JP2022108168A - 保温具及び保温システム - Google Patents

Abstract

【課題】安価な運送コストで優れた断熱性を有する保温具１０００を提供する。【解決手段】首周りに装着する保温具１０００において、可撓性、耐熱性及び耐冷性を有する２枚のシート３００Ａ，３００Ｂのうち少なくとも１枚のシート３００Ｂが浸水性を有し、前記各シートＡ，３００Ｂをいくつかの収容部３１０等が形成される態様で貼り合わせてなる保温容器３００と、収容部３００に収容された耐熱性及び耐冷性を有する吸水ポリマー粉体と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、保温具及び保温システムに関し、特に、人間又は動物の首に保温具及び保温システムに関する。なお、本明細書における「保温」とは暖かいものを暖かいまま保ち、冷たいものを冷たいまま保つという意味合いとして用いる。

特許文献１には、頭部を冷却する冷却性能が優れ、長時間の冷却維持性能を有し、繰り返し使用が可能であり、快適な装着感を有するとともに、安価に容易に製造でき、廉価に使用可能な頭部冷却用具が開示されている。この頭部冷却用具は、人体頭部に装着して冷却可能であり、柔軟性を有する不織布製シート状表面部材と不織布製シート状内面部材とにより形成され、該シート状表面部材とシート状内面部材との互いの接合により形成されたシート状表内面部材接合部により区分された複数個の収納部に冷却媒体が収納されてなる頭部冷却用具であり、熱融着性不織布製表内面素材を熱融着してシート状表内面部材接合部が形成されている。
特開２０１８－４４２７５号公報

しかし、特許文献１に開示されている頭部冷却用具の冷却媒体は、相対的に重量も体積もあるので、一度の運送量が限定され、また、重量に応じて運送料金が決定される場合には、運送コストも高くなるという問題がある。

そこで、本発明は、安価な運送コストで優れた断熱性を有する保温具及び保温システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、首周りに装着する保温具において、
可撓性、耐熱性及び耐冷性を有する２枚のシートのうち少なくとも１枚が浸水性を有し、前記各シートをいくつかの収容部が形成される態様で貼り合わせてなる保温容器と、
前記収容部に収容された耐熱性及び耐冷性を有する吸水性保温剤と、
を備える。

本発明によれば、保温具を水道水などに着水すると、浸水性を有するシートを通じて保温容器に水が浸水して、収容部内の吸水ポリマー粉体が吸水することになる。したがって、ユーザが、その保温具を適宜、温めたり冷やしたりして用いることができる。この場合、運送段階では吸水ポリマーは吸水前の状態であるため、その後に吸水される水の分だけ軽く、また、体積もないから運送コストを安価にすることが可能となる。

なお、前記保温容器に隣接して配置される断熱シートと、前記断熱シートと前記保温容器との間に位置するスペーサとの少なくとも一方を備えると、優れた断熱効果を実現することができる。概形として長手方向が湾曲する態様で曲げられるように区分けされた複数の収容部が形成された保温容器とすれば、例えば、凍結していた保温剤が使用時間の経過によりジェル状になったときに、保温剤が自重によって容器内で偏ってしまうことを回避できる。また、使用に際して、複数の保温剤を用意して、複数個の収納部に収納するといった煩雑さが不要となるし、複数個の収納部を設けるための面倒な作業工程も不要となる。

また、前記収容部間の区切部の幅は、７ｍｍ～２５ｍｍとすると、保温剤が凍結時であっても首にフィットするような湾曲形状を実現することができる。

保温容器が収容される不織布製、布製、綿製、樹脂製などの装着バンドを備えることもできる。これにより、装着バンドの洗濯が容易になるし、装着バンド自体を広告媒体としても利用することができる。

前記保温容器は、保温剤注入後の重量が８０ｇ～２５０ｇであり、長さが３５ｃｍ～５０ｃｍとすることができる。なお、当該条件は、成人用に好適な条件であり、例えば幼児用であったり、動物用であったりする場合には、これよりも小型化してもよいし、大型化してもよい。

