の携帯型パーソナル冷却兼加熱システムにより、熱ストレスが減少し、寒冷にさらすことの不利な作用が減少し、性能が改善されそして水の消費量が減少するが、現行の能動的かつ受動的な冷却システムは、最適なシステムのための最小限の必要条件に見合うことができない。

能動的なパーソナル冷却装置は従来技術において良く知られている。さらに、能動的なパーソナル加熱装置も従来技術において良く知られている。しかしながら、従来技術は長期間にわたって、高い効率で働く冷却と加熱の組み合わせシステムがなかったように思われる。しかしながら、現行のパーソナル冷却兼加熱システムは、重すぎで、かさばりすぎで、非効率的であり、かつ限定された時間の間だけは効果的である。さらにこれらの装置は、あまりに多くの電力を消費し、かつ二酸化リチウムサルファー電池あるいはＲ１３４ａ冷却剤のような潜在的に危険な材料を使用している。受動的な冷却兼加熱システムは、使用前に、冷蔵、凍結もしくは加熱を必要とする相変化化学薬品（phase change chemicals）、水あるいはゲルを含んでいるパケットを使用し、かつ受動的な冷却あるいは加熱の構成部材の冷蔵、凍結もしくは加熱が、高温、低温、あるいは高温と低温の組み合わされた状態における、例えば軍隊の現場の作業においては利用できない場合に、ユーザーの要求を満たすには適当でない。開発されてきた従来技術の能動的冷却兼加熱システムには以下の問題ある。
１．米国陸軍ＰＩＣＳ（パーソナル・アイスクーリング・システム）の問題。このシステムは、包装された氷を使用する。氷は３０分毎に交換しなければならないが、飛行士と現場に配置された兵士は、システム補充のために氷を入手できる可能性はない。
２．米国陸軍ＰＶＣＳ（ポータブル・コンプレッション・クーリングシステム）の問題。システム全体が極めて重過ぎる（２７ポンド）。システムは潜在的に危険な二酸化リチウムサルファー電池を使用し、かつ船のようなノンレベルサーフェス（non-level surface）では蒸気圧縮を使用できない。Ｒ１３４ａの容器は高温で破裂することがあり、液体あるいは蒸気冷却剤にさらされると凍傷になることがある。煙霧にさらされると中枢神経系抑制、不整脈及び窒息を生じることがある。
３．米国陸軍ＡＬＭＣｓ（アドバンスト・ライトウェート・クーリングシステム）の問題。電圧遅延現象により二酸化リチウムサルファー電池が特に蓄電後に作動開始しないことがある。誤って充電したり、誤って孔を開けたり、誤って熱を加えたりした場合、電池は呼吸ストレス（respiratory stress）及び火傷を引起すことがある毒性の二酸化硫黄ガスを出すことがある。電池は再充電不可であり、高温にさらすことはできず、水ときわめて反応しやすくそして開けたり、孔を開けたり、粉砕することはできない。
４．ＩＭＣＣ（インテグレーテッド・メソスコピック・クーリング・サーキット）（ＤＡＲＰＡ）の問題。冷却が不十分であること。
５．吸収／気化冷却（Absorption/Evaporative Cooling）（ＤＡＲＰＡ）の問題。ナティック兵士センターのロジャーマサディによれば、一般的な乾燥剤は水中においてその重量の約２０％を吸収するにすぎず、クーリングデンシティー（cooling density）は氷とほぼ同じである。
６．ＮＡＳＡと米国空軍（ＡＰＥＣＳ）飛行機搭乗員パーソナル環境制御システム（NASA and U.S.Air Force(APECS) Aircrew Personal Environmental Control System）の問題。このシステムは歩兵にはかさばりすぎている。
７．ライフエンハンスメントテクノロジー（Life Enhancement Technologies）の問題。冷却ユニット用の氷水混合物を補充しなければならない。

これらの従来技術の冷却兼加熱システムは各々、各々の個別の課題と必要条件を満たすことができ、かつ意図された目的に関してかなり機能的であると考えられる一方で、引用された従来技術がどれも、持ち運びに便利で、丈夫でかつ軽量であり、かつユーザーの運用条件に適うように、どの向きにおいても使用できる、言い換えればベルトで装着するシステムあるいはバックパックとして使用できる、装置および／または方法を開示していないことが注目される。さらに、従来の技術では、調節可能な冷却あるいは加熱を毎時間７００〜１０００ＢＴＵの割合で、連続で数時間運転することはできない。

したがって、ユーザーへの利点を最大限にし、かつその使用による傷害を最小限にするための、新しくかつ改善されたパーソナル冷却兼加熱システムに関する要求が依然としてあることが明らかである。

従って本発明の課題は、これらの問題を本質的に解消し、かつこのような装置に関する要求を満たすことにある。

現在従来技術において存在する、公知のタイプのパーソナル冷却兼加熱システムに固有な前述の限界を考慮して、本発明はユーザーのために以下の特徴を備えるために設計された装置を提供する。
・ 最低で毎時間７００〜１０００ＢＴＵの加熱あるいは冷却が調節可能であること。
・ ベスト、冷却剤及び電池電源装置を含み、最大で８ポンドのシステム重量であること。
・ 最低２時間の連続運転ができること。
・ 冷却及び加熱がオンデマンド方式であること。
・ ２０００時間故障が無いこと。
・ 自己電力供給ができること。
・ 耐薬品性であること。
・ 汚れの除去が容易であること。
・ 最小限手持ちの道具で容易にメンテナンスができること。
・ 触れても安全であること。
・ 電源供給が他のフライトラインあるいは航空機システムと互換性があること。
・ 電磁環境両立性及び電磁波障害（ＥＭＣ／ＥＭＩ）の要求基準に従うこと。
・ システムはグラウンドパワーカート（ground power cart）あるいは航空機の電源により作動しかつ再充電できること。

これらの特徴は、すでに特許になっているかあるいは汎用的な類似の装置及び方法と比較して特許的に独特である改善点である。したがって、後で詳細に説明される本発明の概略の目的は、本発明を採用するフィールドデザインの装置と使用方法を提供することにある。従来技術では対処されていない問題を解決することに向けられた付加的で斬新な特徴が数多くある。

これを達成するために、本発明は通常四つの主要な構成部材を備えている。
・ 冷却ユニット（ＣＵ）、２）加熱ユニット（ＨＵ）、３）電源供給装置（ＰＳ）そ
して４）ベストである。

