(57)【要約】【課題】冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる冷却具を提供する。【解決手段】本冷却マット１は冷却剤２０を内包し、該冷却剤２０は２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有するポリエチレングリコールからなる。このため人体が接触したときに体温に応じて融解点より高い温度になると固相から液相に相転移する際に必要な融解熱を人体から奪って相転移するため、相転移のために奪われた融解熱分だけ人体との接触部分を冷却する。また、人体が離れたときに周囲の気温に応じて融解点より低い温度になると液相から固相に相転移して元の状態に戻る。このように冷却剤２０が体温に応じて固相から液相に相転移することと、気温に応じて液相から固相への相転移することを交互に繰り返すため、就寝中という連続した一つの行動過程において冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人や動物の体に接触させる態様で使用され、冷却剤を内包した冷却具において、
前記冷却剤が２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有する所定物質を含んでおり、
前記所定物質は、人や動物の体が接触したときに体温に応じて融解点より高い温度になることにより固相から液相に相転移するとともに、人や動物の体が離れたときに周囲の気温に応じて融解点より低い温度になることにより液相から固相に相転移することを特徴とする冷却具。
【請求項２】
前記所定物質は、２９℃から３１℃までの範囲内に融解点を有する請求項１に記載の冷却具。
【請求項３】
前記所定物質は、ポリエチレングリコールである請求項１または請求項２に記載の冷却具。
【請求項４】
前記所定物質は、分子量が異なる複数のポリエチレングリコールが混合されてなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の冷却具。
【請求項５】
前記所定物質は、分子量１０００のポリエチレングリコールおよび分子量１５００のポリエチレングリコールが混合されてなる請求項３に記載の冷却具。
【請求項６】
前記所定物質は、前記分子量１０００のポリエチレングリコールが全体質量の４０％以上１００％未満で、前記分子量１５００のポリエチレングリコールが全体質量の０％より大きく６０％以下であり、前記分子量１０００のポリエチレングリコールおよび分子量１５００のポリエチレングリコールの質量和が全体質量の１００％となる態様で混合されてなる請求項５に記載の冷却具。
【請求項７】
前記所定物質は、前記分子量１０００のポリエチレングリコールが全体質量の５０％以上７０％以下で、前記分子量１５００のポリエチレングリコールが全体質量の３０％以上５０％以下であり、前記分子量１０００のポリエチレングリコールおよび分子量１５００のポリエチレングリコールの質量和が全体質量の１００％となる態様で混合されてなる請求項６に記載の冷却具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベッドマットや敷布団上に敷設する冷却マット、首に巻き付ける首元冷却バンド、目元等の顔に当てる冷却マスク等、冷却剤を内包した冷却具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、夏場の暑さ対策として、エアコン（エアコンディショナ）や扇風機等の電動機器を用いるのが一般的である。このエアコンによって冷気を生成したり、扇風機によって風を起こしたりすることによって、夏場の暑さをしのぐことが可能である。
【０００３】
ところが、近年、節電に対する世間の意識が高まっており、上記エアコンや扇風機以外の夏場の暑さ対策として、ベッドマットや敷布団上に敷設する冷却マット、首に巻き付ける首元冷却バンド、目元等の顔に当てる冷却マスク等の各種の冷却具が注目されている（例えば特許文献１〜特許文献３）。
【０００４】
特許文献１には、保冷媒体を内部に封入して外装体の各開口から各筒状個別収容部に収納される複数の保冷パック体と、外装体の外周部を封止する逢着部とを備えたマット状の保冷具が開示されている。この保冷具は、保冷媒体にジェル、ポリアクリル酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、グリセリン、水、防カビ剤等が用いられ、この保冷媒体によって人体との接触部分を冷却するものである。
【０００５】
また、特許文献２には、襟足を覆うための本体部と、本体部上縁に連結された首あて部とを備えた襟足冷却具が開示されている。この襟足冷却具は、本体部や首あて部に保水剤が備えられ、該保水剤によって着用者の後方首筋を冷却するものである。
【０００６】
