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JPH06127486A - Cooling clothes - Google Patents

Cooling clothes

Info

Publication number
JPH06127486A
JPH06127486A JP30648092A JP30648092A JPH06127486A JP H06127486 A JPH06127486 A JP H06127486A JP 30648092 A JP30648092 A JP 30648092A JP 30648092 A JP30648092 A JP 30648092A JP H06127486 A JPH06127486 A JP H06127486A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
heat pipe
cooling
working fluid
loop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30648092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Saito
祐士 斎藤
Isao Kaji
功 加治
Masataka Mochizuki
正孝 望月
Shinichi Sugihara
伸一 杉原
Masahiko Ito
雅彦 伊藤
Koichi Masuko
耕一 益子
Fumiaki Aoyama
文明 青山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP30648092A priority Critical patent/JPH06127486A/en
Publication of JPH06127486A publication Critical patent/JPH06127486A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide cooling clothes having uniform and high cooling capacity. CONSTITUTION:A loop type heat pipe 4 is attached along the cloth surfaces of clothes parts 2 and 3 and a pump 6 is located as working fluid is forcibly circulated. A plurality of heat pipes 7 a part of which are heat-exchangeably connected to the loop type heat pipe 4 are spread to the parts of the clothes parts 2 and 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、航空機のパイロット
や高温環境作業者等により使用される冷却服に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling garment used by aircraft pilots, workers in high temperature environments and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば航空機のパイロットは、狭い操縦
室内において飛行機の操縦中に極度に緊張するため、体
温が上昇して発汗し、操縦中に不快感を感じるととも
に、飛行機の着陸後に体調を崩してしまうという問題が
あった。このため、このようなパイロットに対しては体
温調整のために種々の冷却服が開発されている。
2. Description of the Related Art For example, an airplane pilot is extremely nervous while operating an airplane in a narrow cockpit, and therefore, his body temperature rises to cause sweating, which makes him uncomfortable during operation. There was a problem that it would end up. Therefore, various cooling suits have been developed for such pilots in order to adjust the body temperature.

【0003】例えば、この冷却服の代表的なものとし
て、換気式の冷却服や水冷機構を備えた冷却服がある。
換気式の冷却服は衣服内を冷却風によって換気し、この
冷却風および汗の蒸発によって衣服内の冷却を行うもの
である。また、水冷機構を備えた冷却服は、衣服に細い
水冷管を取り付け、この水冷管内に冷却水を通して冷却
を行うものである。
For example, as a representative of this cooling garment, there are a ventilation type garment and a cooling garment equipped with a water cooling mechanism.
The ventilation type cooling clothes ventilate the clothes by cooling air and cool the clothes by evaporating the cooling air and sweat. Further, a cooling garment provided with a water cooling mechanism is one in which a thin water cooling pipe is attached to clothes and cooling water is passed through the water cooling pipe for cooling.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、換気式
の冷却服では、冷却するのに発汗を必要とするため、着
衣者であるパイロットに発汗による疲労感を招いてしま
うという不都合があった。また、水冷機構を備えた冷却
服では、細くて長い水冷管を備える必要があり、冷却服
の重量化をもたらすとともに、この水冷管内に冷却水を
循環させる必要があるため、冷却水の圧力損失が増大
し、冷却水用のポンプの大型化を招いてしまうという不
都合があった。さらに、水冷機構を備えた冷却服では、
水冷管の長手方向に沿って冷却水の温度が変化するた
め、均一な冷却ができず、特に冷却水の入口側の温度が
低くなりすぎ、また出口側は冷却不足となる等によって
着衣者に不快感を与えてしまうという不都合があった。
However, in the ventilation type cooling clothes, sweating is required to cool the clothes, so that there is an inconvenience that a sweater feels fatigue due to sweating. In addition, a cooling garment equipped with a water cooling mechanism needs to be provided with a thin and long water cooling pipe, which causes the weight of the cooling garment to be increased and it is necessary to circulate the cooling water in the water cooling pipe, so that the pressure loss of the cooling water is lost. However, there is a problem in that the pump for cooling water is increased in size. Furthermore, in cooling clothes equipped with a water cooling mechanism,
Since the temperature of the cooling water changes along the longitudinal direction of the water cooling pipe, uniform cooling cannot be performed, and especially the temperature of the cooling water at the inlet side becomes too low and the outlet side becomes insufficiently cooled. There was an inconvenience of giving discomfort.

【0005】なお、高温環境下で作業する者等に対する
冷却服においても、上述したパイロット用冷却服と同様
の不都合があった。
The cooling garment for persons working in a high temperature environment has the same disadvantages as the pilot cooling garment described above.

