JP7033850B2

JP7033850B2 - 冷却機能付き衣服

Info

Publication number: JP7033850B2
Application number: JP2017030658A
Authority: JP
Inventors: 隆之人見
Original assignee: 株式会社エイチ・ピー・アイ
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2037-02-22
Also published as: JP2018135610A

Description

特許法第３０条第２項適用平成２９年１月１３－１５日に幕張メッセにおいて開催された東京オートサロン２０１７で展示

本発明は、高温の環境下で人体を冷却する目的で着用される、冷却機能付きの衣服に関する。

高温の環境下で人が活動する際には、人体を熱から保護し、あるいは快適性を保つために、冷却機能を有する衣服を着用する場合がある。

例えば、自動車競技の分野では、車体重量の軽減、走行性能の確保といった観点から車両にエアコンが搭載されないことが多く、エンジンの排熱等も相俟って、コックピット内が非常な高温となることがあり、運転席内の温度は時季によっては摂氏７０度にも達する。このため、ドライバー間で、クールスーツ等と呼ばれる冷却機能付きの衣服を着用し、体を冷却しながらレースに臨むことが近年、普及しつつある。

同様の事情は、例えば高熱の現場で活動する消防士等にも存在する。また、このような特定の分野に限らず、真夏の炎天下等で労働や娯楽、その他種々の活動を行う際、高温への対策が必要となる状況が様々な局面で生じ得る。こうした要求に応えるべく、これまでにも様々なタイプの冷却機能付き衣服が提案され、開発されている。

ただし、多くの冷却機能付き衣服は、実用面を検討すると、性能は製品毎に一長一短である。例えば、予冷した保冷剤をポケットに収納するタイプでは持続時間に限界があるし、冷媒を循環させるチューブを布地に組み込んだタイプでは冷媒を貯留する大型のボックスが必要で、運搬性の点で劣る。また、いずれのタイプでも、着用時に違和感を生じてしまうことや、体の動かしやすさを阻害するという欠点を除去することは困難である。

下記の特許文献１には、こうした各種の冷却機能付き衣服に見られる弱点を克服しつつ、冷却性能をも確保すべく開発された冷却下着が記載されている。下着本体に複数の柔軟なチューブを配置し、該チューブに対しポンプユニットにより導入チャンバから冷却液を送り込み、排出チャンバから抜き出すようにしている。冷却剤としては、例えば１リットル程度の容量の冷却剤タンク内に、７００～８００ｍｌ程度の氷と共に２００～３００ｍｌ程度の呼び水を収容し、氷を溶かしながら前記チューブ内で水を循環させる。冷却剤タンクは、キャリアバッグ等に収納して着用者のベルト等に係止できるようになっている。

特開２０１５－２２４４１１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の冷却下着は、具体的な使用環境を想定した場合、必ずしもそれらに対し最適化されているわけではない。例えば７０℃の温度下で１時間～２時間程度の自動車競技に使用することを想定すると冷却の持続時間に不満が残るなど、特に冷却剤タンクの性能等に関して未だ改良の余地を残していると言える。

本発明は、斯かる実情に鑑み、高温下における冷却の持続時間を向上し得る冷却機能付き衣服を提供しようとするものである。

本発明は、使用者が着用する着用部と、該着用部のなす面に沿って配置され、内部を冷媒液が流通する冷却チューブと、断熱層を形成した保冷構造にて構成され、内部に冷媒液と共に保冷剤を収容して冷媒液を冷却する冷却ユニットと、該冷却ユニットにて冷却した冷媒液を前記冷却チューブへ送り込むポンプユニットとを備えた冷却機能付き衣服であって、前記冷却ユニットは、前記保冷剤として丁度一本の飲料入容器を収容可能に構成されており、前記飲料入容器を収容する本体部と、該本体部の上部を開閉可能に覆う蓋部と、該蓋部の下面から前記本体部側へ突出するように形成され、円筒形状の内周面に前記飲料入容器のキャップを外した頭部を固定可能に構成された支持リングと、前記蓋部の上面における前記支持リングに対応する位置に形成され、前記支持リングと連通する飲用口と、該飲用口を開閉するよう、前記蓋部に取り付けらた飲用蓋とを備えたことを特徴とする冷却機能付き衣服にかかるものである。

而して、このようにすれば、冷却ユニットの内部を周囲の高温に曝されにくくし、長時間にわたって冷媒液の冷却を持続することができる一方、使用に伴って飲料入容器内で溶融した飲料を使用者の飲用に供することができ、しかも、飲料入容器が蓋部に固定されるので、冷却ユニット内で動くことがない。また、飲用蓋を開放するだけで飲料入容器の内容物を飲用に供することができ、簡便である。

本発明の冷却機能付き衣服は、前記冷却ユニットから冷媒液を送り出す冷媒液出口から前記冷却ユニット内に向かって延びる柔軟性の延長ホースと、該延長ホースの先端に取り付けられた錘とを備えることができ、このようにすれば、延長ホースの先端部が冷媒中に常に沈んだ状態となるので、冷却ユニットの傾きによらず、冷媒液の吸い出しをスムーズに行うことができる。

