JP2019199674A - Wearable body cooling device - Google Patents
Wearable body cooling device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019199674A JP2019199674A JP2018096442A JP2018096442A JP2019199674A JP 2019199674 A JP2019199674 A JP 2019199674A JP 2018096442 A JP2018096442 A JP 2018096442A JP 2018096442 A JP2018096442 A JP 2018096442A JP 2019199674 A JP2019199674 A JP 2019199674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- air
- cooling device
- water
- vaporization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ウェアラブル身体冷却装置、特に、身体冷却用繊維製品および身体冷却用衣服に関する。 The present invention relates to a wearable body cooling device, and more particularly to a body cooling textile and a body cooling garment.
従来、高温環境下において作業等を行う際に熱中症予防等を目的として着用することのできる、種々の身体冷却用装置や身体冷却用衣服等が提案されている。例えば、特許文献1には、軸流ファンにより衣服内に送風することにより、汗などの気化熱でからだを冷却することのできる冷却衣服が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various body cooling devices and body cooling clothes that can be worn for the purpose of preventing heat stroke when working in a high temperature environment have been proposed. For example, Patent Document 1 describes a cooling garment that can cool the body with heat of vaporization such as sweat by blowing air into the garment with an axial fan.
しかしながら、上記特許文献1に記載されるような冷却衣服は、ファンにより使用環境下の空気をそのまま送風し、皮膚表面の汗の気化熱を利用するものであり、使用開始直後は冷却効果を感じられるものの皮膚表面の汗がすぐに乾いてしまい、真夏の屋外などの猛暑環境下となる作業場等においては短時間で気化熱源が消失し、持続的に十分な冷却効果を得ることが困難であるという問題がある。 However, the cooling garment described in the above-mentioned Patent Document 1 blows the air in the use environment as it is with a fan and uses the heat of vaporization of sweat on the skin surface. However, it is difficult to obtain a sufficient cooling effect in a short time because the sweat on the skin surface dries quickly, and the heat source of vaporization disappears in a short time in a hot summer environment such as outdoors in midsummer. There is a problem.
そこで、本発明は、猛暑環境下等においても十分な冷却効果を得ることができ、特に、上記先行技術のような従来の冷却衣服と比較して冷却効果が持続し、長時間快適な着用性を得ることのできる身体冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can obtain a sufficient cooling effect even under extreme heat environment, etc., and particularly, the cooling effect is sustained as compared with the conventional cooling garments such as the above prior art, and the wearability is comfortable for a long time. It is an object of the present invention to provide a body cooling device that can obtain the above.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下の好適な態様を提供するものである。
[1]空気ファンと、前記空気ファンに対して離隔して配置された気化式冷却フィルタとを備えてなり、前記空気ファンの空気流入側および送出側の少なくとも一方の側に前記気化式冷却フィルタが配置され、35℃、相対湿度50%における気化量が15g/hr以上である、ウェアラブル身体冷却装置。
[2]前記気化式冷却フィルタの通気度が100〜800cm3/cm2/秒である、前記[1]に記載のウェアラブル身体冷却装置。
[3]前記気化式冷却フィルタが吸水性多孔質体から構成される、前記[1]または[2]に記載のウェアラブル身体冷却装置。
[4]温度20℃、相対湿度65%における、前記吸水性多孔質体の水分率が0.5〜10質量%である、前記[3]に記載のウェアラブル身体冷却装置。
[5]吸水性多孔質体の見かけ密度が0.08〜0.3g/cm3である、前記[3]または[4]に記載のウェアラブル身体冷却装置。
[6]吸水性多孔質体のバイレック式吸水量が30mm以上である、前記[3]〜[5]のいずれかに記載のウェアラブル身体冷却装置。
[7]吸水性多孔質体が不織繊維成形体である、前記[3]〜[6]のいずれかに記載のウェアラブル身体冷却装置。
[8]不織繊維成形体が、湿熱接着性樹脂から構成される鞘部と、非湿熱接着性樹脂から構成される芯部とを含んでなる芯鞘複合繊維の成形体である、前記[7]に記載のウェアラブル身体冷却装置。
[9]湿熱接着性樹脂がエチレン−ビニルアルコール系共重合体樹脂である、前記[8]に記載のウェアラブル身体冷却装置。
[10]前記[1]〜[9]のいずれかに記載の身体冷却装置を備えてなる身体冷却用繊維製品。
[11]身体冷却用繊維製品は身体冷却用衣料である、前記[10]に記載の身体冷却用繊維製品。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention provides the following preferred embodiments.
[1] An air fan and a vaporization type cooling filter arranged separately from the air fan, and the vaporization type cooling filter on at least one of an air inflow side and a delivery side of the air fan. Is a wearable body cooling device having a vaporization amount of 15 g / hr or more at 35 ° C. and a relative humidity of 50%.
[2] The wearable body cooling device according to [1], wherein the vaporization type cooling filter has an air permeability of 100 to 800 cm 3 / cm 2 / sec.
[3] The wearable body cooling device according to [1] or [2], wherein the vaporization type cooling filter is formed of a water-absorbing porous body.
[4] The wearable body cooling device according to [3], wherein the water-absorbing porous body has a moisture content of 0.5 to 10% by mass at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%.
[5] The wearable body cooling device according to [3] or [4], wherein the apparent density of the water-absorbent porous body is 0.08 to 0.3 g / cm 3 .
[6] The wearable body cooling device according to any one of [3] to [5], wherein the water-absorbing porous body has a birec-type water absorption amount of 30 mm or more.
[7] The wearable body cooling device according to any one of [3] to [6], wherein the water-absorbent porous body is a nonwoven fiber molded body.
[8] The above-mentioned non-woven fiber molded body is a core-sheath composite fiber molded body including a sheath part composed of a wet heat adhesive resin and a core part composed of a non-wet heat adhesive resin. [7] The wearable body cooling device according to [7].
[9] The wearable body cooling device according to [8], wherein the wet heat adhesive resin is an ethylene-vinyl alcohol copolymer resin.
[10] A textile product for body cooling comprising the body cooling device according to any one of [1] to [9].
[11] The textile product for body cooling according to [10], wherein the textile product for body cooling is clothing for body cooling.
本発明によれば、猛暑環境下等においても十分な冷却効果を得ることができ、特に、従来の冷却衣服と比較して冷却効果が持続し、長時間快適な着用性を得ることのできる身体冷却装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a sufficient cooling effect even under extreme heat environment, etc., in particular, a body that can maintain a cooling effect as compared with conventional cooling clothing and can obtain comfortable wearability for a long time. A cooling device can be provided.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明の範囲はここで説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更をすることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. Note that the scope of the present invention is not limited to the embodiment described here, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明のウェアラブル身体冷却装置(以下、「本発明の身体冷却装置」ともいう)は、空気ファンと、前記空気ファンに対して離隔して配置された気化式冷却フィルタとを備えてなり、前記空気ファンの空気流入側および送出側の少なくとも一方の側に前記気化式冷却フィルタが配置されてなる装置である。本発明において、ウェアラブル身体冷却装置とは、冷却対象者の皮膚に対して直接、または、肌着や衣類等を介して送風することにより使用者の身体を冷却する、身に着けて使用することのできる身体冷却用の装置を意味する。本発明の身体冷却装置は、気化式冷却フィルタを備えており、該気化式冷却フィルタが含む水を気化させることにより気化式冷却フィルタを通る空気から熱を吸収させるため、冷却対象となる使用者の皮膚表面の汗が蒸発した後であっても、気化式冷却フィルタに含まれる水による気化熱を利用して冷気を供給できるため、長時間冷却効果を持続することができ、体温の上昇を継続的に抑えることができる。このため、本発明の身体冷却装置は、特に、猛暑環境等の過酷な環境下での作業における熱中症の予防を目的とした使用、例えば、身体冷却用衣料としての使用に好適である。 A wearable body cooling device of the present invention (hereinafter, also referred to as “the body cooling device of the present invention”) includes an air fan and a vaporization type cooling filter disposed separately from the air fan. This is an apparatus in which the evaporative cooling filter is disposed on at least one of the air inflow side and the delivery side of the air fan. In the present invention, the wearable body cooling device is used for wearing or cooling the user's body by blowing air directly on the skin of the person to be cooled or through underwear or clothing. It means a device for cooling the body. The body cooling device of the present invention includes a vaporization type cooling filter, and absorbs heat from the air passing through the vaporization type cooling filter by vaporizing water contained in the vaporization type cooling filter. Even after the sweat on the skin surface of the skin evaporates, the cooling effect can be maintained for a long time by using the heat of vaporization of water contained in the vaporization type cooling filter to maintain the cooling effect. It can be suppressed continuously. For this reason, the body cooling device of the present invention is particularly suitable for use for the purpose of preventing heat stroke in work under severe environments such as intense heat environments, for example, for use as clothing for body cooling.
以下、本発明の一実施態様に係る身体冷却装置の構成について、図に基づいて説明する。
図1は、本発明の身体冷却装置の構成を簡易的に示す図である。本発明の一実施態様において、身体冷却装置(1)は、空気ファン(11)と、前記空気ファン(11)に対して離隔して配置された気化式冷却フィルタ(21)とを備えてなり、前記気化式冷却フィルタ(21)は、前記空気ファン(11)を駆動した場合に生じる空気の流れにおいて、該空気ファン(11)を中心として空気が流れ込む空気流入側(A)、および、空気が送出される空気送出側(B)の少なくとも一方の側に配置されている。図1(a)は気化式冷却フィルタが空気流入側(A)に配置された構成を示し、図1(b)は気化式冷却フィルタが空気送出側(B)に配置された構成を示す。空気ファン(11)の空気流入側(A)および空気送出側(B)の少なくとも一方の側に気化式冷却フィルタ(21)を設けることにより、空気ファン(11)を駆動した際に、身体冷却装置(1)の外部から装置内部に流れ込んだ後、空気ファン(11)の空気流入側とは反対側に送出される空気が、そのいずれかの時点で前記気化式冷却フィルタ(21)の気化熱を利用して冷却される。したがって、冷却対象となる使用者側に前記空気送出側(B)が位置するように身体冷却装置(1)を装着することで、気化式冷却フィルタ(21)を介して送出される冷気(空気)により、持続的な身体冷却効果を得ることができる。
Hereinafter, the configuration of a body cooling device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram simply showing the configuration of the body cooling device of the present invention. In one embodiment of the present invention, the body cooling device (1) comprises an air fan (11) and an evaporative cooling filter (21) disposed separately from the air fan (11). The evaporative cooling filter (21) includes an air inflow side (A) through which air flows around the air fan (11) in the air flow generated when the air fan (11) is driven, and air Is disposed on at least one side of the air delivery side (B) from which the air is delivered. FIG. 1A shows a configuration in which the vaporization type cooling filter is arranged on the air inflow side (A), and FIG. 1B shows a configuration in which the vaporization type cooling filter is arranged on the air delivery side (B). When the air fan (11) is driven by providing a vaporization type cooling filter (21) on at least one of the air inflow side (A) and the air delivery side (B) of the air fan (11), body cooling is performed. After flowing into the apparatus from the outside of the apparatus (1), the air sent to the opposite side of the air inflow side of the air fan (11) is vaporized by the evaporative cooling filter (21) at any point in time. It is cooled using heat. Therefore, by mounting the body cooling device (1) so that the air delivery side (B) is positioned on the user side to be cooled, the cool air (air) delivered through the vaporization type cooling filter (21). ), A continuous body cooling effect can be obtained.
本発明の身体冷却装置は、空気ファン(11)と離隔して配置される気化式冷却フィルタ(21)を備える。本発明において、「離隔して配置される」とは、気化式冷却フィルタ(21)と空気ファン(11)とが互いに接しない位置関係で配置されていることを意味するが、気化式冷却フィルタ(21)による気化熱を効率よく利用するために、気化式冷却フィルタ(21)は空気ファン(11)の近傍に配置することが好ましく、空気ファン(11)と気化式冷却フィルタ(21)とが隣り合う位置関係にあることが好ましい。 The body cooling device of the present invention includes a vaporization type cooling filter (21) that is spaced apart from the air fan (11). In the present invention, “disposed apart” means that the vaporization type cooling filter (21) and the air fan (11) are arranged in a positional relationship where they do not contact each other. In order to efficiently use the heat of vaporization caused by (21), the vaporization type cooling filter (21) is preferably disposed in the vicinity of the air fan (11), and the air fan (11), the vaporization type cooling filter (21), Are adjacent to each other.
