JP7347800B2 - 冷却被服 - Google Patents

Description

本発明は、保水体から冷感機能素材に供給された水の蒸発による吸熱で体を冷却する冷却被服に関する。

高温環境下における熱中症対策用の被服として、吸水材に水分を保持させ、その水分の蒸発で生じる気化熱を利用して着用者の体を冷却するベストが知られている。

再公表特許ＷＯ２０１３／１０１５４７８

例えば、特許文献１には、冷却服の前側ほぼ前面の大きさに面状に吸水材を設け、防水透湿シートで吸水材の両面を包み、防水透湿シートと吸水材の間に隙間を設け、注水口から水を入れられるベストが示されている。この構成においては、吸水材に水分を分散させるために、縫製や接着により内部に仕切りを設け、仕切りによって区画された水路を伝って水が下方に流れるように形成されている。

しかし、これによれば、吸水材を挟んだベストの作製工程において、仕切りを形成するための縫製が複雑になるため、量産をするうえでコストが高まる課題があった。また、吸水材の両面から防水透湿シートを包み込むため、着用者の体に接触する面は吸水性の乏しい防水透湿シート部材であり、着用者がかいた汗が吸収されにくいという課題があった。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、複雑な縫製をしなくとも生地に挟まれた保水体に水分が分散させることができ、同時に、着用者がかいた汗をも吸収することができる冷却被服を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る冷却被服の代表的な構成は、生地の裏面に防水加工を施した表地部材と、前記表地部材に対向して配置され、吸水性を有する冷感機能素材で形成された裏地部材と、前記表地部材と前記裏地部材との間に挟まれ、保水性を有する繊維素材で形成された保水体と、水を貯め、前記保水体に水を供給する貯水ポケットとを備え、前記貯水ポケットは、外部から注水可能な注水口を有し、前記保水体に水を供給するドレイン部を設けたこと特徴とする。

本発明によれば、複雑な縫製をしなくとも生地に挟まれた保水体に水分が分散させることができ、同時に、着用者がかいた汗をも吸収することができる冷却衣服を提供することができる。

（ａ）は、本発明に係る冷却被服の構成を示す正面図である。（ｂ）は、本発明に係る冷却被服の構成を示す背面図である。 本発明に係る冷却被服に設けた表地部材、裏地部材、貯水ポケット及び保水体の構成を説明する端面図である。 （ａ）は、本発明に係る冷却被服の後身頃に設けた貯水ポケット及び保水体の構成を示す説明図である。（ｂ）は、本発明に係る冷却被服の後身頃に設けた貯水ポケット及び保水体の他の構成を示す説明図である。 本発明に係る冷却被服の凸状部の構成を示す後身頃中央横端面図である。 本発明に係る冷却被服にファン付上衣を重ねて着用した状態を示す説明図である。

図により本発明に係る冷却被服の一実施形態を具体的に説明する。なお、ここに示す実施形態はあくまで一例であって、必ずしもこの実施形態に限定されるものではない。

図１（ａ），（ｂ）に示す冷却被服１は、前身頃２と後身頃３とから構成されている。前身頃２と後身頃３とは、図２に示すように表地部材４と裏地部材５とを重ね合わせ、縁が縫着されている。表地部材４には、前身頃２の胸部２ａや、後身頃３の襟ぐり３ａ下方に貯水ポケット部６が設けられる。貯水ポケット部６の下方には、表地部材４と裏地部材５に挟まれる位置に保水体７が設けられる。

表地部材４は、繊維製の生地で形成されている。着用時の体の冷却機能を効果的に発揮するためには後述する裏地部材５の体への接触面が多い方が好ましいため、冷却被服１は、着用者Ｘ（図５参照）の体に密着して着用されるように、伸縮性を有する布帛又はニット素材の生地により形成されることが好ましい。表地部材４を布帛で形成する場合は、一例として、ポリウレタン混入のストレッチ性の高い織物を選択することができる。