本発明の別の目的と長所は、従来技術の冷却兼加熱システムと異なり、本発明により、ユーザーにできる限りの満足感を与える一つの装置において、冷却と加熱を効率的に組み合わせる、十分ユーザーが調節可能な冷却兼加熱システムを得られることにある。操作パネル全体は使い易く、ユニットは軍の作業を含めて、現場での使用に関して耐久性がある。

これらのことは本発明の他の目的と共に、本発明の特徴をなす斬新さの様々な特徴と協働して、請求の範囲の独自性により指示されるであろう。本発明をより理解するために、その使用及び言及により達せられる、その操作上の長所と具体的な対象は、本発明の好ましい実施形態を示した添付図面及び説明事項にある。

図に関して、特に図１〜１０に関しては、本発明の原理と構想を包含しているパーソナル冷却兼加熱システム（ＰＣＨＳ）のための新しくかつ斬新な装置を、二つの主要な構成部材、すなわちベストと、パーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）とを含むこれらの図中に示してあり、これらの部材は各々参照符号２１と２２で指定してある。

記載された実際の大きさはどれも好ましい実施形態の大きさである。実際の大きさあるいは正確なハードウェアの詳細あるいは手段は、最終製品あるいは最も好ましい実施形態において異なることがあり、特許の請求範囲を狭めないようなための考慮した手段でなければならない。

Ｉ．最も好ましい実施形態の詳細な説明
・ 図２に示すように、ユーザーはパーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）（２２）と電池式電源（２０）とをベルトにクリップ止めし、クイック解除ホース兼取付け具（２５）をベスト（２１）からパーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）（２２）内に差し込む。
・ 図１と５に示すように、パーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）上にあるマイク
ロコントローラ、ディスプレー及びキーパッド（１９）の電源スイッチを作動させて冷却あるいは加熱を開始する。
・ 冷却の場合、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、電池
式電源装置（２０）の容量をチェックする。温度センサー（３）を監視している間に、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、ユーザーの冷却および／または加熱の、パワーが最も効率的な設定状態での必要条件に合わせるために、全熱交換器（１１）と全熱交換器ファン（１６）の速度、冷却用ループポンプ（２３）の流量、及び両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の温度の調節を自動的に行う。
・ マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の動力を増加させ、かつ電源装置の電流ドレイン及び容量を連続的に監視する。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）は、ベスト（２１）を流れる液体流の温度を変えることにより、（ユーザーの選択毎に）冷却及び加熱を提供する。
・ ユーザーが選択した冷却が得られるまで、ベストループポンプ（２３Ｂ）は、ベスト（２１）とベストループ液体熱交換器（２Ａ）と冷却ループポンプ（２３）とを流れる、水ベースの冷却液を、全熱交換器（１１）を流れる個別の隔離されたループポンプ冷却液内において循環させる。
・ 全熱交換器（１１）の全熱交換器ファン（１６）は、全熱交換器（１１）から環境空気への熱伝達が得られるように必要に応じて動力を増加される。
・ 加熱の場合、可撓な電気加熱ストリップ（８）は、低温側シリコンシールガスケット５と低温側液体熱交換器とヒーター移送プレートバックプレート（７）とにより、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）に取付けられている。可撓な電気加熱ストリップ（８）は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）内で液体を加熱し、ベストループポンプ（２３Ｂ）は、ベスト２１に対して及びベストを介して、クイックホース兼取付け具（２５）を流れる加熱された液体を循環させる。
・ 電池電源装置（２０）は、ユーザー設定と附随するエネルギー需要に依存する二時間ないしはそれ以上の運転後に交換あるいは充電することができる。

最も好ましいパーソナル冷却兼加熱システムの構成部品の説明
パーソナル冷却兼加熱システムは四つの主要構成部品を有する。

・ 冷却ユニット（ＣＵ）：
図１，４，５，６，７，８および１０に示したような好ましい実施形態において、冷却ユニット（ＣＵ）は、九つの両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）から成り、九つの両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュールは、液体熱交換器フレーム（２）に取付けられて、九つの両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側が、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側面を形成するようにベストループ液体熱交換器（２Ａ）を形成し、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）はさらに液体熱交換器フレーム（２）に取付けられて、九つの両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側が、冷却ループ液体熱交換器（２Ａ）を形成するように冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）を形成する。二つの冷却ループポンプ２３は冷却液を冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）から二つの全熱交換器（１１）へポンプで送り込むことができる。二つの全熱交換器（１１）は各々、所属する専用の全熱交換器ファン（１６）を有する。全熱交換器ファン（１６）は各々全熱交換器ファン回転翼（１６Ａ）とブラシレスファンモーター（１３）とから成り、全熱交換器ファン回転翼とブラシレスファンモーターは、ファン回転翼ハウジング（１５）、全熱交換器ファン端部カップ（１４）及びファンハウジングカップ（１７）内に収容されている。マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、ベスト（２１）内の１７個の温度センサー（３）、二つの全熱交換器ファン（１６）、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）および二つの冷却ループポンプ（２３）に電気的および／または電子的に接続している。

２）加熱ユニット（ＨＵ）：
図５，８および９に示したような好ましい実施形態において、加熱ユニットは、冷却ユニットの以下の構成部材、すなわち可撓な電気加熱ストリップ（８）と、一つのベストループポンプ（２３Ｂ）とに取付けられたベストループ液体熱交換器（２Ａ）と、
ベスト（２１）とベストループポンプ（２３Ｂ）内の十七個の内部温度センサー（３）に電気的および／または電子的に接続しているマイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）とを使用する。可撓な電気加熱ストリップ（８）は、冷却ループ液体熱交換器（２Ａ）を加熱し、ベストループポンプ（２３Ｂ）は加熱された液体をベスト（２１）の中をくまなく循環させる。可撓な電気加熱ストリップ（８）は、ベストループポンプ（２３Ｂ）にわたり熱を均等に分配し、ユーザーに最適な熱伝達を提供する。

３）電源装置（ＰＳ）（２０）：
図１，５，６，７，８，９および１０に示したような好ましい実施形態において、冷却及び加熱ユニットの双方のための電池電源装置（２０）は、通常市販でかつ充電式の一相の（for phase Ｉ）リチウムイオン電池である。冷却ユニット電源装置は４ポンドの重量があるが、加熱ユニット電源装置は３ポンドさらに重量があり、２時間フルで７００ＢＴＵ加熱する。システム設計は、電池パックをメインユニット上に設けられるかあるいは独立したパックとして設けるかを決定する。