空気ファン(11)が駆動した際に生じる空気の流れを制御しやすく、一定方向に安定して空気を送出することができるため、本発明の身体冷却装置(1)において空気ファン(11)は、通常、空気ファン(11)の羽根の回転方向に対して交差する方向に側壁を有する本体収納部材(10)、例えば、両端部が開口し、空気取込み口(12)および空気排出口(13)を有する筒状の本体収納部材(10)に備え付けられている。 Since the air flow generated when the air fan (11) is driven can be easily controlled and air can be sent stably in a certain direction, the air fan (11) in the body cooling device (1) of the present invention is Usually, the main body storage member (10) having a side wall in a direction intersecting with the rotation direction of the blades of the air fan (11), for example, both ends are opened, and the air intake port (12) and the air discharge port (13 ) Having a cylindrical main body storage member (10).
空気ファン(11)を駆動した際に、身体冷却装置(1)に取り込まれて送出される空気のうち、気化式冷却フィルタ(21)を通過する空気の量が多いほど冷却効果が高くなるため、空気ファン(11)を駆動した際に生じる空気の流れ方向に対して交差する方向の平面上に気化式冷却フィルタ(21)を配置することが好ましく、身体冷却装置(1)に取り込まれて送出される空気の全てが気化式冷却フィルタ(21)を通過するよう、身体冷却装置(1)を構成する本体収納部材(10)の空気取込み口(12)および空気排出口(13)の少なくとも一方の開口部全体に気化式冷却フィルタ(21)が存在していることがより好ましい。 When the air fan (11) is driven, the cooling effect becomes higher as the amount of air passing through the vaporization type cooling filter (21) out of the air taken in and sent out by the body cooling device (1) increases. The evaporative cooling filter (21) is preferably disposed on a plane that intersects the direction of air flow that occurs when the air fan (11) is driven, and is taken into the body cooling device (1). At least one of the air intake port (12) and the air discharge port (13) of the main body housing member (10) constituting the body cooling device (1) so that all of the delivered air passes through the vaporization type cooling filter (21). It is more preferable that the vaporization type cooling filter (21) exists in one whole opening part.
本発明の身体冷却装置は、35℃、相対湿度50%において15g/hr以上の気化量を有する。35℃、相対湿度50%における気化量が15g/hr未満であると、猛暑環境下等で外部から取り込んだ空気の温度を下げることが困難であり、十分な冷却効果を持続的に得ることができない。本発明の身体冷却装置における上記気化量は、好ましくは18g/hr以上であり、より好ましくは20g/hr以上であり、さらに好ましくは25g/hr以上である。上記気化量の上限値は特に限定されるものではないが、使用者の身体を冷やし過ぎることなく、長時間快適な温度を維持し得る観点から、好ましくは200g/hr以下であり、より好ましくは100g/hr以下である。 The body cooling device of the present invention has a vaporization amount of 15 g / hr or more at 35 ° C. and a relative humidity of 50%. If the vaporization amount at 35 ° C. and 50% relative humidity is less than 15 g / hr, it is difficult to lower the temperature of the air taken in from the outside under extreme heat and the like, and a sufficient cooling effect can be obtained continuously. Can not. The vaporization amount in the body cooling device of the present invention is preferably 18 g / hr or more, more preferably 20 g / hr or more, and further preferably 25 g / hr or more. The upper limit of the amount of vaporization is not particularly limited, but is preferably 200 g / hr or less, more preferably from the viewpoint of maintaining a comfortable temperature for a long time without overcooling the user's body. 100 g / hr or less.
本発明において、身体冷却装置における気化量は、気化式冷却フィルタを水につけ任意の保水量に調整した後、10分間、35℃、相対湿度50%において、空気ファンにより送風を行い、気化式冷却フィルタに送風した場合の気化式冷却フィルタの保水量の変化(送風前後)を測定し、下記式に従い算出される値である。
気化量(g/hr)=[送風前気化式フィルタ質量(g)−10分送風後気化式フィルタ質量(g)]×6
なお、上記測定方法において「任意の保水量に調整」するとは、気化式冷却フィルタに含まれる(浸み込ませる)水の量を、測定対象とする身体冷却装置の使用時の保水量に調整することを意味し、例えば、気化式冷却フィルタに水を含ませた後、該フィルタから水が滴り落ちない程度に軽く水を切る、自然乾燥させるなどして過剰量の水を除去することにより調整することができる。上記測定においては、通常、測定対象とする身体冷却装置が備える空気ファンの有する動力下で送風を行い、気化量の測定を行えばよい。
In the present invention, the amount of vaporization in the body cooling device is adjusted by vaporizing cooling filter to water and adjusted to an arbitrary amount of water retention, and then blown by an air fan at 35 ° C. and 50% relative humidity for 10 minutes. It is a value calculated according to the following formula by measuring the change in the water retention amount of the vaporization type cooling filter (before and after blowing) when the filter is blown.
Vaporization amount (g / hr) = [vaporization filter mass before blowing (g) −10 minute vaporization filter mass after blowing (g)] × 6
In the above measurement method, “adjust to an arbitrary amount of water retention” means that the amount of water contained in (infiltrated into) the vaporization type cooling filter is adjusted to the amount of water retained when the body cooling device to be measured is used. For example, after adding water to the vaporization type cooling filter, by removing water excessively by draining lightly to such an extent that water does not drip from the filter, or by naturally drying the filter. Can be adjusted. In the measurement, usually, it is only necessary to measure the amount of vaporization by blowing air under the power of an air fan included in the body cooling device to be measured.
身体冷却装置における上記気化量は、通常、気化式冷却フィルタの構成により制御される。本発明の身体冷却装置において気化式冷却フィルタは、通常、水による気化熱を利用して空気を冷却する方式のフィルタであり、例えば、気化式冷却フィルタの通気度、保水率、気化式冷却フィルタを構成する材料および形状、風量、送風空気の温湿度等を調整することにより上記気化量を制御することができる。一実施態様において、本発明の身体冷却装置は、上記気化量の測定条件下で測定される気化量が15g/hr以上である気化式冷却フィルタを備えていることが好ましい。 The amount of vaporization in the body cooling device is usually controlled by the configuration of the vaporization type cooling filter. In the body cooling device of the present invention, the vaporization type cooling filter is usually a filter of the type that cools air using the heat of vaporization of water. For example, the air permeability, the water retention rate, and the vaporization type cooling filter of the vaporization type cooling filter. The amount of vaporization can be controlled by adjusting the material and shape, the air volume, the temperature and humidity of the blown air, and the like. In one embodiment, the body cooling device of the present invention preferably includes a vaporization type cooling filter having a vaporization amount of 15 g / hr or more measured under the vaporization amount measurement condition.
本発明において、身体冷却装置が備える気化式冷却フィルタにおける気化量は、気化式冷却フィルタを水につけ任意の保水量に調整した後、10分間、35℃、相対湿度50%において、風速82m/分(気化式冷却フィルタがない状態で空気ファン直下での風速)の条件で空気ファンにより送風を行い、気化式冷却フィルタに送風した場合の気化式冷却フィルタの保水量の変化(送風前後)を測定し、下記式に従い算出される値である。
気化量(g/hr)=[送風前気化式フィルタ質量(g)−10分送風後気化式フィルタ質量(g)]×6
なお、上記測定方法において「任意の保水量に調整」するとは、上記身体冷却装置の気化量の測定時における保水量の調整方法と同じである。また、上記「風速」は、気化式冷却フィルタが存在しない状態における空気ファン直下の風速を意味し、空気ファン直下(空気ファンから1〜3cm)において風速計で測定される風速である。気化式冷却フィルタの気化量は、気化式冷却フィルタを取り付けていない状態で上記風速を生じさせ得る空気ファンにより気化式冷却フィルタに対して上記条件の送風を行うことにより測定することができる。具体的には、例えば、後述する実施例に記載の方法(条件)に従って測定することができる。
In the present invention, the vaporization amount of the vaporization type cooling filter provided in the body cooling device is adjusted to an arbitrary water holding amount by attaching the vaporization type cooling filter to water, and then at a wind speed of 82 m / min at 35 ° C. and a relative humidity of 50% for 10 minutes. Measures the change in the water retention amount of the vaporization type cooling filter (before and after blowing) when air is blown by the air fan under the condition of (the air velocity just below the air fan without the vaporization type cooling filter) and blown to the vaporization type cooling filter. And a value calculated according to the following formula.
Vaporization amount (g / hr) = [vaporization filter mass before blowing (g) −10 minute vaporization filter mass after blowing (g)] × 6
In the measurement method, “adjusting to an arbitrary water retention amount” is the same as the method for adjusting the water retention amount when measuring the vaporization amount of the body cooling device. The “wind speed” means a wind speed directly below the air fan in a state where no vaporization type cooling filter is present, and is a wind speed measured by an anemometer immediately below the air fan (1 to 3 cm from the air fan). The vaporization amount of the vaporization type cooling filter can be measured by blowing air under the above conditions to the vaporization type cooling filter by an air fan capable of generating the above wind speed in a state where the vaporization type cooling filter is not attached. Specifically, for example, it can be measured according to the method (conditions) described in the examples described later.
本発明において、気化式冷却フィルタの通気度は、100〜800cm3/cm2/秒であることが好ましい。気化式冷却フィルタの通気度が100cm3/cm2/秒以上であると、空気ファンにより身体冷却装置内に取り込まれる空気および/または身体冷却装置から送出される空気の流れを気化式冷却フィルタにより妨げることなく、使用者の体温上昇を抑えるために必要となる十分な量の空気を通過させることができる。また、気化式冷却フィルタの通気度が800cm3/cm2/秒以下であると、身体冷却装置内に取り込まれる空気および/または身体冷却装置から送出される空気と気化式冷却フィルタに含まれる水との接触面積を十分に確保することができるため、気化式冷却フィルタを通過する空気の温度を効果的に下げることができる。本発明において、気化式冷却フィルタの通気度は、より好ましくは120cm3/cm2/秒以上であり、さらに好ましくは150cm3/cm2/秒以上であり、また、より好ましくは700cm3/cm2/秒以下であり、さらに好ましくは600cm3/cm2/秒以下である。
なお、本発明における上記通気度は、JIS L 1096「一般織物試験方法」に規定される方法に従い、測定算出することができる。
In this invention, it is preferable that the air permeability of a vaporization type cooling filter is 100-800 cm < 3 > / cm < 2 > / sec. When the air permeability of the vaporization type cooling filter is 100 cm 3 / cm 2 / second or more, the flow of the air taken into the body cooling device by the air fan and / or the air sent from the body cooling device is caused by the vaporization type cooling filter. Without hindering, a sufficient amount of air required to suppress the rise in the user's body temperature can be passed. Further, when the air permeability of the vaporization type cooling filter is 800 cm 3 / cm 2 / second or less, the air taken into the body cooling device and / or the air sent out from the body cooling device and the water contained in the vaporization type cooling filter. As a result, the temperature of the air passing through the vaporization type cooling filter can be effectively lowered. In the present invention, the air permeability of the vaporization type cooling filter is more preferably 120 cm 3 / cm 2 / second or more, further preferably 150 cm 3 / cm 2 / second or more, and more preferably 700 cm 3 / cm. 2 / sec or less, more preferably 600 cm 3 / cm 2 / sec or less.
In addition, the said air permeability in this invention can be measured and calculated according to the method prescribed | regulated to JISL1096 "General textile test method".
また、気化式冷却フィルタの保水率は、気化式冷却フィルタの乾燥時の総質量に対して、好ましくは50〜850質量%である。気化式冷却フィルタの保水率が上記下限値以上であると、一度の給水で長時間高い冷却効果を得ることができ、保水率が上記上限値以下であると、使用時の振動等による液漏れが起こりにくい。本発明において、気化式冷却フィルタの保水率は、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは100質量%以上であり、より好ましくは800質量%以下、さらに好ましくは750質量%以下である。
なお、上記保水率は、後述する実施例に記載の方法に従い測定、算出できる。
Moreover, the water retention of the vaporization type cooling filter is preferably 50 to 850% by mass with respect to the total mass when the vaporization type cooling filter is dried. If the water retention rate of the evaporative cooling filter is equal to or higher than the above lower limit value, a high cooling effect can be obtained for a long time with a single water supply, and if the water retention rate is equal to or lower than the above upper limit value, liquid leakage due to vibration during use or the like Is unlikely to occur. In the present invention, the water retention rate of the vaporization type cooling filter is more preferably 80% by mass or more, further preferably 100% by mass or more, more preferably 800% by mass or less, and further preferably 750% by mass or less.