また、特許文献３には、包材中にチオ硫酸ナトリウム水和物粒子と、無機アンモニウム塩粒子とを隔離して封入する保冷具が開示されている。この保冷具は、チオ硫酸ナトリウム水和物粒子および無機アンモニウム塩粒子を接触させることによって生じる吸熱反応を利用して人体との接触部分を冷却するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３１６７４２２号
【特許文献２】特開２０００−３２８３１８号
【特許文献３】特開２００９−２８５２９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１および特許文献２はいずれも、人体に接触することにより保冷媒体等の温度が次第に上昇し、ある程度まで保冷媒体等の温度が上昇すると冷却効果が失われるため、冷却効果を再度発揮させるには冷蔵庫等で強制的に冷却しなければならない。また、特許文献３は、一度吸熱反応すると再度吸熱反応させることができず、あとは冷蔵庫等で強制的に冷却しなければならない。
【０００９】
このように従来の冷却具は冷却効果が失われると、冷蔵庫等で強制的に冷却しなければならないため、就寝中、運動中、業務中、その他連続した一つの行動過程において、冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる冷却具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る冷却具は、人や動物の体に接触させる態様で使用され、冷却剤を内包したものであって、上記目的を達成するために、冷却剤が２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有する所定物質を含んでおり、所定物質は、人や動物の体が接触したときに体温に応じて融解点より高い温度になることにより固相から液相に相転移するとともに、人や動物の体が離れたときに周囲の気温に応じて融解点より低い温度になることにより液相から固相に相転移することを特徴とする。
【００１２】
これによれば、所定物質が２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有するため、人や動物の体が接触したときに体温に応じて所定物質が融解点より高い温度になると、所定物質は固相から液相に相転移する際に必要な融解熱を人や動物の体から奪って相転移するため、相転移のために奪われた融解熱分だけ人や動物の体との接触部分を冷却することができる。また、人や動物の体が離れたときに周囲の気温に応じて所定物質が融解点より低い温度になると、所定物質は液相から固相に相転移して元の状態に戻る。このように、冷却剤に含まれる所定物質が人や動物の体温に応じて固相から液相に相転移することと、周囲の気温に応じて液相から固相に相転移することを交互に繰り返すため、就寝中、運動中、業務中、その他連続した一つの行動過程において、冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる。
【００１３】
また、所定物質は２９℃から３１℃までの範囲内に融解点を有するのが好ましい。これによれば、人や動物の体温に応じて所定物質を確実に相転移させることができる。
【００１４】
また、所定物質はポリエチレングリコールであるのが好ましい。これによれば、２７℃から３２℃までの範囲内で簡単かつ確実に相転移させることができる。
【００１５】
また、所定物質は分子量が異なる複数のポリエチレングリコールが混合されてなるのが好ましい。これによれば、ポリエチレングリコールの融解点は分子量によって異なることから、分子量の異なる複数のポリエチレングリコールを選択的に混合させることで互いに相転移を干渉し合うため、冷却剤全体としての融解点を２７℃から３２℃までの範囲内で精度良く設定することができる。
【００１６】
また、所定物質は分子量１０００のポリエチレングリコールおよび分子量１５００のポリエチレングリコールが混合されてなるのが好ましい。これによれば、融解点が２７〜２８℃の分子量１０００のポリエチレングリコールと、融解点が３９〜４０℃の分子量１５００のポリエチレングリコールとの２種類の融解点が異なるポリエチレングリコールが互いに相転移を干渉し合うため、冷却剤全体としての融解点を２７℃から３２℃までの範囲内でより一層精度良く設定することができる。
【００１７】
また、所定物質は、分子量１０００のポリエチレングリコールが全体質量の４０％以上１００％未満で、分子量１５００のポリエチレングリコールが全体質量の０％より大きく６０％以下であり、分子量１０００のポリエチレングリコールおよび分子量１５００のポリエチレングリコールの質量和が全体質量の１００％となる態様で混合されてなるのが好ましい。これによれば、融解点が２７〜２８℃の分子量１０００のポリエチレングリコールと、融解点が３９〜４０℃の分子量１５００のポリエチレングリコールとの、２種類の融解点が異なるポリエチレングリコールが互いに相転移を適度に干渉し合うため、冷却剤全体としての融解点を２７℃から３２℃までの範囲内でより一層精度良く設定することができる。