表地部材４は、図２に示すように、裏面に防水加工４１を施している。防水加工４１は、表地部材４の裏面に面状にポリウレタンやポリ塩化ビニル樹脂製のシートを積層し、貼り付け又は溶着により、ラミネート加工されたものである。

裏地部材５は、冷感機能素材によって形成されている。冷感機能素材は、吸水性及び保水性を有し、冷感機能素材が保持する水分が蒸発する際の吸熱反応により、冷感機能素材が接触する体の部位を冷却させる素材をいう。このような冷感機能素材として、水分を素早く吸収・拡散するように吸水性繊維・保水性繊維及び気化促進繊維など複数種の繊維が編成されたニット生地がよく知られている。裏地部材５は前述の表地部材４と同様に伸縮性を有することが好ましい。裏地部材５は、冷却被服１を着用する際に冷却被服１の内側に位置し、着用者Ｘの体又は肌着に接触する部分となる。

前身頃２及び後身頃３はいずれも、表地部材４と裏地部材５それぞれの生地の外縁が縫着されて形成されている。図２に示すように、防水加工４１が施された表地部材４は、表地部材４ａと表地部材４ｂとを重ね合わせ、その重ね合わせ部分の両脇及び下端を縫着することにより、重ね合わせ部分の上端の全部又は一部を開口部とする貯水ポケット６が形成される。貯水ポケット６の開口部は外部から水Ｗを注入する注水口６１となる。なお、図２に示すように、表地部材４ｂを折り返して貯水ポケット６を形成すれば、貯水ポケット６の引裂強さを増すことができる。

貯水ポケット６は、図２に示すように、防水加工４１を施された表地部材４ａ及び４ｂに囲まれた空間となるため、貯水ポケット６の内部空間６２に水Ｗを貯めることができる。貯水ポケット６の下端６ａにはドレイン部６３が形成され、貯められた水Ｗを貯水ポケット６の下方に配置された保水体７に漸次的に給水する。好適には、貯水ポケット６の下端６ａを２ｍｍ程度の目の細かいピッチで略水平に縫製し、その縫製線６ｂに一か所以上４乃至８ｍｍ程度の粗い目のピッチを含める。ピッチの目の粗い部分をドレイン部６３とし、ドレイン部６３から下方に水が徐々に滲出及び滴下することにより、保水体７に給水される。

貯水ポケット６は、図１に示すように、前身頃２の胸部２ａや後身頃３の襟ぐり３ａに配置すれば、前身頃２又は後身頃３の広範囲に保水体７を配置することができる。

保水体７は、前身頃２及び後身頃３において、図１（ａ），（ｂ）及び図２に示すように、貯水ポケット６の下方かつ表地部材４と裏地部材５に挟まれる位置に配置される。保水体７は、保水性を有すればどのような吸水繊維からなる綿（わた）、不織布又は生地を使用してもよいが、自重の２倍ないし８０倍程度の吸水性能を有するものが好ましい。尚、ポリアクリル酸ナトリウム塩を含む高分子を紡糸した保水性の高い繊維素材（例えば、株式会社帝人製BELL OASIS（登録商標））を含めることで、保水体７に長時間に亘り水分を保持することができる。保水体７は、表地部材４と裏地部材５の間でずれ、偏りを防止するため、裏地部材５に縫い付けてもよい。

次に、図３を用いて貯水ポケット６及びドレイン部６３の作用効果を説明する。図３（ａ）に示すように、襟ぐり３ａ下の貯水ポケット６は、一例として、深さ１０ｃｍ、幅１５ｃｍのポケットとし、貯水ポケット６の下端６ａの左右端から２ｃｍおきに６ｍｍ程度のドレイン部６３を５か所設定した場合、１００ｍｌの水Ｗを注水口６１から一息に注水したとき、そのまま水Ｗが下方に筒抜けに流れ落ちることなく、下端６ａから注水口６１の際の水位に至るまで一旦水Ｗが貯まる。水Ｗが貯水ポケット６の縫製線６ｂに沿って溜まることにより、ドレイン部６３を形成する縫製線６ｂの隙間を通して３０秒ほどかけて保水体７に給水されていく。

