JP2007098044A - 寝袋 - Google Patents

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敏勝 野水
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Abstract

【課題】 人一人が休憩するのに必要最小限の空間を冷房して、エネルギー資源の浪費を抑えることができる寝袋を提供すること。
【解決手段】 寝袋1を、内部に人間が横たわる空間Sを有する寝袋本体2に、スターリング冷凍機13と、通風路15と、前記スターリング冷凍機13に対して伝熱的に接続されると共に前記通風路15に露出して設けられた熱交換器20と、この熱交換器20に前記空間Sの空気を送る送風装置21とを有する空気調和装置3を接続して構成し、前記送風装置21によって、前記空間Sと熱交換器20との間で前記通風路15を経由して少なくとも一部の空気を循環させることで、前記寝袋本体2内の空間Sのみを冷房すればよく、また、前記スターリング冷凍機13自体が小電力で作動するので、エネルギー資源の浪費や環境汚染を抑えることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、トラックの長距離運転者等が夏季に休憩する際に用いられる寝袋に関するものである。
従来、この種の寝袋としては、枠体やカバー体等によって内部に人が横たわることができる空間を形成した寝袋が知られている(例えば、特許文献1参照。)。そして、これらの寝袋のうち、夏用のものは、寝袋自体の通気性を向上させることで、温まった空気を寝袋外部に逃がすようになっている。
特開2001−037609号公報
しかしながら、このような寝袋においては、温まった空気を外部に逃がすことで、間接的に寝袋内の温度を低下させることができるものの、寝袋内部を積極的に冷却することはできなかった。このため、例えばトラックの長距離運転者等が夏季に車内で休憩するような用途には不向きであった。これは、夏季においては、トラックの車内の気温が高くなることが多く、寝袋自体の通気性を向上させたとしても寝袋内の温度を下げることができない可能性があるためである。このため、トラックの長距離運転者等が夏季に車内で休憩する場合、トラックの窓を開け放った状態で休憩するか、又はトラックのエンジンをかけたままでトラック自体の空気調和装置を作動させることで、車内を冷房しながら休憩していた。しかしながら、前者の方法では、天候によってはあまり有効でないばかりでなく、防犯上危険があるという問題があった。また、後者の方法では、空気調和装置を動かすためだけにエンジンを回し続けることになるので、エネルギー資源の浪費に繋がるばかりでなく、大気汚染や騒音公害など、環境汚染の原因になるという問題があった。更に、後者の方法では、人一人が休憩するのに必要な空間のみならず、車内全体、即ち余分な空間まで冷房していた。
本発明は以上の問題点を解決し、人一人が休憩するのに必要最小限の空間を冷房して、エネルギー資源の浪費を抑えることができる寝袋を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に記載の寝袋は、内部に人間が横たわる空間を有する寝袋本体と、この寝袋本体に接続される空気調和装置とを有し、この空気調和装置が、スターリング冷凍機と、通風路と、この通風路に設けられると共に前記スターリング冷凍機に対して伝熱関係を有して設けられた熱交換器と、前記寝袋本体と熱交換器との間で前記通風路を経由して少なくとも一部の空気を循環させる送風装置とを有するものである。
また、本発明の請求項2に記載の寝袋は、請求項1において、前記通風路が、前記寝袋本体内空間の空気を循環させる循環経路と、前記寝袋本体外の空気を導入する導入路とを有するものである。
更に、本発明の請求項3に記載の寝袋は、請求項1乃至2において、前記熱交換器に対して、伝熱関係を有して蓄冷材を設けたものである。