【００１８】
また、所定物質は、分子量１０００のポリエチレングリコールが全体質量の５０％以上７０％以下で、分子量１５００のポリエチレングリコールが全体質量の３０％以上５０％以下であり、分子量１０００のポリエチレングリコールおよび分子量１５００のポリエチレングリコールの質量和が全体質量の１００％となる態様で混合されてなるのが好ましい。これによれば、融解点が２７〜２８℃の分子量１０００のポリエチレングリコールと、融解点が３９〜４０℃の分子量１５００のポリエチレングリコールとの、２種類の融解点が異なるポリエチレングリコールが互いに相転移を適度に干渉し合うため、冷却剤全体としての融解点を２９℃から３１℃までの範囲内で精度良く設定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、所定物質が２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有するものであることより、人や動物の体が接触したときに体温に応じて所定物質が融解点より高い温度になると、所定物質は固相から液相に相転移する際に必要な融解熱を人や動物の体から奪って相転移するため、相転移のために奪われた融解熱分だけ人や動物の体との接触部分を冷却することができる。また、人や動物の体が離れたときに周囲の気温に応じて所定物質が融解点より低い温度になると、所定物質は液相から固相に相転移して元の状態に戻る。このように、冷却剤に含まれる所定物質が人や動物の体温に応じて固相から液相に相転移することと、周囲の気温に応じて液相から固相への相転移することを交互に繰り返すため、就寝中、運動中、業務中、その他連続した一つの行動過程において、冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる。
【００２０】
また、所定物質の融解点が２７℃から３２℃までの範囲内であるため、人や動物にとって冷やし過ぎない快適な温度で冷却効果を維持することが可能である。
【００２１】
また、特殊な構造のマット等を使用しなくてもよく、また特にポリエチレングリコールを使用した場合には安価に入手し得るため、冷却具全体の製造コストを抑えることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】冷却マットの斜視図である。
【図２】冷却マットの断面図である。
【図３】首元冷却バンドの平面図である。
【図４】首元冷却バンドの冷却部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明に係る冷却具の一実施形態について図１および図２を参照しつつ説明する。本実施形態に係る冷却具は、ベッドマットあるいは敷布団上に敷設する冷却マット１である。
【００２４】
本冷却マット１は、図１および図２に示すように、冷却マット１の外形を形成する外装体１０と、該外装体１０に内包される冷却剤２０とを備えている。
【００２５】
前記外装体１０は、図１および図２に示すように、上面材１１および下面材１２を対向する態様で備えており、いずれもポリ塩化ビニルからなる。この外装体１０は、対向し合う上面材１１および下面材１２の周縁部および平面部が圧着されており、該平面部においては格子状を形成する態様で前後方向および左右方向に圧着されている。これにより、圧着された部分が外装体１０内部において仕切部１０ａとなされるため、外装体１０内部には該仕切部１０ａ、上面材１１および下面材１２によって囲まれた袋体部１０ｂが平面方向に複数形成される。ここで形成された各袋体部１０ｂ毎に冷却剤２０を内包することによって、本冷却マット１において全体的に冷却剤２０が流動することを防止し、各袋体部１０ｂ毎に冷却効果を発揮することが可能になる。
【００２６】
前記冷却剤２０は、図２に示すように、外装体１０の袋体部１０ｂに内包されており、２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有する物質からなる。この冷却剤２０は、２７℃から３２℃までの範囲内の融解点より高い温度になることによって周囲から必要な融解熱を奪って固相から液相に相転移する。また、２７℃から３２℃までの範囲内の融解点より低い温度になることによって液相から固相に相転移して元の状態に戻る。
【００２７】
したがって、冷却剤２０は、人体が接触したときに体温に応じて融解点より高い温度になることにより固相から液相に相転移する際に必要な融解熱を人体から奪って相転移するため、相転移のために奪われた融解熱分だけ人体との接触部分を冷却することができる。また、冷却剤２０は、人体が離れたときに周囲の気温に応じて融解点より低い温度になることにより液相から固相に相転移して元の状態に戻ることができる。このように、冷却剤２０が体温に応じて固相から液相に相転移することと、周囲の気温に応じて液相から固相に相転移することを交互に繰り返すため、就寝中といった連続した一つの行動過程において本冷却マット１は冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる。