前記装着バンドは、その長さの調整手段を備えることもできる。こうすると、成人用幼児用の兼用とすることもできるし、体のサイズに個体差がある動物にも幾つものサイズの保温具を用意する必要がない。

また、本発明の保温システムは、
上記保温具と、
前記保温容器に付帯して設けられるペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子の放熱部に一端が接続され他端が前記保温容器から離間したファンの近傍に位置する伝熱部と、
前記ペルチェ素子及び前記ファンの電源と、
を備える。

発明の実施の形態

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同様の部分には同一の符号を付している。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１の保温具１０００の説明図である。保温具１０００は、装着者の暑さ対策又は寒さ対策として用いることができる。また、風邪等の発熱時に装着者の症状を和らげたり、患部を冷却又は加熱させて治療したりするために用いることもできる。

図１に示す保温具１０００は、成人が首周りに装着する場合に好適に用いることができるものである。図１に示す保温具１０００は、以下説明する、装着バンド１００と、中間体２００と、保温容器３００とに大別される。

装着バンド１００は、例えば、人間の衣類に用いられる素材であれば、如何なるものでも用いることができる。したがって、例えば、不織布製、綿製、布製、樹脂製などとすることができる。こうすると、装着バンドの洗濯が容易になり、装着バンド１００を衛生的に用いることができる。特に、夏場など暑い環境下では、ポリエステルなどを主体とする冷感生地製とすると、生地が保温具１０００や発汗等の水分を吸収して蒸発する際に、ユーザに清涼感を与えることができる。もっとも、接触冷感生地製とすることもできる。また、装着バンド１００に広告を印刷することで、装着バンド１００を広告媒体として利用してもよい。

広告の例を示すと、例えば、図１に示す保温具１０００は、夏季における、スポーツスタジアム、ゴルフ場などで、観戦者、プレイヤーが好適に用いることができるし、観光地巡りをする旅行者なども用いることができる。そうすると、装着バンド１００には、例えば、スポーツチームの応援グッズを兼ねてロゴマークを印刷したり、ゴルフ場名、旅行会社の社名を印刷したりすると好適である。

装着バンド１００は、長さを４５ｃｍ～７０ｃｍとすればよい。幼児用の場合には、例えば、これらの６０％～７０％程度の長さとすればよい。或いは、Ｌサイズ・Ｍサイズ・Ｓサイズというように、いくつかのサイズを用意し、それぞれ長さを異ならせてもよい。

装着バンド１００は、保温容器３００を収容する円筒部１１０と、円筒部１１０の両端に位置しており装着バンド１００を輪状にするための接続部１２０，１３０と、接続部１２０に取り付けられた第１の面ファスナー（ループ）１２２と、接続部１３０に取り付けられており第１の面ファスナー１２２に着脱可能な第２の面ファスナー（フック）１３２，１３４とを含む。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１に示す装着バンド１００の製造工程図である。図２（ａ）に示すように、約６０ｃｍ×約１３ｃｍの大きさの不織布を用意する。そして、この不織布のうち、接続部１２０に隣接する領域Ａ（約１０ｃｍ×約６．５ｃｍ）をカットする。

また、接続部１２０に隣接する領域Ｂ（約１０ｃｍ×約６．５ｃｍ）をカットする。その後、領域Ｃを領域Ｄに重ね合わせるように、折り返し線Ｅで折り返す。そして、部位Ｆ～Ｈでそれぞれ、例えば、加熱シーリングをすることによって、領域Ｃと領域Ｄとを接続する。

なお、領域Ａと領域Ｂとの長さは、いずれも約１０ｃｍである例を説明したが、これらの長さは同一でなくてもよい。例えば、領域Ｂについては、約６ｃｍの長さとすることもできる。もっとも、これらのいずれの数値も例示である点には留意されたい。

また、装着バンド１００は、保温具１０００を内包し、かつ、ユーザの首周りに装着さえできればよいので、その端部の接続部１２０，１３０を相互に縛るような形態としてもよい。

