JP7299536B2 - 冷却装具及び冷却装具の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷却装具及び冷却装具の製造方法に関する。

従来、人や動物が装着し、人や動物の体表を冷却する冷却装具が提案されている。

例えば、家畜やペットを寒冷ストレスや温度ストレスから保護する動物用被服が提案されている。非特許文献１には、犬の首に巻かれ、保冷剤を収納し、犬の体表を冷却可能なバンダナについて記載されている。

［ｏｎｌｉｎｅ］、２０２０年、 [２０２０年１月８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.amazon.co.jp/dp/B076CZ1RZL/ref=psdc_2155279051_t2_B07DN6NMHV＞

ところで、近年、地球温暖化や熱波に伴い、熱中症を発症する人が増加している。特に、屋外で活動中の人が熱中症を発症する場合が多い。屋外で活動中の人の熱中症の発生を予防するためには、人に携行され人体の体表を継続的に冷却可能な冷却装具が必要である。また、熱中症の発生を予防するためには、体表の冷却と同時に水分補給が必要である。

非特許文献１に記載されているバンダナは、人へ適用できたとしても、冷却材が首に一巻きされる程度の容量しかなく、人の体表を継続的に冷却することはできない。また、非特許文献１に記載されているバンダナは、使用者の水分補給の手段を備えていないという問題があった。

上記事情を踏まえ、本発明は、携行可能であり、人体の体表の継続的な冷却及び水分補給が可能な冷却装具及び冷却装具の製造方法の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る冷却装具は、長手方向の一方の端部のみに開口部を有するチューブと、前記開口部を開閉可能であるキャップと、前記チューブに充填され、飲用可能であり、不凍性である冷却材と、前記冷却材が充填された前記チューブを収納する収納容器と、を備え、前記チューブは、前記冷却材を収容して保持する冷却材収容部と、内径が絞られる絞り部と、が長手方向に沿って交互に設けられ、複数の前記冷却材収容部のうち少なくとも一部が前記収納容器から順次引き出し可能に設けられ、前記開口部には、飲み口を備える。

本発明の一態様に係る冷却装具の製造方法は、前記チューブに流動性を有する状態の前記冷却材を充填する充填工程と、前記チューブの前記長手方向に直交した圧力を前記チューブに加え、前記チューブ内において前記冷却材の存在する範囲を分断する分断工程と、を有する。

上記冷却装具及び冷却装具の製造方法によれば、携行可能であり、人体の体表の継続的な冷却及び水分補給が可能な冷却装具及び冷却装具の製造方法を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る冷却装具の斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の飲み口の斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の使用時の図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の使用時の図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の変形例の使用時の図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の別の変形例の使用時の図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の別の変形例の使用時の図である。 本発明の第一実施形態に係る冷却装具の別の変形例の使用時の図である。 本発明の第二実施形態に係る冷却装具の使用時の図である。 本発明の第三実施形態に係る冷却装具の使用時の図である。 本発明の実施形態に係るチューブの接続部の変形例の断面図である。 本発明の実施形態に係る冷却装具の変形例を示す図である。 本発明の実施形態に係る冷却装具の製造方法を示す図である。 本発明の実施形態に係る冷却装具の変形例を示す図である。

本発明の第一実施形態について、図１から図９を参照して説明する。
本実施形態に係る冷却装具１００は、携行可能であり、冷却材２０で使用者の体表を冷却しつつ、使用者が冷却材２０を飲用して水分補給可能な冷却装具である。

図１は、本発明の第一実施形態に係る冷却装具１００の斜視図である。図１に示すように、冷却装具１００は、冷却器具ＣＥと、収納容器５０と、を備える。冷却器具ＣＥは、チューブ１０と、冷却材２０と、キャップ３０と、引出ハンドル４０と、を備える。本実施形態では、冷却器具ＣＥは、同様の構成である第一冷却器具ＣＥ１と、第二冷却器具ＣＥ２と、が連結されている。

