JP6284675B2 - 人体装着型冷却流体通路エレメント及びそのエレメントを備えた冷却服 - Google Patents

Description

本発明は、人体を冷却する技術に関する。

従来から、冷却服に冷却通路を形成し、その冷却通路に水などの流体を流すことによって冷却服を着た人の暑さを軽減する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、衣服に対して液体は透過させず、水蒸気は透過させる多孔質樹脂材によって形成された液体通路を設け、その液体通路内に吸湿性冷却流体溶液を流すことにより、人体の温度調節と発汗の吸収を行うようにした温度調節衣服が開示されている。
また、特許文献２には、メッシュ構造を有する生地と、冷却流体を通すための冷却管とを具備し、冷却管が、生地のメッシュ開口部を通して、生地の表裏に交互に織り込まれて固定された冷却服が開示されている。

特開平７−３１０２０８ 特開２００８−７８７７

しかしながら、上記特許文献１では吸湿性冷却流体溶液としては塩化リチウム水溶液が例示されており、一般の使用者が簡便かつ安価に利用する点においては十分ではなかった。
また、ヒータタンク等の加熱脱水手段が必要であることから、単純に冷却流体としての水を循環させる構成に比べてコストが高くなるとともに構造が複雑になり、故障などの不都合が発生する可能性が高くなる課題がある。
また、上記特許文献２では、冷却管の横断面は円形であることから、人体に接する面積が少なくなってしまう課題がある。また、冷却管が折れ曲がると冷却流体が流れなくなるとともに、冷却管は生地に交互に織り込まれているので、さらに人体との接触面積が少なくなり、冷却効果を高めることができない課題がある。
また、管形の冷却通路を冷却服に取り付ける方法としては、冷却管をある程度動けるように余裕を持って服に縫い付ける方法も考えられるが、直径５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の凸形の冷却管をミシン機によって服に縫い付けることは技術的に難しい課題があった。また、ミシン機を用いず作業者の手作業で服に冷却管を縫い付けることは作業時間がかかり、製造コストが著しく高くなる課題があった。

本発明の目的は上記従来技術の課題を解決した人体装着型冷却流体通路エレメント及びそのエレメントを備えた冷却服を提供することにある。
具体的な目的の一例を示すと、以下の通りである。
（Ａ）冷却流体による冷却効果を向上させるために、人体に接触する面積を大きくすることができるとともに、人体の動きに従って折れ曲がっても冷却流体の流れを良好に保つことができる人体装着型冷却流体通路エレメント及び冷却服を提供する。
（Ｂ）従来の冷却服の冷却通路の構成に比べて、製造工数又は製造コストを低減できる人体装着型冷却流体通路エレメント及び冷却服を提供する。
なお、上記に記載した以外の発明の課題、その解決手段及びその効果は、後述する明細書内の記載において詳しく説明する。

本発明は多面的に表現できるが、例えば、代表的なものを挙げると、次のように構成したものである。なお、下記各発明において、各符号は後述する実施形態との対応関係を分かりやすくするために一例として示したものであり、本発明の各構成要素は、実施形態に記載した符号に係る構成に限定されないことは言うまでもない。

本発明に係る人体装着型冷却流体通路エレメントは、水などの冷却流体を漏らさず流すことができる素材を用いて人体の温度を奪うように接することができる冷却通路４を構成するとともに、
前記冷却通路４内に装着時に人体面から見て少なくとも上下方向８に幅を有して柔軟性を有する立体構造体６を収容し、前記冷却通路４が屈曲したときであっても、前記立体構造体６の存在によって前記冷却流体の流れる空間を確保するように構成し、
前記冷却通路４を上側シート材２ａと下側シート材２ｂの周縁をシールしたシール部５で囲むことによって製造し、前記人体面から見て少なくとも前記上下方向８よりも前記幅方向９に広い扁平な前記冷却通路４を構成し、
前記シール部５を構成する場合に、前記上側シート材２ａと前記下側シート材２ｂを構成する素材として合成樹脂を使用し、
前記冷却通路４を、人間が装着する帽子や衣服等の装着面部６２に着脱自在の構成で取り付けるように構成し、
前記装着面部６２に取り付けられる前記冷却通路４は冷却流体の流す方向に沿うように細長の線形及び曲線形に延びる構成になっており、
前記面ファスナー６３ａ・６３ｂの内、前記装着面部６２に設けられる一方側の前記面ファスナー６３ａは身体側に前記人体装着型冷却流体通路エレメント１が密接するように前記装着面部６２の内側面に設けるとともに、他方側の前記面ファスナー６３ｂは前記人体装着型冷却流体通路エレメント１の外側の面に設け、
前記面ファスナー６３ａ・６３ｂによって着脱自在に取り付けられる前記装着面部６２に前記人体装着型冷却流体通路エレメント１をほぼ収容するポケット部を設け、
前記他方側の前記面ファスナー６３ｂは、前記人体装着型冷却エレメント１の外縁形状に対応して必要個数設けられ、
前記他方側の面ファスナー６３ｂは、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１の前記細長の線形及び曲線形に延びる構成において離隔させて配置し、
人間が装着する帽子や衣服等の前記装着面部６２に固定される各冷却通路４の間には、各冷却通路４が固定されていない装着面部６２が自然に形成され、各冷却通路４が固定されていない装着面部６２には前記シート材２ａ・２ｂが存在せず、しかも前記必要個数によって前記装着面部６２に固定される各冷却通路４に対する各冷却通路４が固定されていない装着面部６２の自由な動きを確保できるように構成したことを特徴とする。
また、本発明に係る人体装着型冷却流体通路エレメントは、水などの冷却流体を漏らさず流すことができる素材を用いて人体の温度を奪うように接することができる冷却通路４を構成するとともに、前記冷却通路４内に装着時に人体面から見て少なくとも上下方向８に幅を有して柔軟性を有する立体構造体６を収容し、前記冷却通路４が屈曲したときであっても、前記立体構造体６の存在によって前記冷却流体の流れる空間を確保するように構成したことを特徴とする。
この構成であれば、冷却通路内に少なくとも上下方向に幅を有し、柔軟性を有する立体構造体を収容することで、冷却通路が人体の動き、例えば、背骨の曲がり、腕の曲がり、首の曲がりによって折り曲がった状態でも冷却通路が圧迫されて冷却流体の流れが遮断されることを防止することができる。