４）ベスト（２１）：
図２，６，７，８，９および１０に示したような好ましい実施形態において、システムは冷却／加熱液が流れる管すなわち液路を有するベスト（２１）と共に使用される。ベスト（２１）はクイック解除ホース兼取付け具（２５）を備え、それによりユーザーはベスト（２１）を外すことなく、冷却ユニット兼加熱ユニットを取り外すことができる。ベスト（２１）の重量は、液体と連結具を含めて約２ポンドである。冷却ユニットはベスト（２１）内部の管を流れる水ベースの熱交換液を循環させる。ユーザーの体で暖められた液体は、ベストループポンプ（２３Ｂ）により、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）内へポンプで送られることにより流出する。液体熱交換器フレーム（２）内の液路は、暖められた液体が、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）と接触するように暖められた液体を案内し、従って液体から、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側面を形成する両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）へ熱を伝達する。熱は液体から九つの両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側へ直接伝達される。九つの両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）内部のペルチェ接続部（Peletier junctions）は、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側から、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側へ熱を伝達する。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側からの熱は、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）へ伝達される。熱が冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）の中を循環するので、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）は、熱を冷却液へ伝達する。全熱交換器（１１）は、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）のどちらか一方の側に設けられている。熱が全熱交換器冷却液液路（２６）の中を循環するので、冷却液は熱を二つの全熱交換器（１１）へ搬送し、かつ熱を全熱交換器（１１）へ伝達する。全熱交換器（１１）の各々の頂部に設けられた全熱交換器ファン（１６）は、全熱交換器空気路（２７）を通して環境空気を送り、この全熱交換器空気路により全熱交換器（１１）の強制対流冷却が得られる。熱は環境空気に伝達され、かつ全熱交換器（１１）の底部から流出する。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側は、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）上でユーザーに設定されたように、ユーザーにより所望された冷却温度で、ベスト（２１）内の液体を維持する。

図において示したような装置の個別の構成部品は、以下のように構成されかつ機能する。

１．両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）
両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）は、ペルチェ素子としても知られているが、加熱ポンプとして働く小型の装置である。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）は、通常二つのセラミック板に挟まれた小さいビスマス・テルル立方体から成る。直流をモジュールに印加すると、熱は両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の一方の側からもう一方の側へ移動する。高い効率を生じさせかつパーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）（２２）の大きさと重量を低減するために、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）が冷却ユニットを作動させると、九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側が、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側を形成し、同じ九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側は、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）の側を形成する。効率が最大の場合、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）は、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）から送られる可逆な直流により作動し、その電力は電池電源装置（２０）により供給される。

２．ベストループ液体熱交換器（２Ａ）及び冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）
好ましい実施形態において、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）及び冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）は、各々液体熱交換器フレーム（２）と九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）とを備えている。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュールは、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）とベストループ液体熱交換器（２Ａ）との側を形成している。冷却の場合、ベスト（２１）を出る暖められた液体は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の中を循環し、かつ九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側と直接接触するようになることにより冷却される。加熱の場合、ベスト（２１）を出る冷却液は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の中を循環し、かつ九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側と直接接触するようになることにより加熱される。液体熱交換器フレーム（２）は、まず第一にプラスチックから製造されているが、任意の適切な材料で製造することもできる。液体熱交換器フレーム（２）は、二つの個別の液路に分割することができ、そこから二つの冷却ループポンプ（２３）は冷却液を引っぱり、かつ最後に冷却液を各々の個別液路に戻す。この設計により、液体から液体熱交換器（２）への効果的な熱伝達率が得られる。

３．ベストループポンプ（２３Ｂ）及び冷却ループポンプ（２３）
ベストループポンプ（２３）は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）とベスト（２１）の中を流れる液体を一方の閉回路内で循環させ、もう一方の回路内において、ベストループポンプ（２３）は、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）と全熱交換器冷却液液路（２６）を介して二つの全熱交換器（１１）内で液体を循環させる。ベストループポンプ（２３Ｂ）及び冷却ループポンプ（２３）は、図４に示すように二つの歯車を備えるように設計されている。可変速ブラシレスＤＣモーターは、一方の歯車に動力を供給し、この歯車が他の歯車を駆動し、それにより冷却／加熱液の循環の高精度な管理が行われる。

４．全熱交換器（１１）
全熱交換器（１１）は、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）と、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）と、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）とを収容しているパーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）（２２）の相対する側に取付けられている。

全熱交換器（１１）は、各々円筒形状であり、かつその内部には幾つかの全熱交換器冷却液液路（２６）と幾つかの全熱交換器空気路（２７）が形成されている。全熱交換器冷却液液路（２６）は、全熱交換器（１１）の頂部の周辺部に配置されている連続した丸孔を備え、この丸孔は全熱交換器（１１）の底部まで垂直に延びている。冷却装置として使用される場合、液体はユーザーの体で暖められるとベストからベストループ液体熱交換器（２Ａ）を通ってポンプで送られる。液体はベストループ液体熱交換器（２Ａ）を通って移動するので冷却される。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）によりベストループ液体熱交換器（２Ａ）は冷却される。冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）は、両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）から熱を移動させる。全熱交換器（１１）は、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）から熱を奪う。二つの全熱交換器を使用すると、各々の全熱交換器（１１）は、分割された二つの別々の液路液体熱交換器（２）と九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）を備えた冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）のその対応する側から半分の熱を奪う。冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）の一つの別々の液路からの液体は、冷却ループポンプ（２３）により、閉ループで、全熱交換器（１１）の一つの全熱交換器冷却液液路（２６）の中を下ってポンプで送られている。液体は全熱交換器（１１）のキャニスターの長さに渡り全熱交換器冷却液液路（２６）下って移動し、次いで全熱交換器（１１）の内側のいたるところを行ったり来たりする。液体は全熱交換器（１１）のキャニスターの底部から流出し、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）内に後戻りする。同様に、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）の他の別個のチャンバーからの液体は、閉ループで、相対する全熱交換器（１１）の頂部に配置された、相対する全熱交換器（１１）の全熱交換器冷却液液路（２６）の中を下って、第二冷却ループポンプ（２３）によりポンプで送られている。液体は相対する全熱交換器（１１）のキャニスターの長さに渡り、相対する全熱交換器（１１）の全熱交換器冷却液液路（２６）を下って移動し、次いで相対する全熱交換器（１１）のキャニスターの内側のいたるところを行ったり来たりする。液体は相対する全熱交換器（１１）のキャニスターの底部から流出し、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）内に後戻りする。