【0006】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、着衣者に疲労感を与えず、かつ、快適な冷却が可
能であるとともに、小型・軽量化が図られた冷却服を提
供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a cooling garment that does not give a wearer a feeling of fatigue and is capable of comfortable cooling, and that is small and lightweight. That is the purpose.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、着衣者から熱を奪って外部に放熱す
る冷却機能を有する冷却服において、潜熱として熱を輸
送する作動流体を封入したループ型ヒートパイプが衣服
部の布面に沿って取り付けられるとともに、前記作動流
体を強制循環させるポンプが前記ループ型ヒートパイプ
に介在させられ、さらに一部を前記ループ型ヒートパイ
プに熱交換可能に接続した複数のヒートパイプが前記ル
ープ型ヒートパイプから衣服部の各部に延びて前記布面
に取付けられていることを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a working fluid for transporting heat as latent heat in a cooling garment having a cooling function of taking heat from a wearer and radiating the heat to the outside. The enclosed loop heat pipe is attached along the cloth surface of the clothes portion, a pump for forcibly circulating the working fluid is interposed in the loop heat pipe, and a part of the heat exchange is performed with the loop heat pipe. It is characterized in that a plurality of heat pipes that can be connected are extended from the loop-type heat pipe to each part of the clothing part and attached to the cloth surface.

【0008】また、前記複数のヒートパイプは、少量の
非凝縮性のガスを作動流体とともに封入した可変コンダ
クタンス型ヒートパイプとすることができる。
The plurality of heat pipes may be variable conductance heat pipes containing a small amount of non-condensable gas together with a working fluid.

【0009】また、前記複数のヒートパイプは、それぞ
れ循環路を形成するループ型のヒートパイプとすること
ができる。
The plurality of heat pipes may be loop type heat pipes each forming a circulation path.

【0010】さらに、前記ポンプは、液相の作動流体を
加熱して生じさせた気泡によって揚液する気泡ポンプと
することができる。
Further, the pump may be a bubble pump that pumps up liquid bubbles by heating the liquid working fluid.

【0011】[0011]

【作用】上記のように構成される冷却服は、ループ型ヒ
ートパイプに基端側を取付けられて衣服部の各部に延び
て布面に取付けられている各ヒートパイプの先端側を体
温で加熱されることによって、各ヒートパイプ内の作動
流体が蒸発し、この蒸気が凝縮部となる基端側に移動す
る際に潜熱の状態で熱輸送し、この基端側が取付けられ
ているループ型ヒートパイプとの間で熱交換が行われ
る。循環ポンプによって強制循環しているループ型ヒー
トパイプ内の作動流体は、熱交換した熱によって加熱さ
れ、封入されている作動流体が蒸気となって凝縮部に送
られ、潜熱の状態にて輸送してきた熱を外部に放出して
凝縮し、液相に戻った作動流体は循環ポンプによって、
複数のヒートパイプが取付けられている蒸発部方向へ送
られる。したがって、各ヒートパイプが潜熱の状態で大
量に熱輸送し、ループ型ヒートパイプを経由して外部に
放熱することによって着衣者の身体を効率良く冷却す
る。
In the cooling garment constructed as described above, the base end side is attached to the loop type heat pipe to extend to each part of the clothing part and the tip side of each heat pipe attached to the cloth surface is heated to the body temperature. As a result, the working fluid in each heat pipe evaporates, and when this vapor moves to the base end side that is the condensing part, it transfers heat in the latent heat state, and this base end side is attached to the loop type heat. Heat is exchanged with the pipe. The working fluid in the loop-type heat pipe, which is forcedly circulated by the circulation pump, is heated by the heat exchanged heat, and the enclosed working fluid becomes vapor and is sent to the condensing part, where it is transported in the latent heat state. The working fluid returned to the liquid phase by the circulation pump
It is sent to the evaporation part where a plurality of heat pipes are attached. Therefore, each heat pipe transports a large amount of heat in a latent heat state, and radiates heat to the outside via the loop heat pipe to efficiently cool the body of the clothing person.

【0012】また、前記複数のヒートパイプを少量の非
凝縮性のガスを作動流体とともに封入した可変コンダク
タンス型ヒートパイプとすれば、着衣者の体温の上昇に
伴って、作動流体の加熱蒸発量が増加し、ヒートパイプ
内の蒸気圧が高くなって非凝縮性ガスを圧縮するため、
凝縮部の実効面積が拡大し、作動流体の蒸気の凝縮量が
増加して熱輸送量が増大する。また、体温が低下する
と、逆にヒートパイプ内の蒸気圧が低下するため非凝縮
ガスの容積が増大して凝縮部の実効面積が縮小し、作動
流体の蒸気の凝縮量が減るため熱輸送量が減少するよう
に自動調整される。
If the plurality of heat pipes are variable conductance type heat pipes in which a small amount of non-condensable gas is enclosed together with the working fluid, the heating evaporation amount of the working fluid increases as the body temperature of the wearer rises. Increase, the vapor pressure in the heat pipe increases and compresses the non-condensable gas,
The effective area of the condensing part is expanded, the amount of condensation of the vapor of the working fluid is increased, and the amount of heat transport is increased. On the contrary, when the body temperature decreases, the vapor pressure in the heat pipe decreases, so the volume of non-condensable gas increases and the effective area of the condensing part decreases, and the amount of condensed working fluid vapor decreases, so the amount of heat transport is reduced. Is automatically adjusted to decrease.