本発明は、少なくとも前記上下方向８に繊維状物が交差することで前記立体構造体６を構成したことを特徴とする。
前記繊維状物を構成する素材としては、糸状物や繊維状に見える柔軟性を有する素材を含む。前記繊維状物は水分を吸収して膨潤して冷却流体の流れを阻害することのない素材で構成されていることが好ましい。前記繊維状物の一例として好適なのは合成樹脂繊維である。
この構成であれば、立体構造体が繊維状物で構成されていることで立体構造体を簡単かつ安価に構成できる。

本発明は、前記立体構造体６を構成する開口１０の表面積を０．５ｍｍ^２〜１００ｍｍ^２に設定したことを特徴とする。
上記開口の表面積は四角形、三角形の定型に限定されず、部分的に形状の異なる不定形であっても良い。また、この開口には水を吸水しない繊維状物で構成されたスポンジのような多孔質材の開口も含む。開口の方向は、上下方向８又は幅方向９であっても良い。
この構成であれば、冷却しようとする人体の動きに対応して人体装着型冷却流体通路エレメントや冷却服を構成した場合に、上記範囲に開口の表面積を構成することで、折り曲げ時に冷却液の流れが遮断されることを抑制することができる。
また、人体の折れ曲がる箇所の動きの大きさに対応して冷却流体の流れを良好に確保できる表面積に設定することで、冷却流体を押し出すポンプの力が小さくでも良好な冷却を実現できる。

本発明は、前記立体構造体６を構成する開口１０の表面積を１ｍｍ^２〜２５ｍｍ^２に設定したことを特徴とする。
この構成であれば、前記開口の表面積の構成に比べて、さらに、好ましい範囲で、人体の各種部位のあらゆる動きであっても冷却流体の遮断を確実に抑制することができ、確実な人体の冷却を実現できる。

本発明は、前記冷却通路４を上側シート材２ａと下側シート材２ｂの周縁をシールしたシール部５で囲むことによって製造し、前記人体面から見て少なくとも前記上下方向８よりも前記幅方向９に広い扁平な前記冷却通路４を構成したことを特徴とする。
この構成であれば、冷却通路を複数のシート材の周縁をシールすることで製造することで、人体に装着する場合に、人体の形状に合致した色々な形状の冷却通路を安価かつ簡単に製造することができる。
また、シート材を用いて人体面から見て少なくとも上下方向よりも幅方向に広い扁平な冷却通路を構成することで、少なくとも横断面が円管形の冷却管を用いる従来の構成に比べて、同じ流量の冷却流体を流した場合において、人体に接する面積を増やして冷却効果を高めることができる。

本発明は、前記シール部５自体や前記シール部５の外縁に冷却服１２に取り付ける外縁取付部１３を形成したことを特徴とする。
前記外縁取付部を取り付ける方法としては、冷却服の生地に縫い付ける方法や、冷却服の生地に熱圧着する部分や、接着剤などによって貼付する方法が例示できる。これらの方法において、冷却服を洗濯した場合でも外縁取付部が冷却服の生地から離脱しないように強固に固定することが好ましい。
この構成であれば、冷却服に冷却通路を取り付けることが簡単に行えるので冷却通路を備えた冷却服の製造が簡単に行えて製造コストを低減できる。

本発明は、前記立体構造体６を前記人体面から見て少なくとも前記上下方向８に交差させた柔軟性を有するメッシュ３で構成したことを特徴とする。
メッシュの開口の形状は四角形、ハニカム形、三角形や、繊維状物が交差する形状が所々において異なる不定形などのものが採用できる。
この構成であれば、すでに販売されている上下方向に交差させた柔軟性を有するメッシュを本発明に係る立体構造体に採用することができるので、安価に人体装着型冷却流体通路エレメントを製造できる。