図１に戻る。中間体２００は、断熱シート２１０と、スペーサ２２０と、把持部２３０とを含む。断熱シート２１０は、例えば、金属薄膜を用いることができる。本実施形態では、アルミニウム薄膜を用いているが、熱反射率の高い他の金属薄膜としてもよいし、熱反射率さえ高ければ金属以外の薄膜を用いることもできる。

スペーサ２２０は、装着バンド１００内に空気層を設けて断熱シート２１０とともに保温効果を高めるものである。本実施形態では、エアキャップとも称されるエアクッション付きの塩化ビニール製の気泡緩衝材を用いているが、これに代えて、エアクッションの有無に拘わらず、発泡スチロール、発泡ポリエチレン等を素材とした緩衝剤を用いることもできる。

把持部２３０は、中間体２００を円筒部１１０から取り出すときに把持するものである。把持部２３０は、中間体２００に対して接着剤又は圧着によって接続することができる。なお、中間体２００がある程度の硬性を有する場合には、保温具１０００の装着者等が中間体２００自体を把持することで円筒部１１０から取り出すことが可能となるので、必ずしも設けなくてはならないものではない。

中間体２００は、断熱シート２１０とスペーサ２２０とを、それぞれ別パーツで構成してもよいし、蒸着、接着などにより一体化してもよい。前者の場合には、例えば、一方が摩耗や経年劣化した場合に他方はそのままで一方のみを交換することができる。後者の場合には、装着バンド１００に対して挿抜するときの操作性を高めることができる。

なお、中間体２００と保温容器３００とを一体化することもできる。この場合には、保温容器３００の変形に対応可能なように、複数の収容部３１０，３２０，３３０，３４０間の区切部３１５，３２５，３３５に対応する箇所にそれぞれ遊びを設けておくとよい。

保温容器３００は、例えば、冷凍庫などを用いて凍結させ、又は、湯煎や電子レンジなどを用いて加温させた保温剤を収容し、装着者の首周りを冷却又は加熱するものである。保温剤は、既知のように、水と所要のポリマー及び調整材とを主成分としたものとすることができるが、後述するように、保温具１０００の最初の使用時前には水を含まない。

本実施形態で使用するポリマーは、例えば、保温容器３００が破損して保温具１０００から流出した場合であっても、装着者への安全面を考慮して食品添加素材のポリマー（一例えばポリアクリル酸ナトリウム）を用いているが、これに限定されるものではない。ここには、必要に応じて防腐剤を混合してもよい。

保温容器３００は、円筒部１１０の大きさに対応する大きさとすればよい。したがって、例えば円筒部１１０が約４０ｃｍ×約６．５ｃｍの大きさであれば、保温容器３００の大きさは、その保温剤を注入することによって生じる厚み分も考慮して、約３６ｃｍ×約５ｃｍの大きさとすることが考えられる。

保温容器３００は、複数の収容部３１０，３２０，３３０，３４０を有し、既述のように、これらの間にはそれぞれ区切部３１５，３２５，３３５が設けられている。区切部３１５，３２５，３３５は、これに限定されるものではないが、熱圧着によって形成することができる。また、収容部３１０等の周辺は、封止部３６５が位置しており、収容部３１０等を構成する。

複数の収容部３１０等を有していると、次のような利点がある。すなわち、保温具１０００を冷却目的で使用していくうちに、当初は凍結していた保温剤は解凍されてジェル状になるため、保温剤がその自重によって落下方向に移動するが、各収容部３１０で各々保温剤が移動しても、保温容器３００全体の両端に偏ることはないので、首の下側のみが極端に冷却され、首の上側が極端に冷却されないという事態は生じない。なお、収容部３１０等のサイズは、４０ｍｍ～６０ｍｍ×５０ｍｍ～７０ｍｍ（例えば約５０ｍｍ×約６０ｍｍ）とすればよい。この場合、ポリマーの収容量は０．５ｇ～１．２ｇ程度（例えば約０．８ｇ）とすればよい。

また、保温具１０００を加温目的で使用する場合には常時このような事態を回避できる。もっとも、このことは、保温容器３００が、単一の収容部を有する場合を除外するものではない。