【0013】また、前記複数のヒートパイプを、それぞ
れ循環路を形成するループ型のヒートパイプとすれば、
ヒートパイプ内の作動流体の流れが蒸気流と液流とに分
離されるため飛散限界がなくなり、熱輸送能力が向上す
る。
If the plurality of heat pipes are loop type heat pipes each forming a circulation path,
Since the flow of the working fluid in the heat pipe is separated into the vapor flow and the liquid flow, the scattering limit is eliminated and the heat transport capacity is improved.

【0014】さらに、前記ポンプを、液相の作動流体を
加熱して生じさせた気泡によって揚液する気泡ポンプと
すれば、加熱されて作動流体中に蒸気泡が発生して、そ
のポンプ作用によって作動流体がループ型ヒートパイプ
中を強制循環させられる。
Further, if the pump is a bubble pump that pumps up liquid bubbles with bubbles generated by heating the working fluid, vapor bubbles are generated in the working fluid when heated, and the pump action causes The working fluid is forced to circulate in the loop heat pipe.

【0015】[0015]

【実施例】以下、この発明の実施例を第1図ないし第5
図を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to FIGS.
It will be described with reference to the drawings.

【0016】図1ないし図3は、この発明の冷却服の第
1実施例を示すもので、ベスト型の冷却服1は、航空機
のパイロットの肌着として用いられるものであって、通
常の布地により構成されている前身頃2および後身頃3
の表面には、金属パイプ製のループ型ヒートパイプ4の
蒸発部4aが、前身頃2の上縁に沿うとともに、左袖ぐ
りの下方を経由して後身頃3に続き、後身頃3の上縁に
沿うように配設され、後身頃3の上部から右側部を下降
して右裾付近で凝縮部4bとなり、この凝縮部4bは前
記前身頃2の上部に配設された蒸発部4aに連通して閉
ループを形成し、前記凝縮部4bには冷却器5が介設さ
れるとともに、冷却器5の下流側には循環ポンプ6が介
設されている。
1 to 3 show a first embodiment of a cooling garment according to the present invention. A vest type cooling garment 1 is used as the underwear of an aircraft pilot, and is made of a normal cloth. Front body 2 and back body 3 that are composed
On the surface of, the evaporation part 4a of the loop heat pipe 4 made of a metal pipe extends along the upper edge of the front body 2 and continues to the rear body 3 via the lower part of the left sleeve, and the upper edge of the rear body 3 Along the right side of the back body 3 and descends from the upper portion of the back body 3 to a condensing portion 4b near the right hem. The condensing portion 4b communicates with an evaporating portion 4a arranged on the upper portion of the front body 2. To form a closed loop, a condenser 5 is provided in the condenser 4b, and a circulation pump 6 is provided downstream of the condenser 5.

【0017】したがって、ループ型ヒートパイプ4内に
封入されている作動流体は、冷却器5で冷却されると凝
縮して凝縮部4bに溜り、凝縮部4bに溜った作動流体
は、循環ポンプ6によって蒸発部4aに供給されるが、
作動流体の封入量等の条件によって、液単相流と蒸気単
相流との相変化を行いながら移動するか、あるいは気液
二相流のままの状態で移動するかのいずれかの方式で強
制循環させられる。
Therefore, the working fluid enclosed in the loop heat pipe 4 is condensed by the cooler 5 and is accumulated in the condensing part 4b. The working fluid accumulated in the condensing part 4b is circulated by the circulation pump 6. Is supplied to the evaporation unit 4a by
Depending on the conditions such as the amount of the working fluid filled, either the liquid single-phase flow and the vapor single-phase flow move while making a phase change, or the two-phase flow of gas and liquid It is forced to circulate.

【0018】また作動流体は、循環ポンプ6によって強
制的に循環させられるため、凝縮部4bより高い位置に
配設された蒸発部4aへ容易に供給され、また、無重力
下や、飛行中にパイロットの姿勢が天地逆転したり、急
上昇時やバンク時の重力や遠心力の影響を受けても循環
量を一定に保持して正常に作動するようになっている。
Further, the working fluid is forcibly circulated by the circulation pump 6, so that the working fluid is easily supplied to the evaporating section 4a arranged at a position higher than the condensing section 4b, and the pilot fluid is used under zero gravity or during flight. Even if the posture is reversed upside down, or when it is affected by gravity or centrifugal force during a sudden ascent or banking, it keeps the circulation amount constant and operates normally.

