JP4793593B2 - 帽子等に用いる冷却部材 - Google Patents

Description

本発明は、水を吸収して保水する吸水材シートを組み込み気化熱で額、顔面、わきの下等に涼冷感を得る為の冷却部材に関するものである。

従来、水を吸収して保水する吸水繊維等を冷却材として組み込み気化熱で後頭部に涼冷感を得る帽子として、例えば下記特許文献１として特開平８−２４０９４１号公報に示す様な後頭部を冷却し涼冷感を得るものは公知であった。
また、頭部の冷却に関する技術として、特許文献２として特開２０００−６０８９２号公報、特許文献３として特開２０００−２９０８２２号公報等によるものも公知である。
これらは、特に炎天下の屋外等で頭部の発熱部を冷却材で直接覆い、涼冷感を得るものであった。
特開平８−２４０９４１号 特開２０００−６０８９２号 特開２０００−２９０８２２号

前記従来の物品は、発熱部を冷却材で直接接触して冷却することを前提にしているため、身体の中でも特に視野を妨げる顔面とその周辺を冷却するものではなかった。
まして、スポーツ、アウトドアや屋外作業で目による視覚を使い、広い視野を確保し、自由に動き回りながらかつ顔面とその周辺に涼冷感を得ることがきるものは今までに無かった。
特に女性の場合、顔面に化粧を施し夏の高温時に汗でファンデーション等化粧が崩れるのを極端に嫌う傾向があり、例えば炎天下でスポーツや激しい動きを伴う場合に顔面を隠したり覆おったりして視界を妨げることなく、涼冷感を得れるものの必要性は非常に高かった。
また、適応硬度を要して、形状保持が可能な可塑性の面状材で、かつ使用前に余分な水分を簡易に、すばやく、かつ、手を濡らすことなく絞る構成を有しながら涼冷感を得られる帽子のつば部やわきの下に設置されるパットに使えるような冷却部材は無かった。
本発明はこれらの課題を解決しようとするものである。
本発明は、これらの課題を解決すために適応な硬度と形状保持ができるポリエチレン，ポリプロピレン，塩化ビニル，ポリスチレン，エポキシ樹脂等の可塑性合成樹脂からなる面状材と、同じく前記面状材と相応な面積で張り張力のある下布との間に、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、又は、ポリアクリル酸ナトリウム塩を主成分とするポリマー（有機高分子化合物）を繊維形状化した吸水繊維や、同じく紙基材に前記化合物等を含ませたシート等の、その自重の数十倍の水を吸収し、保水し、さらに乾燥後はまた、水を吸水、保水を繰り返すことができる吸水材シートを挟み込み構成し冷却部材とする。
前記冷却部材の吸水材シートにどこにでもある自然の水を含ませ、簡単に勝つ手を濡らすことなく余分な水分を絞り排出する構成を得、気化熱により人体等周辺の発熱部に接触することなく、熱を奪い涼冷感をもたらすものである。
具体的には、本発明を例えば帽子やサンバイザーのつば部に組み込んだ場合、着用する準備として、前記帽子のつば等に組み込まれた冷却部材の吸水材シートに十分な水を含ませるために、前記つば部全体を一定時間（１分ほど）水に浸すのであるが、水を含んだそのまま着用すると、つば部の先から水滴がポタポタ落下して不快であるので、前記冷却部材から余分な水分を絞り捨てる必要がある。
ところが、人の力で湾曲はするが適度な硬さのある例えばつば部としての面状材に前記吸水材シートがシート状で平面的にピッタリと取り付けられていると、一般に雑巾の水を絞るような人の手で簡単に丸めたりもんだりの絞り方法が行えないという問題がある。
この解決手段として、本発明では前記人の力で湾曲はするが適度な硬さと可塑性のある面状材と、適度な力で伸縮をする下布地との間に前記吸水材シートを挟み込み、適応な面積をもって前記３品の周囲を接着、または、縫い囲む手段で構成する。
これにより、本発明品の面状材を上面に、水を余分にたっぷり含んで膨らんだシート状の吸水材シートを真ん中に、前記適度な力で伸縮する下布地を下面にして、湾曲した面上材の中心部を下に、両端を上にそらす様に人の手で湾曲させると、前記適度な力で伸縮する下布が面状材の両端から張力がかかり、前記膨らんだ吸水材シートを面上に圧縮し余分な水分を均一に簡単に絞り捨てることができる。
このとき、前記面状材に例えば複数の穴を設けて通気手段（以下通気穴という）とすれば、前記面状材に設けられた通気穴はこのとき余分な水分の排出穴にもなり、絞り作用を助長する。
また、前記吸水材シートを面状材の湾曲の曲率に適応してシート状の吸水材シートを小分割し、吸水材シートに含まれた水分が前記小分割単位間に流れ込みにくくする手段を設け、その小分割単位で余分な水分が絞り取れるので、前記シート状の吸水材シートに含まれた余分な水分を均一に絞り排出でき、使用時の気化熱も均一に得ることができる。
また、長時間気化熱よる冷却効果を持続するために、近傍または一体にして、貯水タンクを設け、貯水水分が毛細管現象等により前記吸水材シートに接続、継続的に水分補給を行える手段を示す。