本発明の冷却機能付き衣服によれば、高温下における冷却の持続時間を向上し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の参考例による冷却機能付き衣服の全体構成を示す図である。本発明の冷却機能付き衣服における着用部の形態の一例を示す図であり、着用部の背側の形状を示している。本発明の冷却機能付き衣服における着用部の形態の一例を示す図であり、着用部の腹側の形状を示している。本発明の参考例における冷却ユニットの形態を示す側面図である。本発明の参考例における冷却ユニットの形態を示す平面図である。本発明の第一実施例による冷却機能付き衣服の全体構成を示す図である。本発明の第一実施例における冷却ユニットの形態を示す断面図である。本発明の第二実施例における冷却ユニットの形態を示す断面図である。本発明の第二実施例における冷却ユニットの形態を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１～図５は本発明の実施による冷却機能付き衣服の形態の参考例を示している。図１に示す如く、本参考例の冷却機能付き衣服１は、使用者が着用する着用部２と、該着用部２に接続される冷却ユニット３とを備えている。

着用部２の構成は、上記特許文献１に記載されている下着本体と共通しており、図２、図３に示す如く、右前身頃２ａと左前身頃２ｂとの間をファスナ２ｃにより開閉可能に接続した袖のないベスト型の衣服である。着用部２は織地や編地、不織布、ネット地といった各種の生地を用いて形成することができ、編地で形成される場合には、着用部２の編目を通して可撓性の冷却チューブ４を編み込むことで、該冷却チューブ４を着用部２のなす面に沿って支持させることができる。着用部２がネット地で形成される場合は、網目に冷却チューブ４を通すことで同様に冷却チューブ４を支持することができ、また、着用部２が織地や不織布で形成される場合は、着用部２に例えばベルト通しのような図示しない保持具を適宜備えれば良い。

ここに示した例では、全部で８本の冷却チューブ４が着用部２に配置されている。また、着用部２の後身頃２ｄの下方には、各々左右方向に沿って二個のチャンバ（第一のチャンバ５及び第二のチャンバ６）が配置されており、各冷却チューブ４は、それぞれ一端を第一のチャンバ５に、他端を第二のチャンバ６に接続されている。後身頃２ｄの下方における取付位置は、第一のチャンバ５が第二のチャンバ６より上側であり、二つのチャンバ５，６は、後身頃２ｄ下方において互いに平行をなしている。

チャンバ５，６は、各々円筒形状をなす中空の部材であり、一端が開放され、他端が閉塞されている。円筒形状をなす第一のチャンバ５の円筒面には各冷却チューブ４の一端が接続されて第一のチャンバ５の内部と連通し、また、円筒形状をなす第二のチャンバ６の円筒面には各冷却チューブ４の他端が接続されて第二のチャンバ６の内部と連通している。

冷却チューブ４の配置について説明する。計８本の冷却チューブ４のうち、冷却チューブ４ａ，４ｂは、それぞれ第一のチャンバ５又は第二のチャンバ６の左右方向に関して中央部から略真上に立ち上がり、着用部２の襟部２ｅにて左右に振り分けられ、襟部２ｅを各々上下に蛇行しつつ略半周して前側に至った後、折り返してさらに上下に蛇行しつつ略半周して後側に戻る。さらに、左右の肩甲骨の内側を上下に折り返してＮ字状を描いてから略真下に向かい、それぞれ第二のチャンバ６又は第一のチャンバ５の左右方向に関して中央部まで到達する。

冷却チューブ４ｃ，４ｄは、それぞれ第一のチャンバ５又は第二のチャンバ６における冷却チューブ４ａ，４ｂの接続位置の左右方向外側から略真上に立ち上がり、肩甲骨の内側にてＮ字状をなす冷却チューブ４ａ，４ｂの下方から該冷却チューブ４ａ，４ｂの外側に逸れて両肩の上部に延び、ここで折り返して左右の脇の下から前側に至る。前側にて、横向きの大Ｕ字形状を描きつつ下方へ延びた後、折り返して前記大Ｕ字形状の内側に小Ｕ字形状を描いてから背側へ至り、一旦上方へ向かってから肩部にて再度折り返して略真下に向かい、それぞれ第二のチャンバ６又は第一のチャンバ５における冷却チューブ４ａ，４ｂの接続位置の左右方向外側まで到達する。

冷却チューブ４ｅ，４ｆは、それぞれ第一のチャンバ５又は第二のチャンバ６における冷却チューブ４ｃ，４ｄの接続位置の左右方向外側から略真上に立ち上がり、肩部に配置された冷却チューブ４ｃ，４ｄの下方にて外側に逸れ、Ｓ字形状を描いてから前側に至る。前側では、冷却チューブ４ｃ，４ｄの前記大Ｕ字形状を迂回しつつ上方へ向かい、胸部にて左右に折り返してジグザグ形状を成した後、襟部２ｅの下方にて折り返し、腹部にて外側に逸れて背側へ至り、下方に延びてそれぞれ第二のチャンバ６又は第一のチャンバ５における冷却チューブ４ｃ，４ｄの接続位置の左右方向外側まで到達する。

冷却チューブ４ｇ，４ｈは、それぞれ第一のチャンバ５又は第二のチャンバ６における冷却チューブ４ｅ，４ｆの接続位置の左右方向外側から上方へ立ち上がり、冷却チューブ４ｅ，４ｆの下方にて外側に逸れて腹側へ至る。腹部の中央に至った後、下方へ延びてから外側に折れてＣ字形状をなし、Ｓ字形状を描いてから背側に回る。背側では、第一のチャンバ５と第二のチャンバ６の下方を着用部２の中央へ延びてから上方へ折り返して再び腹側へ回り、前記Ｃ字形状の内側で折り返してから再び背側に至り、それぞれ第二のチャンバ６又は第一のチャンバ５における冷却チューブ４ｅ，４ｆの接続位置の左右方向外側まで到達する。