本発明は、前記冷却通路４に区画線としての接合部１１を少なくとも一つ設け、前記接合部１１は前記人体から見て上側に位置する上側シート材２ａと下側シート材２ｂを接合することによって前記冷却通路４内に複数の分岐冷却通路４ａを形成したことを特徴とする。
この構成であれば、接合部を設けることで、冷却通路内に複数の分岐冷却通路を形成することができる。冷却流体が流れる押出し圧力を受けた場合、冷却通路を複数の分岐冷却通路に分割することで冷却通路が膨らみすぎて冷却流体の循環が低下することや、過剰な膨らみによる人体装着型冷却流体通路エレメントを装着した場合の違和感を低減することができる。

本発明は、前記シール部５又は前記接合部１１を構成する場合に、前記上側シート材２ａと前記下側シート材２ｂを構成する素材として合成樹脂を使用するとともに、前記上側・下側シート材２ａ・２ｂを構成する合成樹脂と熱溶着（ヒートシール）しやすい合成樹脂成分によって前記立体構造体６を構成したことを特徴とする。
前記「合成樹脂と熱溶着しやすい合成樹脂成分によって前記立体構造体を構成した」とは、立体構造体自体を熱溶着しやすい合成樹脂成分で構成する場合と、立体構造体の表面に熱溶着しやすい合成樹脂成分をコーティングする場合とを含む。
上記構成の一例を挙げれば、上側シート材と下側シート材として塩化ビニルを採用した場合には、メッシュ等の立体構造体自体又はその表面に塩化ビニルを用いることが好ましいことになる。前記立体構造体、及び上側・下側シート材の組合せは、塩化ビニル以外の他の合成樹脂素材においても同様に接合しやすい材料に選択できることは明らかである。
この構成であれば、立体構造体、上側・下側シート材の組合せにおいて、熱溶着によって立体構造体の位置ズレを確実に抑制することができ、簡単かつ安価に人体装着型冷却流体通路エレメント又は冷却服を提供できる利点がある。

本発明に係る冷却服は、前記各本発明のいずれか一つに記載の前記人体装着型冷却流体通路エレメント１を使用したことを特徴とする。
なお、上記「使用する」には、冷却服を構成する素材が人体装着型冷却流体通路エレメントと一体化されている構成や、服の一部分に人体装着型冷却流体通路エレメントが含まれている構成を共に含む。
この構成であれば、人体装着型冷却流体通路エレメントを使用して冷却服を構成しているので、折れ曲がりの問題を解決できるとともに製造コストを低減した冷却服を提供できる。
上記本発明は、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１は前記人体の背骨に沿って略左右対称形に配設されていることを特徴とする。
この構成であれば、人体の背骨に沿って人体装着型冷却流体通路エレメントを略左右対称に配設されているので、冷却効果の点において冷却流体の流れを均一的に冷却服の全域に及ぼすことができる。

本発明は、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１は前記分岐冷却通路４ａの前記区画線の個数を変えることで、前記複数の分岐冷却通路４ａの膨らみ度合いを設定したことを特徴とする。
この構成であれば、例えば、曲率が大きい頭部と曲率が小さい背中の部分で、複数の分岐冷却通路の膨らみ度合いを人体の曲率に対応して設定することで、従来技術では難しかった人体の箇所に応じた冷却を良好に行うことができる。つまり、本発明であれば、冷却流体の流通や圧迫度合いを適宜、好ましい状態に保ちつつ、良好に冷却することができる。

本発明は、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１を配設することで前記人体を冷却する場合に、前記人体表面を覆う前記人体装着型冷却流体通路エレメント１が枝形に延びる形状に構成され、前記枝形部１４において、前記冷却流体が前記枝形部１４の先端側に流す侵入流路１５と前記枝形部１４の先端側から基端側に戻るための戻り流路１６とが各枝形部１４に形成されていることを特徴とする。
この構成であれば、人体を覆う広い平面において冷却流体の循環を良好に行うことができる。

本発明は、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１を配設することで前記人体を冷却する場合に、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１が胴部用エレメント１ａ及び腕部用エレメント１ｂを含んで構成され、前記胴部用・腕部用エレメント１ａ・１ｂの部材を接続する又は一体製造で構成するようにしたことを特徴とする。
なお、必要により、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１に頭部用エレメント１ｃを含めることができる。
この構成であれば、人体装着型冷却流体通路エレメントを用いて人体を覆う冷却服を構成する場合に、製造工程を低減して低コストで製造することができる。

本発明に係る人体装着型冷却流体通路エレメントは、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１のそれぞれに着脱自在の冷却通路接続部３１・３１を設け、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１と着脱自在の前記冷却通路接続部３１・３１の間にそれらの距離を変化できるように余裕を持たせた接続用流水管６１・６１を設けたことを特徴とする。
この構成であれば、例えば、頭部冷却部や冷却服などを着た作業者が、人体装着型冷却流体通路エレメントの間の距離が大きく変化するような動作を行なっても、距離を変化できるように余裕を持たせた接続用流水管を設けているので、作業者の動きを妨げることが少なくなる。また、人体装着型冷却流体通路エレメントの間にその距離が長くなるような過度な力がかかって破損することを抑制することができる。

