(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本的に水９７〜５６ｗｔ％とジメチルエーテル３〜４４ｗｔ％との混合物からなる冷却用組成物を内蔵し、該冷却用組成物は、その適用時の温度が、周囲の温度より低く水の氷点よりも高いものであり、使用時に前記冷却用組成物を噴霧し、空間、身体および物体表面を冷却するための加圧された容器を備えたことを特徴とする装置。
【請求項２】
上記冷却用組成物が、ジメチルエーテルの水に対する混合性或いは溶解度を高めるための、又は組成物の蒸気圧を変えるための物質を、該冷却用組成物の１５．０wt％を越えない量含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
上記冷却用組成物が、次の物質：香料、芳香アルコール、乳化剤、酸化防止剤、腐食阻害剤、防腐剤、及び、消毒剤；の一つ又は二つ以上を小量含むことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の装置。
【請求項４】
上記冷却用組成物が、次の物質：紫外線吸収剤、防虫剤成分、空気清浄成分、防腐剤、及び、消毒剤；の一つ又は二つ以上を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の装置。
【請求項５】
上記冷却用組成物のジメチルエーテルが推進剤として用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項４の何れかに記載の装置。
【請求項６】
加圧されたガスが推進剤として用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項４の何れかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、水をベースとする冷たい混合物を提供するための組成、装置、並びに、冷たい混合物の供給源を提供する方法に関するものである、
冷たい水、又は、冷たい水をベースとする混合物は、飲料用、化粧品用、医療用又はその他の用途など、生活における様々な面において多数の用途を持っている。例えば、死に至る可能性のある日射病／熱射病などの、ある病状の治療には、冷たい水によって患者を急速に冷却することが必要とされる。問題点としては、冷蔵庫や電源を使用せずに長期間、水又は水をベースとする混合物を冷たく保つことである。魔法瓶やその類似品など、殆どの既知の携帯用の冷たい水混合物の供給源は臨時的なものであり、それらは、予め冷却された冷たい水をベースとする混合物のために断熱材を用いるか、又は、予め冷凍されたアイスパックを内蔵させるかの原理に基づいている。
望ましくは携帯用の、水をベースとする冷たい混合物を提供することによって恩恵を受けるいくつかの状況には次のようなものがある。
暑い気候下での生活に関連する問題点は、既に馴染みのものである。通常、真昼頃の熱気が最高潮に達する時に、生活は不快なものとなる。身体が熱気を感じ、汗を出す人体のシステムが過度の熱に耐えられないため、身体は熱く感じる。冷たい飲み物、シャワー、又は、プールや海に飛び込むことによって問題は緩和するが、これが適当でない場合や不可能な場合もある。
スポーツ・プレーヤーや筋肉の活発な運動を行う者は、急激に暖かくなり、暑い気候ではそれが特に顕著となる。このような者は急速に身体を冷却し、身体の熱を緩和する便利な方法によって恩恵を得ることができる。
日射病や熱射病は、身体の対処限度より長く太陽又は熱にさらされた時に起きることがある。過度の熱から人体を守り、日射病又は熱射病によって真に具合が悪くなる前に急速に身体を冷やすことができる方法が必要である。
日射病/熱射病を治療するために幅広く使用されている方法の一つには、身体を冷やすために、患者に素早く冷たい水を掛けることであるが、冷たい水は、特に熱い気候下では簡単に入手し難く、患者の近くで、冷たい水の確実な供給が簡単に得られるか否かは、患者の生死の分かれ目となることもある。
火傷や日焼けについても同様の治療、すなわち影響を受けた肌の部分に冷たい水を掛けることを必要とする。冷たい水の供給がないと、問題が起こる可能性がある。
身体が煩って発熱しているとき、一般的に、薬の投与では、身体の自然の摂理によって薬を吸収し、作用が起こるまでに時間がかかる。その上、同時に存在する医学上の併発症のために適切な薬を投与することが難しい場合もある。薬が作用し始めるまでに急速に体温を下げる方法や、必要な場合、薬の代わりとなる方法が必要である。
更年期の女性は、ある場合には男性も、よく顔面潮紅を起こすことがあり、このような場合、急速に熱を下げる方法が効果的である。
太陽の直射下に駐車された車は、「蒸し焼きオーブン」のような状態になり、ハンドルは熱すぎて触れられず、座席、シートベルトの金具や子供用座席は非常に熱くなる。車に入ったときに乗客用部分の温度を下げ、特に小さい子供が触れても安全なように熱い表面を冷却することが急務となる。