チューブ１０は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ニトリルゴム又はシリコーン等の樹脂材料により形成される。樹脂材料は上記に限定されず防水膜となる高分子材料、エラストマーを広く用いることができる。チューブ１０は、長尺である。図１は、チューブ１０が長手方向に折り畳まれている状態を示す。

チューブ１０は、開口部１０ａと、冷却材収容部１０ｃと、絞り部１０ｄと、フック１０ｅと、を有する。

チューブ１０の開口部１０ａは、チューブ１０の長手方向の一方の端部に設けられる。チューブ１０は、開口部１０ａが、キャップ３０により開閉可能である。図２は、キャップ３０を取り外した状態におけるチューブ１０の開口部１０ａを示す図である。図２に示すように、開口部１０ａには、飲み口１０ｂが設けられている。飲み口１０ｂは公知の逆止弁構造を有する。飲み口１０ｂは、例えば外側面にねじが形成され、チューブ１０に取り外し可能に螺着される。飲み口１０ｂは、チューブに嵌合されてチューブを開閉してもよい。飲み口１０ｂは、凹凸形状によりチューブに係合してチューブを開閉してもよい。

図１に示すように、チューブ１０には、長手方向に沿って、冷却材収容部１０ｃと絞り部１０ｄとが交互に設けられている。チューブ１０は、長手方向の両端が冷却材収容部１０ｃとなっている。

冷却材収容部１０ｃは、冷却材２０を収容して保持する。絞り部１０ｄの内径は、冷却材収容部１０ｃの内径より小さい。絞り部１０ｄは、長手方向に隣接する冷却材収容部１０ｃの間で、流動性を有する状態にある冷却材２０を流通させる。

フック１０ｅは、チューブ１０の長手方向の開口部１０ａが設けられた端部とは他方の端部に設けられる。フック１０ｅは、引出ハンドル４０と係合可能である。図１においては、第一冷却器具ＣＥ１のフック１０ｅと、第二冷却器具ＣＥ２の引出ハンドル４０と、が係合している。

冷却材２０は、チューブ１０に充填される。冷却材２０は、使用者Ｈが活動する環境の温度では流動性を示し、飲用可能な物質である。冷却材２０としては、例えば水、塩水、加糖液、若しくは栄養分等を含む液体若しくはジェリー、経口補水液又は電解質溶液等が使用できる。冷却材２０は、使用者Ｈが冷却装具１００を装着する際は、使用者Ｈの体表の温度より低い温度とされ、例えば冷凍され個体の状態とされる。

キャップ３０は、チューブ１０の開口部１０ａを開閉する。キャップ３０は、例えばカップ状の形状を有し、内側面にねじが形成され、チューブ１０に取り外し可能に螺着される。キャップ３０は、チューブに嵌合されてチューブを開閉してもよい。キャップ３０は、凹凸形状によりチューブに係合してチューブを開閉してもよい。

引出ハンドル４０は、紐状であり、両端がキャップ３０に取り付けられる。引出ハンドルは、キャップ３０ではなく、キャップ３０が取り付けられる冷却材収容部１０ｃに取り付けられてもよい。

収納容器５０は、冷却器具ＣＥを収納する。収納容器５０は、容器部５０ａと、蓋部５０ｂと、を備える。

容器部５０ａは、一方に開口する箱状の形状を有する。容器部５０ａは、外装部５０ｃと、断熱部５０ｄと、を備える。外装部５０ｃは、容器部５０ａの外表を形成する。外装部５０ｃは、例えば布又はポリエステル等が使用できる。断熱部５０ｄは、容器部５０ａの中表を形成する。断熱部５０ｄは、例えばアルミホイル、ポリウレタンフォーム、中綿等の断熱性材料等が使用できる。

蓋部５０ｂは、容器部５０ａの開口を覆う。蓋部５０ｂは、例えば布やポリエステル等が使用できる。蓋部５０ｂは、縁が容器部５０ａの開口の端部に接合される。蓋部５０ｂは、スリット５０ｅを有する。

