JP2018100796A - 冷却システム - Google Patents
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Abstract
【課題】持続的に冷却対象を冷却することができると共に、着用者が作業現場から離れ、再び作業現場に戻ってきた場合において、直ちに冷感を得ることができるようになした冷却システムを提供する。【解決手段】筺体2内に1次冷媒を循環させる1次冷媒回路3と2次冷媒を循環させる2次冷媒回路8の主要部とを含み、2次冷媒を蒸発器7で冷却して筺体2外に送り出すと共に、送り出した2次冷媒を受け入れる2次冷媒冷却装置1と、筺体2外において、2次冷媒回路8のうち主要部以外の副部に含まれ、冷却対象の近傍に到達して再び2次冷媒冷却装置1側に戻るように設けられた2次冷媒副回路11とを有する。2次冷媒副回路11は、着脱自在に設けられた2次冷媒の流路となる2次冷媒導出部材12を有し、更に、圧縮機4の運転継続中に2次冷媒導出部材12の装着を解除した場合に、2次冷媒導出部材12と入れ替える着脱自在な2次冷媒代替導出部を備える。【選択図】図1
Description
本発明は人体等を冷却するための冷却システムに関するものである。
例えば、高温の環境において作業を行う者の身体を冷却するシステムとして、従来図7に示すものが実用に供されている。
該図7に示す冷却システム100は、ペットボトル101に水Wを入れて凍らせた後、水を追加充填し、この冷却された水をポンプ102で衣服103内に設けられた水路104に送り出し、再びペットボトル101に戻すことにより身体を冷却するものである。尚、図中105は接続具、106はバッテリー、W1は氷を示す。
しかしながら、斯かる冷却システム100では、氷W1の潜熱を使って水を冷やしているため、2リットルのペットボトルを使用したとしても1時間も経たないうちに水温が上昇してしまうという問題点がある。
このため、水の冷却に氷の潜熱を利用するのではなく、冷水を循環させる冷凍サイクルを利用する装置、即ち、チラーを利用すれば、チラーが給電されている限り持続的に人を冷却することができるので、このようなシステムを採用することも考えられる。
このようなシステムでは、衣服側の水路とチラー側の水路とがホースなどの水路を介して繋がれているので、着用者がチラーから離れる場合、衣服側の水路とチラー側の水路の接続を解除すると共に解除部分をシールしなければならない。何故なら、衣服側の水路は肌に近いところを通らなければ有効に人体を冷却できないため、水路が設けられた衣服を作業着の下に着込んでいることが多く、容易に脱げないからである。
上述のように、水路の接続の解除及びシールを行えば、水の循環が滞るため、冷凍サイクルを停止しなければならない。これはチラー内部部品を保護するためである。しかしながら、一旦冷凍サイクルを停止してしまうと、再び水の温度を下げるのに時間がかかるため、水路を再接続したときに冷感が得られにくいという問題がある。
本発明は斯かる点に鑑みなされたものであって、持続的に冷却対象を冷却することができると共に、着用者が作業現場から離れ、再び作業現場に戻ってきた場合において、直ちに冷感を得ることができるようになした冷却システムを提供しようとするものである。
而して、本発明の要旨とするところは、筺体内に1次冷媒を循環させる1次冷媒回路と2次冷媒を循環させる2次冷媒回路の主要部とを含み、前記1次冷媒回路に圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器が組み込まれると共に、2次冷媒回路の前記主要部にポンプ、並びに前記蒸発器が組み込まれており、前記2次冷媒を前記蒸発器で冷却して前記筺体外に送り出すと共に、送り出した当該2次冷媒を受け入れる2次冷媒冷却装置と、前記筺体外において、前記2次冷媒回路のうち前記主要部以外の副部に含まれ、冷却対象の近傍に到達して再び前記2次冷媒冷却装置側に戻るように設けられた2次冷媒副回路とを有する冷却システムであって、前記2次冷媒副回路は、着脱自在に設けられた前記2次冷媒の流路となる2次冷媒導出部材を有し、更に、前記圧縮機の運転継続中に前記2次冷媒導出部材の装着を解除した場合に、当該2次冷媒導出部材と入れ替える着脱自在な2次冷媒代替導出部材を備えることを特徴とする冷却システムにある。
また、上記構成において、冷却対象を人とし、2次冷媒導出部材を、当該人が着用する衣服内を通る流体通路としてもよい。
また、上記構成において、2次冷媒代替導出部材を、可撓性を有する1本のチューブとしてもよい。
また、上記構成において、2次冷媒導出部材及び2次冷媒代替導出部材の着脱部分には、ワンタッチで接続を解除できる被係合部と係合部とからなる接続具対が設けられていることが好ましい。