囲まれたスペースが不快な暑さになることがよくあり、これまでは扇風機やエアコンの使用が必要であった。エアコンは電気的負荷が大きく、特別に改造された電力供給ユニットを必要とする。扇風機は空気の流動速度を増加し、汗の蒸発速度を向上させることによって冷却効果が達成されて、身体はさほど熱く感じないようになる。しかし、適切な電力供給がない場合、問題は解消されない。囲まれたスペースの温度を下げる方法が必要と成る。
上記の全ての状況において、冷却は、冷たい水又は水をベースとする混合物の使用によって達成できる。冷たい水又は水をベースとする混合物の使用により、各状況において必要とされるように、即時の熱緩和、病医学的状態での冷却治療/予防や温度の低下が得られる。冷却の適用が必要とされる状況の中には、他の状況よりも、冷たい水をベースとする混合物を必要とするものがある。例えば、日焼けや軽度の火傷の治療には、少し温度の低い水ベースの混合物を掛けることによって行われる体熱の低下よりも、さらに冷たい水をベースとする混合物が必要とされる。
上述のように、上記のような状況を効果的に解決するためには、望ましくは携帯でき、熱い気候の下では環境温度以下の温度で与えられ、且つ、同じく重要なことに、凍結温度に達してはならない、水をベースとする冷たい混合物の供給源を提供するための方法が必要であるとの結論に達した。
理想的には、摂氏約25度及び摂氏約45度の間の温度環境において、水をベースとする冷たい混合物は、それぞれ摂氏約18度から摂氏約23度の間の温度であるべきである。提供される方法には、異なった環境温度に順応しながら異なった状況にも適するように、与えられた水をベースとする混合物の温度をコントロールする機能も含まれていなければならない。
上記の課題の幾つかは、米国特許第5062269号明細書「使い捨てボディー・クーラー」及びオーストラリア特許第63943/90号明細書「人体及びその他のもののための蒸発クーラー」によって提案されている。また、本発明者は、フランス特許第2118398号及び同第2384218号明細書及びヨーロッパ特許第0334814 B1号及び同第0414920 A1号明細書についても知っている。後者は、ジメチルエーテルと水を成分とし、本質的に可燃性（処方の可燃性含有量が重量の45%を超えるため）の泡を形成するエアゾールの処方を開示している。しかして、本発明は、これらの特許明細書によって開示されている方法や組成の改善にかかるものであり、本発明は、上記の問題点を解決することを目的とするものである。
本発明の第１の目的は、基本的に組成が、水、そしてジメチルエーテル、ジメチルエーテルの同族体及びジメチルエーテルの化学的誘導体の一つ又はそれ以上によって構成され、利用されたときの温度が、環境温度より低く、水の氷点より高い、水をベースとする冷たい混合物を供給するための組成を提供するにある。
本発明の第２の目的は、基本的には、水、そしてジメチルエーテル、ジメチルエーテルの同族体及びジメチルエーテルの化学的誘導体の一つ又はそれ以上によって構成された組成を含む加圧されたディスペンサー容器によって構成された装置であって、利用されたときの温度が、環境温度より低く水の氷点より高い、水をベースとする冷たい混合物を提供するための装置を提供するにある。
本発明の第３の目的は、利用されたときの温度が環境温度より低く水の氷点より高い、水をベースとする冷たい混合物を供給するための、上記において指定された組成の使用によって構成される方法を提供するにある。
本明細書及び請求範囲の記載全体を通じて、以下の用語はそれぞれ定義した意味を有するものとする。
加圧：  大気圧以上の圧力をかけること。
身体：  手足、頭、顔や首などを含む人体。
冷却：  凍結状態を生じさせることなく、温度を低下すること、又は、生来の熱であるか、或いは、暑い気候等による熱等の、外部の要因の結果として得れた熱であるか否かに関わらず、熱を除去/吸収すること。
所望の適用に応じて、本件出願の発明の冷却混合物の組成は、重量で3wt%から44wt%を化学化合物、そして、97wt%から56wt%を水、又は、鉱物を除かれた水によって構成し得る。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。水による化学化合物の混和度/溶解度を改善するため、又は、蒸気圧を調整するために溶媒などの材料が含まれることがある。含まれる溶媒の量（溶媒がある場合）は、望ましくは組成の重量の約1wt%から約15wt%である。
必要な場合、本発明の組成に、以下の成分の一つ又は二つ以上を少量含ませることができる。
香料
芳香アルコール
乳化剤
酸化防止剤
腐食阻害剤
防腐剤
消毒剤
抗生物質
食用調味料材料
さらに加えて、冷却機能と、含まれた成分の目的の機能を組み合わせるために、以下の成分の一つ又は二つ以上を含むことができる。
紫外線吸収体/日除け成分
日焼け成分
防臭剤/防汗剤成分