【0019】また、ベスト型の冷却服1の前身頃2およ
び後身頃3の表面に配設されたループ型ヒートパイプ4
の蒸発部4aには、副ヒートパイプ系として細径の金属
パイプ製のヒートパイプ7が、その基端の円筒型の凝縮
部7aを前記蒸発部4aの外周に、熱伝達可能に被着す
るとともに、それぞれの先端側を前身頃2および後身頃
3の布地の表面に密着させた状態で、前身頃2および後
身頃3の中心に向けてそれぞれ配設されている。なお、
ループ型ヒートパイプ4の蒸発部4aおよびヒートパイ
プ7の蒸発部7bは、冷却服1の布地の表面に接着剤ま
たは縫い付けによって取り付けられている。また、ヒー
トパイプ7の蒸発部7bは、その内周にウィックを備え
ており、したがって、その配設方向を水平方向や上方に
延在するようにしても、ヒートパイプとして作動させる
ことができる。
Further, a loop type heat pipe 4 is provided on the surface of the front body 2 and the back body 3 of the vest type cooling garment 1.
A heat pipe 7 made of a metal pipe having a small diameter as a sub heat pipe system is attached to the evaporating portion 4a of the above so that a cylindrical condensing portion 7a at the base end thereof is heat-transferably attached to the outer periphery of the evaporating portion 4a. At the same time, the front ends of the front body 2 and the back body 3 are arranged in close contact with the surfaces of the fabrics of the front body 2 and the back body 3, respectively, toward the centers of the front body 2 and the back body 3. In addition,
The evaporation part 4a of the loop-type heat pipe 4 and the evaporation part 7b of the heat pipe 7 are attached to the surface of the cloth of the cooling suit 1 by an adhesive or by sewing. Further, the evaporation section 7b of the heat pipe 7 is provided with a wick on its inner circumference, and therefore, even if the evaporation direction is extended horizontally or upward, it can be operated as a heat pipe.

【0020】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明する。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described.

【0021】パイロットは、このベスト型の冷却服1を
下着として素肌の上に直接着用し、その上に断熱性を有
する所定の飛行服を身につける。この場合、ループ型ヒ
ートパイプ4の冷却器5と循環ポンプ6とが介設されて
いる凝縮部4aを、パイロットの腰付近から外方に露出
した状態とする。つぎにパイロットは、航空機のコック
ピットに入り操縦席に着いた後、ループ型ヒートパイプ
4の冷却器5と循環ポンプ6とを電源に接続してスイッ
チを入れる。
The pilot wears this vest type cooling suit 1 as underwear directly on the bare skin, and wears a predetermined flight suit having heat insulating properties. In this case, the condenser part 4a in which the cooler 5 of the loop heat pipe 4 and the circulation pump 6 are provided is exposed from the waist of the pilot to the outside. Next, the pilot, after entering the cockpit of the aircraft and arriving at the cockpit, connects the cooler 5 of the loop heat pipe 4 and the circulation pump 6 to the power source and turns on the switch.

【0022】冷却器5を作動させることによって、ルー
プ型ヒートパイプ4内の作動流体は、凝縮して凝縮部4
bに溜り、この作動流体は循環ポンプ6によって蒸発部
4aに供給されて強制循環させられる。
By operating the cooler 5, the working fluid in the loop heat pipe 4 is condensed and condensed.
Collected in b, this working fluid is supplied to the evaporator 4a by the circulation pump 6 and forcedly circulated.

【0023】一方、ループ型ヒートパイプ4の蒸発部4
aに凝縮部7aを被着したヒートパイプ7は、着用して
いるパイロットの胸部および背中等の上半身に密接して
配設されているため、蒸発部7b内の作動流体が体温で
加熱されると沸騰し、作動流体の蒸気となって凝縮部7
aに移動する。このとき、作動流体の蒸気が潜熱の状態
で熱輸送し、円筒状の凝縮部7aの中心を貫通するよう
に設けられたループ型ヒートパイプ4の蒸発部4aに接
触し、熱を奪われて凝縮し、液相に戻った作動流体はウ
ィックの毛細管作用で蒸発部7bに還流する。
On the other hand, the evaporation section 4 of the loop heat pipe 4
Since the heat pipe 7 in which the condensing portion 7a is adhered to a is disposed in close contact with the upper body such as the chest and back of the pilot who is wearing the working fluid in the evaporating portion 7b is heated to the body temperature. Is boiled to become the working fluid vapor and condensing part 7
Move to a. At this time, the vapor of the working fluid transfers heat in a latent heat state and contacts the evaporation section 4a of the loop heat pipe 4 provided so as to penetrate through the center of the cylindrical condensation section 7a, and the heat is taken away. The working fluid that has condensed and returned to the liquid phase returns to the evaporation portion 7b by the capillary action of the wick.