また、上記接続具対を設ける場合において、該接続具対としては、接続の解除に連動して、被係合部及び係合部の夫々の流路が閉塞するものであることが好ましい。
本発明は上記の如き構成であるから、冷凍サイクルにより、電源が投入されてさえいれば持続的に冷却対象を冷却することができるものである。
また、圧縮機の運転継続中に2次冷媒導出部材の装着を解除した場合に、当該2次冷媒導出部材と入れ替える着脱自在な2次冷媒代替導出部材を備えているから、次の通りの効果を奏する。即ち、2次冷媒導出部材の装着を解除した場合には、2次冷媒回路における2次冷媒の循環が滞るため、圧縮機の運転を継続したままでは蒸発器の温度が徐々に低下し、1次冷媒回路における圧縮機の運転条件から逸脱して、(1次冷媒の液圧縮による過負荷→過電流などの原因で)圧縮機の故障を招くことになるが、2次冷媒導出部材の装着を解除したときにおいて、これに代えて2次冷媒代替導出部材を装着すると、2次冷媒回路における2次冷媒の循環が維持されるので、蒸発器の温度低下が防止又は緩和され、圧縮機の運転条件から逸脱するのを避けることができるものである。尚、2次冷媒導出部材の装着を単に解除し、圧縮機を停止することも考えられるが、その場合においては、圧縮機を再運転しても蒸発器の温度が上昇しているので、規定の温度にするには時間がかかり、冷却対象の温度を上昇させるという問題が生じる。
また、冷却対象が人であって、2次冷媒導出部材が人の着用する衣服内を通る流体通路である場合には、トイレ休憩などにいちいち衣服を脱がずに、2次冷媒導出部材の装着を解除し、2次冷媒代替導出部材を代わりに装着することにより、圧縮機の故障も避けられ、また、再度トイレ休憩から戻ってきた場合に、2次冷媒代替導出部材の代わりに2次冷媒導出部材を装着することで直ちに冷感を得られるものである。
また、2次冷媒代替導出部材が可撓性を有する1本のチューブである場合には、コストをかけずに、利便性を向上させることができるものである。
また、2次冷媒導出部材及び2次冷媒代替導出部材の着脱部分に、ワンタッチで接続を解除できる被係合部と係合部とからなる接続具対を設け、而も該接続具対が、接続の解除に連動して、被係合部及び係合部の夫々の流路が閉塞するものである場合には、2次冷媒導出部材及び2次冷媒代替導出部材の着脱をきわめてスムーズに行うことができるものである。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図中、1は2次冷媒冷却装置であり、筺体2内に1次冷媒を循環させる1次冷媒回路3と2次冷媒を循環させる2次冷媒回路8の主要部とを含み、前記1次冷媒回路3に圧縮機4、凝縮器5、減圧器6及び蒸発器7が組み込まれると共に、2次冷媒回路8の前記主要部にポンプ9、2次冷媒タンク10並びに前記蒸発器7が組み込まれており、前記2次冷媒を前記蒸発器7で冷却して前記筺体2外に送り出すと共に、送り出した当該2次冷媒を受け入れるものである。より具体的には、1次冷媒はR134a(フロン類)であり、2次冷媒は水であり、減圧器6はキャピラリチューブであり、ポンプ9は遠心式ポンプであり、蒸発器7はプレート熱交換器である。また、2次冷媒タンク10には、水を充填するためのキャップ(不図示)を有する。尚、1次冷媒は、上記の他にR410A、また2次冷媒は、上記の他にブラインでもよい。
11は2次冷媒副回路であり、前記筺体2外において、前記2次冷媒回路8のうち前記主要部以外の副部に含まれ、冷却対象の近傍に到達して再び前記2次冷媒冷却装置1側に戻るように設けられたものである。また、2次冷媒冷却装置1と2次冷媒副回路11との間には、双方の距離を拡大するための延長ホース対16が介在する。
而して、本実施形態に係る冷却システムは、上記2次冷媒冷却装置1と2次冷媒副回路11とをもって構成されるものである。
そして、本実施形態は、前記2次冷媒副回路11が、後述する接続具対14の機能により着脱自在に設けられた前記2次冷媒の流路となる2次冷媒導出部材12を有し、更に前記圧縮機4の運転継続中に前記2次冷媒導出部材12の装着を解除した場合に、当該2次冷媒導出部材12と入れ替える着脱自在な2次冷媒代替導出部材13を備えることを特徴とするものである。
また、本実施形態においては冷却対象が人であり、そして前記2次冷媒導出部材12としては、当該人が着用する衣服15内を通る流体通路(チューブ)としている。尚、図示はしないが、衣服の他に、シート状のものを用いてそれの内部に流体通路を設け、該シート状のもので包むことにより冷却するようにしてもよい。
また、前記2次冷媒代替導出部材13は、図4に示す如く、可撓性を有する1本のチューブとしても、或いは図5に示す如く、ブロック状の部材13aの内部にU字状の通路13bを形成してなるものとしてもよい。