図１に示す如く、第一のチャンバ５と第二のチャンバ６は、それぞれ第一の接続管７及び第二の接続管８を介して冷却ユニット３に接続されている。冷却ユニット３は、図４、図５に示す如く、内部に冷媒液Ｗを貯留する筐体９を備えてなり、該筐体９と隣接する位置に、冷媒液Ｗを循環させるためのポンプユニット１０を備えている。筐体９は、Ｌ字形の断面形状を有するベースプレート１１の底面１１ａに脚部９ａを連結されており、ベースプレート１１の側面１１ｂにポンプユニット１０が配置されている。

筐体９の内部には、保冷剤１２と共に冷媒液Ｗが貯留される。保冷剤１２としては、例えば樹脂製の容器内にポリアクリル酸ナトリウムのような高吸水性樹脂や防腐剤と共に水が封入された一般的な保冷剤を用いることができる。冷媒液Ｗとしては、例えば水が用いられる。

保冷剤１２は、内部に封入する液体の溶質の濃度等を調整することで適宜変更でき、これにより、冷却ユニット３における冷媒液Ｗの保冷性能を調節することが可能である。本参考例の場合、保冷剤１２として、融点が約マイナス１６℃のタイプの保冷剤１２ａと、融点が約０℃のタイプの保冷剤１２ｂの二種類を採用している。保冷剤１２ａ，１２ｂは各々板状の直方体形状に形成されており、これら板状の保冷剤１２ａ，１２ｂを筐体９内で各々垂直方向に沿った面をなすように配置し、且つ二種類の保冷剤１２ａ，１２ｂを水平方向に交互に配列するように並べている。

筐体９は、本体部９ｂと、該本体部９ｂの上面を開閉する蓋部９ｃのそれぞれを、アルミやステンレス等の金属板に断熱材を挟み込んで断熱層を形成した保冷構造にて構成したボックスである。蓋部９ｃの内側には、本体部９ｂとの間にパッキン９ｄが備えられ、本体部９ｂに貯留した冷媒液Ｗが漏れ出さないようになっている。

深型の本体部９ｂの内部には、上述の如く二種類の保冷剤１２ａ，１２ｂが配置される。本体部９ｂの側壁と保冷剤１２の間に生じる隙間には、二個の充填材９ｅを配し、本体部９ｂの内部を保冷剤１２が自由に動くことがないようにしている。充填材９ｅとしては、液体である冷媒液Ｗを保持し、且つ該冷媒液Ｗの通過を許容しつつ保冷剤１２を一定の場所に支持可能な素材、例えば連続気泡型のスポンジ等が適している。

また、本体部９ｂに収容した保冷剤１２の上側には一個の充填材９ｆが配置される。この充填材９ｆは、例えば単独気泡型の発泡スチロール等で形成されており、保冷剤１２と蓋部９ｃとの間に挟み込まれることで、充填材９ｅと共に保冷剤１２を一定の場所に支持するようになっている。

ここで、本参考例では、各保冷剤１２を本体部９ｂ内で一定の場所に支持するための部材として充填材９ｅ，９ｆを備えた場合を説明したが、こうした充填材９ｅ，９ｆに代えて、あるいは充填材９ｅ，９ｆに加えて、例えば本体部９ｂ内に適宜仕切板を備えることにより、保冷剤１２を一定の場所に支持するよう構成することも可能である。その際、前記仕切板には適宜穴や隙間を備え、前記仕切板を越えて冷媒液Ｗが自由に移動できるようにすると良い。

本体部９ｂと蓋部９ｃにより形成される内部空間は、冷媒液出口９ｇと冷媒液入口９ｈの二箇所において外部と連通している。冷媒液出口９ｇ及び冷媒液入口９ｈの内側からは、それぞれ本体部９ｂの内部空間へ内部ホース（出口側内部ホース１３及び入口側内部ホース１４）が延びている。出口側内部ホース１３の一端は冷媒液出口９ｇの内側に接続されており、他端はそこから充填材９ｅの上方を通って本体部９ｂ内における冷媒液出口９ｇとは反対側の内壁へ向かって延びて下方に向かい、本体部９ｂの底部に達している。入口側内部ホース１４は、一端を冷媒液入口９ｈに接続され、他端は該冷媒液入口９ｈの近傍に位置している。こうして、出口側内部ホース１３の吸込口である他端と、入口側内部ホース１４の吐出口である他端とは、連続気泡型スポンジである充填材９ｅを挟んで隔てられている。

ポンプユニット１０の出側には、出口ホース１５が連結されて着用部２（図１参照）へ延びており、ポンプユニット１０の入側は、吸入管１６を介して冷却ユニット３の冷媒液出口９ｇの外側に接続されている。冷媒液入口９ｈの外側には、入口ホース１７が連結されて着用部２（図１参照）へ延びている。