【００２８】
ここにおいて、冷却剤２０の融解点の下限を２７℃としたのは、いわゆる熱帯夜とされている気温が２５℃を超えるようなときに人は暑さを感じ始めるため、２５℃以上で冷却剤２０に冷却効果を発揮させるには、冷却剤２０の融解点を少なくとも２５℃以上に設定する必要がある。なおかつ、気温が冷却剤２０の融解点に簡単に達してしまうようであれば、気温に応じて冷却剤２０が固相から液相に相転移してしまうため、気温が融解点に達するまでの余裕を設ける必要がある。したがって、その余裕を＋約２℃と設定し、冷却剤２０の融解点の下限を２７℃としている。
【００２９】
一方、冷却剤２０の融解点の上限を３２℃としたのは、人の体温が一般的に約３６〜３７℃であり、人体が接触したときに体温に応じて冷却剤２０を固相から液相に相転移させるには、冷却剤２０の融解点を少なくとも３６℃以下に設定する必要がある。また、冷却剤２０と人体の接触は外装体１０を介在させているため、冷却剤２０の温度が体温によって２℃程度低い約３４〜３５℃までしか上がらない場合があることより、冷却剤２０の融解点を約３４〜３５℃以下に設定する必要がある。なおかつ、人体が接触したときに体温に応じて冷却剤２０を固相から液相に相転移させ易くするための余裕を設ける必要がある。したがって、その余裕を−約２℃と設定し、冷却剤２０の融解点の上限を３２℃としている。
【００３０】
上記冷却剤２０は、好ましくは２９℃から３１℃までの範囲内に融解点を有している。冷却剤２０の融解点の下限を２９℃としたのは、下限側の余裕を大きくとることによって気温に応じて冷却剤２０を固相から液相により相転移させ難くすることができるからである。また、冷却剤２０の融解点の上限を３１℃としたのは、上限側の余裕を大きくとることによって、体温に応じて冷却剤２０を固相から液相により相転移させ易くするためのである。すなわち、冷却剤２０が２９℃から３１℃までの範囲内に融解点を有することにより、人の体温に応じて冷却剤２０を確実に相転移させることができる。
【００３１】
また、上記冷却剤２０は、好ましくはポリエチレングリコールからなる。ポリエチレングリコールは、分子量によって融解点が異なるため、２７℃から３２℃までの範囲内に融解点を有する分子量のポリエチレングリコールを選択的に用いることにより、固相から液相に確実に相転移させることができる。例えば、分子量１０００のポリエチレングリコールの融解点が２７〜２８℃であるため、これを冷却剤２０に適用してもよい。
【００３２】
また、ポリエチレングリコールは、安価に入手し得るためコストを押させることができる上に、人体への毒性が少ないため本冷却マット１に用いられる冷却剤２０のように人体と接触するような場合には安心して用いることができる。
【００３３】
上記冷却剤２０は、分子量が異なる複数のポリエチレングリコールが混合されてなるものであってもよい。例えば、冷却剤２０は、分子量の異なる２種類のポリエチレングリコールが混合されてなり、一方は分子量１０００のポリエチレングリコール（以下「第１のＰＥＧ」という）で、他方は分子量１５００のポリエチレングリコール（以下「第２のＰＥＧ」という）である。第１のＰＥＧの融解点は２７〜２８℃で、第２のＰＥＧの融解点は３９〜４０℃であるため、融解点が各々異なる第１のＰＥＧと第２のＰＥＧとが配合率に基づいて互いに相転移を適度に干渉し合う。これにより、冷却剤２０としての融解点を２７℃から３２℃までの範囲内に精度良く設定することができる。
【００３４】
また、冷却剤２０が第１のＰＥＧと第２のＰＥＧが混合されてなる場合、第１のＰＥＧと第２のＰＥＧの様々な配合率に基づいて冷却剤２０としての融解点を２７℃〜３２℃の範囲内で精度良く設定することができる。第１のＰＥＧの全体質量に対する質量比率および第２のＰＥＧの全体質量に対する質量比率と、その配合率によってなる冷却剤２０の融解点との関係の例を下記の表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
上記表１に示すように、冷却剤２０は、第１のＰＥＧが全体質量に対して１００％である場合、上述したように、冷却剤２０の融解点を２７〜２８℃に設定することができる。
【００３７】
冷却剤２０は、第１のＰＥＧが全体質量に対して７０％で、第２のＰＥＧが全体質量に対して３０％である場合、冷却剤２０の融解点を２９〜３０℃に設定することができる。
【００３８】
冷却剤２０は、第１のＰＥＧが全体質量に対して５０％で、第２のＰＥＧが全体質量に対して５０％である場合、冷却剤２０の融解点を３０〜３１℃に設定することができる。
【００３９】