図３は、図１に示す保温容器３００の最初の使用前の状態を示す図であり、図３（ａ）には側面図、図３（ｂ）には平面図、図３（ｃ）には底面図、をそれぞれ示している。

図３（ａ）に示すように、保温容器３００の収容部３１０，３２０，３３０，３４０は、保温容器３００の最初の使用前には平面状をしている。これは、図１に示した場合と異なり、各収容部３１０，３２０，３３０，３４０内に水が含まれていないためである。

すなわち、図１に示すように、各収容部３１０，３２０，３３０，３４０内には、保温容器３００の使用中には、既述のように、水と所要のポリマー及び調整材とを主成分としたものが含まれるが、保温容器３００の最初の使用前には、水を含まない状態としており、これにより、運送コストを安価にすることを実現している。

図３（ａ）～図３（ｃ）に示すシート３００Ａ，３００Ｂは、いずれも、可撓性、耐熱性及び耐冷性を有するが、少なくともシート３００Ｂについては浸水性を有するものとしている。もちろん、シート３００Ａについても浸水性を有するものとしてもよいし、これらは同素材としてもよい。これによって、本実施形態では、保温容器３００を、その使用に先立って水を含ませることによって、図３（ａ）～図３（ｃ）に示す状態から図１に示す状態とする。

なお、シート３００Ａとシート３００Ｂとは、耐熱性及び耐冷性を有する吸水ポリマー粉体が収容部３１０等に収容される態様で貼り合わせることによって、例えば熱溶着することで接続する。もちろん、シート３００Ａとシート３００Ｂと接着剤を用いて接着してもよい。

シート３００Ａは、例えば厚さ０．０５ｍｍ～０．１２ｍｍ程度の塩化ビニールとすることができる。シート３００Ｂは、例えば浸水の妨げとならないこと、吸水ポリマー粉体が漏れないこと、吸水後のゲル状のポリマーから水が逆戻りしないこと、を満足することを要する。このような条件を満足するものとしては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンのうちいずれか一種類又は２種類以上などの不織布とし、厚さが約０．０５ｍｍ～約０．１２ｍｍ（例えば、０．１０ｍｍ）で、通気性が約１８０ｃｍ^３／ｃｍ^２／Ｓ～約２２０ｃｍ^３／ｃｍ^２／Ｓ（例えば、２０５ｃｍ^３／ｃｍ^２／Ｓ）、伸度が約１６％～約２０％×約２１％～約２９％（例えば、２６％）が挙げられる。

ただし、保温容器３００の破損時の水漏れ等によって装着者の衣類等が濡れずに済むように、保温容器３００は対応するサイズの図示しないビニール袋などに収容してから、図１に示す装着バンド１００に収容して用いるとよい。

ここで、保温容器３００の製造方法について概説する。もちろん、この製造方法に限定されるものではない点に留意されたい。まず、シート３００Ａ，３００Ｂの双方を同素材の不織布とする場合には、ロール状の原材料を、保温容器３００の長さに基づいて適宜切断していく。そして、その長手方向の中央部に沿って半分に折り曲げ、長辺部相互を例えば熱溶着して封止部３６５を形成する。

一方、シート３００Ａ，３００Ｂを異素材とする場合には、保温容器３００に大きさの２枚のシートを用意し、これらを重ね合わせた状態でシート相互の両長辺部を例えば熱溶着して封止部３６５を形成する。

このような工程によって、シート３００Ａ，３００Ｂは筒状となるから、次いで、その一端についても例えば熱溶着する。こうすると、シート３００Ａ，３００Ｂは袋状となる。つぎに、収容部３２０の投入量のポリマーを入れ区切部３１５を形成し、以下同様に、収容部３３０，３４０、区切部３２５、３３５を形成していけば、保温容器３００が完成する。

図４は、図３に示す保温容器３００を貯水容器６０００に浸水させた状態を示す図である。貯水容器６０００自体の材料はプラスチック製、金属製など不問である。また、貯水容器６０００には水道水を貯水すればよいが、生理食塩水などでもよい。

図５は、図４の浸水後の図３（ａ）に対応する保水容器３００の側面図である。図５には、各収容部３１０等の内部に水が浸入し、それまで平面状であった各収容部３１０が膨張する。