また、前記2次冷媒導出部材12及び前記2次冷媒代替導出部材13の着脱部分には、ワンタッチで接続を解除できる被係合部14aと係合部14bとからなる接続具対14が設けられている。そして、前記接続具対14は、例えば、CPC社製ノンスピルカップリング等に代表されるような、接続の解除に連動して、前記被係合部14a及び係合部14bの夫々の流路が閉塞するものであり、図3及び図4に示す接続具対14と、図6に示す接続具対14とはその構成において相違している。即ち、図3及び図4に示す接続具対14は、ロック解除ボタン14b′を備えているのに対して、図6に示す接続具対14はこれを備えておらず、所定荷重以上の引き抜き方向の力が加わると、接続が解除されると共に被係合部14a及び係合部14b内の流路が閉鎖されるものである。
次に、本実施形態の作用について説明する。
1次冷媒回路3における圧縮機4を作動すると、1次冷媒は凝縮器5、減圧器6及び蒸発器7の順に流通し、これらの間において循環する。そして、2次冷媒回路8におけるポンプ9の作動によって、2次冷媒は前記蒸発器7で冷却されて筺体2外に送り出される。筺体2外に送り出された2次冷媒は、延長ホース対16の一方を介して2次冷媒副回路11における2次冷媒導出部材12内に流入する。そして、該2次冷媒導出部材12内を流通する2次冷媒によって冷却対象を冷却し、その後該2次冷媒は再び延長ホース対16の他方を介して2次冷媒回路8内に戻るものである。したがって、1次冷媒回路3における圧縮機4を作動すると共に、2次冷媒回路8におけるポンプ9を作動させ、これを継続すれば、持続的に冷却対象を冷却することができるものである。
1次冷媒回路3における圧縮機4を作動すると、1次冷媒は凝縮器5、減圧器6及び蒸発器7の順に流通し、これらの間において循環する。そして、2次冷媒回路8におけるポンプ9の作動によって、2次冷媒は前記蒸発器7で冷却されて筺体2外に送り出される。筺体2外に送り出された2次冷媒は、延長ホース対16の一方を介して2次冷媒副回路11における2次冷媒導出部材12内に流入する。そして、該2次冷媒導出部材12内を流通する2次冷媒によって冷却対象を冷却し、その後該2次冷媒は再び延長ホース対16の他方を介して2次冷媒回路8内に戻るものである。したがって、1次冷媒回路3における圧縮機4を作動すると共に、2次冷媒回路8におけるポンプ9を作動させ、これを継続すれば、持続的に冷却対象を冷却することができるものである。
また、圧縮機4の運転継続中に2次冷媒導出部材12の装着を解除した場合に、当該2次冷媒導出部材12と入れ替える着脱自在な2次冷媒代替導出部材13を備えているから、次の通りの効果を有する。即ち、2次冷媒導出部材12の装着を単に解除した場合には、2次冷媒回路8における2次冷媒の循環が滞るため、圧縮機4の運転を継続したままでは蒸発器7の温度が徐々に低下し、1次冷媒回路3における圧縮機4の運転条件から逸脱して、(1次冷媒の液圧縮による過負荷→過電流などの原因で)圧縮機4の故障を招くことになるが、2次冷媒導出部材12の装着を解除したときにおいて、これに代えて2次冷媒代替導出部材13を装着すると、2次冷媒回路8における2次冷媒の循環が維持されるので、蒸発器7の温度低下が防止又は緩和され、圧縮機4の運転条件から逸脱するのを避けることができるものである。尚、2次冷媒導出部材12の装着を単に解除し、圧縮機4を停止することも考えられるが、その場合においては、圧縮機4を再運転しても蒸発器7の温度が上昇しているので、規定の温度にするには時間がかかり、冷却対象の温度を上昇させるという問題が生じる。
また、冷却対象が人であって、2次冷媒導出部材12が人の着用する衣服15内を通る流体通路である場合には、トイレ休憩などにいちいち衣服を脱がずに、2次冷媒導出部材12の装着を解除し、2次冷媒代替導出部材13を代わりに装着することにより、圧縮機4の故障も避けられ、また、再度トイレ休憩から戻ってきた場合に、2次冷媒代替導出部材13の代わりに2次冷媒導出部材12を装着することで直ちに冷感を得られるものである。
また、2次冷媒代替導出部材13が可撓性を有する1本のチューブである場合には、コストをかけずに利便性を向上させることができるものである。
また、2次冷媒導出部材12及び2次冷媒代替導出部材13の着脱部分に、ワンタッチで接続を解除できる被係合部14aと係合部14bとからなる接続具対14を設け、而も該接続具対14が、接続の解除に連動して、被係合部14a及び係合部14bの夫々の流路が閉塞するものである場合には、2次冷媒導出部材12及び2次冷媒代替導出部材13の着脱をきわめてスムーズに行うことができるものである。