図１に示す如く、出口ホース１５と入口ホース１７の端部は、第一の接続管７及び第二の接続管８の端部に備えたダブルコネクタ１８により、それぞれ第一の接続管７又は第二の接続管８に接続されている。すなわち、ダブルコネクタ１８は、第一の接続管７の一端を出口ホース１５に接続するコネクタと、第二の接続管８の一端を入口ホース１７に接続するコネクタとが一体に構成された部品である。また、ダブルコネクタ１８には図示しないバルブが備えられており、接続管７，８とホース１５，１７の付け外しに際して接続管７，８の端部から冷媒液Ｗが垂れることを防止するようになっている。

第一の接続管７の他端はコネクタ７ａを介して第一のチャンバ５の開放端に接続され、第二の接続管８の他端はコネクタ８ａを介して第二のチャンバ６の開放端に接続されている。ポンプユニット１０は、図示しない電源装置（例えば、１２Ｖの電源装置）により、ポンプユニット１０内に備えた図示しないポンプを駆動するようになっており、本体部９ｂ内の冷媒液Ｗ（図４、図５参照）を第一の接続管７から第一のチャンバ５へ送り込むことができるようになっている。

次に、上記した本参考例の作動を説明する。

本参考例の冷却機能付き衣服１を使用するにあたっては、使用者の上半身に着用部２を着用し、図４、図５に示す如く、冷却ユニット３を構成する筐体９内に保冷剤１２を収容する。筐体９は、本体部９ｂの上面に備えた蓋部９ｃを開放することで内部にアクセスできる。本体部９ｂに、冷凍庫等で予冷した保冷剤１２を上方から投入すると共に、冷媒液Ｗとして水を満たす。保冷剤１２の上に充填材９ｆを配置し、蓋部９ｃを閉じる。

筐体９の外部に延びるホース１５，１７の端部には、接続管７，８の端部を接続する。この際、上述の如く、ホース１５，１７は接続管７，８の端部にダブルコネクタ１８を介して接続されるので、出口ホース１５を第一の接続管７に、入口ホース１７を第二の接続管８に、それぞれ別個に連結するような手間をかけることなく、一度の動作でホース１５，１７と接続管７，８とを連結することができる。

この状態で、ポンプユニット１０の電源スイッチ（図示せず）をオンにすると、本体部９ｂ内の保冷剤１２によって冷却された冷媒液Ｗが、出口側内部ホース１３から冷媒液出口９ｇ、吸入管１６を通ってポンプユニット１０の入側へ向かって吸い出される。そして、ポンプユニット１０の出側から出口ホース１５を通り、第一の接続管７を介して第一のチャンバ５に送り込まれる（図１参照）。第一のチャンバ５に導入された冷媒液Ｗは、８本の冷却チューブ４の一端から該各冷却チューブ４に流入し、着用部２のなす面に沿って流れた後、各冷却チューブ４の他端から第二のチャンバ６へ排出され（図１参照）、第二の接続管８から入口ホース１７を通って本体部９ｂに戻される。本体部９ｂの冷媒液入口９ｈから入口側内部ホース１４を通って本体部９ｂの内部に戻された冷媒液Ｗは、保冷剤１２同士の隙間や、連続気泡型のスポンジである充填材９ｅの内部を通過し、冷却された上で出口側内部ホース１３から冷媒液出口９ｇへ再度吸い出される。

こうして、冷媒液Ｗは冷却チューブ４を流通する間に使用者の体温を回収し、本体部９ｂにて保冷剤１２により冷却されながら、着用部２と冷却ユニット３の間を循環する。

本参考例の冷却機能付き衣服１は、特に自動車競技のほか、車両を運転する際の利用に適しており、例えば運転席に着席した使用者が着用部２を着用し、冷却ユニット３を助手席等に載置する形で使用する。この際、助手席は運転席と同様に高温となるが、本参考例の冷却機能付き衣服１の場合、冷媒液Ｗ及び保冷剤１２を収容した冷却ユニット３が上述の如く断熱層による保冷構造をなしている。したがって、冷却ユニット３の内部が周囲の高温に曝されにくく、長時間にわたって冷媒液Ｗの冷却を持続することができる。この際、冷媒液Ｗを冷却するために保冷剤１２を用いているので、従来の如き氷水による冷却と比較して、さらに冷却性能の持続時間を引き延ばすことを可能としている。しかも、本参考例の場合、上述の如く二種類の保冷剤１２ａ，１２ｂを交互に配列した構成により、冷却持続時間を一層向上させている。また、氷水により冷媒液Ｗを冷却する場合、氷は使用に伴って溶融してしまうが、本参考例の如く保冷剤１２を用いれば何度でも再利用することができ、使用の度に用意する冷媒液Ｗとしての水は最少限の量で済む。

こうした持続時間の向上と共に、本参考例では、冷却ユニット３をなるべく軽量にすることも可能としている。従来の如き樹脂製のクーラーボックスに氷水を収納して水を循環させるタイプの冷却機能付き衣服の場合、自動車競技にて冷却性能に関し所要の持続時間を実現しようとすれば、氷水を含むクーラーボックスの総重量は１２ｋｇ～１４ｋｇ程度に達する。一方、本参考例の冷却機能付き衣服１によれば、冷却ユニット３の重量は保冷剤１２や冷媒液Ｗを含んでも７ｋｇ～９ｋｇ程度とし、サイズも大幅に小型化することが可能である。そして、本願出願人による試験によれば、７０℃の温度下において着用した場合、１．５時間程度の間、冷却を続けることが可能である。これは、一般的な自動車競技においては十分な時間である。