ここで、収容部３１０等の数は例えば４つ～６つとすることができるが、これらに限定されるものではない。ただし、偶数個とした方が、区切部３２５が装着者の首の真後ろに位置するため、保温剤がジェル状になった場合にも区切部３２５を中心として保温剤が両側に自重によって移動しても、保温具１０００が装着者の首からずれにくく納まりがよい。

区切部３１５，３２５，３３５の幅は、例えば７ｍｍ～２５ｍｍとすることができる。こうすると、保温剤が凍結した状態にあっても、区切部３１５，３２５，３３５の各々の位置で円弧状のように曲がることができ、保温具１０００を首にフィットするような湾曲形状とすることができる。

保温容器３００は、成人用であれば、保温剤を含めた重量が８０ｇ～２００ｇ（例えば、１２０ｇ）になるようにするとよい。こうすると、保温具１０００の装着者が、それほど重量を感じることなく、保温具１０００を装着することが可能となる。

なお、保温具１０００の装着は、第１の面ファスナー１２２と第２の面ファスナー１３２，１３４とが、装着者の顎の下あたりとなるようにするとよい。また、保温具１０００は、完全な輪状となる態様で第１の面ファスナー１２２と第２の面ファスナー１３２，１３４とが接続される必要はなく、保温具１０００の長手方向の中心線が所要の角度を持つ態様で接続されてもよい。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２の保温具１０００の説明図である。図１に示す保温具１０００は、動物が首周りに装着する場合に好適に用いることができるものである。図６に示す保温具１０００は、図１に示した部分に加えて、装着バンド１００の長さの調整手段４００を備える。

犬、猫などに代表されるペット用の動物、牛、馬、豚などに代表される家畜動物、その他の動物にも幾つものサイズを用意せずに保温具１０００を用いることが可能となる。ここでは、家畜動物である乳牛に好適に用いることができる保温具１０００について説明する。

乳牛は、家畜の中でも相対的にストレスに弱く、過度にストレスを感じると乳量が低下するなどの悪影響が出る。そのため、調整手段４００を用いて、保温具１０００が過剰な締め付け又は緩みのある状態で装着することの回避が必要である。特に、乳牛は、成牛では２０ｃｍくらいの首回りの長さの個体差がある。したがって、調整手段４００を設けることは重要である。

そこで、本実施形態の保温具１０００は、図６に示すような調整手段４００を備えている。なお、ここでは、紐を用いることで装着バンド１００の長さ調整を行う例を示しているが、調整手段４００の形態はこれに限定されるものではなく、例えば、第２の面ファスナー１３２として大判の面ファスナーを用いることで実現してもよいし、或いは、円筒部１１０と接続部１３０とにベルトを介して一対のプラスチック製のバックルを取り付けて、当該バックル及びベルトによって実現してもよい。

装着バンド１００は、保温容器３００が収容される部分については、その長さを例えば約６０ｃｍ～８０ｃｍとし、その幅を例えば１５ｃｍ～２５ｃｍとすることができる。収容部３１０等の数は例えば６つとしているが、これよりも多くてもよいし、少なくてもよい。

保温容器３００は、乳牛用であれば、保温剤を含めた重量が５００ｇ～４０００ｇ（例えば、２５００ｇ）になるようにするとよい。こうすると、保温具１０００の装着者が、それほど重量を感じることなく、保温具１０００を装着することが可能となる。

なお、保温具１０００は、牛は頚静脈が顎の下付近を通っているので、第１の面ファスナー１２２と第２の面ファスナー１３２とが牛の背側になる態様で装着するとよい。

（実施形態３）
図７は、本発明の実施形態３の保温システムの説明図である。図７に示す保温システムは、図１に示した保温具１０００に加えて、以下説明する、ペルチェ素子２０００と、流路３０００と、電線４０００と、ポーチ５０００と、を備える。

ペルチェ素子２０００は、保温具１０００の保温容器３００に付帯して設けられる。ペルチェ素子２０００は、保温具１０００の使用による装着者からの伝熱で保温剤がジェル化するまでの時間を長期化するものである。ペルチェ素子２０００は、吸熱部が保温容器３００又は中間体２００に接続され、放熱部が流路３０００に接続される。