本発明の請求項1に記載の寝袋は、以上のように構成することにより、前記空気調和装置を作動させると共に、この空気調和装置が接続された前記寝袋本体に横たわることで、前記寝袋本体内空間の空気が前記送風装置によって前記通風路内を通過する際に、前記熱交換器によって熱を奪われて冷却され、前記空間内に戻ることで、前記空間内が冷房される。そして、前記熱交換器によって奪われた熱は、前記スターリング冷凍機に奪われる。このように、前記寝袋本体内の空間のみを冷房するため、最小限の電力を消費するだけで済むので、エネルギー資源の浪費や環境汚染を抑えることができる。また、前記スターリング冷凍機自体が小電力で作動するので、電源として二次電池を用いることができ、これによって、使用時にエンジンを回し続ける必要がなくなるので、エネルギー資源の浪費や環境汚染を抑えることができる。
また、本発明の請求項2に記載の寝袋は、以上のように構成することにより、前記寝袋本体内空間の空気ばかりでなく、前記寝袋本体外の空気も冷却して前記寝袋本体内に送るので、前記寝袋本体の隙間等から外部の温かい空気が内部に流入しにくく、このため、休憩中の人がより快適に休憩することができる。
更に、本発明の請求項3に記載の寝袋は、以上のように構成することにより、非休憩時に前記スターリング冷凍機を用いて前記蓄冷材に蓄冷し、休憩時に前記蓄冷材に蓄えられた冷熱のみを用いて、或いは前記蓄冷材に蓄えられた冷熱と前記スターリング冷凍機の作動による冷熱を併用して前記寝袋本体内の空間を冷房するので、冷房中に吸熱のためにスターリング冷凍機を作動させる頻度を少なくすることができ、これによって、エネルギー資源の浪費や環境汚染をより低く抑えることができる。
以下、本発明の第一の実施形態について、図1及び図2に基づいて説明する。1は寝袋である。この寝袋1は、内部に人間が横たわることができる空間Sを有する寝袋本体2と、この寝袋本体2に接続された空気調和装置3とを有して構成されている。前記寝袋本体2は、断熱性を有するシート4と、このシート4内に設けられるフレーム5とを有して構成されている。そして、このフレーム5によって、前記空間Sを維持するように、前記シート4が支持されている。また、前記シート4には、使用者が首を出すのに必要な開口部6が形成されていると共に、前記空気調和装置3と接続するための接続口7が形成されている。
前記空気調和装置3について詳述する。8は外殻体であり、この外殻体8内において、前記空気調和装置3は機械室9と冷却室10とに区画されている。また、前記機械室9は、更に設置室11と排熱路12とに区画されていると共に、前記設置室11には吸気口11Aが、前記排熱路12には排気口12Aがそれぞれ形成されている。そして、前記機械室9には、スターリング冷凍機13が設けられている。このスターリング冷凍機13はフリーピストン型と呼ばれるものであり、胴部13Aと円筒部13Bを有しており、この円筒部13Bの先端側が吸熱部13C、基端側が排熱部13Dである。そして、このスターリング冷凍機13の排熱部13Dには、排熱用フィン14が伝熱的に取り付けられている。また、前記冷却室10には、通風路15が形成されている。この通風路15は、前記空間Sから空気を取り入れる入口部15Aと前記空間Sへ空気を送る出口部15Bとの間を繋ぐ循環経路16と、外気入口部17と前記循環経路16とを繋ぐ導入路18とを有して構成されている。なお、前記導入路18の流量は、前記循環経路16の流量よりも小さくなるように構成されている。また、前記機械室9と冷却室10との間には、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cが通される貫通孔19Aが形成された断熱材19が設けられている。また、前記通風路15内には、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cに対して伝熱的に取り付けられた熱交換器20が露出して設けられていると共に、この熱交換器20の前記出口部15B側に、送風装置21が設けられている。また、前記通風路15における前記熱交換器20の下方には、この熱交換器20の表面に凝縮した結露水を通す排水経路22が形成されていると共に、前記空気調和装置3の下部には、前記排水経路22を通って流下した結露水を受けるための水受け部23が設けられている。更に、前記排熱路12内には、外部送風装置24と、図示しない温度センサからの信号等を受けて前記スターリング冷凍機13、送風装置21及び外部送風装置24を制御するための制御回路25が設けられている。そして、前記空気調和装置3は、自動車自体或いは別途設けられた図示しない二次電池に接続される。なお、この二次電池は、前記空気調和装置3に内蔵しても良い。