このように、貯水ポケット６の幅方向に万遍なく行き渡るように水Ｗを貯め、ドレイン部６３から保水体７に徐々に水Ｗが給水され、保水体７はその幅方向に広く水分を分散させながら保水させることができる。保水体７に十分に供給された水分は、保水体７の毛細管現象及び重力により保水体７の下方にまで行き渡る。貯水ポケット６の下端６ａに等間隔に複数のドレイン部６３を配置し、下端６ａと保水体７の上端７１の幅を対応させて保水体７を冷却被服１に広く配置させることにより、図３（ａ）に示すように保水体７に偏りなく水が行き渡る。

図３（ｂ）にドレイン部の他の構造例を示す。ドレイン部６４は、縫製線６ｃを複数の山形に形成することで、貯水ポケット６の下端６ａに複数のテーパー部６５を形成し給水位置を設定することができる。このテーパー部６５に水Ｗが集中して、保水体７に給水される。かかる構造によれば、貯水ポケット６の幅方向に給水位置を分散させつつ、水Ｗをテーパー部６５の下端６ｄに集中させることができるため、貯水ポケット６の一部にドレイン部６５から滲出及び滴下されない水Ｗが残ることを防止することができる。

次に、保水体７から裏地部材５に水分を供給する方法について説明する。保水体７は、防水加工４１された表地部材４と吸水性を有する裏地部材５に挟まれるため、裏地部材５の側にのみ水分を面状に供給する。保水体７に含まれる水分は、保水体７と裏地部材５との接触による移動や、着用者Ｘの体から冷却被服１にかかる接触圧で押し出されることにより、裏地部材５に供給される。保水体７の保水性能が高いほど、長時間に亘り保水体７から裏地部材５に水分を供給することができ、裏地部材５の湿潤状態が維持され、裏地部材５から水分が蒸発する時間がより継続する。裏地部材５は水分の蒸発の際に生じる吸熱反応により接触部分を冷却する冷感機能素材で形成されるため、保水体７と裏地部材５とが対応し重なり合う面が広いほど着用者Ｘの体を冷却する面積が増える。

以上説明したように、前身頃２や後身頃３の一部に貯水ポケット６配置し、その下端６ａの縫製を略水平にする構成とすることで、複雑な縫製工程を経ることなくとも、表地部材４と裏地部材５に挟まれた保水体７に万遍なく水分を分散させて保水することが可能な冷却被服１を形成することができる。

さらに、裏地部材５として配置した冷感機能素材は吸水性を有するため、保水体７から供給される水分のみならず、着用者Ｘのかいた汗を吸収し、蒸発させることができる。

また、図４に示すように、後身頃３には、保水体７と裏地部材５の間に、複数の柔軟性部材８を棒状に配置して凸状部９を設けることができる。柔軟性部材８は、裏地部材５を介して体又は肌着に接触するため、着心地を悪化させないように綿（わた）やスポンジなどにより形成するとよい。柔軟性部材８の配置箇所の両脇に対応する裏地部材５と表地部材４又は保水体７とを縫着することにより柔軟性部材８がずれないように位置決めすることができる。本実施形態においては、図１（ａ），（ｂ）及び図４に示すように、柔軟性部材８によって形成された凸状部９は、後身頃３の裾３ｂから襟ぐり３ａに亘り着丈方向に等間隔に２本直線的に配置されている。

伸縮性を有し着用者Ｘの上半身より小さい寸法で形成された冷却被服１は、着用する際、体又は肌着に密着するように配置される。後身頃３の裏地部材５において着用者Ｘの背部に対向する面に形成された凸状部９は、着用者Ｘの体又は肌着に接触し、複数の凸状部９の間の裏地部材５は、着用者Ｘの体から凸状部９の高さ分浮いた位置に配される。その結果、複数の凸状部９の間にあたる裏地部材５は着用者Ｘの体又は肌着に密着せず、着用者Ｘの体又は肌着側及び凸状部９に囲まれた部分に空間Ｓが形成され、通気路９１として機能する。