In addition, the said water retention rate can be measured and calculated according to the method as described in the Example mentioned later.
本発明の一実施態様において、気化式冷却フィルタは吸水性多孔質体から構成されることが好ましい。気化式冷却フィルタが吸水性多孔質体から構成されることにより、気化式フィルタを通過する空気との接触面積が大きくなるため、気化式冷却フィルタを通過する空気を効率よく冷却することができる。気化式冷却フィルタを構成する吸水性多孔質体としては、水を吸収し保持し得るものであれば用いることができるが、例えば、ポリウレタンフォームやポリエチレンフォームなどの三次元網目状に連続孔を有する多孔質体、不織布などの繊維状多孔質体、多孔質セルロースビーズ等が挙げられる。気化式冷却フィルタとして、これらを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In one embodiment of the present invention, the vaporization type cooling filter is preferably composed of a water-absorbing porous body. Since the vaporization type cooling filter is composed of a water-absorbing porous body, the contact area with the air that passes through the vaporization type filter is increased, so that the air that passes through the vaporization type cooling filter can be efficiently cooled. As the water-absorbing porous body constituting the vaporization type cooling filter, any water-absorbing porous body that can absorb and retain water can be used. For example, it has continuous pores in a three-dimensional network such as polyurethane foam or polyethylene foam. Examples include porous bodies, fibrous porous bodies such as nonwoven fabrics, and porous cellulose beads. As a vaporization type cooling filter, these may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
本発明において、上記吸水性多孔質体の20℃、相対湿度65%における水分率は0.5〜10質量%であることが好ましい。多孔質体の水分率が上記範囲であると、水分保持性能が高いフィルタとなるため、給水後長時間冷却効果を発揮することができる。本発明の身体冷却装置の気化式冷却フィルタを構成する吸水性多孔質体の上記水分率は、より好ましくは0.8質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上であり、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下である。
なお、前記多孔質体の水分率は、下記式に従って算出される。
水分率(質量%)=[(W−W0)/W0]×100
〔式中、Wは標準状態(20℃、65%RH)における質量であり、W0は20℃、絶乾状態における質量である。〕
In the present invention, the moisture content of the water-absorbing porous body at 20 ° C. and a relative humidity of 65% is preferably 0.5 to 10% by mass. When the water content of the porous body is in the above range, a filter having high water retention performance can be obtained, so that a cooling effect can be exhibited for a long time after water supply. The water content of the water-absorbing porous body constituting the vaporization type cooling filter of the body cooling device of the present invention is more preferably 0.8% by mass or more, further preferably 1% by mass or more, and more preferably 10% by mass. % Or less, more preferably 5% by mass or less.
The moisture content of the porous body is calculated according to the following formula.
Moisture content (mass%) = [(W−W 0 ) / W 0 ] × 100
[Wherein, W is a mass in a standard state (20 ° C., 65% RH), and W 0 is a mass in an absolutely dry state at 20 ° C. ]
本発明において、吸水性多孔質体の見かけ密度は0.08〜0.3g/cm3であることが好ましい。吸水性多孔質体の見かけ密度が上記下限値以上であると、保水時でも安定した多孔質構造を保持することができるため、使用時の振動等によるフィルタからの水漏れを抑制することができる。また、見かけ密度が上記上限値以下であると、十分な量の水を吸収して保持することができる上に、多孔質体の内部に吸収された水が適度な速さで多孔質体表面へ移行することができるため、適当な気化量を確保することができる。本発明の身体冷却装置の気化式冷却フィルタを構成する吸水性多孔質体の見かけ密度は、より好ましくは0.09g/cm3以上であり、さらに好ましくは0.1g/cm3以上であり、また、より好ましくは0.25g/cm3以下であり、さらに好ましくは0.2g/cm3以下である。
なお、吸水性多孔質体の見かけ密度は、繊維状多孔質体の場合には、JIS L 1913に規定の方法に準じて、厚みと目付の値から算出することができる。ウレタンフォームなどの連続気泡型多孔質体では、JIS K 6401に従って測定、算出することができる。
In the present invention, the apparent density of the water-absorbing porous body is preferably 0.08 to 0.3 g / cm 3 . If the apparent density of the water-absorbing porous body is equal to or higher than the above lower limit value, a stable porous structure can be maintained even during water retention, so that water leakage from the filter due to vibration during use can be suppressed. . Further, when the apparent density is not more than the above upper limit value, a sufficient amount of water can be absorbed and retained, and the water absorbed inside the porous body can be absorbed at a moderate speed. Therefore, an appropriate amount of vaporization can be secured. The apparent density of the water-absorbing porous body constituting the vaporization type cooling filter of the body cooling device of the present invention is more preferably 0.09 g / cm 3 or more, further preferably 0.1 g / cm 3 or more, Moreover, More preferably, it is 0.25 g / cm < 3 > or less, More preferably, it is 0.2 g / cm < 3 > or less.
In the case of a fibrous porous body, the apparent density of the water-absorbing porous body can be calculated from the thickness and basis weight according to the method specified in JIS L 1913. In the case of an open-celled porous body such as urethane foam, it can be measured and calculated in accordance with JIS K 6401.
また、吸水性多孔質体のバイレック式吸水量は30mm以上であることが好ましい。バイレック式吸水量が30mm以上であると、十分な量の水を吸収して保持することができるため、給水後長時間冷却効果を発揮することができる。本発明において、上記吸水性多孔質体のバイレック式吸水量は35mm以上であることがより好ましい。吸水性多孔質体のバイレック式吸水量の上限値は特に限定されないが、冷却フィルタ内部に保持した水の表面への移行速度の観点から、通常、130mm以下である。
なお、吸水性多孔質体のバイレック式吸水量は、JIS L 1907に従って測定、算出することができる。
Moreover, it is preferable that the birec type water absorption of a water absorptive porous body is 30 mm or more. When the birec-type water absorption is 30 mm or more, a sufficient amount of water can be absorbed and retained, so that a cooling effect can be exhibited for a long time after water supply. In the present invention, the birec-type water absorption amount of the water-absorbing porous body is more preferably 35 mm or more. The upper limit value of the birec-type water absorption amount of the water-absorbing porous material is not particularly limited, but is usually 130 mm or less from the viewpoint of the speed of transfer of water held inside the cooling filter to the surface.
The birec type water absorption amount of the water-absorbing porous material can be measured and calculated according to JIS L 1907.
吸水性多孔質体の厚みは、好ましくは0.2〜10mmである。多孔質体の厚みが上記下限値以上であると、気化式冷却フィルタとして適度な強度および剛性を有し、保水時の形態安定性が向上する。また、厚みが上記上限値以下であると、気化式フィルタを通過する空気との接触面積を十分確保することができるため、気化式冷却フィルタを通過する空気を効率よく冷却することができる。本発明において、多孔質体の厚みは、より好ましくは0.5mm以上であり、さらに好ましくは1mm以上であり、特に好ましくは3mm以上である。また、より好ましくは8mm以下であり、さらに好ましくは6mm以下である。 The thickness of the water-absorbing porous body is preferably 0.2 to 10 mm. When the thickness of the porous body is not less than the above lower limit, the vaporization type cooling filter has appropriate strength and rigidity, and the form stability during water retention is improved. Moreover, since the contact area with the air which passes a vaporization type filter can fully be ensured that thickness is below the said upper limit, the air which passes a vaporization type cooling filter can be cooled efficiently. In the present invention, the thickness of the porous body is more preferably 0.5 mm or more, further preferably 1 mm or more, and particularly preferably 3 mm or more. Further, it is more preferably 8 mm or less, and further preferably 6 mm or less.
本発明の一実施態様において、吸水性多孔質体は繊維状多孔質体であることが好ましい。本発明において繊維状多孔質体を形成する繊維としては、該繊維から得られる多孔質体に、温度20℃、相対湿度65%において0.5〜10質量%の水分率を付与し得る親水性繊維を用いることができる。
親水性繊維の種類としては、例えば、綿、亜麻、ウッドパルプなどのセルロース系繊維、キチン、キトサン、羊毛、絹などの天然繊維、アセテート、トリアセテート、プロミックスなどの半合成繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジックレーヨン、リヨセル、テンセルなどの再生繊維、およびポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール系共重合体、ポリアミドなどの合成繊維が挙げられる。本発明においては、気化式冷却フィルタを構成する繊維状多孔質体に用いる親水性繊維としてこれらの繊維の1種のみを単独で用いてもよく、また2種以上の複数種を組み合わせて用いてもよい。中でも、加工性(縫製の容易性)および繊維形状の安定性の観点から、親水性繊維がポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール系共重合体およびポリアミドからなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、エチレン−ビニルアルコール系共重合体またはポリアミドを含むことがより好ましい。
In one embodiment of the present invention, the water-absorbing porous body is preferably a fibrous porous body. In the present invention, as a fiber forming the fibrous porous body, hydrophilicity capable of imparting a moisture content of 0.5 to 10% by mass to the porous body obtained from the fiber at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%. Fibers can be used.
Examples of hydrophilic fibers include cellulosic fibers such as cotton, flax and wood pulp, natural fibers such as chitin, chitosan, wool and silk, semi-synthetic fibers such as acetate, triacetate and promix, rayon, cupra, Examples thereof include recycled fibers such as polynosic rayon, lyocell, and tencel, and synthetic fibers such as polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and polyamide. In the present invention, only one kind of these fibers may be used alone as a hydrophilic fiber used in the fibrous porous body constituting the vaporization type cooling filter, or a combination of two or more kinds may be used. Also good. Among them, from the viewpoint of processability (ease of sewing) and fiber shape stability, the hydrophilic fiber contains at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyamide. It is more preferable that it contains an ethylene-vinyl alcohol copolymer or polyamide.
前記ポリビニルアルコールとしては、ケン化度が、例えば80〜99モル%のものが好ましく、85〜99モル%のものがより好ましく、90〜99モル%であるものがさらに好ましい。また、平均重合度は500〜1000であることが好ましく、600〜900であることがより好ましく、650〜850であることが特に好ましい。 The polyvinyl alcohol preferably has a saponification degree of, for example, 80 to 99 mol%, more preferably 85 to 99 mol%, and still more preferably 90 to 99 mol%. Moreover, it is preferable that average polymerization degree is 500-1000, It is more preferable that it is 600-900, It is especially preferable that it is 650-850.
前記エチレン−ビニルアルコール系共重合体としては、エチレン単位の含有量(共重合割合)が、例えば10〜60モル%であるものが好ましく、20〜55モル%であるものがより好ましく、30〜50モル%であるものがさらに好ましい。ビニルアルコール単位のケン化度は、例えば、90〜99.99モル%程度であり、好ましくは95〜99.98モル%、さらに好ましくは96〜99.97モル%程度である。また、粘度平均重合度は、例えば、200〜2500、好ましくは300〜2000、さらに好ましくは400〜1500程度である。 The ethylene-vinyl alcohol copolymer preferably has an ethylene unit content (copolymerization ratio) of, for example, 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 55 mol%, and more preferably 30 to 55 mol%. What is 50 mol% is still more preferable. The saponification degree of the vinyl alcohol unit is, for example, about 90 to 99.99 mol%, preferably 95 to 99.98 mol%, more preferably about 96 to 99.97 mol%. Moreover, a viscosity average polymerization degree is 200-2500, for example, Preferably it is 300-2000, More preferably, it is about 400-1500 grade.