また、自動車競技に冷却機能付き衣服１を使用する場合、冷却ユニット３に対しては前後左右に慣性力が作用することになるが、本参考例の冷却機能付き衣服１では、本体部９ｂ内に収容した保冷剤１２の周囲に充填材９ｅ，９ｆを備えている。こうすることで、本体部９ｂ内において保冷剤１２が充填材９ｅ，９ｆにより一定の場所に支持され、慣性力を受けても保冷剤１２が本体部９ｂ内の一方に偏るようなことがない。したがって、本体部９ｂ内における冷媒液Ｗの循環や、保冷剤１２による冷却性能を一定に保つことができる。

発泡スチロール等で構成される充填材９ｆには、断熱材としての役割も備わっている。すなわち、保冷剤１２と蓋部９ｃとの間に充填材９ｆを備えることで、蓋部９ｃから本体部９ｂ内への熱の伝達を抑え、冷却ユニット３の保冷性能を増すことができる。また同時に、充填材９ｆが本体部９ｂ内で一定の体積を占め、空気の入り込む余地を減らすことにより、冷却機能付き衣服１の使用中、冷媒液Ｗが慣性力等の影響を受けて本体部９ｂ内で偏りを生じることを防止することもできる。

また、上述の如く、出口側内部ホース１３の吸込口と、入口側内部ホース１４の吐出口とは、保冷剤１２と本体部９ｂの側壁との間に備えられる充填材９ｅを挟んで隔てられている。このため、入口側内部ホース１４から本体部９ｂ内に引き込まれた冷媒液Ｗは、引き込まれた直後に出口側内部ホース１３から吸い出されていくようなことはなく、保冷剤１２の間を迂回したり、充填材９ｅの内部を通過したりしながら、本体部９ｂ内を時間をかけて移動してから出口側内部ホース１３から吸い出される。このため、着用部２にて熱を回収して本体部９ｂへ戻された冷媒液Ｗは、本体部９ｂ内で十分に冷却されてから、再度着用部２へ送り出されることになる。

以上のように、上記本参考例の冷却機能付き衣服１においては、使用者が着用する着用部２と、該着用部２のなす面に沿って配置され、内部を冷媒液Ｗが流通する冷却チューブ４と、断熱層を形成した保冷構造にて構成され、内部に冷媒液Ｗと共に保冷剤１２を収容して冷媒液Ｗを冷却する冷却ユニット３と、該冷却ユニット３にて冷却した冷媒液Ｗを冷却チューブ４へ送り込むポンプユニット１０とを備えているので、冷却ユニット３の内部を周囲の高温に曝されにくくし、長時間にわたって冷媒液Ｗの冷却を持続することができる。

また、本参考例においては、保冷剤１２として、異なる融点を有する二種類の保冷剤１２ａ，１２ｂが冷却ユニット３内に交互に配置されるので、冷却持続時間を一層向上させることができる。

また、本参考例において、保冷剤１２は、冷却ユニット３内において一定の場所に支持可能に構成されているので、慣性力を受けて保冷剤１２が冷却ユニット３内の一方に偏るようなことがなく、冷却ユニット３内における冷媒液Ｗの循環や、保冷剤１２による冷却性能を一定に保つことができる。

また、本参考例においては、冷却ユニット３内に、連続気泡型のスポンジにより形成された充填材９ｅを配し、着用部２から冷媒液Ｗを冷却ユニット３内に戻す内部ホース（入口側内部ホース）１４の吐出口と、冷却ユニット３内の冷媒液Ｗを冷却ユニット３から吸い出す内部ホース（出口側内部ホース）１３の吸込口とが、充填材９ｅを隔てて配置されるので、着用部２にて熱を回収して冷却ユニット３へ戻された冷媒液Ｗを、冷却ユニット３内で十分に冷却してから、再度着用部２へ送り出すことができる。

したがって、上記本参考例によれば、高温下における冷却の持続時間を向上し得る。

図６、図７は本発明の冷却機能付き衣服の形態の第一実施例を示すものである。本第一実施例の冷却機能付き衣服２１の場合、着用部２は上記参考例（図１～図５参照）と共通しているが、該着用部２に接続される冷却ユニットの構成が異なっており、冷却ユニット２２を著しく小型化した点に特徴がある。

図７に示す如く、冷却ユニット２２は、円筒形状の本体部２２ａの上部をスクリュー式の蓋部２２ｂにより開閉可能に構成してなる。本体部２２ａは、真空の断熱層を備えた金属の二重構造にて構成される容器であり、保冷剤として丁度一本の飲料入容器２４を収容できるようになっている。

飲料入容器２４は、例えば容量４００ｍｌ～６００ｍｌ、主には５００ｍｌのペットボトル入りの市販の清涼飲料水であり、スーパーマーケットやコンビニエンスストアといった一般的な店舗で普通に購入できるものである。こうしたペットボトル入りの清涼飲料水は、むろん種類によって形状が区々であるが、概ね直径６５ｍｍ程度の柱状であるので、本体部２２ａの内径を６７ｍｍ以上１００ｍｍ以下程度に設定すれば、容量５００ｍｌ前後の規格のペットボトルであればほとんどの製品を収容することができる。