次に、本実施形態の作用について説明する。まず使用者は、前記寝袋本体2のシート4の接続口7と前記空気調和装置3の入口部15Aと出口部15Bとを接続させる。そして、使用者が休憩する場合、使用者が図示しない操作部を操作することで、図示しない前記二次電池から電力が供給されて、前記スターリング冷凍機13、送風装置21及び外部送風装置24が作動する。そして、前記送風装置21が作動することで、前記空間Sの空気が前記接続口7を介して前記入口部15Aから通風路15に流入し、前記熱交換器20によって熱が奪われた後、冷却された空気が前記出口部15Bから前記接続口7を介して前記空間Sに送出される。同時に、前記外気入口部17から前記導入路18を通って外気が前記通風路15に流入し、前記熱交換器20によって熱が奪われた後、冷却された空気が前記出口部15Bから前記接続口7を介して前記空間Sに送出される。なお、前記空間S内の空気及び外気から奪われた熱は、前記スターリング冷凍機13が作動しているので、前記熱交換器20を介して前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cに吸収され、更に、前記排熱部13Dから排熱用フィン14に移動する。そして、前記外部送風装置24が作動していることで、前記空気調和装置3の外部から前記吸気口11Aを経て前記設置室11に流入し、前記排熱路12から排気口12Aを経て前記空気調和装置3の外部へ流出する気流が形成される。そして、この気流によって、前記スターリング冷凍機13の胴部13A及び前記排熱用フィン14から熱が奪われ、前記排気口12Aから前記空気調和装置3の外部へ排出される。これによって、前記寝袋本体2の空間Sが冷房される。なお、冷房のために消費される電力は、前述したように、前記スターリング冷凍機13と、送風装置21と、外部送風装置24を作動させるための電力及び前記制御回路25のための電力となるが、前記スターリング冷凍機13自体が小電力で作動するので、消費電力は少なく抑えられる。また、前記制御回路25によってタイマー運転させることで、消費電力をより少なく抑えることもできる。そして、使用者は、開口部6から首を出した状態で前記寝袋本体2内の空間Sに入って横たわり、休憩する。
なお、人体から水分が放出されることで狭い空間S内の湿度が高くなるので、前記熱交換器20の表面に水が凝縮(結露)し易くなるが、この結露水は前記熱交換器20から滴下し、前記排水経路22を通って前記水受け部23に貯められるので、前記寝袋本体2内が結露水で濡れる虞はない。また、前記シート4には、前記開口部6や接続口7等、様々な隙間を生じさせる可能性がある個所が存在するので、この隙間から空間Sに外気が流入してしまい、空間Sの温度を上げてしまう虞があるが、前述したように、前記外気入口部17から前記導入路18を通って外気が前記通風路15に流入し、前記熱交換器20によって熱が奪われた後、冷却された空気が前記出口部15Bから前記接続口7を介して前記空間Sに送出されるので、前記入口部15Aから前記通風路15に流入する空気の流量よりも、前記出口部15Bから空間Sに送出される冷却された空気の流量の方が大きくなる。このため、前記シート4に隙間が生じたとしても、この隙間を通過する気流の方向は、前記空間Sから前記寝袋本体2外に向かう方向となるので、少なくとも温かい外気が前記空間Sに流入しないようにすることができる。また、前記開口部6と使用者の首が触れることで、使用者の首が汗でベタベタすることがあり得るが、前記開口部6と使用者の首との間の隙間を通って前記空間Sの冷気が前記寝袋本体2外に流出するので、使用者が首に汗をかきにくくして、首がベタベタしにくいようにすることができる。更に、上記導入路18から導入される空気の流量をやや多くすることで、前記開口部6から出ている頭部等を前記空間Sから流出する冷気によって冷やすことができるので、窓を閉め切ることで暑くなった車内であっても、快適に休憩することができる。