【0024】その結果、例えばループ型ヒートパイプ4
が気液二相ループの場合には、凝縮部7aからの放熱に
よって加熱される蒸発部4a内の作動流体は、蒸発して
液相の作動流体中に蒸気泡が発生した状態で、蒸発部4
aに取付けられた各ヒートパイプ7の凝縮部7aからそ
れぞれ吸収した熱を、蒸気泡内に蒸発潜熱の形で保持し
た二相流となって凝縮部4bまで熱輸送する。
As a result, for example, the loop type heat pipe 4
Is a gas-liquid two-phase loop, the working fluid in the evaporating section 4a heated by heat radiation from the condensing section 7a evaporates and vapor bubbles are generated in the working fluid in the liquid phase. Four
The heat absorbed from the condensing part 7a of each heat pipe 7 attached to a is transferred to the condensing part 4b as a two-phase flow held in the vapor bubble in the form of latent heat of vaporization.

【0025】そして、凝縮部4bに達した二相流は、冷
却器5において熱を奪われて凝縮し、蒸気泡が液相に戻
って凝縮部に溜り、循環ポンプ6によって再び蒸発部4
aに供給される。
The two-phase flow reaching the condenser 4b is deprived of heat in the cooler 5 and condensed, and vapor bubbles return to the liquid phase and accumulate in the condenser.
is supplied to a.

【0026】したがって、パイロットは航空機の離陸準
備作業中および離陸走行中等に極度に緊張するため体温
が上昇すると、冷却服1の各部に取り付けられたヒート
パイプ7の蒸発部7bはパイロットの身体から発する熱
を吸収して凝縮部7aに熱輸送し、この凝縮部7aにお
いて熱をループ型ヒートパイプ4の蒸発部4aとの間で
熱交換するとともに、このループ型ヒートパイプ4によ
って外部に放出されるため、疲労感を生じることなく快
適に航空機の操縦ができる。
Therefore, when the pilot is extremely nervous during the preparation work for takeoff of the aircraft and during the takeoff run, and the body temperature rises, the evaporation part 7b of the heat pipe 7 attached to each part of the cooling suit 1 emanates from the body of the pilot. The heat is absorbed and transported to the condensing part 7a, the heat is exchanged with the evaporating part 4a of the loop heat pipe 4 in the condensing part 7a, and the heat is released to the outside by the loop heat pipe 4. Therefore, the aircraft can be comfortably operated without causing fatigue.

【0027】このように冷却服1は、ループ型ヒートパ
イプ4および多数のヒートパイプ7を採用しているた
め、水や冷気を熱媒とする従来の冷却服と比べると、一
度に大量の熱輸送を行うことができるとともに、管材の
小径化が可能となり、冷却服1の軽量化を図ることがで
きる。また、ヒートパイプ7の均熱効果により温度差が
生じず、着衣者に温度差に起因した不快感を与えること
もない。
Since the cooling suit 1 employs the loop type heat pipe 4 and a large number of heat pipes 7 as described above, a large amount of heat is applied at a time as compared with the conventional cooling suit using water or cold air as the heat medium. In addition to being transportable, the diameter of the pipe material can be reduced and the weight of the cooling garment 1 can be reduced. Further, a temperature difference does not occur due to the soaking effect of the heat pipe 7, and the clothes are not made uncomfortable due to the temperature difference.

【0028】なお、冷却服1による冷却量の調整は、ル
ープ型ヒートパイプ4の循環ポンプ6による作動流体の
単位時間当りの循環量の制御や、冷却器5の冷却能力の
制御等によって行うことができるが、ヒートパイプ7と
して可変コンダクタンス型ヒートパイプを用いれば、体
温の変化に応じて熱輸送量を自動調整することができ
る。
The cooling amount by the cooling suit 1 is adjusted by controlling the circulation amount of the working fluid per unit time by the circulation pump 6 of the loop heat pipe 4, controlling the cooling capacity of the cooler 5, and the like. However, if a variable conductance heat pipe is used as the heat pipe 7, the heat transport amount can be automatically adjusted according to changes in body temperature.