本体部２２ａに収容可能とする飲料入容器２４の数は、丁度一本が好適である。二本以上とすると、後述する携帯性や、飲用の際の利便性が損なわれるからである。

本体部２２ａの上面を構成する蓋部２２ｂには、該蓋部２２ｂのなす面を貫通するように冷媒液出口２２ｃと冷媒液入口２２ｄが備えられており、本体部２２ａと蓋部２２ｂにより形成される内部空間は、冷媒液出口２２ｃと冷媒液入口２２ｄの二箇所において外部と連通している。

蓋部２２ｂの本体部２２ａ側の面である下面には、本体部２２ａ側へ突出するように円筒形の外嵌リング２２ｅ及び支持リング２２ｆが形成されている。外嵌リング２２ｅの径は支持リング２２ｆよりも大きく、外嵌リング２２ｅ及び支持リング２２ｆのなす軸は本体部２２ａ及び蓋部２２ｂの中心軸と一致している。外嵌リング２２ｅの外周面には螺旋状のピッチが形成されていると共に、本体部２２ａの外嵌リング２２ｅに対応する位置の内周面にも同様のピッチが形成してあり、蓋部２２ｂを本体部２２ａ上部の開口部にねじ込むことで、蓋部２２ｂを本体部２２ａに固定できるようになっている。

支持リング２２ｆの内径は、飲料入容器２４の頭部を挿し込める大きさに設定されている。一般的なペットボトルは、頭部が径３０ｍｍ程度の蓋として構成されているので、支持リング２２ｆの内径は３０ｍｍより大きく且つ４５ｍｍ以下程度とすれば良い。また、支持リング２２ｆの内側にはスポンジ等で構成された充填材２２ｇが詰め込んである。こうして、冷却ユニット２２に飲料入容器２４を収容する際には、該飲料入容器２４の頭部を充填材２２ｇを圧縮しながら支持リング２２ｆの内側に差し込むことで、充填材２２ｇの弾力により、飲料入容器２４が冷却ユニット２２内で動き回ることを防止することができる。

外嵌リング２２ｅと支持リング２２ｆの間には、リング状の保冷部材２２ｈが備えられている。この保冷部材２２ｈは、樹脂で形成された外殻の内部にポリアクリル酸ナトリウム等の高吸水性樹脂や防腐剤と共に水を封入した部材であり、外嵌リング２２ｅと支持リング２２ｆの間に嵌め込むことができるようになっている。

また、本体部２２ａの底には短円筒形状のスペーサ２２ｉを収容することができる。このスペーサ２２ｉは、飲料入容器２４の高さが冷却ユニット２２内の空間に対して小さい場合に、該冷却ユニット２２内における飲料入容器２４の移動を制限するために本体部２２ａに収容される。また、スペーサ２２ｉは、保冷部材２２ｈと同様に樹脂で形成された外殻の内部にポリアクリル酸ナトリウム等の高吸水性樹脂や防腐剤と共に水を封入してなり、保冷部材２２ｈと共に冷却ユニット２２の保冷機能を補助する機能をも有している。

冷媒液出口２２ｃには、蓋部２２ｂの下面から本体部２２ａの底部に延びる延長ホース２２ｊが接続されている。保冷部材２２ｈには、冷媒液出口２２ｃに対応する位置に上下に貫通する穴が設けられており、延長ホース２２ｊは、前記穴を通じて冷媒液出口２２ｃから本体部２２ａ内へ延びている。延長ホース２２ｊは柔軟性を有するシリコンゴム等の素材により構成されており、冷媒液入口２２ｄと反対側の先端には、該先端における冷媒液Ｗの流路を囲むようにリング状の錘２２ｋが備えられている。

また、保冷部材２２ｈにおける冷媒液入口２２ｄに対応する位置にも、同様に保冷部材２２ｈを上下に貫通する穴が設けられている。

蓋部２２ｂの冷媒液出口２２ｃの外側には吸入管２５の一端が連結され、該吸入管２５の他端はポンプユニット２３の入側へ接続される。ポンプユニット２３の出側は、出口ホース２６を介して着用部２の第一のチャンバ５に接続された第一の接続管７に連結される（図６参照）。蓋部２２ｂの冷媒液入口２２ｄは、入口ホース２７を介して着用部２の第二のチャンバ６に接続された第二の接続管８に連結される（図６参照）。ポンプユニット２３には、ポンプと共に該ポンプを駆動する電源装置が内蔵されており、該電源装置からは、例えば四本の単三電池により、６Ｖの電圧にて電力が供給されるようになっている。

次に、上記した本第一実施例の作動を説明する。

本第一実施例の冷却機能付き衣服２１を使用するにあたっては、使用者の上半身に着用部２を着用し（図６参照）、冷却ユニット２２の本体部２２ａに保冷剤である飲料入容器２４を収容し、さらに冷媒液Ｗとして水を満たす（図７参照）。

この際、飲料入容器２４は予め冷凍庫等により予冷し、内部の飲料を凍結させておく。また、蓋部２２ｂに取り付ける保冷部材２２ｈも同様に予冷する。さらに必要に応じ、本体部２２ａにはスペーサ２２ｉをも収容することができるが、その場合には、スペーサ２２ｉも同様に予冷しておくと良い。

上述の如く、蓋部２２ｂの冷媒液出口２２ｃとポンプユニット２３の入側とを吸入管２５により連結し、ポンプユニット２３の出側は出口ホース２６を介して第一の接続管７に連結する。蓋部２２ｂの冷媒液入口２２ｄは、入口ホース２７を介して第二の接続管８に連結する（図６参照）。