防虫剤成分
石鹸成分
空気消臭成分
防腐剤
消毒剤
抗生物質
本発明の装置の加圧された容器は、容器の内部の圧力の効力又はポンプの作動或いは電池によって作動するシステム等の方法によって、本発明の水をベースとする混合物を容器から射出するように適応させられる。容器から混合物を射出するための推進剤は、推進剤として適している場合には、化学化合物又は加圧された気体であってもよい。
既に述べたように、本発明の方法、装置及び組成は、人体、スペース又は物体の表面を冷却するために使用することができる。
ここで、本発明の組成と装置の実施例を、実施例によって説明する。本発明の望ましい実施例においては、水とジメチルエーテル（商業的にはDME、又は、メタンオキシビス、メチルエーテル、又は、メトキシエタンとして知られている）の混合物がエアゾールのディスペンサーに含まれる。ジメチルエーテルは完全に水と混和可能であり、摂氏20度で、水に対するジメチルエーテルの割合が重量の約34wt%を超えない場合、一つの透明な液相を形成する。スプレーは身体にかけられるか、制限され熱せられたスペース又は熱い物体表面にスプレーされ、その冷却が達成される。
急速な冷却は、以下の結果として起こる。
(1)  ジメチルエーテル（沸点: 摂氏-24.9度）は水と周囲から変態熱を吸収して気体となる。ジメチルエーテルの水への混和性により、ジメチルエーテルの分子が隣の水の分子から変態熱を吸収できることになり、そのため水が急速に冷却される。ジメチルエーテルは、冷却剤だけでなく推進剤としても働く。水をベースとする混合物は環境よりも大幅に低い温度で放出されるため、相対的な冷却が達成される。
(2)  冷たい水ベースのスプレーが熱い表面に触れるとき、又は、高い環境温度に適用されたとき、スプレーは急速に蒸発し、周囲の表面と大気から気化の潜熱を吸収する。環境温度が高ければ高いほど蒸発が速くなり、そのため温度の低下も速くなる。水の気化の潜熱は22.6 x 105J/Kgであり、これはアルコール、アセトン、メチラル等、ジメチルエーテルと混和可能な溶媒の気化の潜熱と比べて高いため、周囲の表面や大気の温度の低下度が高くなる。
(3)  スプレー液が身体に触れるとき、これは急速で快適な冷却効果を与える。環境温度の高さや、本発明の加圧された容器が、その温度にどれだけ長い間さらされていたかに関わらず、スプレーが使用されたときにはそれでも比較的冷たく感じられる。
(4)   冷たい水の混合物がスプレーとして使用されたとき、物体上に落下するときの温度は、スプレー距離とスプレー時間によってスプレーの温度がコントロールされる。スプレー距離は温度に直接比例する、すなわちスプレー距離が長ければ長いほど温度が高くなる（冷却度が低い）。そしてスプレー距離が短ければ短いほど温度が低くなる（冷却度が高い）。スプレー時間は温度に逆比例する、すなわち、スプレー時間が長ければ長いほど温度が低くなり（冷却度が高い）、そして、スプレー時間が短ければ短いほど温度が高くなる（冷却度が低い）。理想的には、スプレー距離は約7cmから30cmの間であるべきである。環境温度によってスプレー距離とスプレー時間を定めることがある。例えば、非常に暑い日には、スプレー距離を短くしてスプレー時間を延ばし、冷却度を高めるなどである。また、応用の目的によって、スプレー距離を定めることもある。
ジメチルエーテルと水との単純な混和性混合物（摂氏20度で、重量の最高約34wt%がジメチルエーテル）の特性は、冷却への応用に非常に適している。混合物の特性は次のとおりである。
・不燃性。
・無毒、換気の悪い狭い区域での使用にも安全。
・肌への使用にも安全。
・生地を変色させない。
・地球のオゾン層を破壊するクロロフルオロカーボン（フロン）を含まない。
・安定した混合物。
・低VOC(揮発性有機化合物)放出。
・暑い天気の時に肌に快適な冷却効果を出す、すなわち特に高齢の者や小さい子供にショックを与えるほど冷たくはない。
・高い環境温度でも、適切なエアゾール・ディスペンサー内では安全な蒸気圧を保つ。
ジメチルエーテルと水との混合物の蒸気圧を下げることが必要な場合がある。水の濃度が高ければ高いほど、圧力は低くなる。代わりに、アルコール、アセトン、メチラル等の溶媒を混合物に加えて蒸気圧を下げることができる。また、重量で4wt%以上のジメチルエーテルの水との混和性を達成するために溶媒を加えることができる。含まれる溶媒の量は、組成の重量の約1wt%から約15wt%であることが望ましい。
以下の処方例は、本発明をさらに説明するためのものである。しかし、発明はこれに限定されるものではない。それぞれの冷却特性が試験され、小さい差異を別として満足な結果を持つことが判明した。
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本発明の組成、装置及び方法の応用及び用途は、以下のものを含むが、本件出願の発明は、これらに限定されるものではない。
(1)  身体の冷却