【0029】すなわち、ループ型ヒートパイプ4の蒸発
部4aに凝縮部7aを被着したヒートパイプ7を、その
内部に凝縮性の作動流体とともに少量の非凝縮性ガスを
封入した可変コンダクタンス型のヒートパイプとする。
これによって、凝縮部7a側に集まる非凝縮性ガスは、
パイロットの体温が低いと、作動流体の蒸気圧が低いた
め、凝縮部内において圧縮されずに大きな容積を占め
る。その結果、ループ型ヒートパイプ4との間で熱交換
が行われる凝縮部7aの実効面積が狭くなり、気相の作
動流体の凝縮量が減少し、ヒートパイプ7による熱輸送
量が少なく抑えられる。
That is, the heat pipe 7 in which the condenser portion 7a is attached to the evaporation portion 4a of the loop heat pipe 4 is a variable conductance type heat in which a small amount of non-condensable gas is enclosed together with the condensable working fluid. Use a pipe.
As a result, the non-condensable gas collected on the side of the condensing unit 7a is
When the body temperature of the pilot is low, the vapor pressure of the working fluid is low, so that the pilot occupies a large volume without being compressed. As a result, the effective area of the condenser 7a where heat is exchanged with the loop heat pipe 4 is narrowed, the amount of condensation of the vapor-phase working fluid is reduced, and the amount of heat transport by the heat pipe 7 is suppressed. .

【0030】また、パイロットの体温上昇が激しくなる
と、作動流体の蒸発が活発化し、ヒートパイプ内の蒸気
圧が上昇するため非凝縮性ガスが圧縮されて、その容積
が縮小するため、凝縮部7aの実効面積が拡大して、気
相の作動流体の凝縮量が増大する。その結果、ヒートパ
イプ7による熱輸送量が増大して冷却能力が高くなる。
したがって、このヒートパイプ7では体温の上昇に見合
った分だけループ型ヒートパイプ4側へ熱伝達すること
によって、冷却量が自動調整され、冷却不足や過冷却を
防止することができる。
When the pilot's body temperature rises violently, the evaporation of the working fluid is activated and the vapor pressure in the heat pipe rises, so that the non-condensable gas is compressed and the volume thereof is reduced, so that the condensing portion 7a. The effective area is increased, and the amount of condensation of the vapor-phase working fluid is increased. As a result, the amount of heat transported by the heat pipe 7 increases and the cooling capacity increases.
Therefore, in this heat pipe 7, the amount of cooling is automatically adjusted by transferring heat to the side of the loop heat pipe 4 in an amount commensurate with the rise in body temperature, so that insufficient cooling or supercooling can be prevented.

【0031】また図3はこの発明の第2実施例の冷却服
11を示し、これは前記第1実施例におけるヒートパイ
プ7の代りに、蒸発部18がループ状になったループ型
のヒートパイプ17を用いたもので、第1実施例と比べ
てヒートパイプ17は、作動流体の液還流路18aと蒸
気流路18bとが分離されるため、飛散限界がなくな
り、その結果、ヒートパイプ17の熱輸送量が増大す
る。
FIG. 3 shows a cooling garment 11 according to a second embodiment of the present invention, which is a loop type heat pipe in which the evaporation portion 18 has a loop shape instead of the heat pipe 7 in the first embodiment. In comparison with the first embodiment, the heat pipe 17 is different from the first embodiment in that the liquid reflux passage 18a and the vapor passage 18b for the working fluid are separated from each other, so that there is no scattering limit, and as a result, the heat pipe 17 Heat transfer increases.

【0032】また、前記第1実施例における冷却器5の
代りに、冷凍サイクル14の膨張器14aを、ループ型
ヒートパイプ4の凝縮部4bとの間で熱交換可能に配設
した熱交換器15が設けられている。
Further, instead of the cooler 5 in the first embodiment, a heat exchanger in which an expander 14a of the refrigeration cycle 14 is arranged so that heat can be exchanged with the condensing part 4b of the loop heat pipe 4. 15 are provided.

【0033】さらに、図4および図5はこの発明の第3
実施例の冷却服21を示すもので、前記第1実施例にお
ける循環ポンプ6の代りに気泡ポンプを用いたもので、
ループ型ヒートパイプ4の凝縮部4bの下流側に介設さ
れるポンプ26は、図5に示すように、凝縮部4bの上
昇区間の下部外周に、加熱手段として電気ヒータ26a
を巻装したもので、この電気ヒータ26aで凝縮部を加
熱することによって、作動流体中に蒸気泡Vを発生させ
て、この蒸気泡Vが発生することによって、凝縮部4b
の下降区間の作動流体との間に比重差を生じさせ、この
比重差に起因するヘッド差によって、一種の気泡ポンプ
として作用させるもので、電気ヒータ26aだけで良い
ため機械的なポンプを用いる場合と比べて、装置の大幅
な小型・軽量化を図ることができる。
Furthermore, FIGS. 4 and 5 show a third embodiment of the present invention.
1 shows a cooling garment 21 of an embodiment, in which a bubble pump is used instead of the circulation pump 6 in the first embodiment,
As shown in FIG. 5, the pump 26 provided on the downstream side of the condensing part 4b of the loop heat pipe 4 has an electric heater 26a as a heating means on the outer periphery of the lower part of the ascending section of the condensing part 4b.
The electric heater 26a heats the condensing part to generate vapor bubbles V in the working fluid, and the vapor bubbles V generate to condense the condensing part 4b.
When a mechanical pump is used because a specific gravity difference is generated between the working fluid and the working fluid in the descending section, and the head difference resulting from the specific gravity difference causes the type of bubble pump to act. Compared with, the size and weight of the device can be greatly reduced.