この状態で、ポンプユニット２３の電源スイッチ（図示せず）をオンにすると、保冷剤２４によって冷却された冷媒液Ｗが吸入管２５からポンプユニット２３へ吸い出され、出口ホース２６から第一の接続管７を介して第一のチャンバ５に送り込まれる。第一のチャンバ５に導入された冷媒液Ｗは、着用部２のなす面に沿って流れた後、第二の接続管８から入口ホース２７を通って冷却ユニット２２に戻される。こうして、冷媒液Ｗは冷却ユニット２２、ポンプユニット２３及び着用部２の間を循環する。

この際、冷却ユニット２２内において、冷媒液入口２２ｄから蓋部２２ｂ付近へ導入された冷媒液Ｗは、保冷剤である飲料入容器２４の周囲を通過しつつ本体部２２ａ内を底部に向かって移動し、該底部にて延長ホース２２ｊの先端から吸い出され、該延長ホース２２ｊに導かれて蓋部２２ｂへ向かい、冷媒液出口２２ｃから流出する。こうして、本体部２２ａ内を通過する際、冷媒液Ｗと保冷剤２４とが長く接触することにより、熱交換が効率良く行われるようになっている。

ここで、上述の如く、延長ホース２２ｊは柔軟性を有する素材で構成されていると共に先端には錘２２ｋが取り付けられている。したがって、冷却機能付き衣服２１を使用する際、冷却ユニット２２が傾動すると、延長ホース２２ｊの先端は、錘２２ｋを伴い、重力に従って本体部２２ａ内を上下に移動することになる。こうすることにより、錘２２ｋの取り付けられた延長ホース２２ｊの先端部が、本体部２２ａ内の冷媒液Ｗ中に常に沈んだ状態となるので、冷却ユニット２２の傾きによらず、延長ホース２２ｊを介した冷媒液Ｗの吸い出しをスムーズに行うことができる。

本第一実施例の特徴は、第一に携帯性である。すなわち、冷却ユニット２２の大きさを、５００ｍｌのペットボトルを収容できる程度としているので、冷却ユニット２２のサイズ及び重量が小さく、容易に携行することが可能である。また、ポンプユニット２３も簡単に携行できる大きさであるので、冷却ユニット２２及びポンプユニット２３を使用者の衣服等に連結することで、屋外における労働等に用いることができるほか、例えば自転車のフレームに冷却ユニット２２を搭載し、搭乗者の体を冷却するといった使い方も可能である。また、野外での活動に限らず、例えば工場等の屋内で使用すれば、仮にエアコンの作動をオフ、あるいは設定温度を高めにしていても快適な体感温度にて活動することが可能であり、夏季における節電対策の一環として利用し得る。

尚、ここでは冷却ユニット２２とポンプユニット２３とを別々に備えた場合を例示したが、ポンプユニット２３を冷却ユニット２２に内蔵したり、冷却ユニット２２とポンプユニット２３を一体の部品として構成することも可能である。

さらに、使用に伴い、本体部２２ａに収容された飲料入容器２４内の飲料は、着用部２にて回収した熱により徐々に溶融していくが、本第一実施例の場合、この溶融した飲料を使用者の飲用に供することもでき、使用者にとっては熱中症への対策ともなり得る。無論、保冷剤としての飲料入容器２４の冷却性能は、飲料を飲用した分だけ落ちてしまうが、その際には保冷剤２４として新たな飲料入容器を本体部２２ａに収容すれば、冷却性能を復活させることができる。近年では、コンビニエンスストア等で凍らせたペットボトル入り清涼飲料水を販売しているので、そういった商品を購入して補充すれば良い。

以上のように、上記本第一実施例の冷却機能付き衣服２１において、冷却ユニット２２は、保冷剤として丁度一本の飲料入容器２４を収容可能に構成されているので、使用に伴って飲料入容器２４内で溶融した飲料を使用者の飲用に供することができる。

また、本第一実施例の冷却機能付き衣服２１は、冷却ユニット２２から冷媒液Ｗを送り出す冷媒液出口２２ｃから冷却ユニット２２内に向かって延びる柔軟性の延長ホース２２ｊと、該延長ホース２２ｊの先端に取り付けられた錘２２ｋとを備えているので、延長ホース２２ｊの先端部が冷媒液Ｗ中に常に沈んだ状態となり、冷却ユニット２２の傾きによらず、冷媒液Ｗの吸い出しをスムーズに行うことができる。

その他の構成や作用効果については上記参考例と同様であるため省略するが、上記本第一実施例によっても、高温下における冷却の持続時間を向上し得る。

図８、図９は本発明の冷却機能付き衣服の形態の第二実施例を示すものである。本第二実施例の冷却機能付き衣服３１の場合、着用部２やポンプユニット１０に関しては上記参考例や第一実施例（図２、図３及び図６、図７参照）と共通しているが、冷却ユニット３２、特に蓋部３２ａの構成が異なっている。

すなわち、本第二実施例では、冷却ユニット３２内に保冷剤として丁度一本の飲料入容器２４を収容するようにした点に関しては上記第一実施例の冷却機能付き衣服２１（図６、図７参照）と同様であるが、蓋部３２ａに備えた円筒形状の支持リング３２ｂの内周面に螺旋状のピッチを形成し、キャップを外した飲料入容器２４の飲み口に備えたピッチと螺合するよう構成した点を特徴としている。一般的なペットボトルでは、飲み口の外周面ないしキャップの内周面に備えたピッチの規格が概ね共通しているので、支持リング３２ｂの内周面に、前記キャップの内周面のピッチに即した形状のピッチを設けることにより、蓋部３２ａに対し、キャップを外した飲料入容器２４の飲み口を直接固定することができる。