図１は本発明の１実施例の構成要素示す斜視図
図２は本発明の冷却部材を水に浸す前の状態を示す断面図
図３は本発明の冷却部材をすっぽり水に浸し、一定時間が経過した時の断面図
図４は本発明の面状材を逆湾曲させた時の上体を示す断面図
図５は本発明の冷却部材をサンバイザーに組み込んだ図
図６は本発明の冷却部材を組み込んだサンバイザーを人が使用している図
図７は本発明の冷却部材の前記余分水分を絞り排出している状態を示す図
図８は本発明の冷却部材を帽子に組み込み実施した例を示す図
図９は本発明の冷却部材をわきの下を冷やすパットとた図
図１０は本発明の冷却部材に貯水タンクを設けた図
図１１は本発明の冷却部材でわきの下を冷却している状態を示す図

符合の説明

１ 面状材 ２ 下布
３ 吸水材シート ４ 通気穴
５ 冷却部材 ６ 縫い糸
４１ 余分な水、水滴 ５０ サンバイザー
５１ サンバイザーのベルト ５２ つば部
５３ サンバイザーのバンド ６１ 顔面周辺
６２ 人の顔面 ７１ 人の手
８１ 帽子 ８２ 吸水材延長部
９１ わきの下パット ９２ 接続ベルト
１０１ 貯水タンク １０２ 貯水
１０３ 吸水芯 １０４ 接続管
１０５ 縫い糸の削除部
１１１ 胴体肌近傍側湾曲面 １１２ タスキ
１１３ 人の腕 １１４ シャツ