次に、冷却装具１００の使用時の動作について説明する。使用者Ｈは、まず、収納容器５０から冷却器具ＣＥを取り出す。使用者Ｈは、スリット５０ｅを通して、容器部５０ａの内部に手を挿入する。使用者Ｈは、例えば引出ハンドル４０を掴み、スリット５０ｅを通して第一冷却器具ＣＥ１を収納容器５０から取り出す。

図３は、収納容器５０から第一冷却器具ＣＥ１を取り出した状態を示す。図３に示すように、第一冷却器具ＣＥ１は、使用時は、収納容器５０から取り出され、チューブ１０が引き伸ばされる。

図４は、使用者Ｈがチューブ１０を体表にあてて冷却材２０を飲用している状態における使用者Ｈの背部を示す図である。図４に示すように、使用者Ｈは、例えばショルダーハーネスＳＨを介して収納容器５０を携行する。

図５は、使用者Ｈがチューブ１０を体表にあてて冷却材２０を飲用している状態における使用者Ｈの正面を示す図である。図５に示すように、使用者Ｈは、チューブ１０からキャップ３０を外し、飲み口１０ｂをくわえる。使用者Ｈは、自己の体等の熱を吸収し、流動性を示す状態となった冷却材２０を適時飲用する。

使用者Ｈは、飲用等により、第一冷却器具ＣＥ１の使用者Ｈの体表にあたる部分の冷却材２０が喪失した場合に、収納容器５０から第一冷却器具ＣＥ１をさらに引き出す。また、使用者Ｈは、熱の吸収により、第一冷却器具ＣＥ１の使用者Ｈの体表にあたる部分の冷却材２０が使用者Ｈの体温と同等の温度になった場合に、収納容器５０から第一冷却器具ＣＥ１をさらに引き出す。

このようにして、使用者Ｈは、第一冷却器具ＣＥ１の使用者Ｈの体表にあたる部分の冷却材２０が喪失又は温度上昇した場合に、第一冷却器具ＣＥ１を収納容器５０からさらに引き出す。使用者Ｈは、自己の体温より低い温度の冷却材２０が保持された第一冷却器具ＣＥ１の部分を体表にあてる。

使用者Ｈは、第一冷却器具ＣＥ１の冷却材２０を消費しきった場合等に、第一冷却器具ＣＥ１を収納容器５０からさらに引き出す。使用者Ｈは、第一冷却器具ＣＥ１を収納容器５０からさらに引き出すことにより、第一冷却器具ＣＥ１に連結された第二冷却器具ＣＥ２を取り出す。使用者Ｈは、第二冷却器具ＣＥ２を使用して、自己の体表の冷却と、冷却材２０の飲用と、を継続する。

冷却装具１００によれば、使用者Ｈが、冷却材２０が充填されたチューブ１０を携行可能であり、チューブ１０をあてて使用者Ｈの体表を冷却できる。使用者Ｈは、チューブ１０に設けられた飲み口１０ｂから、冷却材２０を飲用して水分や塩分の補給ができる。

チューブ１０は、絞り部１０ｄの内径が冷却材収容部１０ｃの内径より小さい。そのため、絞り部１０ｄに凍った冷却材２０が存在しても、使用者Ｈは、凍った冷却材２０を破壊して絞り部１０ｄにおいてチューブ１０を折り畳められ、又はチューブ１０を引き伸ばせる。冷却材２０が使用者Ｈの平熱以下の温度で凍る物質であっても、使用者Ｈは、チューブ１０を折り畳められ、又はチューブ１０を引き伸ばせる。そのため、チューブ１０は、使用者Ｈの体表に沿うことができる。冷却材２０が溶融して飲用されることにより、使用者Ｈの体表にあたるチューブ１０の冷却材収容部１０ｃから冷却材２０が喪失しても、収納容器５０から新たに別の冷却材収容部１０ｃを引き出すことにより、使用者Ｈが体表の冷却を継続できる。

