JP2012219411A

JP2012219411A - 冷却材料

Info

Publication number: JP2012219411A
Application number: JP2011087141A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Yoshida; 知弘吉田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2012-11-12

Abstract

【課題】各種運動時や衣服が押し潰され、通気流路に荷重が掛かった際にも、送風阻害が小さく、体内からの汗を効率良く蒸発させることで、人体の体温上昇を抑制し且つ運動阻害性が小さい冷却材料を提供することにある。
【解決手段】少なくとも吸水特性に優れる材料（吸汗材料）と空気の流れる通気流路部とから構成されることを特徴とする冷却材料。
【選択図】なし

Description

本発明は、酷暑下において体内からの汗を吸収、蒸発させることで、効率良く気化熱を奪うことによって、人体の体温上昇を抑制することが可能な冷却材料に関する。詳細には、密閉性の高い防護衣等を着用した際に生じる熱ストレスを抑制できる冷却材料に関するものである。

酷暑環境下で使用する冷却ベスト等については、従来から種々提案されている。例えば、冷却服の内側に冷却管を張り巡らせた冷房服等が提案されているが、衣服が各種運動により圧縮されたときの送風の阻害性等については詳細に言及されているものはない。

特許文献１には、薄い布帛の二重構成とした胴衣の内部に網状の中間層を挿入して通気流路とし、外皮部にはアルミニウムまたはアルミ銅の金属膜を蒸着して熱の放射と吸収の作用を防止した冷房服が例示されているが、内皮部や通気流路については特に限定された記載はない。

特許文献２には、服の身体側に張り巡らせた冷却管の内部に冷水もしくは低温のブラインを流す冷却服であり、送風の阻害性や身体側へ配置する生地等について考慮した記載はない。

特許文献３には、アイスパックを用いた冷却服に関する内容であり、アイスパックを使用した場合は、肌が非常に冷たくなり、また、アイスパック表面で水蒸気が結露し、皮膚に不快感をもたらすことを抑制するために、温度依存性形状記憶樹脂の多層構造体を使用し温度調節機能を持たせた冷却服に関する内容である。

特許文献４には、水分移行層、空気通過層および空気遮断層とからなり、水分移行層が抗菌性の繊維からなることが例示されているが、送風の阻害性や着用感についての記載はない。

特許文献５には、空気流路を確保するためのスペーサーと、スペーサーを覆う空気の漏れ難い上布及び身体側に接する空気の漏れ難い透湿性を有する下布からなる扁平マット及び送風手段を具備した冷却装置が例示されているが、肌側に配置された空気の漏れ難い扁平マットで覆われているため、体内から発散された汗を完全に処理し、蒸発潜熱を有効に利用できるとは考えにくく、スペーサーの送風阻害性についての記載もない。

特公昭４８−０３６６４６号公報特開平０４−３３３６０２号公報特開平０６−２５７００３号公報特開２００１−２８８６０５号公報特開２０１０−９１１６３号公報

本発明は従来技術の課題を背景になされたもので、各種運動時や衣服が押し潰され、通気流路に荷重が掛かった際にも、送風阻害が小さく、体内からの汗を効率良く蒸発させることで、人体の体温上昇を抑制し、かつ、運動阻害性が小さい冷却材料を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のとおりである。
（１）少なくとも吸水特性に優れる材料（吸汗材料）と空気の流れる通気流路部とから構成される冷却材料。
（２）通気流路部の送風面以外が通気性の無いカバー材料により囲まれ、通気流路部には、少なくとも１個以上の送風口が具備されている（１）に記載の冷却材料。
（３）（１）または（２）に記載の冷却材料を用いた冷却衣服。

本発明による冷却材料は、吸水特性に優れる材料（吸汗材料）と空気の流路を確保する通気流路部の少なくとも２つ以上から構成されるもので、各種運動時や鞄や装具等を装着し、衣服が押し潰され、通気流路に荷重が掛かった際にも、送風の阻害と装着性に関わる阻害（違和感）が小さく、効果的に空気を送り込むことができ、さらに、吸汗材料を用い、体内からの汗を吸収、蒸発させることで、効率良く気化熱を奪うことによって、人体の体温上昇を抑制することが可能な冷却材料を提供することが可能である。

本発明の冷却材料の構成を示す斜視図である。本発明の通気流路部の正面図と背面図の例を示す図である。本発明の冷却材料を使用した冷却衣服の例を示す図である。

以下、本発明を詳細に説明する。本発明に係る吸水特性に優れる材料（吸汗材料）は、汗を吸収拡散し、放散しやすい材料が好ましく、本来疎水性であるポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成繊維から適宜選定することが可能で、上記からなる繊維の原糸改質や表面加工により吸水拡散性、吸水速度及び放散性を向上させたもの、さらには、極細化繊維、異形断面形状繊維等を使用することも有効な手段である。また、これら繊維の混合化、複合化及び混繊した糸状からなる繊維集合体等を使用することも有効な手段となる。

吸水特性に優れる材料（吸汗材料）の形状としては、通常の衣料用の織物、編物、不織布、または紙のいずれでもよい。体等への密着性を考慮すると、織物と編物の形態が好ましい。より好ましくは、伸縮性に優れる編物である。

通気流路部としては、空気の流れを確保できる材料であれば特に限定されないが、熱可塑性樹脂の３次元スプリング構造体、エステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成繊維モノフィラメントを用いたダブルラッセル編物等が挙げられ、使用目的に応じて適宜選定することが可能である。しかし、各種運動時や圧縮時の送風の阻害性、着用性及び加工性等を考慮すると、３次元スプリング構造体が好ましい。この通気流路部の目的は、外部から与えられる機械的な力から通気流路を確保し、送風の阻害を防止することである。