５．全熱交換器ファン（１６）
全熱交換器ファン（１６）は、全熱交換器（１１）の全熱交換器空気路（２７）を通じて強制対流冷却を提供するのに使用される様々な（０〜１８０）ＣＦＭファンである。全熱交換器ファン（１６）は、直径１６ｍｍのマクソンブラシレスファンモーター（１３）により動力を供給される。最良の様式では、全熱交換器ファン（１６）は高耐熱性プラスチックから組立てられている。全熱交換器ファン（１６）とマクソンブラシレスファンモーター（１３）は、全熱交換器（１１）の頂部中央に取付けられている。

全熱交換器ファン（１６）は、頂部に配置された全熱交換器空気路（２７）を構成している孔、及び全熱交換器（１１）キャニスターを通じて環境空気を押す。孔は全熱交換器冷却液液路（２６）を構成する丸孔の周辺部の内側に配置されており、かつ頂部から全熱交換器（１１）キャニスターの底部を通って垂直に走っている。全熱交換器ファン（１６）は、全熱交換器（１１）の全熱交換器空気路（２７）を通じて空気を下方へ押し、かつ全熱交換器（１１）の底部から押し出し、それにより空気の流れと熱除去の効率が良くなるが、その一方で空気は全熱交換器（１１）を通って流れ、熱は環境空気へあるいは環境空気から移送されている。

６．制御装置
マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）と冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）の頂部に取付けられている。マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、電池式電源装置（２０）の残余充電容量を監視し、かつ以下のところに配置された１７個の温度センサー（３）で測定を行う。
１）全熱交換器（１１）と冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）を接続する四つの管の各々に配置された温度センサー。
２）両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温及び低温側に配置された温度センサー。
３）ベストループ液体熱交換器（２Ａ）と冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）の双方の内側に配置された温度センサー。
４）両全熱交換器（１１）内に配置された温度センサー。
５）ベスト２１と、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）と冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）のための液体の入口及び出口とに配置された温度センサー。

これらの温度を監視することにより、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、最適な冷却及び加熱に必要な電力の環境設定（configuration）を選択する。マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、温度セレクター（２４）を使用してユーザーに指定される必要な冷却及び加熱のレベルを読み取り、冷却あるいは
加熱のその正確な量を提供する。ユーザーは、７００〜１０００のＢＴＵの範囲内でのＢＴＵの数字の所望の温度に温度自動調整器を手動で設定する。

マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、冷却ループポンプ（２３）、ベストループポンプ（２３Ｂ）、全熱交換器ファン（１６）及びブラシレスファンモーター（１３）、そして両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の温度を制御して、ベスト（２１）の中を流れる液体の最も効率的な冷却及び加熱を提供する。

加熱
十分な加熱を提供するために、液体の温度は、最低で１００°Ｆに、好ましくは１１０°Ｆに達しなければならない。九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）は単独ではこの量の熱を発生させることはできない。加熱時に必要な使用できる構成部材は、九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）、可撓な電気加熱ストリップ（８）あるいは燃料バーナー、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）が一つ、ベストループポンプ（２３Ｂ）が一つ、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）及びベスト（２１）である。冷却ユニットは加熱中は止めてある。

液体ベンジン、ホワイトガソリンあるいはジッポーフルード（lighter fluid）のような無臭できれいに燃え、かつ無煙の液体燃料は、可撓な電気加熱ストリップ（８）の代用品として燃料燃焼の実施形態で使用することができる。バーナ−はベスト（２１）に接続するベストループ液体熱交換器（２Ａ）上に取付けられている。バーナ−を使用する欠点は、ユーザーが可燃燃料を携帯しなければならないこと、燃料を燃やすためにバーナ−に点火しなければならないこと、そしてベスト（２１）をユーザーの他の衣料の外側に着用しなければならないことである。このことはハズマット防護服には好適である。ユーザーが手動で付けたり止めたりする必要がない、電子点火装置及び制御装置を備えたバーナ−を設計することは可能ではある。このタイプの設計は、システムの重量にとっては最大の熱を供給するが、フライトラインでの保守整備のような作業で使用するにはきわめて危険である。というのもこのような作業は一般的に航空機の燃料蒸気の近くで行われているからである。

７．電気加熱ストリップ（８）
可撓な電気加熱ストリップ（８）は、九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側に取付けられた電気加熱装置であり、この熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュールは、ベスト（２１）と機能的に接続しているベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側を構成している。ユーザーが引渡されるべき熱のための本発明を装置にセットした場合、可撓な電気加熱ストリップ（８）は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側面を構成している九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側を加熱し、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）において、熱は九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）により増大し、それによりベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側面を構成している九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側と接触している液体は加熱され、次いでベストループポンプ２３Ｂにより加熱された液体はベスト（２１）の中を循環し、このようにしてユーザーは暖められる。本発明は、加熱されるベストループ液体熱交換器（２Ａ）の領域と領域のサイズが変更されるように製造され、それにより温度調節制御及び電子制御を用いて、温度をベスト（２１）に合わせて正確に調節することができる。

８．電池電源装置
電池電源装置（２０）は、少なくとも二時間の連続運転が行える、重量が４ポンドで７．２Ｖを供給する再充電可能な市販のリチウムイオン電池のバッテリーパックである。電池電源装置（２０）の再充電可能なバッテリーパックは、再充電サイクル時間が一時間である。市販の再充電不可でかつ使い捨ての燃料セルは、軽量であるかあるいはこの燃料セル連続運転で６．５時間までの長さの運転時間が得られる。例えばリチウム／二酸化マグネシウムの３ボルト電池は、重量が０．２４２ポンド／セルである。冷却が４時間の場合、１０個のセルが全重量２．４２ポンドで使用される。冷却が６．５時間の場合、１６個のセルが全重量３．８８ポンドで使用される。亜鉛空気の５．２ボルト燃料セルは、重量が１．７ポンド／セルである。冷却が４時間の場合、１４個のセルが全重量２．３８ポンドで使用される。冷却が６．５時間の場合、２２個のセルが全重量３．７４ポンドで使用される。しかしながら、リチウム／二酸化マグネシウム電池と燃料セル電池はどちらも再充電不可である。

電池技術は進歩し続けており、再充電可能な電池と、再充電不可の電池と燃料セルの製造業者は、２００３年末までに、重量が５０％以下で、かつ製造業者の現時点の製品の容量の２〜３倍の製品を提供すると発表した。この製品により本発明の大きさと重量は３５削減される。