冷却剤２０は、第１のＰＥＧが全体質量に対して４０％で、第２のＰＥＧが全体質量に対して６０％である場合、冷却剤２０の融解点を３１〜３２℃に設定することができる。
【００４０】
冷却剤２０は、第２のＰＥＧが全体質量に対して１００％である場合、冷却剤の融解点を３９〜４０℃に設定することができる。
【００４１】
したがって、冷却剤２０は、第１のＰＥＧが全体質量の４０％以上１００％未満で、第２のＰＥＧが全体質量の０％より大きく６０％以下であり、第１のＰＥＧおよび第２のＰＥＧの質量和が全体質量の１００％となる態様で混合されてなるように構成されることにより、冷却剤２０としての融解点を２７℃から３２℃までの範囲内により一層精度良く設定することができる。
【００４２】
また、より好ましくは、冷却剤２０は、第１のＰＥＧが全体質量の５０％以上７０％以下で、第２のＰＥＧが全体質量の３０％以上５０％以下であり、第１のＰＥＧおよび第２のＰＥＧの質量和が全体質量の１００％となる態様で混合されてなるように構成されることにより、冷却剤２０の融解点を２９℃から３１℃までの範囲内により一層精度良く設定することができる。
【００４３】
次に、本冷却マット１における冷却効果について説明する。なお、本冷却マット１は、２７℃〜３２℃の範囲内で融解点を有し、使用前の段階では冷却剤２０の温度が周囲の気温と同一の２５℃となっているものとして説明する。
【００４４】
本冷却マット１は、就寝時にベッドマット上に敷設されて、上面に使用者が横臥する態様で使用される。本冷却マット１は、横臥する人の体が接触しているときに体温に応じて冷却剤２０の温度が上がり、融解点より高い温度になる。すると、冷却剤２０が固相から液相に相転移する。このとき冷却剤２０は相転移する際に必要な融解熱を人体から奪って相転移するため、相転移のために奪われた融解熱分だけ人体との接触部分を冷却することができる。
【００４５】
また、就寝中の人が寝返りを打つ等して、相転移した冷却剤２０から人体が離れるため、人体と接触していた部分の冷却剤２０の温度が周囲の気温に応じて下がり、融解点より低い温度になる。すると、冷却剤２０が液相から固相に相転移して元の状態に戻る。
【００４６】
このように、本冷却マット１は、冷却剤２０が人の体温に応じて固相から液相に相転移することと、周囲の気温に応じて液相から固相への相転移することを交互に繰り返すことができる。したがって、就寝中という連続した一つの行動過程において冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができるため、就寝の途中に本冷却マット１を冷蔵庫等で強制的に冷却したりする必要がなく、快適に睡眠をとることが可能である。
【００４７】
なお、上記実施形態においては、冷却具として冷却マット１である場合について説明したが、首に巻き付ける首元冷却バンドや目元等の顔に当てる冷却マスク等といった他の製品であってもよい。要は、体に接触させることによって接触部分を冷却させる製品であれば、如何なる形態であってもよい。
【００４８】
例えば、首元冷却バンド２に適用した場合、この首元冷却バンド２は、図３および図４に示すように、ポリ塩化ビニルからなる外装体２１に冷却剤２０を内包してなる冷却パック１２０と、冷却パック１２０を保持するバンド体３０とを備えている。該バンド体３０は、中央部３１が幅広に形成されており、該中央部３１に冷却パック１２０を保持する保持部３１１が設けられている。また、このバンド体３０は、長さ方向の両端部同士が連結可能に構成されている。これにより、保持部３１１に冷却パック１２０が保持された状態で中央部３１を人の首元（例えば襟足）に配置させ、バンド体３０の両端同士を連結する。
【００４９】
これにより、首元に冷却パック１２０を接触させることができる。また、バンド体３０の両端同士の連結を解除することにより、人の首元から冷却パック１２０を離すことができる。したがって、冷却剤２０に含まれる物質（例えばポリエチレングリコール）が人の体温に応じて固相から液相に相転移することと、周囲の気温に応じて液相から固相に相転移することを交互に繰り返すことができるため、運動中、業務中、その他連続した一つの行動過程において、冷却効果を維持した状態で継続的に使用することができる。
【００５０】
また、冷却具が人体を冷却するものである場合について説明したが、動物用冷却具として犬や猫などの動物の体を冷却するものであってもよい。
【００５１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…冷却マット
１０、２１…外装体
１１…上面材
１２…下面材
１０ａ…仕切部
１０ｂ…袋体部
２０…冷却剤
２…首元冷却バンド
３０…バンド体
３１…中央部
３１１…保持部
１２０…冷却パック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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