以上のように本発明は、寝袋1を、内部に人間が横たわる空間Sを有する寝袋本体2に、スターリング冷凍機13と、通風路15と、前記スターリング冷凍機13に対して伝熱的に接続されると共に前記通風路15に露出して設けられた熱交換器20と、この熱交換器20に前記空間Sの空気を送る送風装置21とを有する空気調和装置3を接続して構成し、前記送風装置21によって、前記空間Sと熱交換器20との間で前記通風路15を経由して少なくとも一部の空気を循環させることで、前記寝袋本体2内の空間Sのみを冷房すればよく、また、前記スターリング冷凍機13自体が小電力で作動するので、エネルギー資源の浪費や環境汚染を抑えることができるものである。
また本発明は、前記通風路15が、前記空間Sの空気を循環させる循環経路16と、前記空間S外の空気を前記熱交換器20の上流側に導入する導入路18とを有することで、前記入口部15Aから前記通風路15に流入する空気の流量よりも、前記出口部15Bから空間Sに送出される冷却された空気の流量の方が大きくなるので、前記シート4に隙間が生じたとしても、この隙間を通過する気流の方向が、前記空間Sから前記寝袋本体2外に向かう方向となり、少なくとも温かい外気が前記空間Sに流入しないようにして、休憩中の人がより快適に休憩することができるものである。
次に、本発明の第二の実施形態について、図3及び図4に基づいて説明する。なお、上記実施形態と共通する部分については、共通の符号を付し、その説明を省略する。31は寝袋である。この寝袋31は、内部に人間が横たわることができる空間S´を有する寝袋本体32と、この寝袋本体32に接続された空気調和装置33とを有して構成されている。前記寝袋本体32は、断熱性を有するシート34と、このシート34内に設けられるフレーム35とを有して構成されている。そして、このフレーム35によって、前記空間S´を維持するように、前記シート34が支持されている。また、前記シート34には、使用者が首を出すのに必要な開口部36が形成されていると共に、前記空気調和装置33と接続するための接続口37が形成されている。更に、前記フレーム35には、前記空気調和装置33を設置するための設置部38が設けられている。
前記空気調和装置33について詳述する。39は外殻体であり、この外殻体39内において、前記空気調和装置33は機械室9と冷却室40とに区画されている。そして、前記機械室9には、スターリング冷凍機13が設けられていると共に、このスターリング冷凍機13の排熱部13Dには、排熱用フィン14が伝熱的に取り付けられている。また、前記冷却室40には、通風路41が形成されている。この通風路41は、前記空間S´から空気を取り入れる入口部41Aと前記空間S´へ空気を送る出口部41Bとの間を繋ぐ循環経路42と、外気入口部43と前記循環経路42とを繋ぐ導入路44とを有して構成されている。なお、前記導入路44の流量は、前記循環経路42の流量よりも小さくなるように構成されている。また、前記機械室9と冷却室40との間には、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cが通される貫通孔45Aが形成された断熱材45が設けられている。また、前記通風路41内には、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cに対して伝熱的に取り付けられた熱交換器20が露出して設けられていると共に、この熱交換器20の前記出口部41B側に、送風装置21が設けられている。また、前記熱交換器20の下方には、この熱交換器20の表面に凝縮した結露水を受けるための水受け部46が設けられている。
なお、本実施形態の作用については、符号が異なるだけで上記第一の実施形態とほぼ共通するので、その説明を省略する。また、本実施形態は、上記第一の実施形態と比較して重心が高くなるという欠点があるものの、設置面積が小さく済むので、自動車の車が狭い場合などはこちらの方が有効である。