図３は両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の固有の構成を図で示しており、この熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュールは電力の４６Ｗの入力の場合に１２５Ｗの冷却を提供する。両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）のこの構成のための動作係数は２７０％である。

ＩＩ．気化による冷却実施形態の詳細説明
本発明の気化による冷却実施形態を図６と７に一般的に示す。最も好ましい実施形態の冷却ユニットは、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）が二つの槽に分割された凝縮器ループ液体熱交換器（２Ｃ）により代用されるという例外を備えた各々の気化による冷却実施形態において使用される。二つの分離した凝縮器流体ポンプ（２３Ａ）は、その独自のベスト空気冷却兼凝縮器（２８）内に配置されたその独自の分離した凝縮コイル（３７）を介して加熱された凝縮器流体を引き、かつ加熱された凝縮器流体が、凝縮器ループ液体熱交換器（２Ｃ）の側面を形成する九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側と直接接触するように、加熱された凝縮器流体を、凝縮器ループ液体熱交換器（２Ｃ）の各々の分離した槽内にポンプで汲み上げる。それにより、凝縮コイル（３７）を介してポンプで戻される前に凝縮器流体は冷却される。

ベスト（２１）はそこに収容された一連のベスト空気路（３４）を有しており、この空路は二つのベスト排出ダクト（３５）と相対して配置されている二つのベスト吸気ダクト（３６）に取付けられている。ユーザーが選択した温度がベスト（２１）内の温度よりも低いことを温度センサー（３）が伝達すると、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、二つのベスト空気ファン（２９）を作動させ、このベスト空気ファンは、ベスト空気路（３４）内の加熱空気をベスト排出ダクト（３５）を介して各ベスト空気冷却兼凝縮器（２８）内に引っぱりこみ、それにより加熱空気は凝縮コイル（３７）内およびその周囲を通過する。またベスト空気ファンは、加熱空気が通過の際加熱空気を冷却する。次いで冷却された空気は各ベスト吸気ダクト（３６）内を通過し、この吸気ダクト（３６）内において冷却された空気は、ベスト（２１）から熱を移動させるためにベスト（２１）のベスト空気路（３４）に戻り、それによりユーザーは冷やされる。

凝縮器流体ポンプ兼流体センサー（２３Ａ）は、凝縮液が各ベスト空気冷却兼凝縮器（２８）内のどちらかあるいは両方において蓄積した場合に、センサーにより作動し、それにより蓄積した凝縮液はベスト空気冷却兼凝縮器（２８）からポンプで吸い出される。

ユーザーが選択した温度がベスト（２１）内の温度よりも高いことを温度センサー（３）が知らせると、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、冷却ユニットを閉鎖し、次いで凝縮器ループ液体熱交換器（２Ｂ）の側面を構成している九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の低温側に取付けられた可撓な電気加熱ストリップ（８）を電気的に作動させる。またマイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッドは、その独自のベスト空気冷却兼凝縮器（２８）内に配置された独自の分離した凝縮コイル（３７）を介して冷却された凝縮器流体を引っぱる二つの分離した凝縮器流体ポンプ（２３Ａ）を作動させ、かつ加熱された凝縮器流体が、凝縮器ループ液体熱交換器（２Ｂ）の側面を形成する九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側と直接接触するようにして、冷却された凝縮器流体を凝縮器ループ液体熱交換器（２Ｂ）の各々の分離した槽内にポンプで注入する。それにより凝縮器流体は凝縮コイル（３７）を介してポンプで汲み戻される前に加熱される。同時に、マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）は、二つのベスト空気ファン（２９）を作動させ、このベスト空気ファンはベスト空気路（３４）内の冷却空気をベスト排出ダクト（３５）を介して各ベスト空気冷却兼凝縮器（２８）内に引っぱり込み、それにより冷気は加熱した凝縮コイル（３７）内およびその周囲を通過し、したがって冷気が通過の際冷気は暖められる。次いで暖められた空気は各ベスト吸気ダクト（３６）内を通過し、この吸気ダクト（３６）内において暖められた空気は、ベスト（２１）から冷気を移動させるためにベスト（２１）のベスト空気路（３４）に戻り、それによりユーザーは暖められる。

図７に示した化学生物的ＨＡＭＺＡＴ保護スーツ（３０）の実施形態は、ベスト吸気ダクト（３６）がＨＡＭＺＡＴ保護スーツ（３０）で形成されていることを除けば、上記で記載した気化冷却の実施形態の特徴を全て採用している。ＨＡＭＺＡＴ保護スーツ（３０）はユーザーに着用され、ＨＡＭＺＡＴ保護スーツ（３０）の内側には、ユーザーと共に、二つの空気冷却兼凝縮器（２８）と、二つの凝縮コイル（３７）と、二つのベスト空気ファン（２９）と、保護スーツ（３０）の内側により形成されたベスト吸気ダクト（３６）と、二つのベスト排出ダクト（３５）と、温度センサー（３）と、ベスト（２１）とを収容している。

ＩＩＩ．空冷冷却ユニットの実施形態の詳細な説明
本発明の空冷冷却ユニットの実施形態を図９に一般的に示してあり、この空冷冷却ユニットは、以下の例外を除いて、最も好ましい実施形態と同じ構成部材及び特徴を全て用いている。マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド（１９）が、ベスト（２１）が冷却を必要であることを知らせた場合に、冷却ループ液体熱交換器（２Ｂ）、二つの冷却ループポンプ（２３）、及び二つの全熱交換器（１１，１２，１３，１４，１５，１６，１６Ａおよび１７）は、ベストループ液体熱交換器（２Ａ）の側面を形成する九個の両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール（１）の高温側に取付けられた冷却フィン（３１）と全て置き換えられている。次いで冷却フィンファン（１６Ｂ）は、環境空気を冷却フィン（３１）全体にわたって送り、したがってベスト（２１）内に流れ込む液体を冷却する冷却フィン（３１）は冷却され、それによりユーザーは冷やされる。

本発明の空冷冷却ユニットの実施形態の加熱ユニットを図９に一般的に示してあり、この加熱ユニットは、例外なく最も好ましい実施形態と同じ構成部材及び特徴を全て用いている。