水をベースとする冷たい混合物がスプレーとして身体にかけられた場合、化学化合物が蒸発し、そのとき水及び周囲から熱を吸収する。水は残り、化学化合物の蒸発によって冷却される。身体への冷却効果は身体に付いた冷たい水だけでなく、次いで水自体が蒸発し、身体をさらに冷却する。約37度である人体の通常の体温は、残りの水を迅速に蒸発させるために役立ち、そのため、即時冷却が達成される。本発明の方法、組成及び装置は、暑い天候の下で身体の冷却、発熱の際の体温の低下、日射病や熱射病からの保護並びに治療、また、顔面紅潮を起こす者の熱の緩和等の医学的な応用に使用することができる。また、本件出願の発明の方法は建設作業員、ダンサーやスポーツを行っている人達、及び、激しい筋肉運動を行う人達の発する熱を緩和するためにも使用できる。
また、火傷や日焼けに対しても、水をベースとする冷たい混合物を、該当部分に使用することによって急速な冷却が起こり、そのため快適さをもたらし痛みをやわらげることができる。
その他の身体の冷却のための応用には、次のような場合が含まれるが、本件出願の発明は、これらに限定されるものではない。緊張、ストレスの緩和、肌のかゆみの緩和や汗疹の予防/治療。一般的には、この方法は必要に応じて冷却湿布の代わりに使用できる。
医学的応用には、通常の水の代わりに、殺菌された水や鉱物を除去した水を使用することができる。
必要な冷却の程度は、既に説明したとおり、スプレー距離とスプレー時間を変化させることによって達成できる。
(2)  暑く狭いスペースの冷却
狭い空間にあっては、必要に応じた回数、混合物のスプレーを行うことによってほとんど即時に冷却が達成される。高い環境温度では、スプレー液は急速に蒸発し、周囲から熱を吸収する。扇風機又は制御された空気の流れがある場合、蒸発の速度が上がる。環境温度が高ければ高いほど、温度の低下は大きくなる。
(3)  車の乗客用部分とその部分の熱い表面の温度の低下
車が高い環境温度の場所に駐車されているとき、乗客用部分の温度は外部の環境温度より通常大幅に高くなる。ドアを1つ開き、乗客用部分、ハンドル及びその他の熱せられた表面に混合物のスプレーを必要な回数使用すると、車内の温度が耐えられるレベルにまで下げられ、熱い表面に触れられるようになる。水及び化学化合物は高い環境温度で急速に蒸発し、そのため車内の温度を低下せしめる。
(4)  水をベースとする冷たい飲み物の提供
本発明は、水をベースとする冷たい飲み物を提供するための飲料業界による利用が可能である。化学化合物が、加圧下に保たれる水をベースとする飲み物に組み込まれる。飲み物が飲まれる前に、圧力が解放され、化学化合物が蒸発する。実際には、飲み物のディスペンサーが開けられ、化学化合物が抜けるようにされ、その際残りの混合物の冷却が達成される。
身体の冷却の適用バリエーション
(1)  適切な紫外線吸収成分及び／又は日除け成分を、本件出願の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、太陽の有害な光線から肌を守るだけでなく、身体の冷却とリフレッシュとが組合さった機能を持つ。
(2)  適切な防臭及び／又は防汗剤を、本件出願の発明の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、発汗のコントロールだけでなく、身体の冷却とリフレッシュとが組合さった機能を持つ。
(3)  適切な防虫剤を、本件出願の発明の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、防虫だけでなく、身体の冷却とリフレッシュとが組合さった機能を持つ。
(4)  適切な日焼け用成分を、本件出願の発明の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、身体の日焼けと冷却とが組合さった機能を持つ。
(5)  適切な石鹸成分を、本件出願の発明の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、石鹸を肌に付けるのと同時に、身体の冷却とリフレッシュとが組合さった機能を持つ。
(6)  適切な防腐剤、消毒剤及び抗生物質の一つ又はそれ以上を、本件出願の発明の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、身体の冷却と消毒/病気への抵抗とが組合さった機能を持つ。
狭い空間での空気の急速な冷却の適用バリエーション
適切な空気消臭成分を、本件出願の発明の明細書で説明した、水をベースとする混合物に追加することができる。その結果、得られた混合物は、小さい部屋又は狭いエリアの冷却と空気の消臭とが組合さった機能を持つことに成る。さらに、殺菌剤も組み合わることができる。
本発明は、その技術的範囲に、通常の技術常識を持つ者にとって、自明又は明白な全てのバリエーションや改変を含み、従って、本件出願の発明の技術的範囲は請求の範囲の記載によって定められる。