次に、本発明の第三の実施形態について、図5に基づいて説明する。なお、上記各実施形態と共通する部分については、共通の符号を付し、その説明を省略する。51は寝袋を構成する空気調和装置である。この空気調和装置51は、外殻体52内において、機械室9と冷却室53とに区画されている。そして、前記機械室9には、スターリング冷凍機13が設けられていると共に、このスターリング冷凍機13の排熱部13Dには、排熱用フィン14が伝熱的に取り付けられている。また、前記冷却室53には、通風路54が形成されている。この通風路54は、前記空間Sから空気を取り入れる入口部54Aと前記空間Sへ空気を送る出口部54Bとの間を繋ぐ循環経路55と、外気入口部56と前記循環経路55とを繋ぐ導入路57とを有して構成されている。なお、前記導入路57の流量は、前記循環経路55の流量よりも小さくなるように構成されている。また、前記機械室9と冷却室53との間には、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cが通される貫通孔58A及び後述する蓄冷材60を収容するための凹部58Bが形成された断熱材58が設けられている。また、前記通風路54内には、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cに対して伝熱的に取り付けられた熱交換器59が露出して設けられていると共に、この熱交換器59の前記出口部54B側に、送風装置21が設けられている。そして、前記凹部58Bは、前記熱交換器59によって閉塞されると共に、前記凹部58Bには、蓄冷材60が収容される。なお、この蓄冷材60は、前記熱交換器59に対して、伝熱的に接している。また、前記通風路54における前記熱交換器59の下方には、この熱交換器59の表面に凝縮した結露水を通す排水経路61が形成されていると共に、前記空気調和装置51の下部には、前記排水経路61を通って流下した結露水を受けるための水受け部23が設けられている。
次に、本実施形態の作用について説明する。まず使用者は、前記寝袋本体2のシート4の接続口7と前記空気調和装置51の入口部54Aと出口部54Bとを接続させる。そして、使用者が図示しない操作部を操作することで、図示しない前記二次電池から電力が供給されて、前記スターリング冷凍機13及び外部送風装置24が作動する。このように前記スターリング冷凍機13及び外部送風装置24を作動させることで、前記熱交換器59の熱が奪われ、前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cから排熱部13Dを経て前記排熱用フィン14に移動する。なお、この際、前記送風装置21が作動していないので、前記通風路54の空気と前記熱交換器59との間の熱交換はあまり行われず、一方、前記熱交換器59と伝熱的に接した前記蓄冷材60との間で熱交換が行われることになる。そして、前記蓄冷材60の周囲が前記断熱材58によって囲まれていると共に、前記蓄冷材60と伝熱的に接した前記熱交換器59は前記スターリング冷凍機13によって吸熱され続けているので、前記蓄冷材60には熱が殆ど流入しない。このようにして、前記蓄冷材60には予め冷熱が蓄えられることになる。
そして、使用者が休憩する場合、使用者が図示しない操作部を操作することで、図示しない前記二次電池から電力が供給されて、前記スターリング冷凍機13及び外部送風装置24に加え、前記送風装置21が作動する。なお、前記蓄冷材60に蓄えられた冷熱の量が充分であれば、前記スターリング冷凍機13及び外部送風装置24への通電を停止しても良く、また、前記スターリング冷凍機13を介して外気から前記熱交換器59及び蓄冷材60に流れる熱量と前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cから排熱部13Dに流れる熱量がバランスする程度に、前記スターリング冷凍機13を弱作動させるようにしても良い。そして、前記送風装置21が作動することで、前記空間Sの空気が前記接続口7を介して前記入口部54Aから通風路54に流入し、前記熱交換器59によって熱が奪われた後、冷却された空気が前記出口部54Bから前記接続口7を介して前記空間Sに送出される。同時に、前記外気入口部56から前記導入路57を通って外気が前記通風路54に流入し、前記熱交換器59によって熱が奪われた後、冷却された空気が前記出口部54Bから前記接続口7を介して前記空間Sに送出される。