次に、本発明を具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。
図１は本発明の１実施例の構成要素示す斜視図である。また、図２は本発明の冷却部材を図１で示すＡ−Ａ’断面を示す図で、本発明の冷却部材を水に浸す前の状態を示す断面図である。
適応な硬度と形状保持ができる例えば、ポリエチレン，ポリプロピレン，塩化ビニル，ポリスチレン，エポキシ樹脂等の可塑性合成樹脂からなる面状材（１）と、同じく前記面状材（１）と相応な面積で張り張力のある下布（２）との間に、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリエチレンオキシドなどを主成分とする有機高分子化合物（ポリマー）を繊維形状化したものや、同じく紙基材に前記化合物等を含ませたシート等その自重の数十倍の水を吸収し、保水することができる吸水材シート（３） を面状に挟み込み、これらの周囲を包み込みこれらが一体となるように周囲を例えば縫製、または接着したものを冷却部材（５）とする。
さらに、前記面状材に複数の通気穴（４）を設け、また、面状材の湾曲の曲率に相応した分割比で、吸水材シートを面状に分割する。分割方法として、吸水材シートに含まれた水分が分割間で互いに流れ込みにくくする目的を持って、前記面状材と下布を縫い糸（６）で縫製または熱シール等して吸水材シートを小分割様構成する。
このときの前記分割比は、面状材の湾曲率が小さいと（緩いと）分割は少なく、大きいと（きついと）細かくすると、下布の張力が有効に働きやすい。
図１で示す冷却部材では、例えば帽子、サンバイザーのつば部に組み込む場合の一般的な湾曲率であればとして３分割の例を示している。
次に本発明の冷却部材の作用を説明する。
図３は本発明の冷却部材をすっぽり水に浸し、一定時間が経過した時の前記断面中Ａ−Ａ’を示す断面図である。
図２と比べ図３では、前記シート状の吸水材シート（３）が前記分割単位で水を吸水し著しく厚く太るっている。
この状態ではそれぞれの分割された吸水材シート（３）が余分な水を含んでしまっているために、吸水材シート（３）や面状材（１）、下布（２）の周辺端から余分な水分が水滴になり落下する等、気化熱を効率よく得る冷却部材（５）とするには不適である。よって、ここで、前記余分な水を絞り捨てる必要があるのであるが、ある程度の硬度がある面状材（１）に湾曲して吸水材シート（３）も面状に湾曲して張り付くように設けられているので、例えば水を含んだ柔軟な形状のタオルや雑巾をその両端を持って、手でねじって絞るようにはできない。
この解決方法を図４と図７により説明する。図４は、本発明の面状材を逆湾曲させた時の上体を示す断面図である。図７は、例えばサンバイザーに組み込まれた本発明の冷却部材の前記余分水分を絞り排出している状態を示す図である。
ここで、前記面状材（１）の湾曲方向を逆にする様に、面状材の中央を下に両端を上に図７に示すように力を加えると、図４に示すように前記下布（２）が前記小分割面積単位で張力が発生し、前記下布（２）とつば部等の面状材（１）下面との間に設けられた吸水材シート（３）が前記小分割単位で圧縮されることにより、吸水材シート（３）に含まれた余分な水、水滴（４１）を前記小分割単位で、絞り出さすことが出来、前記面状材（１）に設けられた複数の小分割に対応した通気穴（４）から簡単に排出捨てられる。
さらに、前記力を加えるのは、この冷却材以外の何も道具を使うことなく、人の手（７１）で簡単に、かつ、手（７１）を濡らすことなくできるできる。
このとき、前記下布（２）は水、水蒸気の両方を通す一般的な繊維生地布でも良いが、水は通過させず、水蒸気は通過させる手段、例えば透湿防水繊維の布を用いると前記小分割単位での圧縮力を高められ、すばやく、多くの余分な水（４１）を前記通気穴（４）から排出するのに役立つ。さらに、吸水材シート（３）の水分が気化するときは前記小分割毎に気化水蒸気を通過させるので、本発明の冷却材を面状に均一に冷却させられる。
また、前記下布（２）としての透湿防水繊維は、肌にサラサラ感があり、また、使用時前記面状材の湾曲面の内側であるから、帽子（８１）等のつば部庇上の内側湾曲面に、又は例えば、図９に示すわきの下パット（９１）の場合は図１１で明示している様に胴体肌近傍側湾曲面（１１１）に当てられるように構成している。また、この場合、前記わきの下パット（９１）の前記下布（２）としての透湿防水繊維をシャツ（１１４）のわき部と腕の間の野外側に当たるように着用するとシャツが濡れること無くわきの下に涼冷感を得ることができる。
本発明の構成中前記通気穴（４）は通気手段の１例であり、前記可塑性合成樹脂等によるメッシュ状、又は、無数の小さな多穴形状を有するの面状材（４）でも、同様効果があることは自明である。また、前記下布は透湿防水繊維の例を示したが、これは出来るだけ皮膚に近い感触の素材で面状に張り強度があるのもであればなお良い。