本発明に係る人体装着型冷却流体通路エレメントは、人間が装着する帽子や衣服等の装着面部６２に着脱自在の一方側の面ファスナー６３ａを設け、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１に他方側の面ファスナー６３ｂを設けて、前記人体装着型冷却流体通路エレメント１を前記装着面部６２と着脱自在に構成したことを特徴とする。
この構成であれば、例えば、帽子や衣服等の装着面部の洗濯時に人体装着型冷却流体通路エレメントを簡単に離脱させることができる。また、この構成は人体装着型冷却流体通路エレメント１の一部が破損した場合に簡単にその破損部分を交換することができる点において有利である。なお、人体装着型冷却流体通路エレメントには、腕部、頭部、及び胴部などの部分的な人体装着型冷却流体通路エレメントも含む。

以上説明したように、本発明であれば、冷却流体による冷却効果を向上させるために、人体に接触する面積を大きくすることができるとともに、人体の動きに従って折れ曲がっても冷却流体の流れを良好に保つことができる。
また、従来の冷却服の冷却通路の構成に比べて、製造工数又は製造コストを低減できる。

（ａ）は本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメントの一例を示す平面図、（ｂ）は図１（ａ）のｂ−ｂ線縦断面図、（ｃ）は図１（ａ）のｃ−ｃ線縦断面図である。 （ａ）は本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメントの一例を示す平面図、（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線縦断面図である。 図３は上下方向に交差する繊維状物の効果を説明するための図であり、（ａ）は上下方向に交差する繊維状物としてのメッシュの平面図、（ｂ）は上下方向に交差する繊維状物としてのメッシュを用いたエレメントを折り曲げた構成を示す側面図、（ｃ）は上下方向に交差しない繊維状物としてのメッシュの平面図、（ｄ）は上下方向に交差しない繊維状物としてのメッシュを用いたエレメントを折り曲げた構成を示す側面図である。 本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメントを冷却服に適用する場合の構成例を示す図である。 （ａ）は本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメントを装着した冷却服の正面図の一例、（ｂ）はその背面図の一例である。 （ａ）は人体装着型冷却流体通路エレメントを熱溶着する前の状態の縦断面図であり、（ｂ）は熱溶着後の人体装着型冷却流体通路エレメントの縦断面図であり、（ｃ）は接合部を設ける利点を説明するための図である。 侵入流路と戻り流路を備えた枝形部の構成を説明するための平面図である。 （ａ）〜（ｄ）はそれぞれ立体構造体の変形例を説明するための図である。 本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメントを冷却服に適用する場合の構成例を示す図である。 （ａ）は本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメントを装着した冷却服の正面図の一例、（ｂ）はその背面図の一例である。 本実施形態に係る人体装着型冷却流体通路エレメント間を着脱自在の冷却通路接続部と接続用流水管を用いて接続した構成を示す模式的な平面図である。 （ａ）は本実施形態に係る着脱自在の面ファスナーを用いた構成を説明するための縦断面図、（ｂ）はその平面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明に係る人体装着型冷却流体通路エレメント１の第１実施形態について、図面に基づき説明する。
なお、適宜、簡便のために本明細書において、「人体装着型冷却流体通路エレメント」を「人体装着型冷却エレメント」と略称する。ここで、「人体装着型冷却流体通路エレメント」の「冷却流体」としては、一般的な水の他、必要により冷却機能を有する各種の流体を採用することができる。そのような流体としては、例えば、水と他の常温で液体状物の混合物が例示できる。
主に図１〜図３（ａ）（ｂ）に示すように、塩化ビニル樹脂シートなどの各種のシート材２を採用し、その一対の上側・下側シート材２ａ・２ｂの間に塩化ビニルコーティングしたメッシュ３を人体面から見て上下方向８に挟み込むとともに、人体面から見て幅方向９に広がりを持って冷却通路４を形成した構成となっている。
前記メッシュ３は立体構造体６の一例として採用されており、この立体構造体６は柔軟性を有する素材で構成され、冷却通路４内で位置ズレしないように固定部７によって固定されている。図１に示す構成では固定部７は立体構造体６を固定する点部１７によって構成された例が示してあり、図２に示す構成では固定部７は流体を流す方向に沿って線形に延びる接合部１１で構成してある。立体構造体６は合成樹脂繊維など水分を多量に豊潤せずに必要十分な水路を確保できる繊維素材が使用される。