蓋部３２ａの上面には、支持リング３２ｂと対応する位置に突出する円筒形状の飲用口３２ｃが備えられている。飲用口３２ｃは、蓋部３２ａ下面の支持リング３２ｂと直接連通しており、該支持リング３２ｂに飲料入容器２４の飲み口を固定すると、該飲み口が支持リング３２ｂ及び飲用口３２ｃを介して蓋部３２ａの上面と連通した状態となる。

蓋部３２ａの上面には、さらに飲用口３２ｃを覆うように飲用蓋３２ｄが設けられている。飲用蓋３２ｄは、飲用口３２ｃを密閉可能に覆うと共に、該飲用口３２ｃを開閉可能に蓋部３２ａに対して取り付けられている。

上述の如き構成の本第二実施例の冷却機能付き衣服３１を使用する際には、まず凍結させた飲料入容器２４の頭部のキャップを開封し、飲み口を蓋部３２ａの支持リング３２ｂに直接固定し、その状態で、飲料入容器２４を本体部２２ａに収容し、蓋部３２ａを本体部２２ａに固定すれば良い。

このようにすると、冷却機能付き衣服３１の使用にあたり、冷却ユニット３２に収容した飲料入容器２４は蓋部３２ａに固定されているので、飲料入容器２４が冷却ユニット３２内で動くことがない。また、飲料入容器２４の内容物を飲用に供するにあたっては、飲用蓋３２ｄを開放すれば、飲料入容器２４の飲み口と連通する飲用口３２ｃが現れるので、そこから飲料を口に運べば良い。すなわち、上記第一実施例（図７参照）では、飲用の際、まず蓋部２２ｂを捻って開封してから本体部２２ａに収容された飲料入容器２４を取り出し、さらに飲料入容器２４のキャップを開封するという手順を踏む必要があるが、これに対し本第二実施例では、飲用蓋３２ｄを開放するだけで飲用に及ぶことができるので、非常に簡便である。

以上のように、上記本第二実施例の冷却機能付き衣服３１において、冷却ユニット３２は、飲料入容器２４を収容する本体部２２ａと、該本体部２２ａの上部を開閉可能に覆う蓋部３２ａと、該蓋部３２ａの下面から本体部２２ａ側へ突出するように形成され、円筒形状の内周面に飲料入容器２４のキャップを外した頭部を固定可能に構成された支持リング３２ｂと、蓋部３２ａの上面における支持リング３２ｂに対応する位置に形成され、支持リング３２ｂと連通する飲用口３２ｃと、該飲用口３２ｃを開閉するよう、蓋部３２ａに取り付けらた飲用蓋３２ｄとを備えているので、飲料入容器２４が蓋部３２ａに固定され、冷却ユニット３２内で動くことがない。また、飲用蓋３２ｄを開放するだけで保冷剤（飲料入容器）２４の内容物を飲用に供することができ、簡便である。

その他の構成や作用効果については上記第一実施例と同様であるため省略するが、上記本第二実施例によっても、高温下における冷却の持続時間を向上し得る。

尚、本発明の冷却機能付き衣服は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１冷却機能付き衣服
２着用部
３冷却ユニット
４冷却チューブ
９ｅ充填材
１０ポンプユニット
１２保冷剤
１２ａ保冷剤
１２ｂ保冷剤
１３内部ホース（出口側内部ホース）
１４内部ホース（入口側内部ホース）
２１冷却機能付き衣服
２２冷却ユニット
２２ａ本体部
２２ｃ冷媒液出口
２２ｊ延長ホース
２２ｋ錘
２３ポンプユニット
２４保冷剤（飲料入容器）
３１冷却機能付き衣服
３２冷却ユニット
３２ａ蓋部
３２ｂ支持リング
３２ｃ飲用口
３２ｄ飲用蓋
Ｗ冷媒液

Claims

使用者が着用する着用部と、
該着用部のなす面に沿って配置され、内部を冷媒液が流通する冷却チューブと、
断熱層を形成した保冷構造にて構成され、内部に冷媒液と共に保冷剤を収容して冷媒液を冷却する冷却ユニットと、
該冷却ユニットにて冷却した冷媒液を前記冷却チューブへ送り込むポンプユニットと
を備えた冷却機能付き衣服であって、
前記冷却ユニットは、
前記保冷剤として丁度一本の飲料入容器を収容可能に構成されており、
前記飲料入容器を収容する本体部と、
該本体部の上部を開閉可能に覆う蓋部と、
該蓋部の下面から前記本体部側へ突出するように形成され、円筒形状の内周面に前記飲料入容器のキャップを外した頭部を固定可能に構成された支持リングと、
前記蓋部の上面における前記支持リングに対応する位置に形成され、前記支持リングと連通する飲用口と
該飲用口を開閉するよう、前記蓋部に取り付けた飲用蓋と
を備えたことを特徴とする冷却機能付き衣服。
前記冷却ユニットから冷媒液を送り出す冷媒液出口から前記冷却ユニット内に向かって延びる柔軟性の延長ホースと、
該延長ホースの先端に取り付けられた錘と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却機能付き衣服。