流路３０００は、ペルチェ素子２０００の放熱部からの放熱を保温容器３００から離間したポーチ５０００まで伝送するものである。したがって、流路３０００は、一端がペルチェ素子２０００の放熱部に接続され、他端がポーチ５０００に接続されている。流路３０００は、銅などの熱伝導性が高い素材とこれを被覆する断熱素材とを含む。

電線４０００は、電源５１００とペルチェ素子２０００とを結ぶものである。電源５１００をオン状態にするペルチェ素子２０００に電流が流れる。したがって、ペルチェ素子２０００によって、保温剤がジェル化するまでの時間を長期化することができる。

ポーチ５０００は、既述の電源５１００と、流路３０００の他端近傍に位置するファン５２００とを有する。電源５１００は、ペルチェ素子２０００に電流を供給するのみならず、ファン５２００にも電流を供給する。これにより、ファン５２００を回転させて、流路３０００を伝熱してきた熱を外部に放出することができる。

ポーチ５０００は、例えば、保温具１０００の装着者がズボンのベルトに通したり、リュックサックなどに取り付けたりするなどして使用できるように、ベルト通しを設けたり、フックを設けたりするとよい。

なお、本実施形態では、電源５１００とファン５２００とをいずれもポーチ５０００に収容する例を説明したが、これらは一体化することは必要ではなく、別々にすることもできる。

本発明の実施形態１の保温具１０００の説明図である。 図１に示す装着バンド１００の製造工程図である。 図１に示す保温容器３００の最初の使用前の状態を示す側面図である。 図３に示す保温容器３００を貯水容器６０００に浸水させた状態を示す図である。 図４の浸水後の図３（ａ）に対応する保水容器３００の側面図である。 本発明の実施形態２の保温具１０００の説明図である。 本発明の実施形態３の保温システムの説明図である。

１００ 装着バンド
１１０ 円筒部
１２０，１３０ 接続部
１２２ 第１の面ファスナー
１３２，１３４ 第２の面ファスナー
２００ 中間体
２１０ 断熱シート
２２０ スペーサ
２３０ 把持部
３００ 保温容器
３００Ａ シート
３００Ｂ シート
３１０，３２０，３３０，３４０，３５０，３６０ 収容部
３１５，３２５，３３５，３４５，３５５ 区切部
３６５ 封止部
１０００ 保温具
２０００ ペルチェ素子
３０００ 流路
４０００ 電線
５０００ ポーチ
５１００ 電源
５２００ ファン

Claims (8)

1. 首周りに装着する保温具において、
   可撓性、耐熱性及び耐冷性を有する２枚のシートのうち少なくとも１枚が浸水性を有し、前記各シートをいくつかの収容部が形成される態様で貼り合わせてなる保温容器と、
   前記収容部に収容された耐熱性及び耐冷性を有する吸水性保温剤と、
   を備える保温具。
2. 前記保温容器に隣接して配置される断熱シートと、
   前記断熱シートと前記保温容器との間に位置するスペーサと、
   を備える請求項１記載の保温具。
3. 複数の前記収容部は、概形として長手方向が湾曲する態様で曲げられるように区分けされている、請求項１記載の保温具。
4. 前記収容部間の区切部の幅は、７ｍｍ～２５ｍｍである、請求項２記載の保温具。
5. 前記保温容器は、吸水後の重量が８０ｇ～２５０ｇであり、長さが３５ｃｍ～５０ｃｍである、請求項１記載の保温具。
6. 前記保温容器が収容される装着バンドを備える、請求項１記載の保温具。
7. 前記装着バンドは、その長さの調整手段を備える、請求項６記載の保温具。
8. 請求項１記載の保温具と、
   前記保温容器に付帯して設けられるペルチェ素子と、
   前記ペルチェ素子の放熱部に一端が接続され他端が前記保温容器から離間したファンの近傍に位置する伝熱部と、
   前記ペルチェ素子及び前記ファンの電源と、
   を備える保温システム。
   
   

Images