チューブ１０を収納する収納容器５０の中表が断熱部５０ｄであるため、チューブ１０が使用者Ｈの体表以外から熱を吸収することが抑制される。

チューブ１０が、引出ハンドル４０を係合可能なフック１０ｅを有するため、複数のチューブ１０をつなげられる。

チューブ１０の飲み口１０ｂが逆止弁構造であるため、使用者Ｈが一旦飲み口１０ｂを離しても、チューブ１０内に空気が混入することがない。そのため、使用者Ｈが再度飲み口１０ｂをくわえて冷却材２０の飲用しようとした場合に使用者Ｈが空気を吸入することが防止される。

チューブ１０が、収納容器５０からスリット５０ｅを介して取り出される。そのため、収納容器５０からチューブ１０が取り出される場合に収納容器５０に開口が形成されることが抑制され、収納容器５０内部の温度上昇が抑制される。

図６は、冷却装具１００の変形例を示す図である。図６に示すように、冷却装具１００は、使用者Ｈの体表におけるチューブ１０の配置をガイドするガイド部材として、ストラップ（ガイド部材）５１を備えてもよい。ストラップ５１は、バンド状に形成され、両端が使用者Ｈの衣服（不図示）に取り付けられ、使用者Ｈに装着される。ストラップ５１は、衣服との間にチューブ１０を通し、チューブ１０の使用者Ｈの体表における配置をガイドする。

図７及び図８は、冷却装具１００の変形例を示す図である。図７及び図８に示すように、冷却装具１００は、メッシュ状で筒状のバンド（ガイド部材）５２を備えてもよい。バンド５２は、例えば収納容器５０からショルダーハーネスＳＨにかけて使用者Ｈの体表に沿って設けられ、使用者Ｈに装着される。バンド５２は、内部にチューブ１０を通し、チューブ１０の使用者Ｈの体表における配置をガイドする。

図９は、冷却装具１００の変形例を示す図である。図９に示すように、冷却装具１００は、チューブ１０を覆う被覆部材５３を備えてもよい。被覆部材５３は、例えば布等で形成される。被覆部材５３は、冷却材２０が充填されたチューブ１０の外周面を覆い、チューブ１０が直接使用者Ｈの体表に接触し、使用者Ｈが不快を感じることを抑制する。被覆部材５３は、使用者Ｈの体表に接触しない側の内周面に断熱材を備えていてもよい。

収納容器は、スリット５０ｅを有さず、タブにより容器部５０ａの開口を覆ってもよい。

次に、本発明の第二実施形態について、図１０を参照して説明する。
本実施形態に係る冷却装具２００は、例えば防護服や着ぐるみ等の、使用者Ｈの全身を覆うように着用される全身服６１を備える。冷却装具２００は、冷却材２０で使用者Ｈの体表を冷却する。

図１０に示すように、冷却装具２００は、冷却器具ＣＥと、全身服６１と、収納容器６２と、を備える。冷却器具ＣＥは、冷却装具１００の冷却器具ＣＥと同様の構成である。

全身服６１は、使用者Ｈの全身を覆うよう着用され、化学防護等の防護機能又はキャラクターの形態のデザインを有する。

全身服６１は、冷却器具挿入部６１ａと、引抜きスリット６１ｂと、挿入スリット６１ｃを有する。

冷却器具挿入部６１ａは、全身服６１の内部に設けられる。冷却器具挿入部６１ａは、布やシート材等を使用して筒状に形成される。冷却器具挿入部６１ａは、冷却器具ＣＥのチューブ１０を引込可能である。冷却器具挿入部６１ａは、気密性又は熱伝導性が高い材料が用いられてもよい。冷却器具挿入部６１ａは、一方の開口部６１ｄ及び他方の開口部６１ｅが全身服６１の内面に接合される。

引抜きスリット６１ｂは、全身服６１に、全身服６１と開口部６１ｄとの接合部分で囲まれた範囲に形成される。挿入スリット６１ｃは、全身服６１に、全身服６１と開口部６１ｅとの接合部分で囲まれた範囲に形成される。