本発明の上記記載、部品及び運転は多くの特殊性を含んでいるが、このような特殊性は本発明の範囲に関する制限事項として解釈されるべきではなく、むしろ本実施形態の事例として解釈されるべきである。他の数多くの変形が可能であり、例えば他の実施形態、形状及び装置の大きさはユーザーに合わせるように構成することができ、かつ本発明の原理により作用するように設計されたユニットと共に働く。すなわち、様々な材料、ポンプ、色及び構造が、例えばユニットを隠すような実際的な設計を含んでいる興味深い実施形態の相違をもたらすユニットの設計において採用することができる。

したがって本発明の範囲は、図示した実施形態により決定されるべきものでなく、これと共にファイルされたような請求項とそれの法的同等物により決定されるべきである。

本発明のパーソナル冷却兼加熱ユニットの斜視図である。 ユーザーがベルトをつけて着た状態の、パーソナル冷却兼加熱ユニットを搭載したベルトとベストの斜視図である。 図４及び図５に示した熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュールの図で表わした分析図である。 循環ポンプ、液体熱交換器、熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール及び空気熱交換器の斜視図である。 図１及び図２に示した実施形態のパーソナル冷却兼加熱ユニットの分解斜視図である。 気化冷却ベストの実施形態の構成要素および機能を示したフローチャートである。 化学的／生物学的保護スーツ気化冷却ベストの実施形態の構成要素および機能を示したフローチャートである。 図１及び図２に一般的に示した本発明のパーソナル冷却兼加熱ユニットとベストの構成要素および機能を示したフローチャートである。 本発明のパーソナル冷却兼加熱ユニットとベストの冷却フィンの実施形態の構成要素および機能を示したフローチャートである。 本発明のパーソナル冷却兼加熱ユニットとベストの、ベストが搭載された熱交換器の実施形態のベストの構成要素および機能を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 両面使用可能な熱電気冷却器（ＴＥＣ）モジュール
２ 液体熱交換器フレーム
２Ａ ベストループ液体熱交換器
２Ｂ 冷却ループ液体熱交換器
２Ｃ 凝縮器ループ液体熱交換器
３ 温度センサー
４ 高温側シリコン封止ガスケット
５ 低温側シリコン封止ガスケット
６ 高温側液体熱交換器背面板
７ 低温側液体熱交換器兼熱伝達板背面板
８ 電気加熱ストリップ
９ 熱反射兼断熱パッド
１０ 断熱兼緩衝パッド
１１ 全熱交換器
１２ 全熱交換器排出端部キャップ
１３ ブラシレスファンモーター
１４ 全熱交換器ファン端部キャップ
１５ ファン羽根車ハウジング
１６ 全熱交換器ファン
１６Ａ 全熱交換器ファン羽根車
１６Ｂ 冷却フィンファン
１７ ファンハウジングキャップ
１８ 配線兼配管兼制御部筐体
１９ マイクロコントローラ兼ディスプレー兼キーパッド
２０ 電池電源装置
２１ ベスト
２２ パーソナル冷却兼加熱ユニット（ＰＣＨＵ）
２３ 冷却ループポンプ
２３Ａ 凝縮器流体ポンプ兼流体センサー
２３Ｂ ベストループポンプ
２４ 温度センサー
２５ 迅速解除ホース兼取付け具
２６ 全熱交換器冷却液路
２７ 全熱交換器空気路
２８ ベスト空気冷却器兼凝縮器
２９ ベスト空気ファン
３０ 保護スーツ
３１ 冷却フィン
３２ 液体パック
３３ 凝縮された液体排出ポンプ
３４ ベスト空気路
３５ ベスト排出ダクト
３６ ベスト吸気ダクト
３７ 凝縮コイル

Claims (20)