立体構造体６は、図１（ｂ）に示すように、繊維素材を上下方向８にほぼ互い違いに編むことによって製造された構造体である。
立体構造体６の一例としては、縦と横の繊維素材を少なくとも上下方向８に交差するように編み込んだ網材が例示できる。この場合、図１及び図２のように、上下左右に捩れた繊維素材を用いることもできる。
同じメッシュであっても図３（ａ）（ｂ）を示すように当接する平面（人体面）に対して上下方向８において縦材２０と横材２１が交差する構成では、エレメント１が折れ曲がった部分でも、メッシュ３の上下方向の幅よりも冷却流体が流れる幅Ｄ１は大きくなり、冷却流体が流れる隙間領域を確保することができる。この冷却流体の流れを図３（ｂ）において矢印３５で示している。
これに対して、図３（ｃ）（ｄ）を示すように同じ平面上に縦材２０と横材２１が並ぶメッシュ４７の構成では、冷却通路４が折れ曲がったときに、縦材２０と横材２１の上下方向の厚さＤ２は上記Ｄ１よりも小さくなって、折れ曲がった部分において、冷却流体を流す隙間領域を確保することが難しくなる。
これは冷却通路４が折れ曲がった時に、上側・下側シート材２ａ・２ｂがメッシュ４７の上下方向の面と密着してしまうために、冷却通路４の上下方向の厚さがメッシュ４７の上下方向の厚さと同じになってしまい、冷却流体を流す隙間領域を上下方向に確保することができなくなるためである。

図３（ａ）（ｂ）に示す構成では簡単にするために、縦材２０と横材２１が１層になった立体構造体６を示してあるが、２層、３層、…、Ｎ層というように縦材２０と横材２１が複数層に重なった立体構造体６を採用した場合でも、上記折れ曲がった部分でも冷却流体が流れる十分な断面積を確保することができることが容易に理解できす。
つまり、最も重要なことは、縦材２０と横材２１の繊維状物が１層又はＮ層という点ではなく、折れ曲がった時に十分な水量を確保できる隙間領域を有した構成に立体構造体６がなっているか否かという技術思想である。
また、上下方向８だけでなく、メッシュ３など立体構造体６を構成する幅方向９の開口１０の表面積を前記した各範囲に設定することで、折れ曲がり部においても上下に位置する繊維状物が存在することになり、冷却流体の流れを確実に確保することができる効果を得ることができる。

また、本実施形態では、合成樹脂シート等で構成される上側・下側シート材２ａ・２ｂに冷却通路４を確保する方法は、冷却通路４の回りを流体が漏れないようにシールするシール部５を設けることで構成してある。シール部５は冷却服の素材に縫い付ける、溶着などを行うことができるような横幅Ｘ（図１（ａ）参照）を備えている。また、図面においては示していないが、前記したようにシール部５の外縁に冷却服１２（図５参照）に人体装着型冷却エレメント１を取り付ける外縁取付部１３を別に設けてもよい。なお、図１、図２では外縁取付部１３はシール部５を兼ねている構成が示してある。
人体装着型冷却エレメント１には、図１及び図２に示すように、冷却流体の流入する入口部１８と、冷却流体が流出する出口部１９とを備えている。入口部１８と出口部１９のそれぞれに雄型、雌型の接続部を設けることもできる。
また、入口部１８と出口部１９が配置される長さＹ（図１参照）は、冷却服１２の縦の長さ、例えば、上半身の長さや身長の長さのようにかなり大きな長さに設定することもできる。
図１には、入口部１８、出口部１９近くに冷却通路４を横幅方向に分割する複数の線形シール部３６を設けた構成が示している。

［第２実施形態］
図２は本発明に係る人体装着型冷却エレメント１の第２実施形態を説明するための図である。
この第２実施形態の構成は、冷却通路４を冷却流体の流す方向に沿うように線形（曲線形を含む）に延びる少なくとも一つの接合部１１を形成することで、冷却通路４内に冷却流体の流れる複数の分岐冷却通路４ａを形成するようにした点である。
一般に、分岐冷却通路４ａは、人体から見て上側シート材２ａと下側シート材２ｂを間に挟んだ立体構造体６ごと熱溶着する区画線を構成することで行なわれる。即ち、区画線で構成される接合部１１は分岐冷却通路４ａを区画する直線、曲線で構成される場合のみならず、好ましい形状の冷却通路４を構成するために、十字線、三叉路を構成する線などの各種の線の結合体で構成される場合もある。
製造工程で説明すれば、図６（ａ）に示すように上側から、上側シート材２ａ、立体構造体６、下側シート材２ｂの順に配置した状態から、図６（ｂ）に示すように、人体に対して幅方向の長さＺの間隔で、幅方向９の冷却流体の移動を遮断する少なくとも一つの接合部１１を設けている。接合する方法としては熱による上側・下側シート材２ａ・２ｂ及び立体構造体６間の合成樹脂成分の溶着という方法が最も簡単かつ安価に分岐冷却通路４ａを構成できる。

この構成を採用することによって、例えば、図６（ｃ）に示すように、冷却通路４の幅方向の長さＬに対して４つの接合部１１を設けることで、冷却流体圧力に対して、分岐冷却通路４ａの膨らみ直径を上記直径Ｚの範囲に限定することができ、元の冷却通路４の広がり（元円２２）に対して分岐冷却通路４ａの膨らみ直径をＺにでき、分割円２３の大きさを小さくすることができる。逆に言えば、この工夫によって上記接合部の距離Ｚを適宜、長くしたり、短くしたり調整することで人体に接する面における分岐冷却通路４ａの密着度合いを調整することができるとも言える。
また、この考え方を採用すると、冷却服１２の全体を考えた場合の冷却流体の循環の均一性を向上させることができるとともに、局部的に冷却流体が人体の体温と熱交換して、冷却服１２の一部領域のみ温度が低く、他の冷却服の領域が高いままであるという不都合の発生を抑制することができる。