収納容器６２は、冷却器具ＣＥを収納する。収納容器６２は、容器部６２ａと、蓋部６２ｂと、を備える。

容器部６２ａは、一方に開口する箱状の形状を有する。容器部６２ａは、全身服６１の挿入スリット６１ｃと対向するように、全身服６１に接続される。容器部６２ａは、外装部６２ｃと、断熱部６２ｄと、スリット６２ｅを備える。

外装部６２ｃは、容器部６２ａの外表を形成する。外装部６２ｃは、例えば布やポリエステル等が使用できる。断熱部６２ｄは、容器部６２ａの中表を形成する。断熱部６２ｄは、例えばアルミホイル等が使用できる。スリット６２ｅは、全身服６１の挿入スリット６１ｃと対向するように、容器部６２ａに形成される。

蓋部６２ｂは、容器部６２ａの開口を開閉する。蓋部６２ｂは、例えば布やポリエステル等が使用できる。蓋部６２ｂは、例えばファスナーを使用して、縁が容器部６２ａの開口に接続される。

冷却装具２００の使用時は、まず、使用者Ｈが、収納容器６２の蓋部６２ｂを開け、収納容器６２に冷却器具ＣＥを収納する。

使用者Ｈは、冷却器具ＣＥのチューブ１０を、スリット６２ｅ及び挿入スリット６１ｃを介して、収納容器６２から冷却器具挿入部６１ａに挿入する。使用者Ｈは、チューブ１０を、冷却器具挿入部６１ａの全長にわたって挿入する。

使用者Ｈは、収納容器６２の蓋部６２ｂを閉じる。使用者Ｈは、全身服６１を着用する。

冷却装具２００によれば、全身服６１を着用して活動する使用者Ｈが、冷却材２０が充填されたチューブ１０を携行し、冷却器具挿入部６１ａを介してチューブ１０をあてて使用者Ｈの体表を冷却できる。

冷却装具２００は、引抜きスリット６１ｂから冷却器具ＣＥを引抜き可能である。全身服６１の外側に接続された収納容器６２の蓋部６２ｂが開閉可能である。冷却器具ＣＥは、スリット６２ｅ及び挿入スリット６１ｃを介して収納容器６２から冷却器具挿入部６１ａに挿入可能である。そのため、使用者Ｈが活動する環境の温度となった冷却器具ＣＥは、引抜きスリット６１ｂから引き抜いて廃棄される。使用者Ｈが活動する環境の温度となった冷却器具ＣＥが廃棄された後、共同作業者等が、再び収納容器６２に冷却器具ＣＥを収納し、冷却器具挿入部６１ａにチューブ１０を挿入可能である。そのため、全身服６１を着用して活動する使用者Ｈが体表を継続して冷却できる。使用者Ｈは、使用者Ｈが活動する環境の温度となった冷却器具ＣＥを全身服６１の内部に取り入れ、冷却材２０を飲用して水分補給できる。

次に、本発明の第三実施形態について、図１１を参照して説明する。
本実施形態に係る冷却装具３００は、例えば防護服や着ぐるみ等の、使用者Ｈの全身を覆うように着用される全身服７１を備える。冷却装具３００は、冷却材２０で使用者Ｈの体表を冷却しつつ、冷却材２０を飲用して水分補給を可能とする冷却装具である。

冷却装具３００は、全身服７１と、収納容器５０と、バンド５２と、チューブ１０と、を備える。

全身服７１は、冷却装具２００の全身服６１と異なり、冷却器具挿入部６１ａ、引抜きスリット６１ｂ、及び挿入スリット６１ｃを有さない。全身服７１は、収納容器５０を含めてチューブ１０を内部に引き込んでいる。

収納容器５０は、全身服７１の内部に配置される。バンド５２は、例えば全身服７１の内面に沿って配置される。チューブ１０は、収納容器５０に収納され、バンド５２を通り、飲み口１０ｂが使用者Ｈにくわえられる。