1. ベストと、少なくとも一つの温度センサーと、ベストにより収容された温度伝達媒体と、冷却ユニットと、加熱ユニットと、温度伝達媒体移送手段とを備え、
   温度伝達媒体移送手段が、温度伝達媒体をベストから冷却ユニット内へ移送でき、この冷却ユニット内において、温度伝達媒体が一つ以上の冷却手段により冷却され、次いでいったん冷却されると、温度伝達媒体が、温度伝達媒体移送手段によりベストへ戻され、
   温度伝達媒体移送手段が、温度伝達媒体をベストから加熱ユニット内へ移送でき、この加熱ユニット内において、温度伝達媒体が一つ以上の加熱手段により加熱され、次いでいったん加熱されると、温度伝達媒体が、温度伝達媒体移送手段によりベストへ戻され、
   ユーザーが調節可能な電子式制御部を備え、このユーザーが調節可能な電子式制御部が、温度伝達媒体移送手段と、冷却手段と、加熱手段とに電気的に接続しており、
   ユーザーが調節可能な電子式制御部が、温度センサーに電子的に接続しており、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度が、ユーザーが調節可能な電子式制御部で設定しているユーザーに選択された温度と異なっていることを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部により、温度伝達媒体移送手段が作動し、それにより温度伝達媒体はベストから移送され、
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、冷却手段だけを自動的にかつ電子的に作動させ、それにより、ベストから移送された温度伝達媒体が、温度伝達媒体移送手段によりベストに戻される前に、冷却手段により冷却され、
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、加熱手段だけを自動的にかつ電子的に作動させ、それにより、ベストから移送された温度伝達媒体が、温度伝達媒体移送手段によりベストに戻される前に、加熱手段により加熱され、そして
   電源供給手段を備え、この電源供給手段が、温度伝達媒体移送手段と、冷却手段あるいは加熱手段のどちらかとを作動させるために温度センサーと交信して、電子式制御部に必要な電力を供給するために、調節可能な電子式制御部に電子的に接続していることを特徴とするパーソナル冷却兼加熱システム。
2. 温度伝達手段が水であることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
3. ベストがさらに可撓な路手段を備え、この可撓な路手段がその中で温度伝達手段を循環させることが可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
4. 冷却手段が、少なくとも一つの両面使用可能な熱電気冷却器モジュールと、少なくとも一つのベストループ液体熱交換器と、少なくとも一つの全熱交換器と、全熱交換器冷却液路内に収容された冷却液と、全熱交換器に取付けられた少なくとも一つの全熱交換器ファンと、少なくとも一つの冷却ループ液体熱交換器と、少なくとも一つの冷却ループポンプ手段とを備え、
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気に接続し、かつ一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気により作動し、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、
   両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、電気的に可逆な高温側と電気的に可逆な低温側とを有し、電気的に可逆な高温側が電気的に可逆な低温側になり、電気的に可逆な低温側が電気的に可逆な高温側になるように、送られる直流の方向を逆転させているユーザーが調節可能な電子式制御部により逆転され、
   前記ベストループ液体熱交換器が、温度伝達媒体移送手段に取付けられており、温度伝達媒体移送手段が作動すると、温度伝達媒体がベストからポンプで送り出され、ベストループ液体熱交換器を通ってベストに戻り、
   ベストループ液体熱交換器が正面側と背面側とを備え、
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、温度伝達媒体が、ベストループ液体熱交換器を介してポンプで汲み上げられる場合に、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側と直接接触するように、前記正面側と背面側のどちらか一方の側かあるいは両側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側により形成されており、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、この可逆な直流電気は、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側が、依然として温度伝達媒体と直接接触している両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側になるように、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られており、
   前記全熱交換器が、少なくとも一つの冷却液路をその中に有しており、
   全熱交換器が、そこを通る少なくとも一つの空気路を有しており、
   前記冷却ループポンプ手段が、冷却液を冷却ループ液体熱交換器から全熱交換器冷却液路まで汲み上げ、かつ冷却液を全熱交換器冷却液路を介して、冷却ループ液体熱交換器に戻すことが可能であり、
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、冷却ループポンプ手段が、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、
   前記冷却ループ液体熱交換器が、冷却正面側と冷却背面側とを備え、
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、冷却液が、冷却ループ液体熱交換器を介してポンプで汲み上げられる場合に、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側と直接するように、
   前記冷却正面側と冷却背面側の一方の側かあるいは両側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側により形成され、その電気的に可逆な低温側は、ベストループ液体熱交換器の正面側あるいは背面側の一方の側かあるいは両側を形成するように使用され、そして
   温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記全熱交換器ファンが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、全熱交換器ファンを電気的に作動させることにより、全熱交換器ファンは、冷却液を循環させることにより加熱された全熱交換器の空気路を通じて環境空気を送り、次いで加熱され送られた環境空気を大気中に排出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
5. 加熱手段が少なくとも一つの電気加熱ストリップを備え、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、電気加熱ストリップが、電気的に可逆な低温側である両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側に連結されるように構成されていることを特徴とする請求項４記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
6. 冷却手段が氷であることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
7. 冷却手段が冷却ガスであることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
8. 加熱手段が燃料の燃焼であることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
9. 両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、少なくとも一つのぺルチェ素子であることを特徴とする請求項４記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
10. 両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、二つのセラミック板に挟まれたビスマス・テルル立方体を備えていることを特徴とする請求項４記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
11. 冷却ユニットと、冷却手段と、加熱ユニットと、加熱手段と、温度伝達媒体移送手段と、電源供給装置が、ユーザーにより着用可能なキャリヤに取付けられており、それによりパーソナル冷却兼加熱システムが携帯用になるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
12. 温度伝達媒体移送手段が、自己封止急速継手を備えたベストに機能的に接続されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
13. 冷却ユニットと、冷却手段と、加熱ユニットと、加熱手段と、温度伝達媒体移送手段と、電源供給装置が全て、無線手段によるユーザーが調節可能な電子式制御部により制御され、かつ無線手段によるユーザーが調節可能な電子式制御部とつながっていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
14. 冷却手段が、少なくとも一つの両面使用可能な熱電気冷却器モジュールと、少なくとも一つのベストループ液体熱交換器と、少なくとも一つの冷却フィンと、少なくとも一つの冷却フィンファンとを備え、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気に接続し、かつ一方向でユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気により作動し、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、
    両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、電気的に可逆な高温側と電気的に可逆な低温側とを有し、電気的に可逆な高温側が電気的に可逆な低温側になり、電気的に可逆な低温側が電気的に可逆な高温側になるように、送られる直流の方向を逆転させているユーザーが調節可能な電子式制御部により逆転され、
    前記ベストループ液体熱交換器が、温度伝達媒体移送手段に取付けられており、温度伝達媒体移送手段が作動すると、温度伝達媒体がベストからポンプで送り出され、ベストループ液体熱交換器を通ってベストに戻り、
    ベストループ液体熱交換器が正面側と背面側とを備え、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、温度伝達媒体が、ベストループ液体熱交換器を介してポンプで汲み上げられる場合に、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側と直接接触するように、前記正面側と背面側のどちらか一方の側かあるいは両側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側により形成されており、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、この可逆な直流電気は、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側が、依然として温度伝達媒体と直接接触している両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側になるように、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られており、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記冷却フィンが、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側に接続し、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記冷却フィンファンがユーザーが調節可能な電子式制御部と電気的に接続し、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、それにより環境空気は熱を引き込む冷却フィンの上方に送られ、次いで加熱され送られる環境空気は大気中に排出されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