図５は本発明の冷却部材をサンバイザーに組み込んだ図である。
冷却部材（５）をサンバイザーの額に接触するベルト（５１）と接続縫製してなるサンバイザー（５０）である。５２は面従材（１）をサンバイザーのつば部としたものである。
さらに図６は本発明の冷却部材を組み込んだ前記サンバイザー（５０）を人が使用している図である。６２は人の顔面であり、吸水材シート（３）がサンバイザー面状材（つば部）（５２）に組み込まれ、下布（２）、通気穴（４）を通して水分が気化することにより、発熱体である顔面周辺（６１）を冷却する。
実験によれば、本発明の冷却部材（４）を用いた場合、気温３０度無風状態で、用い無かった場合に比べ、つば部直下の顔面周辺（６１）でー３℃の冷却効果があった。
これは屋外で炎天下に顔面（６２）に涼冷感を得るのに十分なもので、顔面（６２）の発汗を抑え、特に女性のお化粧崩れ防止に効果があった。
また、図８に本発明の冷却部材を帽子に組み込み実施した例を示す図である。
図中、８１は帽子の帽体、８２は吸水材シート（３）を着用時に額に当たる様に、いわゆるスベリ部と一体、連結とした吸水材延長部である。
これにより、例えばサンバイザーや帽子で使用時、吸水材シート（３）と非接触で顔面（６２）を、接触でサンバイザーの額に接触するベルト（５１）が一緒に冷えるので、人に与える涼冷感は相乗的に増加する。さらに、前記吸水材延長部（８２）は、帽子のつば部に組み込むより比較的大容量の吸水材とすることが出来るので、前記吸水材シート（３）への水分補給層の役割もし、結果的に本発明の冷却部材の気化効果時間の長時間化の効果が期待できる。
また、逆に、吸水材シート（３）と前記吸水材延長部（８２）との中間で水分の行き来が出来ないように吸水材の分離または仕切り手段を儲けると、額が湿ったり濡れることを嫌うお化粧をした女性等は、つば部の吸水シート（３）のみ水に浸し保水させ、額に触れる前記吸水材延長部（８２）は水に浸さず乾燥したまま吸汗用として使える等、額を湿らしたり濡らしてでも額も冷やしたい時とそうで無い時とで使い分けことができる。
また、さらに、この発明を身体の他の部分で使うことができるようにも構成できる。例えば、屋外作業等での夏の熱中症防止対策として、血流が集中する後ろ首筋から後頭部を冷やすための日よけカバーとした場合、湾曲したつば部と同様な日よけカバーは首筋の肌に直接前記吸水シートと下布が触れることなく涼冷感が後頭部と首筋に得られる。
また、同じく血流が集中するわきの下、股下等も前記つば部と同じような湾曲形状で構成できる。図９は図１で示す冷却部材の構成を、相対２枚で１対を構成し、中間に接続ベルト（９２）を設け、わきの下を冷やすパット（９１）としたものである。
この場合前記面状材（１）はウレタンフォーム樹脂や、フッ素樹脂等さらに人の肌に接触しても違和感の無い柔らかくかつ適応硬度を有する面状材（１）を用いる。
前記で説明と同じように、水に浸し、湾曲を逆に一旦そらして、余分な水分をすばやく排出し、図１１に示すように例えばワイシャツ、ブラウス、作業着等の胴体部と袖部の繋ぎ部にかける様に、また、タスキ（１１２）で固定するように配置すると、人のわきの下の胴体側と腕（１１３）側を同時に冷却できる。
この場合、もし、使用中に本発明冷却部材によるわきの下パット（９１）から余分な水滴が排出されるとのわきの下は非常に敏感なところで、大変不快感を味わうのであるが、本発明では前記説明のとおり、面状材（１）に設けられた吸水材シート（３）でありながら、使用前に簡単に、かつ、完璧に余分な水滴、水分を絞り排出した後に使用できるので大変快適にわきの下を冷やせ、かつ、例えばタスキ（１１２）を取り付けたりすれば、激しい動きにもわきの下から外れることが無く、かつ、シヤツ（１１４）を濡らさずに使用できる。
ここで、本発明品が前記面状材で構成されて無く、ただの布等であったら、人のちよっとした動作で、わきの下に配置された冷却部材は団子状態になり、わきの下でごろごろして不快になり長い時間使えないという欠点があるが、本発明はこれを解決している。
また、図１０では前記わきの下を冷やす冷却部材によるわきの下パット（９１）に貯水タンク（１０１）を設け、貯水タンク（１０１）の貯水（１０２）の中に、毛細管現象を利用して吸水材シート（３）に水分を継続的に供給する手段を得る為に、吸水材シート（３）と同じ材料でひも状に構成した吸水芯（１０３）が接続管（１０４）の中を通って吸水材シートに接続させる。
また、このとき、吸水材シートを分割している縫い糸（６）の一部を前記絞り作用時に影響ない程度で、かつ、分割された吸水材シート全てに貯水タンクからの水分が毛細管現象で回る程度に分割から外す様縫い糸の削除部（１０５）を設けている。
これにより、貯水タンク（１０１）の水がなくなるまで、吸水材シート（３）全体を長時間冷却できる。