前記ポリアミドとしては、例えば、ポリイミノ−1−オキソテトラメチレン(ナイロン4)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリカプラミド(ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリウンデカナミド(ナイロン11)、ポリラウロラクタミド(ナイロン12)、ポリメタキシレンアジパミド、ポリパラキシリレンデカナミド、ポリビスシクロヘキシルメタンデカナミド等が挙げられ、これらの共重合体やブレンド体であってもよい。中でも、水分率の高さからナイロン6が好ましい。 Examples of the polyamide include polyimino-1-oxotetramethylene (nylon 4), polytetramethylene adipamide (nylon 46), polycoupleramide (nylon 6), polyhexamethylene adipamide (nylon 66), and polyundecane. Amide (nylon 11), polylauro lactamide (nylon 12), polymetaxylene adipamide, polyparaxylylene decanamide, polybiscyclohexylmethane decanamide, etc., and these copolymers and blends There may be. Among these, nylon 6 is preferable because of its high moisture content.
本発明において、親水性繊維は単一の成分からなる単一繊維であってもよく、複数の成分からなる複合繊維であってもよい。複合繊維の形状としては、芯鞘型複合繊維、海島型複合繊維、分割型複合繊維等が挙げられる。高い吸水性および繊維強度を有することから、気化式冷却フィルタを構成する吸水性多孔質体に用いる親水性繊維は、芯鞘複合繊維であることが好ましい。 In the present invention, the hydrophilic fiber may be a single fiber composed of a single component or a composite fiber composed of a plurality of components. Examples of the shape of the composite fiber include a core-sheath composite fiber, a sea-island composite fiber, and a split composite fiber. Since it has high water absorption and fiber strength, it is preferable that the hydrophilic fiber used for the water-absorbing porous body constituting the vaporization type cooling filter is a core-sheath composite fiber.
親水性繊維が芯鞘複合繊維である場合、温度20℃、相対湿度65%において0.5〜10質量%の水分率を有するものが好ましく、その構成および形態は特に限定されるものではないが、親水性繊維として先に例示したポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール系共重合体およびポリアミドからなる群から選択される少なくとも1種を鞘成分として含む芯鞘複合繊維であることが好ましく、エチレン−ビニルアルコール系共重合体またはポリアミドを鞘成分として含む芯鞘複合繊維であることがより好ましい。前記成分を鞘成分として含む芯鞘複合繊維を用いて多孔質体を構成することにより、高い吸水性および水分保持性を有し、かつ、強度が高く保水時の形態安定性にも優れる気化式冷却フィルタを得ることができる。 When the hydrophilic fiber is a core-sheath composite fiber, one having a water content of 0.5 to 10% by mass at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% is preferable, and the configuration and form thereof are not particularly limited. It is preferably a core-sheath composite fiber containing at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyamide exemplified above as hydrophilic fibers as a sheath component, and ethylene-vinyl A core-sheath composite fiber containing an alcohol copolymer or polyamide as a sheath component is more preferable. By forming a porous body using a core-sheath composite fiber containing the above-mentioned components as a sheath component, it has a high water absorption and moisture retention, and has a high strength and excellent morphological stability during water retention. A cooling filter can be obtained.
本発明において、吸水性多孔質体は不織繊維成形体であることがより好ましい。不織繊維成形体とは、不織繊維構造を有する成形体であり、不織繊維構造を形成する繊維としては先に記載した親水性繊維が挙げられる。 In the present invention, the water-absorbing porous body is more preferably a nonwoven fiber molded body. The non-woven fiber molded body is a molded body having a non-woven fiber structure, and examples of the fibers forming the non-woven fiber structure include the hydrophilic fibers described above.
本発明の一実施態様において、不織繊維成形体は、湿熱接着性樹脂から構成される鞘部と、非湿熱接着性樹脂から構成される芯部とを含んでなる芯鞘複合繊維の成形体であることが好ましい。このような芯鞘複合繊維の成形体から気化式冷却フィルタを形成することにより、軽量で高い吸水性および水分保持性を有し、かつ、強度が高く保水時の形態安定性に優れる気化式冷却フィルタを得ることができる。 In one embodiment of the present invention, the non-woven fiber molded body is a core-sheath composite fiber molded body comprising a sheath part composed of a wet heat adhesive resin and a core part composed of a non-wet heat adhesive resin. It is preferable that By forming a vaporization type cooling filter from such a core-sheath composite fiber molded article, the vaporization type cooling filter is lightweight and has high water absorption and moisture retention, and has high strength and excellent shape stability during water retention. A filter can be obtained.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維の鞘部を構成する湿熱接着性樹脂としては、例えば、高温水蒸気や熱水(例えば、80〜120℃、特に95〜100℃程度)で軟化して自己接着または他の繊維に接着可能な熱可塑性樹脂が挙げられ、具体的には例えば、セルロース系樹脂(メチルセルロースなどのC1−3アルキルセルロースエーテル、ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシC1−3アルキルセルロースエーテル、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシC1−3アルキルセルロースエーテル又はその塩など)、ポリアルキレングリコール樹脂(ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのポリC2−4アルキレンオキサイドなど)、ポリビニル系樹脂(ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニルアルコール系重合体、ポリビニルアセタールなど)、アクリル系共重合体およびそのアルカリ金属塩[(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミドなどのアクリル系単量体で構成された単位を含む共重合体またはその塩など]、変性ビニル系共重合体(イソブチレン、スチレン、エチレン、ビニルエーテルなどのビニル系単量体と、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸またはその無水物との共重合体またはその塩など)、親水性の置換基を導入したポリマー(スルホン酸基やカルボキシル基、ヒドロキシル基などを導入したポリエステル、ポリアミド、ポリスチレンまたはその塩など)、脂肪族ポリエステル系樹脂(ポリ乳酸系樹脂など)などが挙げられる。さらに、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーまたはゴム(スチレン系エラストマーなど)などのうち、熱水(高温水蒸気)の温度で軟化して接着機能を発現可能な樹脂も含まれる。 As the wet heat adhesive resin constituting the sheath portion of the core-sheath composite fiber constituting the nonwoven fiber molded body, for example, it is softened with high-temperature steam or hot water (for example, about 80 to 120 ° C., particularly about 95 to 100 ° C.). And a thermoplastic resin capable of self-adhesion or adhesion to other fibers. Specifically, for example, a cellulose resin (C1-3 alkyl cellulose ether such as methyl cellulose, hydroxy C1-3 alkyl cellulose ether such as hydroxymethyl cellulose, Carboxy C1-3 alkyl cellulose ethers such as carboxymethyl cellulose or salts thereof), polyalkylene glycol resins (poly C2-4 alkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide), polyvinyl resins (polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl ether). Vinyl alcohol polymers, polyvinyl acetals, etc.), acrylic copolymers and alkali metal salts thereof [copolymers comprising units composed of acrylic monomers such as (meth) acrylic acid, (meth) acrylamide] Salts thereof], modified vinyl copolymers (copolymers or salts of vinyl monomers such as isobutylene, styrene, ethylene, vinyl ether, and unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride or anhydrides thereof, etc. ), Polymers introduced with hydrophilic substituents (polyester, polyamide, polystyrene or salts thereof introduced with sulfonic acid groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, etc.), aliphatic polyester resins (polylactic acid resins, etc.) Can be mentioned. Furthermore, among polyolefin resins, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, thermoplastic elastomers or rubbers (such as styrene elastomers), it can be softened at the temperature of hot water (high-temperature steam) to exhibit an adhesive function. Other resins are also included.
これらの湿熱接着性樹脂は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。湿熱接着性樹脂は、通常、親水性高分子または水溶性樹脂で構成される。これらの湿熱接着性樹脂のうち、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系重合体、ポリ乳酸などのポリ乳酸系樹脂、(メタ)アクリルアミド単位を含む(メタ)アクリル系共重合体、特に、エチレンやプロピレンなどのα−C2〜10のオレフィン単位を含むビニルアルコール系重合体、特に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が好ましい。 These wet heat adhesive resins can be used alone or in combination of two or more. The wet heat adhesive resin is usually composed of a hydrophilic polymer or a water-soluble resin. Among these wet heat adhesive resins, vinyl alcohol polymers such as ethylene-vinyl alcohol copolymers, polylactic acid resins such as polylactic acid, (meth) acrylic copolymers containing (meth) acrylamide units, A vinyl alcohol polymer containing an α-C2-10 olefin unit such as ethylene or propylene, particularly an ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferred.
エチレン−ビニルアルコール系共重合体において、エチレン単位の含有量(共重合割合)は、例えば、10〜60モル%、好ましくは20〜55モル%、さらに好ましくは30〜50モル%程度である。エチレン単位がこの範囲にあることにより、湿熱接着性を有するが、熱水溶解性はないという特異な性質が得られ、変形が生じ難い、実用性のある強度を得ることができる。エチレン単位の割合が、特に30〜50モル%の範囲にあると、シートまたは板状への加工性が特に優れる。 In the ethylene-vinyl alcohol copolymer, the ethylene unit content (copolymerization ratio) is, for example, about 10 to 60 mol%, preferably about 20 to 55 mol%, and more preferably about 30 to 50 mol%. When the ethylene unit is in this range, a unique property of having wet heat adhesiveness but not hot water solubility is obtained, and it is possible to obtain a practical strength that hardly causes deformation. When the ratio of the ethylene unit is particularly in the range of 30 to 50 mol%, the processability to a sheet or plate is particularly excellent.
エチレン−ビニルアルコール系共重合体におけるビニルアルコール単位のケン化度は、例えば、90〜99.99モル%程度であり、好ましくは95〜99.98モル%、さらに好ましくは96〜99.97モル%程度である。ケン化度が上記範囲にあると熱安定性が高く、繊維の加工性にも優れる。 The saponification degree of the vinyl alcohol unit in the ethylene-vinyl alcohol copolymer is, for example, about 90 to 99.99 mol%, preferably 95 to 99.98 mol%, more preferably 96 to 99.97 mol. %. When the degree of saponification is in the above range, the thermal stability is high and the processability of the fiber is also excellent.
エチレン−ビニルアルコール系共重合体の粘度平均重合度は、必要に応じて選択できるが、例えば、200〜2500、好ましくは300〜2000、さらに好ましくは400〜1500程度である。重合度がこの範囲にあると、紡糸性と湿熱接着性とのバランスに優れる。 Although the viscosity average degree of polymerization of an ethylene-vinyl alcohol-type copolymer can be selected as needed, it is 200-2500, for example, Preferably it is 300-2000, More preferably, it is about 400-1500. When the degree of polymerization is within this range, the balance between spinnability and wet heat adhesion is excellent.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維の芯部を構成する非湿熱接着性樹脂としては、非水溶性または疎水性樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの非湿熱接着性樹脂は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。 Non-moisture and heat-adhesive resins that constitute the core of the core-sheath composite fiber that constitutes the nonwoven fiber molded body include water-insoluble or hydrophobic resins such as polyolefin resins, (meth) acrylic resins, vinyl chloride Examples thereof include resins, styrene resins, polyester resins, polyamide resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, and thermoplastic elastomers. These non-wet heat adhesive resins can be used alone or in combination of two or more.
これらの非湿熱接着性樹脂のうち、耐熱性および寸法安定性の点から、融点が湿熱接着性樹脂(特にエチレン−ビニルアルコール系共重合体)よりも高い樹脂、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、特に、耐熱性や繊維形成性などのバランスに優れる点から、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。 Among these non-wet heat adhesive resins, from the viewpoint of heat resistance and dimensional stability, resins having a melting point higher than that of wet heat adhesive resins (particularly ethylene-vinyl alcohol copolymers), such as polypropylene resins and polyester resins Resins and polyamide resins, particularly polyester resins and polyamide resins are preferred from the standpoint of excellent balance between heat resistance and fiber-forming properties.
ポリエステル系樹脂としては、ポリC2−4アルキレンアリレート系樹脂などの芳香族ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど)、特に、PETなどのポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。ポリエチレンテレフタレート系樹脂は、エチレンテレフタレート単位の他に、他のジカルボン酸(例えば、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、フタル酸、4,4’−ジフェニルカルボン酸、ビス(カルボキシフェニル)エタン、5−ナトリウムスルホイソフタル酸など)やジオール(例えば、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなど)で構成された単位を20モル%以下程度の割合で含んでいてもよい。 Polyester resins include aromatic polyester resins such as poly C2-4 alkylene arylate resins (polyethylene terephthalate (PET), polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), especially polyethylene terephthalates such as PET. Based resins are preferred. Polyethylene terephthalate-based resins include other dicarboxylic acids (eg, isophthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, phthalic acid, 4,4′-diphenylcarboxylic acid, bis (carboxyphenyl) ethane in addition to ethylene terephthalate units. , 5-sodium sulfoisophthalic acid, etc.) and diols (for example, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, cyclohexane-1,4-dimethanol, Units composed of polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, etc.) may be included at a ratio of about 20 mol% or less.
ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド10、ポリアミド12、ポリアミド6−12などの脂肪族ポリアミドおよびその共重合体、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンとから合成された半芳香族ポリアミドなどが好ましい。これらのポリアミド系樹脂にも、共重合可能な他の単位が含まれていてもよい。 Polyamide resins include polyamides 6, polyamides 66, polyamides 610, polyamides 10, polyamides 12, polyamides 6-12 and other aliphatic polyamides and copolymers thereof, half-synthesized from aromatic dicarboxylic acids and aliphatic diamines. Aromatic polyamide is preferred. These polyamide-based resins may also contain other copolymerizable units.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維において、湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂の割合(質量比)は、湿熱接着性樹脂が表面に存在すれば特に限定されないが、例えば、湿熱接着性樹脂/非湿熱接着性樹脂=90/10〜10/90、好ましくは80/20〜15/85、さらに好ましく60/40〜20/80程度である。湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂の割合が上記範囲内であると、湿熱接着性および繊維強度を確保しやすい。 In the core-sheath composite fiber constituting the nonwoven fiber molded body, the ratio (mass ratio) of the wet heat adhesive resin and the non-wet heat adhesive resin is not particularly limited as long as the wet heat adhesive resin exists on the surface. Adhesive resin / non-humid heat adhesive resin = 90/10 to 10/90, preferably 80/20 to 15/85, and more preferably about 60/40 to 20/80. When the ratio between the wet heat adhesive resin and the non-wet heat adhesive resin is within the above range, it is easy to ensure wet heat adhesiveness and fiber strength.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維の横断面形状(繊維の長さ方向に垂直な断面形状)は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面[偏平状、楕円状、多角形状、3〜14葉状、T字状、H字状、V字状、ドッグボーン(I字状)など]であってよい。 The cross-sectional shape (cross-sectional shape perpendicular to the length direction of the fiber) of the core-sheath composite fiber constituting the nonwoven fiber molded body is a general solid cross-sectional shape, such as a round cross-section or an irregular cross-section [flat, elliptical Shape, polygonal shape, 3-14 leaf shape, T shape, H shape, V shape, dogbone (I shape), and the like.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維の平均繊度は、用途に応じて、例えば、0.01〜100dtex程度の範囲から選択でき、好ましくは0.1〜50dtex、さらに好ましくは0.5〜30dtex(特に1〜10dtex)程度である。平均繊度がこの範囲にあると、繊維の強度と湿熱接着性の発現とのバランスに優れる。 The average fineness of the core-sheath composite fiber constituting the nonwoven fiber molded body can be selected, for example, from a range of about 0.01 to 100 dtex, preferably 0.1 to 50 dtex, more preferably 0.5, depending on the application. It is about -30 dtex (especially 1-10 dtex). When the average fineness is in this range, the balance between the strength of the fiber and the expression of wet heat adhesion is excellent.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維の平均繊維長は、例えば、10〜100mm程度の範囲から選択でき、好ましくは20〜80mm、さらに好ましくは25〜75mm(特に35〜55mm)程度である。平均繊維長がこの範囲にあると、繊維が十分に絡み合うため、成形体の機械的強度が向上する。 The average fiber length of the core-sheath composite fiber constituting the nonwoven fiber molded body can be selected, for example, from a range of about 10 to 100 mm, preferably 20 to 80 mm, more preferably about 25 to 75 mm (especially 35 to 55 mm). is there. When the average fiber length is within this range, the fibers are sufficiently entangled, so that the mechanical strength of the molded body is improved.
不織繊維成形体を構成する芯鞘複合繊維の捲縮率は、例えば、1〜50%、好ましくは3〜40%、さらに好ましくは5〜30%(特に10〜20%)程度である。また、捲縮数は、例えば、1〜100個/インチ、好ましくは5〜50個/インチ、さらに好ましくは10〜30個/インチ程度である。 The crimp ratio of the core-sheath composite fiber constituting the nonwoven fiber molded body is, for example, about 1 to 50%, preferably 3 to 40%, more preferably 5 to 30% (particularly 10 to 20%). The number of crimps is, for example, about 1 to 100 pieces / inch, preferably about 5 to 50 pieces / inch, and more preferably about 10 to 30 pieces / inch.
このような芯鞘複合繊維として、商業的に入手可能な市販品を用いてもよく、具体的には、「ソフィスタ」(株式会社クラレ製)などを用いることができる。 As such a core-sheath conjugate fiber, a commercially available product may be used, and specifically, “Sophista” (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) or the like can be used.
本発明の一実施態様において、気化式冷却フィルタを構成する不織繊維成形体は、前記芯鞘複合繊維で構成されたウェブから得られる不織繊維構造を有している。その形状は特に限定されないが、通常、シート状または板状である。 In one embodiment of the present invention, the non-woven fiber molding constituting the vaporization type cooling filter has a non-woven fiber structure obtained from a web composed of the core-sheath composite fiber. The shape is not particularly limited, but is usually a sheet shape or a plate shape.
本発明において上記不織繊維成形体は、高い表面硬さおよび曲げ硬さを有するとともに、軽量性と通気性とをバランスよく備えた不織繊維構造を有するために、繊維ウェブを構成する繊維が、概ね繊維ウェブ(不織繊維)面に対して平行に配列しながら、お互いに交差するように配列させるのが望ましい。さらに、各繊維が交差した交点で融着しているのが好ましい。特に、交点以外の繊維が略平行に並んでいる部分において、数本〜数十本程度で束状に融着した束状融着繊維を形成していると、高い硬度および強度が得られる傾向にある。これらの繊維が、単繊維同士の交点、束状繊維同士の交点、または単繊維と束状繊維との交点において融着した構造を部分的に形成することにより、「スクラム」を組んだような構造(繊維が交点部で接着し、網目のように絡み合った構造、または交点で繊維が接着し隣接する繊維を互いに拘束する構造)とし、気化式冷却フィルタとして要求される保水率や形態安定性などを確保することができる。本発明では、このような構造が、繊維ウェブの面方向および厚さ方向に沿って概ね均一に分布するような形態とするのが望ましい。 In the present invention, the nonwoven fiber molded body has high surface hardness and bending hardness, and has a nonwoven fiber structure having a good balance between lightness and air permeability. It is desirable that they are arranged so as to cross each other while being arranged substantially in parallel to the surface of the fibrous web (nonwoven fiber). Furthermore, it is preferable that the fibers are fused at the intersecting points. In particular, in a portion where fibers other than the intersection are arranged substantially in parallel, when a bundle-like fused fiber fused in a bundle shape with several to several tens is formed, high hardness and strength tend to be obtained. It is in. It seems that these fibers form a “scrum” by partially forming a fused structure at the intersection of single fibers, the intersection of bundle fibers, or the intersection of single fibers and bundle fibers. Water retention and shape stability required as a vaporization type cooling filter with a structure (a structure in which fibers are bonded at the intersection and entangled like a mesh, or a structure in which fibers are bonded at the intersection to constrain adjacent fibers) Etc. can be secured. In the present invention, it is desirable that such a structure is distributed substantially uniformly along the surface direction and the thickness direction of the fiber web.
ここでいう「概ね繊維ウェブ面に対し平行に配列している」とは、局部的に多数の繊維が厚さ方向に沿って配列している部分が繰り返し存在するようなことがない状態を示す。より具体的には、成形体の繊維ウェブにおける任意の断面を顕微鏡観察した際に、繊維ウェブでの厚さの30%以上に亘り、厚さ方向に連続して延びる繊維の存在割合(本数割合)が、その断面における全繊維に対して10%以下(特に5%以下)である状態をいう。 Here, “almost parallel to the fiber web surface” means a state in which a portion where a large number of fibers are locally arranged along the thickness direction is not repeatedly present. . More specifically, when an arbitrary cross section of the fiber web of the formed body is observed with a microscope, the proportion of fibers that continuously extend in the thickness direction over 30% or more of the thickness of the fiber web (number ratio) ) Is 10% or less (particularly 5% or less) with respect to all the fibers in the cross section.
繊維を繊維ウェブ面に対して平行に配列するのは、厚さ方向(ウェブ面に対して垂直な方向)に沿って配向している繊維が多く存在すると周辺に繊維配列の乱れが生じて不織繊維内に必要以上に大きな空隙を生じ、成形体の保水性や形態安定性が低減するためである。従って、できるだけこの空隙を少なくすることが好ましく、このために繊維を可能な限り繊維ウェブ面に対して平行に配列させるのが望ましい。かかる繊維配列を実現する観点から、ニードルパンチなどの手段による繊維の交絡の程度は低いことが好ましく、交絡しないことがより好ましい。 Fibers are arranged in parallel to the fiber web surface because if there are many fibers oriented along the thickness direction (perpendicular to the web surface), the fiber arrangement may be disturbed in the periphery. This is because an unnecessarily large void is formed in the woven fiber, and the water retention and shape stability of the molded body are reduced. Therefore, it is preferable to reduce this gap as much as possible. For this purpose, it is desirable to arrange the fibers as parallel to the fiber web surface as possible. From the viewpoint of realizing such a fiber arrangement, the degree of fiber entanglement by means such as needle punch is preferably low, and more preferably not entangled.
繊維の方向をウェブの面方向に沿って平行に並べ、分散させる(または繊維方向をランダム方向に向ける)ことにより、繊維同士がお互いに交差し、その交点で接着することにより、小さな空隙を生じて軽量性を確保できる。さらに、このような繊維構造が連続することにより、適度な通気度および表面硬さも確保できる。特に、他の繊維と交差せず概ね平行に並んでいる箇所において、繊維長さ方向に並行に融着した束状繊維を形成させた場合には、単繊維のみから構成される場合に比べて高い曲げ強度を主に確保できる。繊維一本一本が交差する交点で接着しながら、交点と交点との間で、各繊維が束状に並ぶ部分において、数本の束状繊維を形成することにより硬さおよび強度をより向上させ得る。このような構造は、成形体断面を観察したときの単繊維の存在状態から確認できる。 By arranging the fibers in parallel along the surface direction of the web and dispersing them (or by directing the fibers in a random direction), the fibers cross each other and bond at the intersection, creating small voids. And lightweight. Furthermore, when such a fiber structure is continuous, an appropriate air permeability and surface hardness can be secured. In particular, when a bundle of fibers fused in parallel in the fiber length direction is formed in a place where the fibers are aligned in parallel without intersecting with other fibers, compared to the case where the fibers are composed of only single fibers. High bending strength can be secured mainly. While adhering at the intersection where each fiber intersects, the hardness and strength are further improved by forming several bundled fibers at the intersection between the intersections. Can be. Such a structure can be confirmed from the existence state of the single fiber when the cross section of the compact is observed.
不織繊維構造を構成する繊維が前記芯鞘複合繊維の融着により繊維接着率85%以下(例えば、1〜85%)、好ましくは3〜70%、さらに好ましくは5〜60%(特に10〜35%)程度で接着されていることが好ましい。前記繊維接着率は、不織繊維断面における全繊維の断面数に対して、2本以上接着した繊維の断面数の割合を示す。従って、繊維接着率が低いことは、複数の繊維同士が融着する割合(集束して融着した繊維の割合)が少ないことを意味する。 The fiber constituting the non-woven fiber structure has a fiber adhesion rate of 85% or less (for example, 1 to 85%), preferably 3 to 70%, more preferably 5 to 60% (especially 10%). It is preferable that they are bonded to each other by about ~ 35%. The said fiber adhesion rate shows the ratio of the cross section number of the fiber which adhered 2 or more with respect to the cross section number of all the fibers in a non-woven fiber cross section. Therefore, a low fiber adhesion rate means that a ratio of a plurality of fibers fused to each other (a ratio of fibers fused by fusing) is small.