15. ベストが、少なくとも一つの液体パックと、少なくとも一つの両面使用可能な熱電気冷却器モジュールと、請求項１のパーソナル冷却兼加熱システムの冷却手段とを備え、
    前記液体パックがそこに収容される液体パック流体を有し、
    液体パックが液体パック低温側と液体パック高温側とを備え、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気に接続し、かつ一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気により作動し、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、
    両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、電気的に可逆な高温側と電気的に可逆な低温側とを有し、電気的に可逆な高温側が電気的に可逆な低温側になり、電気的に可逆な低温側が電気的に可逆な高温側になるように、送られる直流の方向を逆転させているユーザーが調節可能な電子式制御部により逆転され、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、液体パック流体が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側と直接接触するように、液体パックの液体パック高温側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側により形成され、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、この可逆な直流電気は、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側が、依然として温度伝達媒体と直接接触している両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側になるように、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られており、
    前記請求項１のパーソナル冷却兼加熱システムの冷却手段が、少なくとも一つの全熱交換器と、全熱交換器に接続された少なくとも一つの全熱交換器ファンと、少なくとも一つの冷却ループ液体熱交換器と、少なくとも一つの冷却ループポンプ手段とを備え、
    前記全熱交換器がそこを通る少なくとも一つの空気路を備え、
    前記冷却ループポンプ手段が、冷却液を冷却ループ液体熱交換器から全熱交換器冷却液路まで汲み上げ、かつ冷却液を全熱交換器冷却液路を介して、冷却ループ液体熱交換器に戻すことが可能であり、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、冷却ループポンプ手段が、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、
    前記冷却ループ液体熱交換器が、冷却正面側と冷却背面側とを備え、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、冷却液が、冷却ループ液体熱交換器を介してポンプで汲み上げられる場合に、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側と直接するように、
    前記冷却正面側と冷却背面側の一方の側かあるいは両側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側により形成され、その電気的に可逆な低温側は、ベストループ液体熱交換器の正面側あるいは背面側の一方の側かあるいは両側を形成するように使用され、そして
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記全熱交換器ファンが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、全熱交換器ファンを電気的に作動させることにより、全熱交換器ファンは、冷却液を循環させることにより加熱された全熱交換器の空気路を通じて環境空気を送り、次いで加熱され送られた環境空気を大気中に排出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
16. 加熱手段が、少なくとも一つの電気加熱ストリップを備え、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、電気加熱ストリップが、電気的に可逆な低温側である両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側に連結されるように構成されていることを特徴とする請求項１５記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
17. ベストがさらに、そこに接続した少なくとも一つのベスト空気路と、ベスト空気路出力端部に取付けられた少なくとも一つのベスト排出ダクトと、ベスト空気路入力端部に取付けられた少なくとも一つのベスト吸気ダクトと、ベスト排出ダクトに取付けられた少なくとも一つのベスト空気冷却器兼凝縮器と、少なくとも一つのベスト空気ファンと、凝縮コイル内に収容された凝縮流体と、少なくとも一つの両面使用可能な熱電気冷却器モジュールと、少なくとも一つの凝縮器ループ液体熱交換器と、凝縮器ループ液体熱交換器に取付けられた少なくとも一つの凝縮器流体ポンプと、少なくとも一つの全熱交換器と、全熱交換器冷却液路内に収容された冷却液と、全熱交換器に取付けられた少なくとも一つの全熱交換器ファンと、少なくとも一つの冷却ループ液体熱交換器と、少なくとも一つの冷却ループポンプ手段とを備え、
    前記ベスト空気路が入力端部と出力端部を有しており、
    前記ベスト空気ファンにより、空気をベストからベスト空気路、出力端部、ベスト排出ダクト、空気冷却器兼凝縮器、ベスト吸気ダクト、そして入力端部を介して移送することができ、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記ベスト空気ファンが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、
    前記ベスト空気冷却器兼凝縮器が、少なくとも一つの凝縮コイルを有しており、ベスト空気ファンが作動すると、この凝縮コイルの上方を移送される空気が通過し、
    ベスト空気冷却器兼凝縮器が、少なくとも一つの凝縮流体ポンプを備え、この凝縮流体ポンプが、ベスト空気冷却器兼凝縮器の上方を通過する移送された空気から凝縮される、いずれの凝縮された流体をもポンプで汲み上げ可能であり、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気に電気的に接続し、かつ一方向で、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気により作動し、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られる可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、
    両面使用可能な熱電気冷却器モジュールが、電気的に可逆な高温側と電気的に可逆な低温側とを有し、電気的に可逆な高温側が電気的に可逆な低温側になり、電気的に可逆な低温側が電気的に可逆な高温側になるように、送られる直流の方向を逆転させているユーザーが調節可能な電子式制御部により逆転され、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記凝縮器流体ポンプが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続し、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動するので、凝縮器流体ポンプが作動すると、凝縮器流体が凝縮コイルから汲み上げられ、凝縮器ループ液体熱交換器を通り、次いで凝縮コイルに戻り、
    前記凝縮器ループ液体熱交換器が正面側と背面側とを備え、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、凝縮器流体が、凝縮器ループ液体熱交換器を介してポンプで汲み上げられる場合に、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側と直接接触するように、前記正面側と背面側のどちらか一方の側かあるいは両側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側により形成されており、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、ユーザーが調節可能な電子式制御部が、可逆な直流電気の方向を自動的に逆転させ、この可逆な直流電気は、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側が、依然として凝縮器流体と直接接触している両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側になるように、ユーザーが調節可能な電子式制御部から送られており、
    前記全熱交換器が、その中に少なくとも一つの冷却液路を有しており、
    全熱交換器が、そこを通る少なくとも一つの空気路を備え、
    前記冷却ループポンプ手段が、冷却液を冷却ループ液体熱交換器から全熱交換器冷却液路まで汲み上げ、かつ全熱交換器冷却液路を介して、冷却ループ液体熱交換器に戻すことが可能であり、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、冷却ループポンプ手段が、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、
    前記冷却ループ液体熱交換器が、冷却正面側と冷却背面側とを備え、
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、冷却液が、冷却ループ液体熱交換器を介してポンプで汲み上げられる場合に、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側と直接するように、
    前記冷却正面側と冷却背面側の一方の側かあるいは両側が、両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な高温側により形成され、その電気的に可逆な低温側は、ベストループ液体熱交換器の正面側あるいは背面側の一方の側かあるいは両側を形成するように使用され、そして
    温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも高いことを伝達すると、前記全熱交換器ファンが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に電気的に接続され、かつユーザーが調節可能な電子式制御部により作動し、全熱交換器ファンを電気的に作動させることにより、全熱交換器ファンは、冷却液を循環させることにより加熱された全熱交換器の空気路を通じて環境空気を送り、次いで加熱され送られた環境空気を大気中に排出するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
18. ベストと、ベスト空気冷却器兼凝縮器と、ベスト空気ファンと、ベスト吸気ダクトとベスト排出ダクトが、ユーザーにより着用可能な保護スーツ内に収容されており、ベスト吸気ダクトがベスト空気冷却器兼凝縮器の上方を通過する移送空気を保護スーツ内に放出し、それにより移送空気が、ベスト空気ファンの作用により、ベスト空気路の入力端部内に引込まれるように構成されていることを特徴とする請求項１７記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
19. 加熱手段が少なくとも一つの電気加熱ストリップを備え、温度センサーが、ユーザーが調節可能な電子式制御部に対して、ベストの温度がユーザーに選択された温度よりも低いことを伝達すると、電気加熱ストリップが、電気的に可逆な低温側である両面使用可能な熱電気冷却器モジュールの電気的に可逆な低温側に連結されるように構成されていることを特徴とする請求項１６記載のパーソナル冷却兼加熱システム。
20. 冷却ユニットと、冷却手段と、加熱ユニットと、加熱手段と、温度伝達媒体移送手段と、電源供給装置が、ユーザーにより着用可能なキャリヤに取付けられており、それによりパーソナル冷却兼加熱システムが携帯用になるように構成されていることを特徴とする請求項２〜１０、１２〜１９のいずれか一つに記載のパーソナル冷却兼加熱システム。

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