【0034】また、この実施例においても、前記第1実
施例の場合と同様にヒートパイプ7内に非凝縮性ガスを
封入し、可変コンダクタンス型のヒートパイプとしても
よく、またヒートパイプ7の蒸発部7aをループ状に形
成することもできる。
Also in this embodiment, as in the case of the first embodiment, a non-condensable gas may be enclosed in the heat pipe 7 to form a variable conductance type heat pipe. The portion 7a can also be formed in a loop shape.

【0035】なお、上記各実施例においては、冷却服と
して航空機のパイロット用のベスト型の冷却服1,1
1,21について説明したが、ベスト型の冷却服に限ら
ずジャケットタイプやズボン等であってもよいのは勿論
である。また、その用途もパイロット用に限らず、溶鉱
炉での作業者、鋳造作業者および消防管等のように高温
環境下で作業を行う者用の耐熱服や耐火服等として、ま
たは、レーシングカーやバイク等のレーサ用のレーシン
グスーツや、手術中の医師等の発汗を嫌う職種用の作業
服として、さらに、農薬散布者用の防護服や、潜水夫、
宇宙飛行士等のように外界との接触を断つ者用の装備等
にも好適に実施することができる。
In each of the above embodiments, as the cooling suit, the best type cooling suit 1, 1 for the pilot of the aircraft is used.
Although 1 and 21 have been described, it is needless to say that they are not limited to the vest type cooling clothes and may be jacket types or pants. Also, its application is not limited to pilots, but also as heat-resistant clothes and fire-resistant clothes for workers who work in high temperature environments such as workers in blast furnaces, casting workers and fire pipes, or racing cars and Racing suits for racers such as motorcycles, work clothes for occupations such as doctors who do not want to sweat during surgery, protective clothing for pesticide sprayers, divers,
It can also be suitably implemented in equipment or the like for persons who cut off contact with the outside world, such as astronauts.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の冷却服
は、潜熱として熱を輸送する作動流体を封入したループ
型ヒートパイプが衣服部の布面に沿って取り付けられる
とともに、前記作動流体を強制循環させるポンプが前記
ループ型ヒートパイプに介在させられ、さらに一部を前
記ループ型ヒートパイプに熱交換可能に接続した複数の
ヒートパイプが前記ループ型ヒートパイプから衣服部の
各部に延びて前記布面に取付けられているので、ヒート
パイプ特性によって服全体を均一に冷却できるととも
に、単位時間当り熱輸送能力が高いため、水冷式の場合
と比べて管路を小径とできるので、冷却服の薄型化およ
び軽量化が図れ、さらに、優れた着心地および作業性を
得ることができる。また循環ポンプ等の設備も水冷式の
場合より小型化できる等の効果を有している。
As described above, in the cooling garment of the present invention, the loop type heat pipe enclosing the working fluid for transporting heat as latent heat is attached along the cloth surface of the clothes portion and the working fluid is forced. A circulating pump is interposed in the loop heat pipe, and a plurality of heat pipes, a part of which is connected to the loop heat pipe in a heat-exchangeable manner, extend from the loop heat pipe to each part of the clothes part to form the cloth. Since it is mounted on the surface, the entire clothes can be cooled uniformly due to the heat pipe characteristics, and since the heat transfer capacity per unit time is high, the diameter of the conduit can be made smaller than that of the water cooling type, so the cooling clothes are thin It is possible to achieve weight reduction and weight reduction, and also to obtain excellent comfort and workability. In addition, the equipment such as the circulation pump can be made smaller than the water-cooled type.

【0037】また、ループ型ヒートパイプの蒸発部に取
付ける複数のヒートパイプとして可変コンダクタンス型
のヒートパイプを用いれば、体温変化に応じて冷却量が
自動的にコントロールされため、快適な装着感が得られ
る。また、前記複数のヒートパイプをループ型ヒートパ
イプとすれば、蒸気流路と液還流路とが分離されるため
飛散限界がなくなり、通常の単管状のヒートパイプに比
べ熱輸送量を増大させることができる分、この冷却服の
冷却能力の増大を図ることができる。さらに、循環ポン
プとして気泡ポンプを用いれば、ポンプの小型化が可能
となり、その分冷却服の小型・軽量化を図ることができ
る。
If variable conductance type heat pipes are used as a plurality of heat pipes attached to the evaporating part of the loop type heat pipe, the cooling amount is automatically controlled according to changes in body temperature, so that a comfortable wearing feeling can be obtained. To be Further, if the plurality of heat pipes are loop heat pipes, the vapor flow passage and the liquid return flow passage are separated from each other, so that there is no scattering limit and the heat transport amount is increased as compared with a normal single pipe heat pipe. As a result, the cooling capacity of this cooling garment can be increased. Furthermore, if a bubble pump is used as the circulation pump, the pump can be downsized, and the cooling garment can be downsized and lightened accordingly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1実施例の冷却服を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing a cooling garment according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例におけるループ型ヒートパイプへの
副ヒートパイプ系の取付け状態を示す部分拡大斜視図で
ある。
FIG. 2 is a partially enlarged perspective view showing how the sub heat pipe system is attached to the loop heat pipe in the first embodiment.