また、不織繊維構造を構成する繊維は、各々の繊維の接点で接着しているが、できるだけ少ない接点数で大きな曲げ応力を発現するためには、この接着点が、厚さ方向に沿って、成形体表面から内部(中央)、そして裏面に至るまで、均一に分布していると十分な曲げ応力を確保することができ、形態安定性が向上する。 In addition, the fibers constituting the nonwoven fiber structure are bonded at the contact points of each fiber, but in order to develop a large bending stress with as few contacts as possible, this bonding point is along the thickness direction. When it is uniformly distributed from the surface of the molded body to the inside (center) and the back surface, sufficient bending stress can be secured, and the form stability is improved.
従って、不織繊維成形体は、その厚さ方向の断面において、厚さ方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも前記範囲にあるのが好ましく、各領域における繊維接着率の最大値と最小値との差が20%以下(例えば、0.1〜20%)、好ましくは15%以下(例えば、0.5〜15%)、さらに好ましくは10%以下(例えば、1〜10%)である。繊維接着率が、厚さ方向において、このような均一性を有していると、硬さや曲げ強度、耐折性や靱性において優れる。なお、本発明において、「厚さ方向に三等分した領域」とは、板状成形体の厚さ方向に対して直交する方向にスライスして三等分した各領域のことを意味する。 Therefore, in the non-woven fiber molded body, in the cross section in the thickness direction, it is preferable that the fiber adhesion rate in each region divided into three equal parts in the thickness direction is in the above range, and the fiber adhesion rate in each region is The difference between the maximum value and the minimum value is 20% or less (for example, 0.1 to 20%), preferably 15% or less (for example, 0.5 to 15%), more preferably 10% or less (for example, 1 to 10%). When the fiber adhesion rate has such uniformity in the thickness direction, it is excellent in hardness, bending strength, folding resistance and toughness. In the present invention, the “region divided into three in the thickness direction” means each region divided into three equal parts by slicing in a direction orthogonal to the thickness direction of the plate-like molded body.
本発明において、不織繊維成形体における目付は特に限定されず、吸水性多孔質体として適する見掛け密度および厚みを満たすよう適宜決定することができる。 In the present invention, the basis weight of the nonwoven fiber molded body is not particularly limited, and can be appropriately determined so as to satisfy an apparent density and thickness suitable as a water-absorbing porous body.
本発明において、気化式冷却フィルタを構成する不織繊維成形体(またはこれを構成する親水性繊維、芯鞘複合繊維等)は、気化式冷却フィルタとしての機能を損なわない範囲において、慣用の添加剤、例えば、安定剤(銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など)、微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、成形体表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。また、必要とされる保水性を確保できる限りにおいて、不織繊維成形体が、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維、アクリル系繊維、ポリビニル系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維およびポリ塩化ビニリデン系繊維等の非湿熱接着性繊維を含んでいてもよい。 In the present invention, the non-woven fiber molded body constituting the vaporization type cooling filter (or the hydrophilic fiber, core-sheath composite fiber, etc. constituting this) is added in a conventional manner as long as the function as the vaporization type cooling filter is not impaired. Agents, for example, stabilizers (heat stabilizers such as copper compounds, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, etc.), fine particles, colorants, antistatic agents, flame retardants, plasticizers, lubricants, crystallization speeds A retarder or the like may be contained. These additives can be used alone or in combination of two or more. These additives may be carried on the surface of the molded body or may be contained in the fiber. In addition, as long as the required water retention can be ensured, the non-woven fiber molded body is made of polyester fiber, polyamide fiber, polyolefin fiber, acrylic fiber, polyvinyl fiber, polyvinyl chloride fiber and polyvinylidene chloride. Non-humid heat adhesive fibers such as system fibers may be included.
気化式冷却フィルタを構成する不織繊維成形体は、不織繊維構造を作製するための公知の方法および装置等を用いて製造することができる。具体的には、例えば、特許第4951618号公報、特許第5719834号公報等に記載される成形体の製造方法に従い、製造することができる。 The nonwoven fiber molded body constituting the vaporization type cooling filter can be manufactured by using a known method and apparatus for producing a nonwoven fiber structure. Specifically, for example, it can be produced according to a method for producing a molded article described in Japanese Patent No. 4951618, Japanese Patent No. 5719834, and the like.
本発明において気化式冷却フィルタの形態は特に限定されず、例えば、シート状、板状やブロック状等に成形した上記不織繊維成形体などの吸水性多孔質体からなるものであってよい。本発明の身体冷却装置に必要とされる気化量を確保し得る限りにおいて、1つ(一塊)の吸水性多孔質体が気化式冷却フィルタを形成していてもよいが、気化式冷却フィルタの通気度を制御しやすく、気化式フィルタを通過する空気との接触面積を大きくする観点から、気化式冷却フィルタは複数個の小片の吸水性多孔質体から構成されることが好ましい。 In the present invention, the form of the vaporization type cooling filter is not particularly limited, and for example, it may be composed of a water-absorbing porous body such as the above-mentioned nonwoven fiber molded body formed into a sheet shape, plate shape, block shape or the like. As long as the amount of vaporization required for the body cooling device of the present invention can be secured, one (one block) water-absorbing porous body may form a vaporization type cooling filter. From the viewpoint of easily controlling the air permeability and increasing the contact area with the air passing through the vaporizing filter, the vaporizing cooling filter is preferably composed of a plurality of small-piece water-absorbing porous bodies.
気化式冷却フィルタが複数個の小片の吸水性多孔質体から構成される場合、各小片の形状は特に限定されず、シート状、板状、ブロック状などであってよく、異なる形状の小片を組み合わせて構成してもよい。また、各小片の大きさも特に限定されず、用いる吸水性多孔質体の種類、身体冷却装置の大きさ、冷却に必要な保水量等に応じて適宜決定すればよい。例えば、本発明の一実施態様において、気化式冷却フィルタを構成する吸水性多孔質体の形状は、生産性の観点からシート状、板状またはブロック状であり、その大きさは、0.2〜10mm程度の厚みの多孔質体において好ましくは5〜20mm角程度であり、より好ましくは5〜15mm角程度である。 When the vaporization type cooling filter is composed of a plurality of small pieces of water-absorbing porous material, the shape of each small piece is not particularly limited, and may be a sheet shape, a plate shape, a block shape, etc. You may comprise combining. Further, the size of each small piece is not particularly limited, and may be determined as appropriate according to the type of the water-absorbing porous body to be used, the size of the body cooling device, the amount of water retained for cooling, and the like. For example, in one embodiment of the present invention, the shape of the water-absorbing porous body constituting the vaporization type cooling filter is a sheet shape, a plate shape or a block shape from the viewpoint of productivity, and the size is 0.2. In a porous body having a thickness of about 10 mm, it is preferably about 5 to 20 mm square, more preferably about 5 to 15 mm square.
気化式冷却フィルタを複数個の小片の吸水性多孔質体から構成し、その充填率(体積%)を調整することにより、気化式冷却フィルタの通気度を容易に制御することができる。気化式冷却フィルタを構成する吸水性多孔質体の充填率は、用いる吸水性多孔質体の種類、身体冷却装置の大きさ、冷却に必要な保水量、等に応じて適宜選択すればよいが、例えば、気化式冷却フィルタの収納容積に対して、好ましくは0.5体積%以上、より好ましくは1.0体積%以上、また、好ましくは10体積%以下、より好ましくは8体積%以下である。 By configuring the vaporization type cooling filter from a plurality of small-piece water-absorbing porous bodies and adjusting the filling rate (volume%), the air permeability of the vaporization type cooling filter can be easily controlled. The filling rate of the water-absorbing porous body constituting the vaporization type cooling filter may be appropriately selected according to the type of the water-absorbing porous body to be used, the size of the body cooling device, the amount of water retained for cooling, etc. For example, it is preferably 0.5% by volume or more, more preferably 1.0% by volume or more, and preferably 10% by volume or less, more preferably 8% by volume or less with respect to the storage volume of the vaporization type cooling filter. is there.
本発明の身体冷却装置(1)において、気化式冷却フィルタ(21)は、例えば、身体冷却装置(1)を構成する本体収納部材(10)の空気取込み口(12)および空気排出口(13)の少なくとも一方の開口部に気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)を設け、該収容部材(20)内に収容することにより使用時に気化式冷却フィルタ(21)が移動したり偏ったりするのを抑制できる。 In the body cooling device (1) of the present invention, the vaporization type cooling filter (21) includes, for example, the air intake port (12) and the air discharge port (13) of the main body housing member (10) constituting the body cooling device (1). The storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21) is provided in at least one of the openings, and the vaporization type cooling filter (21) is moved or biased during use by being housed in the storage member (20). Can be suppressed.
気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)は、空気ファン(11)を収容する本体収納部材(10)の空気取込み口(12)および空気排出口(13)の少なくとも一方の側に空気の流出入のための間隙を有する隔壁(14)を設けることにより、本体収納部材(10)の一部として一体的に形成されていてもよい。隔壁(14)による圧力損失を抑えるために、隔壁(14)は、空気の流出入を阻害しない直線状、格子状または円心状などの形状で設けられていることが好ましい。また、例えば、シート状または板状等の1つ(一塊)の吸水性多孔質体から気化式冷却フィルタを構成する場合には、吸水性多孔質体に通風孔を設けるなどして吸水性多孔質体による圧力損失を抑えることが好ましい。図1において、気化式冷却フィルタ(21)は複数個の小片の吸水性多孔質体(24)から構成されている。かかる構成とすることで、気化式冷却フィルタ(21)による圧力損失を抑え、また、気化式冷却フィルタ(21)の通気度を制御しやすくなる。 The storage member (20) of the evaporative cooling filter (21) is air-adjacent to at least one of the air intake port (12) and the air discharge port (13) of the main body storage member (10) that stores the air fan (11). By providing a partition wall (14) having a gap for inflow and outflow of the main body storage member (10), it may be integrally formed as a part of the main body storage member (10). In order to suppress the pressure loss due to the partition wall (14), the partition wall (14) is preferably provided in a linear shape, a lattice shape, a circular center shape, or the like that does not inhibit the inflow / outflow of air. Further, for example, when a vaporization type cooling filter is formed from a single (a lump) water-absorbing porous body such as a sheet or plate, a water-absorbing porous body is provided by providing ventilation holes in the water-absorbing porous body. It is preferable to suppress pressure loss due to the material. In FIG. 1, the vaporization type cooling filter (21) is composed of a plurality of small-piece water-absorbing porous bodies (24). With this configuration, pressure loss due to the vaporization type cooling filter (21) can be suppressed, and the air permeability of the vaporization type cooling filter (21) can be easily controlled.
気化式冷却フィルタ(21)が複数個の小片の吸水性多孔質体(24)から構成される場合は、給水を容易にするため、水および空気の流出入を妨げないネット状またはメッシュ状の袋や気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)に対応する形状および大きさを有する容器等に吸水性多孔質体(24)を収容することが好ましい。また、気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)を、空気ファン(11)を収容する本体収納部材(10)の空気取込み口(12)および空気排出口(13)の少なくとも一方の外側に着脱可能に設けることで、本体収納部材(10)から取り外した気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)ごと水に浸すなどして容易に給水することができる。 When the vaporization type cooling filter (21) is composed of a plurality of small pieces of the water-absorbing porous body (24), a net-like or mesh-like shape that does not hinder the inflow and outflow of water and air in order to facilitate water supply. It is preferable to store the water-absorbing porous body (24) in a bag or a container having a shape and size corresponding to the storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21). Further, the storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21) is placed outside at least one of the air intake port (12) and the air discharge port (13) of the main body storage member (10) that stores the air fan (11). By providing it detachably, water can be easily supplied by immersing the storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21) detached from the main body storage member (10) in water.
本発明の身体冷却装置において、気化式冷却フィルタは、空気ファンの空気流入側および空気送出側の少なくとも一方の側に配置されていればよい。例えば、空気ファンの空気流入側および空気送出側の両方に配置するなど複数個の気化式冷却フィルタを備えていてもよいが、気化式冷却フィルタによる圧力損失を抑える観点から、気化式冷却フィルタは空気ファンの空気流入側および空気送出側のいずれか一方に設けることが好ましい。さらに、使用時に気化式冷却フィルタが装着者に触れることがなく、より快適な着用性が期待できることから、気化式冷却フィルタは空気ファンの空気流入側に設けることがより好ましい。 In the body cooling device of the present invention, the vaporization type cooling filter may be arranged on at least one of the air inflow side and the air delivery side of the air fan. For example, a plurality of vaporization type cooling filters may be provided such as being arranged on both the air inflow side and the air delivery side of the air fan, but from the viewpoint of suppressing pressure loss due to the vaporization type cooling filter, the vaporization type cooling filter is Preferably, the air fan is provided on either the air inflow side or the air delivery side. Furthermore, since the vaporization type cooling filter does not touch the wearer during use, and more comfortable wearability can be expected, it is more preferable to provide the vaporization type cooling filter on the air inflow side of the air fan.