冷却装具３００によれば、全身服７１を着用して活動する使用者Ｈが、冷却材２０が充填されたチューブ１０を携行し、バンド５２を介してチューブ１０をあてて使用者Ｈの体表を冷却できる。使用者Ｈは、チューブ１０に設けられた飲み口１０ｂから、冷却材２０を飲用して水分補給ができる。

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

図１２に示すように、チューブの絞り部は、冷却材収容部１０ｃより外径及び内径を縮小するのではなく、例えばチューブの内面同士を熱溶着してシール部Ｓを形成し、内径を絞ってもよい。

図１３に示すように、チューブは、絞り部１０ｄを有さず、冷凍されブロック状に成型された冷却材２０を複数充填されてもよい。

冷凍されブロック状に成型された冷却材２０をチューブに複数充填するには、まず、チューブに、流動性を有する状態の冷却材２０を充填する（充填工程）。次に、図１４に示すように、チューブの短手方向の全長にわたって板挟みＢＳ等でチューブを挟む。これにより、チューブの長手方向に直交した圧力をチューブに加え、チューブ内において冷却材２０の存在する範囲ＥＲを分断する（分断工程）。次に、冷却材２０が充填され、冷却材２０の存在する範囲ＥＲが分断されたチューブを、人の平熱以下の温度に冷却する（冷却工程）。

図１５に示すように、チューブは、絞り部１０ｄを有さず、不凍性の冷却材２０Ａが充填されてもよい。

チューブの開口部１０ａが形成される端部と長手方向の反対側の端部を開閉可能にして、冷却材の充填、チューブ内の空気抜き、又はチューブ内の洗浄を迅速に行えるようにしてもよい 。

１００、２００、３００ 冷却装具
１０ チューブ
１０ａ 開口部
１０ｂ 飲み口
１０ｃ 冷却材収容部
１０ｄ 絞り部
１０ｅ フック
２０、２０Ａ 冷却材
３０ キャップ
４０ 引出ハンドル
５０、６２ 収納容器
５０ａ、６２ａ 容器部
５０ｂ、６２ｂ 蓋部
５０ｃ、６２ｃ 外装部
５０ｄ、６２ｄ 断熱部
５０ｅ、６２ｅ スリット
５１ ストラップ（ガイド部材）
５２ バンド（ガイド部材）
５３ 被覆部材
６１、７１ 全身服
６１ａ 冷却器具挿入部
ＣＥ 冷却器具
Ｈ 使用者
ＳＨ ショルダーハーネス

Claims (7)

1. 長手方向の一方の端部に開口部を有するチューブと、
   前記開口部を開閉可能であるキャップと、
   前記チューブに充填され、飲用可能であり、不凍性である冷却材と、
   前記冷却材が充填された前記チューブを収納する収納容器と、を備え、
   前記チューブは、前記冷却材を収容して保持する冷却材収容部と、内径が絞られる絞り部と、が長手方向に沿って交互に設けられ、
   複数の前記冷却材収容部のうち少なくとも一部が前記収納容器から順次引き出し可能に設けられ、
   前記開口部には、飲み口を備える、
   冷却装具。
2. 前記収納容器は、内面に断熱部を有する、
   請求項１に記載の冷却装具。
3. 前記チューブの外周面を覆う被覆部材を有する、
   請求項１又は請求項２に記載の冷却装具。
4. 人が装着可能であり、前記チューブを前記収納容器からガイドするガイド部材を有する、
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の冷却装具。
5. 前記収納容器が取り付けられ、前記チューブを内部に引込可能な全身服を備える、
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の冷却装具。
6. 前記飲み口は、逆止機能を有する、
   請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の冷却装具。
7. 請求項１に記載の冷却装具の製造方法であって、
   前記チューブに流動性を有する状態の前記冷却材を充填する充填工程と、
   前記チューブの前記長手方向に直交した圧力を前記チューブに加え、
   前記チューブ内において前記冷却材の存在する範囲を分断する分断工程と、
   を有する、
   冷却装具の製造方法。

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