【図3】この発明の第2実施例の冷却服を示す斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view showing a cooling garment according to a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3実施例の冷却服を示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view showing a cooling garment according to a third embodiment of the present invention.

【図5】第3実施例におけるループ型ヒートパイプの凝
縮部に設けられた気泡ポンプを示す部分拡大図である。
FIG. 5 is a partially enlarged view showing a bubble pump provided in a condenser of a loop heat pipe in a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…冷却服、 4…ループ型ヒートパイプ、 4a…蒸
発部、 4b…凝縮部、 5…冷却器、 6…循環ポン
プ、 7…ヒートパイプ、 7a…凝縮部、7b…蒸発
部、 17…ループ型のヒートパイプ、 18a…液還
流路、 18b…蒸気流路、 26…気泡ポンプ、 2
6a…電気ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cooling clothes, 4 ... Loop type heat pipe, 4a ... Evaporating part, 4b ... Condensing part, 5 ... Cooler, 6 ... Circulation pump, 7 ... Heat pipe, 7a ... Condensing part, 7b ... Evaporating part, 17 ... Loop Type heat pipe, 18a ... Liquid recirculation path, 18b ... Steam flow path, 26 ... Bubble pump, 2
6a ... Electric heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉原 伸一 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 伊藤 雅彦 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 青山 文明 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shinichi Sugihara 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Ltd. (72) Inventor Masahiko Ito 1-1-5, Kiba, Koto-ku, Tokyo Shareholders Company Fujikura (72) Inventor Koichi Masuko 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Ltd. (72) Inventor Fumiaki Aoyama 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 着衣者から熱を奪って外部に放熱する冷
却機能を有する冷却服において、 潜熱として熱を輸送する作動流体を封入したループ型ヒ
ートパイプが衣服部の布面に沿って取り付けられるとと
もに、前記作動流体を強制循環させるポンプが前記ルー
プ型ヒートパイプに介在させられ、さらに一部を前記ル
ープ型ヒートパイプに熱交換可能に接続した複数のヒー
トパイプが前記ループ型ヒートパイプから衣服部の各部
に延びて前記布面に取付けられていることを特徴とする
冷却服。
1. In a cooling garment having a cooling function of removing heat from a wearer and radiating the heat to the outside, a loop heat pipe enclosing a working fluid for transporting heat as latent heat is attached along the cloth surface of the garment. At the same time, a pump for forcedly circulating the working fluid is interposed in the loop heat pipe, and a plurality of heat pipes, a part of which is connected to the loop heat pipe in a heat exchangeable manner, are provided from the loop heat pipe to the clothes part. A cooling garment which extends to each part of and is attached to the cloth surface.
【請求項2】 前記複数のヒートパイプが、少量の非凝
縮性のガスを作動流体と共に封入した可変コンダクタン
ス型ヒートパイプであることを特徴とする請求項1に記
載の冷却服。
2. The cooling garment according to claim 1, wherein the plurality of heat pipes are variable conductance heat pipes containing a small amount of non-condensable gas together with a working fluid.
【請求項3】 前記複数のヒートパイプが、それぞれ循
環路を形成するループ型のヒートパイプであることを特
徴とする請求項1に記載の冷却服。
3. The cooling garment according to claim 1, wherein each of the plurality of heat pipes is a loop type heat pipe that forms a circulation path.
【請求項4】 前記ポンプが、液相の作動流体を加熱し
て生じさせた気泡によって揚液する気泡ポンプであるこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の冷
却服。
4. The cooling garment according to claim 1, wherein the pump is a bubble pump that pumps up liquid bubbles with bubbles generated by heating the working fluid.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004134742A (en) * 2002-08-16 2004-04-30 Nec Corp Cooling device for electronic apparatus
US7420807B2 (en) 2002-08-16 2008-09-02 Nec Corporation Cooling device for electronic apparatus
JP2011512990A (en) * 2008-03-07 2011-04-28 スミス メディカル エーエスディー インコーポレーテッド Patient heat transfer device
JP2021104300A (en) * 2019-12-27 2021-07-26 颯爽工業株式会社 Body cooling and warming device

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