上記の工夫の具体例を言えば、例えば、人体において頭の曲率と、背骨近くの曲率とは大きな違いがある。したがって、それぞれの冷却通路４の形状に応じて分岐冷却通路４ａの膨らみ程度を調整する（距離Ｚの値を設定する）ことで、装着者にとって好ましい圧着度合いと冷却状態を設定することができる。つまり、上記接合部１１の上記区画線の構成を人体のそれぞれの部位において好ましいように変えることで、冷却服を装着した作業者のそれぞれの部位（例えば、頭、上、背中）において最適な冷却程度と圧接状態を予め設定することができるのである。

［第３実施形態］
以下、本実施形態に係る人体装着型冷却エレメント１を冷却服１２に適用する場合の工夫を第３実施形態として説明する。
図４及び図５に示すように、この第３実施形態は、人体の胴、腕、頭部を冷却するために人体装着型冷却エレメント１の胴部用エレメント１ａ、腕部用エレメント１ｂ・１ｂ、頭部用エレメント１ｃを冷却服１２において、どのように構成・配置すればよいかという観点における工夫である。
第１の特徴として、人体装着型冷却エレメント１の胴部用エレメント１ａ、腕部用エレメント１ｂ、頭部用エレメント１ｃはそれぞれ人体の背骨において略左右対称に配置されている点が挙げられる。

また、胴部用エレメント１ａ、腕部用エレメント１ｂ・１ｂ、頭部用エレメント１ｃの接続部は、それらのエレメント１ａ，１ｂ，１ｃを別々に構成して接続する方法や全てを一体的に一工程で製造する方法がある。
図４に示す形態では、胴部用エレメント１ａ、腕部用エレメント１ｂ・１ｂ、頭部用エレメント１ｃは大型の圧着機があれば一圧着工程で製造できる。
図４に示す構成では、背中の背骨域を上下に流れる幹冷却通路４ｂと、幹冷却通路４ｂの略左右形に延びる枝形横冷却通路４ｃを設けている。
また、幹冷却通路４ｂと接続された首回り冷却通路３０の後首付け根部分から頭部用エレメント１ｃを引出してある。
上記の各エレメントを１ａ，１ｂ，１ｃを冷却服１２の素材に縫合などの方法によって取り付けることによって図５に示す冷却服１２が簡単に製造できる。

また、図４に示すように、胴部用エレメント１ａの所定箇所にジョイト部２６を設ける。ジョイト部２６には、図示しない電池及びポンプで構成される冷却流体循環装置を接続する。冷却流体の温度を低くする手段としては、人体の温度を冷却できるように冷却流体の温度を低くできる熱交換部を備える構成を採用することもできる。
熱交換部の簡単な構成としては、水容器内に氷などの凍結した冷却流体を予め入れておく構成がある。
他には、自動二輪等のように継続的に一定量の電源を確保できる形態においては、冷却流体を冷蔵庫の冷却原理と同様に冷却できる熱交換システムを採用することもできる。
つまり、本実施形態における人体装着型冷却エレメントの構成は、冷却流体の循環駆動装置の構成に依存せずに採用できるものである。

他の特徴として、図７に示すように、人体装着型冷却エレメント１を配設することで冷却服１２を構成する場合に、人体を覆う人体装着型冷却エレメント１が枝形に延びる形状に構成され、前記枝形部１４において、前記冷却流体が前記枝形部１４の先端側に流す侵入流路１５と前記枝形部１４の先端側から基端側に戻るための戻り流路１６とが各枝形部１４に形成されている点がある。侵入流路１５、戻り流路１６はそれぞれ
図１及び図２に示すような人体装着型冷却エレメント１で構成される。
図７には図示していないが、侵入流路１５、戻り流路１６にはそれぞれ複数の分岐冷却通路４ａが設けられている。

［第４実施形態］
本実施形態に係る人体装着型冷却エレメント１の立体構造体６として採用できる変形例を第４実施形態として説明する。
第１の構成は、図８（ａ）に示す格子状に形成され、弾性を有する格子型柔軟体３７を上下方向に圧着する圧着力２７で挟み込んで、圧着することで、図８（ｂ）に示すように接合部１１を設けて立体構造体６を構成する形態である。
また、第２の構成は、図８（ｃ）に示すように、ある程度の弾性と流体を流す隙間を備えた繊維状物が交錯したスポンジのような多孔質体２８を上下方向に圧着する圧着力２７で挟み込んで、圧着することで図８（ｄ）に示すように接合部１１を設けて、立体構造体６を構成する形態である。
格子型柔軟体３７や多孔質体２８を作る繊維状物は水分を吸収しない繊維材を使用することが好ましい。
他の立体構造体６としては面ファスナーにおける鉤形などの雄型係合部、雌型係合部などを冷却通路内に固定する方法が例示できる。