本発明は下記のような効果がある。
１）前記本発明の構成として、さらに前記面状材と前記下布との間に前記吸水材シートを挟んで、使用時とは逆の方向に湾曲させるだけで、手を濡らすことなく簡単に吸水材シートの余分な水滴、水分を絞り排出でき、水分の気化効果を早め、かつ均一にすることができる。
２）前記本発明の構成として、さらに前記面状材と前記下布との間に前記吸水材シートを挟んで、それらを面状に小分割する手段と、その分割に見合った通気穴を、前記面状材に設ける手段も提示することにより、通気を得て、その気化作用を増加助長できる。
また、さらに、使用状態の面状材逆に適応な力を人の手で加え湾曲させることにより、簡単に手を水に濡らすことなく前記吸水材シートに含まれた余分な水分を絞り捨てることが出来る。
３）前記面状材の湾曲率に対応して分割数を変えることにより、前記湾曲率に応じた適切な前記絞り構造を得る、前記吸水シートを簡単に均一に余分な水分を絞り排出し、吸水材シートに含まれる水分が気化し始めやすい水分含有量にすばやく出来る大きな効果がる。
４）さらに本発明の冷却部材を帽子、サンバイザーのつば部として設けたことにより、前記で説明している様に、吸水材シートに気化し易いように、適正に含まれるようにした水分が気化することにより、その周囲の人顔面の発熱体から熱を奪い、夏の暑い日に屋外でスポーツや作業をしながら顔面に涼冷感を得られる。特に女性が発汗による顔面の化粧落ち、崩れを防止し、美しさを保つのに役立つ。
これは、例えばゴルフやテニスの試合中等顔面に涼冷感を得て、緊張による顔のほてり等を和らげたいが、ゴルフクラブやテニスラケットのグリップのすべりを避けるため手は水に濡らしたくない、というプレーヤには画期的な効果がある。
５）さらに、前記下布に透湿防水繊維を用いることにより、前記つば部を逆に湾曲させて余分な水分を捨てるときに、水を余分吸収した吸水繊維への圧力を高める作用が生じ、前記通気穴からすばやくかつ、つば部の逆湾曲率をより少なく、かつより小さな力で、曲げ角度も少なく、容易に余分な水分を排出できる。
このことは、前記つば部は使用時、人の顔面に対し庇状になるように湾曲形状を元に戻す必要があり、戻す湾曲角度も少なく、より元に戻しやすいという使用状態の形状保持上の意匠デザイン面での大きな効果がある。
６）また、吸水材シートを例えば帽子やサンバイザーのつば部と額にあたるスベリ部に連結して用いたものは、非接触で人の顔面を、接触で額部を同時に冷やすのでそれらからの涼冷感が相乗効果により一層増すという効果がある。
７）さらに、本発明はサンバイザーや帽子のつば部にとどまらず、熱中症予防対策で、血流が多く流れる人体部署で、冷やすと前記予防に繋がる、後頭部や後ろ首筋の日よけカバーとして、さらに、わきの下等の湾曲を有する人体部を冷やす冷却具として活用できる効果がある。
８）さらに、本発明の冷却部材近傍又は一体に、図１０に示すように貯水タンクを設け、その貯水と吸水材シートを毛細現象等で導く手段を設けたので、前記タンクの貯水がなくなるまで、連続して長時間吸水材シートの気化を続け冷却することができる効果がある。

Claims (2)

1. 可塑性で適応な硬さを有し形状保持ができ、かつ、一定方向への折り曲げ、及びその逆方向への折り曲げ直しが複数回可能で、前記一定方向への湾曲を有する面状体と、この面状体と同様な面積を有する下布と、この下布と前記面状体との間に設けられた水を保水し気化熱で冷える吸水材シートと、前記面状体と下布を縫い糸で縫製あるいは熱シールして前記吸水材シートを、該面状体の湾曲の曲率に相応した分割比で面状に分割し、該分割部分の面状体に排水穴兼通気穴を設け、前記面状体を湾曲させると前記下布の張力により、面状体の排水穴兼通気穴より余分な水を排出して、分割された吸水材シートにほぼ均一な水の吸着状態にすることを特徴とする帽子等に用いる冷却部材。
2. 下布は気化蒸気は通すが水は通さない透湿防水布を用いたことを特徴とする請求項１記載の帽子等に用いる冷却部材。

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