以下、本発明の身体冷却装置の一実施態様について、図2に基づきより具体的に説明する。
図2は、本発明の一実施態様である身体冷却装置を繊維生地に取り付けた状態の概略断面図である。図2に示す通り、本発明の一実施態様において、身体冷却装置(1)は、空気ファン(11)と、前記空気ファン(11)の空気流入側(A)に気化式冷却フィルタ(21)とを備えてなる。図2に示す一実施態様において、身体冷却装置(1)は、空気ファン(11)が収容された本体収納部材(10)と、該本体収納部材(10)の空気取込み口(12)の外側に着脱可能に設けられた気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)とを含む。身体冷却装置(1)の本体収納部材(10)の空気流入側および空気送出側の端部には、空気ファン(11)の回転方向と平行に格子状の空気取込み口(12)および空気排出口(13)が形成されている。両端部が開口した筒状の気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)の端部には、図3に示すように、本体収納部材(10)の空気取込み口(12)と同様の格子状のフィルタ部空気取込み口(22)およびフィルタ部空気排出口(23)が形成されている。気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)は、本体収納部材(10)と、本体収納部材(10)の空気取込み口(12)と気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)のフィルタ部空気排出口(23)とが対向するように隣り合って配置されている。気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)は、係合部(15)により本体収納部材(10)に接続している。
Hereinafter, one embodiment of the body cooling device of the present invention will be described more specifically based on FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a state in which a body cooling device according to an embodiment of the present invention is attached to a fiber fabric. As shown in FIG. 2, in one embodiment of the present invention, the body cooling device (1) includes an air fan (11) and an evaporative cooling filter (21) on the air inflow side (A) of the air fan (11). And comprising. In one embodiment shown in FIG. 2, the body cooling device (1) includes a main body storage member (10) in which an air fan (11) is stored, and an outside of the air intake port (12) of the main body storage member (10). And a storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21) provided detachably. A grid-like air intake (12) and an air exhaust are provided at the air inflow side and the air delivery side end of the main body storage member (10) of the body cooling device (1) in parallel with the rotation direction of the air fan (11). An outlet (13) is formed. At the end of the storage member (20) of the cylindrical evaporative cooling filter (21) open at both ends, as shown in FIG. 3, the same as the air intake port (12) of the main body storage member (10) A lattice-shaped filter unit air intake port (22) and a filter unit air discharge port (23) are formed. The storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21) includes the main body storage member (10), the air intake port (12) of the main body storage member (10), and the storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21). Are arranged adjacent to each other so as to face the filter air discharge port (23). The storage member (20) of the vaporization type cooling filter (21) is connected to the main body storage member (10) by the engaging portion (15).
身体冷却装置(1)は、空気送出側(B)が冷却対象となる使用者側に位置するように、繊維生地(18)に設けられた取付け孔に固定リング(17)により固定して装着され、空気ファン(11)と接続されるバッテリ(図示しない)からモーター(16)に電力を供給することにより空気ファン(11)を駆動することにより、気化式冷却フィルタ(21)の収納部材(20)のフィルタ部空気取込み口(22)から外部の空気が取り込まれ、吸水性多孔質体(24)から構成される気化式冷却フィルタ(21)を通過することにより冷却された空気が、収納部材(20)のフィルタ部空気排出口(23)、本体収納部材(10)の空気取込み口(12)を経て、本体収納部材(10)の空気排出口(13)から送出される。 The body cooling device (1) is fixed to a mounting hole provided in the fiber fabric (18) by a fixing ring (17) so that the air delivery side (B) is located on the user side to be cooled. The air fan (11) is driven by supplying electric power from a battery (not shown) connected to the air fan (11) to the motor (16), whereby the housing member ( External air is taken in from the air inlet (22) of the filter part 20) and the air cooled by passing through the vaporization type cooling filter (21) composed of the water-absorbing porous body (24) is stored. It is sent out from the air discharge port (13) of the main body storage member (10) through the filter portion air discharge port (23) of the member (20) and the air intake port (12) of the main body storage member (10).
本発明の身体冷却装置は、使用前に気化式冷却フィルタに給水して用いる。気化式冷却フィルタへの給水は、気化式冷却フィルタを直接、または、気化式冷却フィルタの収納部材ごと水に浸す、流水にさらす、水を滴下するなどの方法で行うことができる。気化式冷却フィルタに過剰量の水が付着している場合には、軽く水切りを行うなどして余分な水を取り除くことにより、使用時の水漏れを防ぐことができる。 The body cooling device of the present invention is used by supplying water to a vaporization type cooling filter before use. The water supply to the vaporization type cooling filter can be carried out by a method such as immersing the vaporization type cooling filter directly or with the storage member of the vaporization type cooling filter in water, exposing it to running water, or dropping water. When an excessive amount of water adheres to the vaporization type cooling filter, water leakage during use can be prevented by removing the excess water by lightly draining it.
本発明の身体冷却装置において、気化式冷却フィルタを通過する空気の風量は、本発明の身体冷却装置に必要とされる上記気化量を確保し得る限り、特に限定されない。効率よく高い冷却効果を実現しながら、長時間の使用において必要以上に皮膚表面温度を低下させない観点から、気化式冷却フィルタを通過して身体に対して送出される際の身体冷却装置の空気排出口(最も身体側に位置する空気排出口)における風量は、好ましくは0.1〜0.5m3/分であり、より好ましくは0.2〜0.4m3/分である。上記風量は、身体冷却装置の空気排出口(身体冷却装置の身体側に気化式冷却フィルタが配置される場合には、該気化式冷却フィルタの空気排出口)の直下(空気排出口から1〜3cm)において風速計により測定される風速に、前記空気排出口の断面積を乗じた値として算出することができる。 In the body cooling device of the present invention, the amount of air passing through the vaporization type cooling filter is not particularly limited as long as the amount of vaporization required for the body cooling device of the present invention can be secured. From the standpoint of not reducing the skin surface temperature more than necessary during long-time use while efficiently achieving a high cooling effect, the body cooling device air exhaust when being sent to the body through the vaporization type cooling filter air volume at the exit (most bodyside air outlet located) is preferably 0.1-0.5 M 3 / min, more preferably 0.2-0.4 m 3 / min. The above-mentioned air volume is 1 to the air outlet of the body cooling device (if the vaporizing cooling filter is arranged on the body side of the body cooling device, the air outlet of the vaporizing cooling filter). 3 cm) can be calculated as a value obtained by multiplying the wind speed measured by the anemometer by the cross-sectional area of the air discharge port.
本発明の身体冷却装置は、気化式冷却フィルタを備えることにより、長時間冷却効果を持続することができ、体温の上昇を継続的に抑えることができる。このため、本発明の身体冷却装置は、特に、猛暑環境等の過酷な環境下での作業等における熱中症の予防を目的とした使用に好適である。本発明のウェアラブル身体冷却装置は、例えば、身体冷却用の繊維製品、プラスチック製ヘルメット等に着脱可能に取り付けて使用し得る。したがって、本発明は、本発明の身体冷却装置を備えた身体冷却用繊維製品を対象とする。 By providing the vaporization type cooling filter, the body cooling device of the present invention can maintain the cooling effect for a long time, and can continuously suppress an increase in body temperature. For this reason, the body cooling device of the present invention is particularly suitable for use for the purpose of preventing heat stroke in work or the like under severe environments such as extremely hot environments. The wearable body cooling device of the present invention can be used by being detachably attached to, for example, a textile product for body cooling, a plastic helmet, or the like. Accordingly, the present invention is directed to a textile product for body cooling provided with the body cooling device of the present invention.
本発明の身体冷却用繊維製品の形態は、身体を冷却するために用いる繊維製品の形態であれば特に限定されるものではなく、例えば、種々の作業服、防護服、スポーツウェア、介護服、肌着等の衣服、手袋、ソックス、ストール、マフラー、帽子、頭巾等の身体を冷却するために着用し得る衣料の形態、ブランケット、布団、枕などの寝具等であってもよい。 The form of the textile product for body cooling of the present invention is not particularly limited as long as it is a form of a textile product used for cooling the body. For example, various work clothes, protective clothes, sportswear, nursing clothes, It may be clothing such as underwear, a form of clothing that can be worn for cooling the body, such as gloves, socks, a stall, a muffler, a hat, a hood, a bedding such as a blanket, a futon, and a pillow.
本発明の身体冷却用繊維製品を構成する生地は、特に限定されるものではなく、用途や衣料の形態、使用時期、嗜好等に応じて、当該分野で一般的に用いられている公知の繊維から形成される生地を適宜選択して用いることができる。気化した汗が生地から蒸散しやすいことから、比較的、高い通気性を有する生地であることが好ましい。身体冷却用繊維製品の生地を構成する繊維としては、例えば、ポリエステル、ナイロン、ビニロン、PP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)、アクリル、アラミド、液晶性を有するポリマーなどの合成繊維や綿、亜麻、ウッドパルプ等のセルロース系繊維、キチン、キトサン、羊毛、絹などの天然繊維、アセテート、トリアセテート、プロミックスなどの半合成繊維、レーヨン、キュプラ、ポリノジックレーヨン、リヨセル、テンセルなどの再生繊維等が挙げられる。 The fabric constituting the body cooling fiber product of the present invention is not particularly limited, and is a known fiber that is generally used in the field depending on the application, the form of clothing, the time of use, the preference, and the like. The dough formed from can be appropriately selected and used. Since the vaporized sweat tends to evaporate from the fabric, it is preferable that the fabric has a relatively high air permeability. Examples of fibers constituting the fabric of the body cooling fiber product include synthetic fibers such as polyester, nylon, vinylon, PP (polypropylene), PE (polyethylene), acrylic, aramid, liquid crystalline polymer, cotton, flax, Cellulose fibers such as wood pulp, natural fibers such as chitin, chitosan, wool, and silk, semi-synthetic fibers such as acetate, triacetate, and promix, and regenerated fibers such as rayon, cupra, polynosic rayon, lyocell, and tencel .
本発明の身体冷却用繊維製品は、表生地のみからなってもよく、表生地と裏生地の二層構造からなってもよい。身体冷却用繊維製品が表生地と裏生地とから構成される場合、表生地と裏生地とは同じ種類の繊維からなる生地であってもよく、異なる繊維からなる生地であってもよいが、裏生地としては、着心地と吸水性の観点から、表生地よりも高い吸水性と通気性、高い引き裂き強度を有する生地であることが好ましい。 The textile product for body cooling of the present invention may be composed only of a front fabric or a two-layer structure of a front fabric and a back fabric. When the body cooling fiber product is composed of a front fabric and a back fabric, the front fabric and the back fabric may be a fabric made of the same type of fiber, or a fabric made of different fibers, The backing fabric is preferably a fabric having higher water absorption and breathability and higher tear strength than the front fabric from the viewpoint of comfort and water absorption.
身体冷却用繊維製品において、本発明の身体冷却装置は、身体冷却用繊維製品を構成する生地に取付け孔を設け、該取付け孔に取り付けることができる。身体冷却装置の生地への取付けは、接着、縫製、熱溶着などにより生地の取付け孔に固着させてもよく、固定リング等の取付け部材を用いて取り外し可能に取り付けてもよい。 In the textile product for body cooling, the body cooling device of the present invention can be provided with an attachment hole in the fabric constituting the textile product for body cooling, and attached to the attachment hole. The body cooling device may be attached to the fabric by adhering, sewing, heat welding, or the like, or may be detachably attached using an attachment member such as a fixing ring.