通気路９１は、冷却被服１に換気機能をもたらすため、蒸れを軽減し、冷却被服１に含まれる水分の蒸発を促進する。

図１において冷却被服１はベストとしているが、これに限定されるものではなく、袖付きとしても良い。また、ドレイン部６３、６４は、縫製線６ａ、６ｃにより形成したが、これに限られるものではなく、例えば接着剤や熱溶着などにより、間欠的に両側を接着することにより、水Ｗを滴下することができるドレイン部を形成することもできる。

なお、冷却被服１は、着用の際、まず全体を水に浸した後絞って余分な水気を切り、裏地部材５と保水体７に水分を含ませた状態で着用し、裏地部材５又は保水体７が乾燥してきた場合に、貯水ポケット６に水Ｗを注入して使用してもよい。

また、図５に示すように、冷却被服１をインナーとし、二点鎖線で示される冷却ファン付上衣１０をインナーの上に更に重ねて着用することができる。この場合、冷却ファン１０１から冷却ファン付上衣１０内に取り込まれた空気２０は、冷却ファン付上衣１０の襟口１０２や袖口１０３方向に流れる。空気２０の一部は、通気路９１を経由するため、着用者Ｘに涼感を生じさせる。また、冷却ファン１０１による強制換気により、冷却ファン付上衣１０内部の空気２０の置き換えが促される結果、冷却被服１に含まれる水分の蒸発が促進される。そのため、着用者Ｘは、冷却被服１を単独で着用するよりも強い冷感を受けることができる。

本発明の活用例として、保水体から冷感機能素材に供給された水の蒸発による吸熱で体を冷却する冷却被服に適用できる。

１…冷却被服
２…前身頃
３…後身頃
４…表地部材
４１…防水加工
５…裏地部材
６…貯水ポケット
６１…注水口
６ａ、６ｃ…下端
６３、６４…ドレイン部
７…保水体
８…柔軟性部材
９…凸状部
９１…通気路
１０…冷却ファン付上衣
１０１…冷却ファン
２０…空気
Ｗ…水
Ｘ…着用者

Claims (9)

1. 生地の裏面に防水加工を施した表地部材と、
   前記表地部材に対向して配置され、吸水性を有する冷感機能素材で形成された裏地部材と、
   前記表地部材と前記裏地部材との間に挟まれ、保水性を有する繊維素材で形成された保水体と、
   水を貯め、前記保水体に水を供給する貯水ポケットとを備え、
   前記貯水ポケットは、外部から注水可能な注水口を有し、前記保水体に水を供給するドレイン部を設けたこと特徴とする冷却被服。
2. 前記貯水ポケットは前記表地部材を重ね合わせて形成されることにより貯水性を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却被服。
3. 前記貯水ポケットは下端にテーパー部を設け、前記テーパー部の先端に前記ドレイン部を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷却被服。
4. 前記貯水ポケットは前身頃に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の冷却被服。
5. 前記貯水ポケットは後身頃に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の冷却被服。
6. 前記表地部材の裏面に施された前記防水加工はポリウレタンラミネートであることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の冷却被服。
7. 前記表地部材と前記裏地部材とは伸縮性素材で形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の冷却被服。
8. 前記裏地部材と前記保水体との間に複数の柔軟性部材が裾から襟ぐりに亘り着丈方向に間隔を開けて設けられることにより、前記裏地部材の面に複数の凸状部が形成され、着用時に体又は肌着に接触するそれぞれの前記凸状部の間に通気路が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の冷却被服。
9. 冷却ファンを備えるファン付上衣と、インナーとからなる被服であって、
   前記インナーは、
   裏面に防水加工を施した表地部材と、
   前記表地部材に対向して配置され、吸水性を有する冷感機能素材で形成された裏地部材と、
   前記表地部材と前記裏地部材との間に挟まれ、保水性を有する繊維素材で形成された保水体と、
   水を貯め、前記保水体に水を供給する貯水ポケットとを備え、
   前記貯水ポケットは、外部から注水可能な注水口を有し、前記保水体に水を供給するドレイン部を設けたこと特徴とする被服。