通気流路部の吸水特性の優れる材料（吸汗材料）への配置形態については、特に限定されるものではない。例えば、３次元スプリング構造体またはダブルラッセル編物等を使用する場合には、送風の均一性を考慮すると、吸水特性の優れる材料面以外を空気の透過しない材料で囲い、送風の効率を上げることが有効な手段である。空気の透過しない材料とは、特に限定されないが、生地へ樹脂をラミネートもしくはコーティングした材料やフィルムが挙げられ、縫製により囲う場合には、貫通部にシール加工を施すことが、より好ましい形態である。また、通気流路部の吸水特性に優れる材料面側については、そのままの形態で使用することが可能であるが、通気性が確保できる補強布などで通気流路部を袋状に覆うことも可能である。

吸水特性の優れる材料（吸汗材料）と通気流路部の固定方法は、通気流路部を縫製、接着する、及び通気流路部を吸汗材料と他の材料で挟み押さえ込む方法等があるが、特に限定されるものではない。通風の均一性や装着性を考慮すると、通気流路部の上から他の材料で押さえ込むことがより好ましい。

通気流路部の設置場所は、身体のいかなる部位にも装着することが可能であるが、質量や装着感等を考慮すると、冷却効果の高い部位に選択的に配置することは有効な手段である。

通気流路部には、空気を送り込む送風口が少なくとも１個以上設置されていることが好ましい。送風の均一性等を考慮し、送風口の数は適宜設定が可能で、外部からの送風機やライン等からの空気供給が可能となる。送風口としては、空気が送風できる管であれば、特に限定されないが、装着感、重量等を考慮すると樹脂製のものが好ましい。

次に実施例および比較例を用いて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって制限されるものではない。尚、実施例に記載の評価は以下に記す方法による。

吸水特性に優れる材料（吸汗材料）を以下の方法で作製した。ポリエステルフィラメント（８４デシテックス７２フィラメント）を使用し、スムース組織で編成後、定法により精錬し、更に分散染料により染色した。その後、親水化剤（高松油脂株式会社製ＳＲ−１０００）を１％濃度でパッド、ドライし、親水性を付与した。このようにして得られた編地は、厚さ０．８０ｍｍ、質量１５３ｇ／ｍ^２、吸水拡散性が２ｓｅｃ以下、吸水速度１００ｍｍであった。

一方、３次元スプリング構造体を使用した通気流路部としては、東洋紡績株式会社製のブレスエアー（登録商標）を使用した。圧縮方向の厚みが２０ｍｍ、見掛け密度４５ｋｇ／ｍ^３、圧縮硬度３．５ｋｇ／φ２００のブレスエアーをタテ２０ｃｍ、ヨコ２０ｃｍの大きさで通気流路部とした。

一方、カバー材料は、ポリウレタンをナイロン織物へコーティングした布帛を使用した。使用したナイロン織物は、７８デシテックス９６フィラメントからなる質量６０ｇ／ｍ^２の平織物を定法により精錬、染色、撥水処理、乾燥後、コーターを使用し、ウレタン樹脂溶液をコーティングした。これを、１３０℃のオーブンで十分な皮膜が形成されるまで乾燥処理し、樹脂層厚５０μｍのカバー材料を得た。得られたカバー材料は、質量６８ｇ／ｍ^２の通気性の無い材料であった。更に、送風面以外をこのカバー材料で覆い送風の均一性を高めたものとし、ポリプロピレン製の長さ５ｃｍ、直径１５ｍｍの筒状の送風口を通気流路部の右側面へ設置した。

（着用試験）
上記吸汗材料を使用したＴシャツを作成し、カバー材料の４隅を吸汗材料に縫いつけた。送風温湿度１０℃×１０％ＲＨ、送風量１５０Ｌ／ｍｉｎで通気流路部へ送風しながら、冷却モニター試験を実施した。モニター試験は、環境温湿度３２℃×７０％ＲＨの人工気候室内で、３０分間（５ｋｍ／ｈｒ）トレッドミル上を駆け足し、鼓膜温上昇、心拍数、主観申告により温熱快適感を判定した。さらに、送風の阻害性と運動性については、ラジオ体操の各種運動を行った時の流量変動率とアンケートの結果から判定し、総合判定を行った。

（実施例１)
前記吸汗材料と通気流路部を使用し、着用試験を実施した。得られた着用試験の結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１における通気流路部と厚さ０．８ｍｍ、質量１４７ｇ／ｍ^２の親水化処理を施していない、吸水拡散性が２０ｓｅｃ以下、吸水速度２０ｍｍの吸汗材料を使用し、着用試験を実施した。着用試験結果を表１に示す。

実施例１は、温熱快適感に優れ、運動時においても送風性の阻害が小さく、運動にも支障しない好適な冷却材料であるのに対し、比較例１においては、温熱快適感つまり冷却効果が確認されない結果であった。

本発明の冷却材料は、各種運動時における圧縮や冷却材料の上に重量のある鞄や装具等を装着した際にも、送風阻害と運動阻害が小さく、発汗を利用した冷却機構を最大限に利用可能な冷却材料であり、さらにこの冷却材料を使用した冷却衣服を提供することが可能であり、産業界に寄与することが大である。

１：吸汗材料
２：通気流路部
３：カバー材料
４：送風口
５：通気流路部＋カバー材料

Claims

少なくとも吸水特性に優れる材料と空気の流れる通気流路部とから構成される冷却材料。
前記通気流路部の送風面以外が通気性の無いカバー材料により囲まれ、通気流路部には、少なくとも１個以上の送風口が具備されている請求項１に記載の冷却材料。
請求項１または２に記載の冷却材料を用いた冷却衣服。