なお、前記空間S内の空気及び外気から奪われた熱は、前記熱交換器59を介して前記蓄冷材60に吸収され、この蓄冷材60の顕熱及び融解潜熱として費やされる。また、前記スターリング冷凍機13が作動している場合は、前記空間S内の空気及び外気から奪われた熱の一部は、前記熱交換器59を介して前記スターリング冷凍機13の吸熱部13Cに吸収され、更に、前記排熱部13Dから排熱用フィン14に移動する。そして、前記外部送風装置24が作動していることで、前記空気調和装置51の外部から前記吸気口11Aを経て前記設置室11に流入し、前記排熱路12から排気口12Aを経て前記空気調和装置51の外部へ流出する気流が形成されるので、この気流によって、前記スターリング冷凍機13の胴部13A及び前記排熱用フィン14から熱が奪われ、前記排気口12Aから前記空気調和装置51の外部へ排出される。このようにして、前記寝袋本体2の空間Sが冷房される。なお、冷房のために消費される電力は、前述したように、前記スターリング冷凍機13と、送風装置21と、外部送風装置24を作動させるための電力及び前記制御回路25のための電力となるが、前記スターリング冷凍機13自体が小電力で作動するので、消費電力は少なく抑えられる。また、前記蓄冷材60に蓄えられた冷熱量が充分であれば、前記スターリング冷凍機13に供給する電力も抑えることができるので、全体の消費電力をより少なく抑えることができる。更に、前記制御回路25によってタイマー運転させることで、消費電力をより少なく抑えることもできる。そして、使用者は、開口部6から首を出した状態で前記寝袋本体2内の空間Sに入って横たわり、休憩する。以下の作用については、符号が異なるだけで上記各実施形態とほぼ共通するので、その説明を省略する。
以上のように本発明は、蓄冷材60を熱交換器59に対して伝熱的に接するように設けたことで、非休憩時に前記スターリング冷凍機13を用いて前記蓄冷材60に蓄冷し、休憩時に前記蓄冷材60に蓄えられた冷熱のみを用いて、或いは前記蓄冷材60に蓄えられた冷熱と前記スターリング冷凍機13の作動による冷熱を併用して前記寝袋本体2内の空間Sを冷房するので、冷房中に吸熱のために前記スターリング冷凍機13を作動させる頻度を少なくすることができ、これによって、エネルギー資源の浪費や環境汚染をより低く抑えることができるものである。
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、寝袋本体をフレームとシートとで構成しているが、要は空間が維持できればよいので、先行技術文献のように、空気を注入することで寝袋本体自体が空間を維持できるような構造にしても良い。また、上記各実施形態では、電源として二次電池を用いたが、これ以外の電源、例えば太陽電池や燃料電池等を用いても良い。
本発明の第一の実施形態を示す寝袋の断面図である。 同上、空気調和装置の拡大断面図である。 本発明の第二の実施形態を示す寝袋の断面図である。 同上、空気調和装置の拡大断面図である。 本発明の第三の実施形態を示す寝袋の空気調和装置の拡大断面図である。
符号の説明
1,31 寝袋
2,32 寝袋本体
3,33,51 空気調和装置
13スターリング冷凍機
15,41,54 通風路
16,42,55 循環経路
18,44,57 導入路
20,59 熱交換器
21 送風装置
60 蓄冷材
S,S´ 空間

Claims (3)

  1. 内部に人間が横たわる空間を有する寝袋本体と、この寝袋本体に接続される空気調和装置とを有し、この空気調和装置が、スターリング冷凍機と、通風路と、この通風路に設けられると共に前記スターリング冷凍機に対して伝熱関係を有して設けられた熱交換器と、前記寝袋本体と熱交換器との間で前記通風路を経由して少なくとも一部の空気を循環させる送風装置とを有することを特徴とする寝袋。
  2. 前記通風路が、前記寝袋本体内空間の空気を循環させる循環経路と、前記寝袋本体外の空気を導入する導入路とを有することを特徴とする請求項1記載の寝袋。
  3. 前記熱交換器に対して、伝熱関係を有して蓄冷材を設けたことを特徴とする請求項1乃至2記載の寝袋。
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