尚、上記実施の形態では、ポンプ9に遠心式ポンプを使用していたが、ギヤポンプなどの自吸式ポンプを使用しても構わない。その場合、ポンプの力で水を吸い上げることができるため、わざわざ2次冷媒タンクを筺体2内のポンプよりも高い位置に設ける必要はなく、2次冷媒タンク10を省略しても構わない。その場合、水の補給が問題となるが、図3において接続を解除した係合部14b及び被係合部14aに、夫々のシールを解除するために単なる接続具対(接続具対の夫々が開放されているもの)を差し込んだ後、これらの先端を水の入ったバケツなどに差し込んでポンプ9を運転することで、2次冷媒回路8内に水を補給することができる。
1 2次冷媒冷却装置
2 筺体
3 1次冷媒回路
4 圧縮機
5 凝縮器
6 減圧器
7 蒸発器
8 2次冷媒回路
9 ポンプ
10 2次冷媒タンク
11 2次冷媒副回路
12 2次冷媒導出部材
13 2次冷媒代替導出部材
14 接続具対
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12 2次冷媒導出部材
13 2次冷媒代替導出部材
14 接続具対
Claims (5)
- 筺体内に1次冷媒を循環させる1次冷媒回路と2次冷媒を循環させる2次冷媒回路の主要部とを含み、前記1次冷媒回路に圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器が組み込まれると共に、2次冷媒回路の前記主要部にポンプ、並びに前記蒸発器が組み込まれており、前記2次冷媒を前記蒸発器で冷却して前記筺体外に送り出すと共に、送り出した当該2次冷媒を受け入れる2次冷媒冷却装置と、
前記筺体外において、前記2次冷媒回路のうち前記主要部以外の副部に含まれ、冷却対象の近傍に到達して再び前記2次冷媒冷却装置側に戻るように設けられた2次冷媒副回路とを有する冷却システムであって、
前記2次冷媒副回路は、着脱自在に設けられた前記2次冷媒の流路となる2次冷媒導出部材を有し、
更に、前記圧縮機の運転継続中に前記2次冷媒導出部材の装着を解除した場合に、当該2次冷媒導出部材と入れ替える着脱自在な2次冷媒代替導出部材を備えることを特徴とする冷却システム。 - 前記冷却対象は人であって、前記2次冷媒導出部材は、当該人が着用する衣服内を通る流体通路であることを特徴とする請求項1に記載の冷却システム。
- 前記2次冷媒代替導出部材は、可撓性を有する1本のチューブであることを特徴とする請求項1又は2に記載の冷却システム。
- 前記2次冷媒導出部材及び前記2次冷媒代替導出部材の着脱部分には、ワンタッチで接続を解除できる被係合部と係合部とからなる接続具対が設けられていることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の冷却システム。
- 前記接続具対は、接続の解除に連動して、前記被係合部及び前記係合部の夫々の流路が閉塞することを特徴とする請求項4に記載の冷却システム。
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JP2016246411A JP2018100796A (ja) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | 冷却システム |
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JP (1) | JP2018100796A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020057147A1 (zh) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 热交换***及微型空调 |
WO2020098260A1 (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 微型空调 |
-
2016
- 2016-12-20 JP JP2016246411A patent/JP2018100796A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020057147A1 (zh) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 热交换***及微型空调 |
WO2020098260A1 (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-22 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 微型空调 |
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