［第５実施形態］
図９及び図１０を参照して、人体装着型冷却エレメント１を用いて冷却服１２を構成する場合の変形例を第５実施形態として説明する。
この実施形態に係る特徴は、図９に示すように、冷却服１２の胴部上部に首回り冷却通路３０を形成し、その首回り冷却通路３０から左右の腕部用エレメント１ｂ・１ｂを接続するとともに、背骨に対して略左右対称形の前側胴部用エレメント１ａＦと、背骨に対して左右対称形でない蛇行型の後側胴部用エレメント１ａＢをそれぞれ接続した構成としてある。
また、必要に応じて、胴部用エレメント１ａに設けられた首回り冷却通路３０と、頭部用エレメント１ｃとを接続する冷却通路接続部３１・３１を双方に設けたことを特徴としている。冷却通路接続部３１・３１には頭部用エレメント１ｃが接続されない場合は、首回り冷却通路３０又は頭部用エレメント１ｃ内の冷却流体が漏れることを防止する弁体（図示せず）が設けてある。
上記各実施形態に係る構成であれば、冷却管を服に手作業で縫い付ける方法に比べて、外縁取付部１３においてミシンを用いたり、熱接合したりすることができ、大幅に製造工数と製造コストを低減することができる。

［第６実施形態］
図１１を参照して、人体装着型冷却エレメント１間の距離を柔軟に保つという課題を解決するための構成を説明する。
一般に、上記構成のような本実施形態を冷却服に適用した場合、冷却通路４の存在によって作業者の動きが抑制されることが予想される。この課題に対して本実施形態では、人体装着型冷却エレメント１のそれぞれに着脱自在の冷却通路接続部３１・３１を設けている。図１１においては雌型接続部と雄型接続部を設けた例が示してある。また、複数の人体装着型冷却エレメント１と着脱自在の冷却通路接続部３１・３１の間にそれらの距離を変化できように長さに余裕を持たせた接続用流水管６１・６１を設けた構成にしてある。
この構成であれば、長さに余裕を持たせた接続用流水管６１・６１によって複数の
人体装着型冷却エレメント１の距離が大きく離れるような作業者の動きがあっても、長さに余裕を持たせた部分の存在によって人体装着型冷却エレメント１間に過度の力が加わって、動きにくくなったり、破損したりする恐れを低減することができる。なお、余裕を持たせた接続用流水管６１・６１の構成として、ゴム等の伸縮自在の材料によって接続用流水管６１・６１を構成することもできる。

［第７実施形態］
図１２（ａ）（ｂ）を参照して、面ファスナーを設けた構成について説明する。
作業者が装着する帽子や衣服等の装着面部６２は汗や作業に伴って汚れて、定期的に洗濯等が必要になる。また、右腕の人体装着型冷却エレメント１が破損して取り替えが必要な場合が想定できる。
この場合、装着面部６２に人体装着型冷却エレメント１を熱融着する構成であると、洗濯における強度が必要とされる。また、破損時の取り替えは熱融着した全体部になってしまう課題が予想される。
本実施形態はそのような課題を解決するもので、帽子や衣服等の布面などで構成される装着面部６２に着脱自在の一方側の面ファスナー６３ａを設け、人体装着型冷却エレメント１に他方側の面ファスナー６３ｂを設けて、人体装着型冷却エレメント１を装着面部６２と着脱自在に構成してある。この場合、装着面部６２に設けられる面ファスナー６３ａは身体側に人体装着型冷却エレメント１に密接するように装着面部６２の内側面に人体装着型冷却エレメント１の例えば外縁形状に対応して必要個数設けられる。必要個数とは人体装着型冷却エレメント１を作業時にも安定して保持できる個数と言う意味である。

面ファスナー６３ａ・６３ｂの一例としては、マジックテープ（登録商標）などが例示できる。
また、人体装着型冷却エレメント１が面ファスナー６３ａ・６３ｂによって着脱自在に取り付けられる装着面部６２に人体装着型冷却エレメント１をほぼ収容するポケット部（図示せず）を設けることも可能である。
このポケット部を設ける構成では、ポケット部の身体側の面は、開口のある網面（例えば、メッシュ面）で構成されて、人体装着型冷却エレメント１の冷却通路４が作業者の身体に接する面積を大きくすることが好ましい。

本発明は上記実施形態以外にも本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形を行うことが可能である。
（１）前記実施形態では、「人体面から見て少なくとも上下方向に交差させた柔軟性を有する立体構造体」を冷却通路内に固定配置することで本実施形態に係る構成を例示したが、上記構成に加えて「上下方向に捩れた繊維状物を冷却通路内に固定配置する構成」を採用することもできる。
（２）上側シート材２ａと下側シート材２ｂの間に立体構造体６を固定する場合の製造方法において、立体構造体６を上側シート材２ａと下側シート材２ｂのいずれか一方に予め接合させおく構成も採用することができる。
（３）人体装着型冷却エレメント１は服とは別に、単独で人体を冷却する部材として使用することができる。例えば、服とは別に身体に装着するチョッキ形、頭部分を冷却するヘッド冷却具、首回り冷却具など各種の形態が採用できる。また、人体装着型冷却エレメント１自体で服形を構成する形態も採用できる。

１…人体装着型冷却流体通路エレメント（略称：人体装着型冷却エレメント）
１ａ…胴部用エレメント
１ｂ…腕部用エレメント
１ｃ…頭部用エレメント（必要により設けられるエレメント）
２…シート材
２ａ…上側シート材
２ｂ…下側シート材
３…メッシュ（立体構造体の一例）
４…冷却通路
４ａ…分岐冷却通路
５…シール部
６…立体構造体
８…上下方向
９…幅方向
１０…開口
１１…接合部
１２…冷却服
１３…外縁取付部
１４…枝形部
１５…侵入流路
１６…戻り流路
６１…接続用流水管
６２…装着面部
６３…面ファスナー
６３ａ…一方側の面ファスナー
６３ｂ…他方側の面ファスナー

Claims (6)

1. 水などの冷却流体を漏らさず流すことができる素材を用いて人体の温度を奪うように接することができる冷却通路を構成するとともに、
   前記冷却通路内に装着時に人体面から見て少なくとも上下方向に幅を有して柔軟性を有する立体構造体を収容し、前記冷却通路が屈曲したときであっても、前記立体構造体の存在によって前記冷却流体の流れる空間を確保するように構成し、
   前記冷却通路を上側シート材と下側シート材の周縁をシールしたシール部で囲むことによって製造し、前記人体面から見て少なくとも前記上下方向よりも前記幅方向に広い扁平な前記冷却通路を構成し、
   前記シール部を構成する場合に、前記上側シート材と前記下側シート材を構成する素材として合成樹脂を使用し、
   前記冷却通路を、人間が装着する帽子や衣服等の装着面部に着脱自在の構成で取り付けるように構成し、
   前記装着面部に取り付けられる前記冷却通路は冷却流体の流す方向に沿うように細長の線形及び曲線形に延びる構成になっており、
   前記面ファスナーの内、前記装着面部に設けられる一方側の前記面ファスナーは身体側に前記人体装着型冷却流体通路エレメントが密接するように前記装着面部の内側面に設けるとともに、他方側の前記面ファスナーは前記人体装着型冷却流体通路エレメントの外側の面に設け、
   前記面ファスナーによって着脱自在に取り付けられる前記装着面部に前記人体装着型冷却流体通路エレメントをほぼ収容するポケット部を設け、
   前記他方側の前記面ファスナーは、前記人体装着型冷却エレメントの外縁形状に対応して必要個数設けられ、
   前記他方側の面ファスナーは、前記人体装着型冷却流体通路エレメントの前記細長の線形及び曲線形に延びる構成において離隔させて配置し、
   人間が装着する帽子や衣服等の前記装着面部に固定される各冷却通路の間には、各冷却通路が固定されていない装着面部が自然に形成され、各冷却通路が固定されていない装着面部には前記シート材が存在せず、しかも前記必要個数によって前記装着面部に固定される各冷却通路に対する各冷却通路が固定されていない装着面部の自由な動きを確保できるように構成したことを特徴とする人体装着型冷却流体通路エレメント。
2. 請求項１に記載の人体装着型冷却流体通路エレメントにおいて、前記冷却通路に区画線としての接合部を少なくとも一つ設け、前記接合部は前記人体から見て上側に位置する上側シート材と下側シート材を接合した人体装着型冷却流体通路エレメント。
3. 請求項１〜請求項２のいずれか一つに記載の人体装着型冷却流体通路エレメントにおいて、前記人体装着型冷却流体通路エレメントのそれぞれに着脱自在の冷却通路接続部を設け、前記人体装着型冷却流体通路エレメントと着脱自在の前記冷却通路接続部の間にそれらの距離を変化できるように余裕を持たせた接続用流水管を設けた人体装着型冷却流体通路エレメント。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の人体装着型冷却流体通路エレメントを備えた冷却服において、前記人体装着型冷却流体通路エレメントを配設することで前記人体を冷却する場合に、前記人体表面を覆う前記人体装着型冷却流体通路エレメントが枝形に延びる形状に構成され、前記枝形部において、前記冷却流体が前記枝形部の先端側に流す侵入流路と前記枝形部の先端側から基端側に戻るための戻り流路とが各枝形部に形成されている冷却服。
5. 請求項３に記載の冷却服において、前記人体装着型冷却流体通路エレメントを配設することで前記人体を冷却する場合に、前記人体装着型冷却流体通路エレメントが胴部用エレメント、腕部用エレメントを含んで構成され、前記胴部用・腕部用エレメントの部材を接続する場合に前記接続用流水管を使用した冷却服。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の人体装着型冷却流体通路エレメントにおいて、前記人体装着型冷却流体通路エレメント自体で服形を構成した人体装着型冷却流体通路エレメント。
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