以下、本発明の身体冷却用繊維製品の実施態様を、図面に基づき例示する。
図4は、本発明の身体冷却用繊維製品の一実施態様である身体冷却用衣服の概略背面図である。図4に示す本発明の身体冷却用衣服(2)において、本発明の身体冷却装置(1)は、身体冷却用衣服(2)を構成する後見頃(30)に設けられた身体冷却装置(1)の取付け孔に装着される。身体冷却装置(1)は、空気取込み口側が身体冷却用衣服(2)の外側に位置し、空気排出口側が身体側に位置するよう装着される。図4に示す身体冷却用衣服(2)において、気化式冷却フィルタ(21)は身体冷却用衣服(2)の外側(すなわち、空気取込み口側)に備えられている。空気ファンと接続されるバッテリからモーターに電力を供給することにより空気ファンを駆動し、気化式冷却フィルタ(21)を介して取り込まれた空気が気化式冷却フィルタ(21)に含まれる水の気化熱を利用して冷却され、冷気が身体側に供給される。
Hereinafter, the embodiment of the textile product for body cooling of this invention is illustrated based on drawing.
FIG. 4 is a schematic rear view of a body cooling garment which is an embodiment of the body cooling textile product of the present invention. In the body cooling garment (2) according to the present invention shown in FIG. 4, the body cooling device (1) according to the present invention includes a body cooling device (30) provided in the back (30) constituting the body cooling garment (2). It is mounted in the mounting hole of 1). The body cooling device (1) is mounted such that the air intake side is positioned outside the body cooling garment (2) and the air discharge port side is positioned on the body side. In the body cooling garment (2) shown in FIG. 4, the vaporization type cooling filter (21) is provided outside the body cooling garment (2) (that is, the air intake side). The air fan is driven by supplying electric power from a battery connected to the air fan to the motor, and the air taken in via the vaporization type cooling filter (21) is vaporized in the vaporization type cooling filter (21). It is cooled using heat and cold air is supplied to the body.
身体冷却用繊維製品および身体冷却用衣料において、本発明の身体冷却装置を取り付ける位置やその数は特に限定されず、身体冷却用繊維製品および身体冷却用衣料の形態や構造、用途等に応じて、空気(冷気)の流れや作業性、着用感、意匠性等を考慮して適宜決定すればよい。例えば、高温環境下等において着用する作業着においては、図4に示すように腰部に2つの身体冷却装置を左右対象に配置してもよい。 In the textile product for body cooling and the clothing for body cooling, the position and the number of the body cooling device of the present invention are not particularly limited, depending on the form, structure, use, etc. of the textile product for body cooling and the clothing for body cooling. The air (cold air) flow, workability, wearing feeling, designability, etc. may be appropriately determined. For example, in work clothes worn in a high-temperature environment or the like, two body cooling devices may be disposed on the left and right sides as shown in FIG.
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but these do not limit the scope of the present invention.
下記実施例および比較例における各種物性および特性は、それぞれ、以下の方法に従い測定、算出した。 Various physical properties and characteristics in the following examples and comparative examples were measured and calculated according to the following methods.
<多孔質体水分率>
吸水性多孔質体の水分率(質量%)は、JIS L 0105(2006)に準拠して以下の方法に従い算出した。
水分率を測定する多孔質体(繊維)を、20℃、65%RHの環境に24時間静置して標準状態の質量(W)を測定した。次に、20℃の乾燥条件で30分以上の間隔で測定した質量差が0.25%以下になるまで乾燥させることで絶乾状態の質量(W0)を求め、下記式に従い水分率(質量%)を算出した。
水分率(質量%)=[(W−W0)/W0]×100
<Porous body moisture content>
The water content (mass%) of the water-absorbing porous material was calculated according to the following method in accordance with JIS L 0105 (2006).
The porous body (fiber) for measuring the moisture content was allowed to stand in an environment of 20 ° C. and 65% RH for 24 hours, and the mass (W) in the standard state was measured. Next, the mass (W 0 ) in an absolutely dry state is obtained by drying until the mass difference measured at intervals of 30 minutes or more under a drying condition of 20 ° C. becomes 0.25% or less, and the moisture content ( Mass%) was calculated.
Moisture content (mass%) = [(W−W 0 ) / W 0 ] × 100
<多孔質体の見かけ密度>
多孔質体の見かけ密度は、JIS L 1913に規定の方法に準じて、目付(A)と厚み(B)の値から算出した。
多孔質体の見かけ密度(g/cm3)=A(g/m2)/B(mm)/1000
<Apparent density of porous body>
The apparent density of the porous body was calculated from the values of the basis weight (A) and the thickness (B) according to the method defined in JIS L 1913.
Apparent density of porous body (g / cm 3 ) = A (g / m 2 ) / B (mm) / 1000
<多孔質体のバイレック式吸水量>
JIS L 1907「繊維製品の吸水性試験法」に準じて、600秒後の吸い上げ高さを測定した。
<Bilec type water absorption of porous body>
The wicking height after 600 seconds was measured according to JIS L 1907 “Test method for water absorption of textile products”.
<フィルタの保水率>
吸水前のフィルタ質量(フィルタDRY質量)を測定後、フィルタを水中に1分間沈め、その後引き上げて、保水質量(フィルタWET質量)を測定し、以下の式に基づいて算出した。
保水率(質量%)=[(フィルタWET質量−フィルタDRY質量)/フィルタDRY質量]×100
<Water retention rate of filter>
After measuring the filter mass (filter DRY mass) before water absorption, the filter was submerged in water for 1 minute, then pulled up, measured for water retention mass (filter WET mass), and calculated based on the following equation.
Water retention (mass%) = [(filter WET mass−filter DRY mass) / filter DRY mass] × 100
<フィルタの充填率>
収納部材におけるフィルタの充填率(体積%)は、フィルタDRY体積(cm3)および収納部材内容積(cm3)を測定し、以下の式に基づいて算出した。
充填率(体積%)=フィルタDRY体積(cm3)/収納部材内容積(cm3)×100
<Filling rate of filter>
The filling rate (volume%) of the filter in the storage member was calculated based on the following formula by measuring the filter DRY volume (cm 3 ) and the storage member internal volume (cm 3 ).
Filling rate (volume%) = filter DRY volume (cm 3 ) / storage member internal volume (cm 3 ) × 100
<フィルタの通気度>
気化式冷却フィルタの収納部材にフィルタを充填した状態で、JIS L 1096「一般織物試験方法」に規定のフラジール型通気度測定機で圧力損失125Paの条件下で測定、算出した。
<Air permeability of the filter>
In a state where the storage member of the vaporization type cooling filter is filled with the filter, measurement and calculation were performed under the condition of a pressure loss of 125 Pa using a Frazier type air permeability measuring device specified in JIS L 1096 “General Textile Test Method”.
<フィルタの気化量>
身体冷却装置における気化量は、気化式冷却フィルタを水に1分間浸し、任意の重量になるまで自然乾燥で重量調整した後、35℃、相対湿度50%の高温恒温槽内に設置した直径12cmの羽根を含む定格電圧7V、定格電流2Aの電気空気ファンを有する送風装置の空気取込口の外側に取り付け可能な気化式フィルタの収納部材(収納部材内容積339cm3、断面積113cm2、空気ファンから収納部材の空気排出口までの距離1cm)に、気化式冷却フィルタを充填し、10分間送風した。送風終了後の気化式冷却フィルタの質量を測定し、気化量を算出した。
気化量(g/hr)=[送風前気化式フィルタ質量(g)−10分送風後気化式フィルタ質量(g)]×6
<Vaporization amount of filter>
The amount of vaporization in the body cooling device is 12 cm in diameter installed in a high-temperature thermostatic chamber at 35 ° C. and 50% relative humidity after the vaporization type cooling filter is immersed in water for 1 minute and the weight is adjusted by natural drying until it reaches an arbitrary weight. A storage member of a vaporization filter (storage member internal volume 339 cm 3 , cross-sectional area 113 cm 2 , air, which can be attached to the outside of an air intake port of a blower device having an electric air fan with a rated voltage of 7 V and a rated current of 2 A The distance from the fan to the air discharge port of the housing member was filled with a vaporization type cooling filter and blown for 10 minutes. The mass of the vaporization type cooling filter after completion | finish of ventilation was measured, and the vaporization amount was computed.
Vaporization amount (g / hr) = [vaporization filter mass before blowing (g) −10 minute vaporization filter mass after blowing (g)] × 6
<風量>
実施例および比較例における風量(m3/分)は、各実験例の気化式冷却フィルタを取り付けた状態の上記送風装置(空気ファン)において、風速82m/分(気化式冷却フィルタがない状態の空気ファン直下での風速)で送風した場合に該送風装置の空気排出口から3cmの地点で風速計により測定された値に、空気排出口の断面積を乗じて算出した。
<Air volume>
The air volume (m 3 / min) in the examples and comparative examples is the air velocity of 82 m / min (with no vaporization type cooling filter) in the blower (air fan) with the vaporization type cooling filter of each experimental example attached. The value measured by an anemometer at a point 3 cm from the air outlet of the blower when the air was blown at a wind speed directly below the air fan was calculated by multiplying the cross-sectional area of the air outlet.
1.実施例1
(1)身体冷却装置(身体冷却衣料)の作製および物性評価
(i)不織繊維成形体および気化式冷却フィルタ
芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体(エチレン含有量44モル%、鹸化度98.4モル%)である芯鞘型複合ステープル繊維((株)クラレ製、「ソフィスタ」、繊度3.3dtex、繊維長51mm、芯鞘質量比=50/50)を用いて、目付500g/m2のカードウェブを作製した。次いでこのカードウェブを0.4MPaの高温水蒸気で、カードウェブの厚み方向に向けて通過するように(垂直に)噴出して水蒸気処理を施し、厚み5mm、見かけ密度0.1g/cm3の不織繊維成形体を作製した。該不織繊維成形体のバイレック式吸水量を上記方法に従い測定した。
得られた不織繊維成形体を1cm×1cm角の小片に切り分け、直径12cmの羽根を含む電動空気ファンを有する送風装置の空気取込み口の外側に取り付け可能な気化式冷却フィルタの収納部材(収納部材内容積339cm3、断面積113cm2)に、前記不織繊維成形体の小片を20g(体積24cm3)充填した後、140gの水を吸収させ、160gの気化式冷却フィルタを得た。充填時の収納部材における気化式冷却フィルタの高さは約3cmであった。該気化式フィルタの保水率、通気度および気化量を上記方法に従い測定した。結果を表1に示す。
1. Example 1
(1) Production of body cooling device (body cooling clothing) and evaluation of physical properties (i) Non-woven fiber molded body and vaporization type cooling filter Core component is polyethylene terephthalate, sheath component is ethylene-vinyl alcohol copolymer (ethylene content 44) Core-sheath type composite staple fiber (manufactured by Kuraray Co., Ltd., “Sophista”, fineness of 3.3 dtex, fiber length 51 mm, core-sheath mass ratio = 50/50) is used. Thus, a card web having a basis weight of 500 g / m 2 was produced. Next, the card web was sprayed with high-temperature steam of 0.4 MPa so as to pass in the thickness direction of the card web (perpendicularly) and subjected to steam treatment, and the thickness was 5 mm and the apparent density was 0.1 g / cm 3 . A woven fiber molded body was produced. The birec type water absorption of the nonwoven fiber molded body was measured according to the above method.
The obtained nonwoven fiber molded body is cut into small pieces of 1 cm × 1 cm square, and a storage member (storage) for a vaporization type cooling filter that can be attached to the outside of an air intake port of an air blower having an electric air fan including blades having a diameter of 12 cm The inner volume of the member was 339 cm 3 and the cross-sectional area was 113 cm 2 ), and 20 g (volume 24 cm 3 ) of the non-woven fiber molded body was filled, and then 140 g of water was absorbed to obtain 160 g of a vaporization type cooling filter. The height of the vaporization type cooling filter in the storage member at the time of filling was about 3 cm. The water retention rate, air permeability and vaporization amount of the vaporization filter were measured according to the above methods. The results are shown in Table 1.
(ii)身体冷却装置の性能評価
吸水後の不織繊維成形体の小片を収容した気化式冷却フィルタの収納部材を、前記送風装置の空気取込み口の外側に取り付けた。35℃、相対湿度50%の恒温槽内に送風装置を置き、定格電圧7V、定格電流2Aの空気ファンを駆動して10分間送風を行った。気化式冷却フィルタの保水量の変化(送風前後)を測定し、気化量を求め、以下の式に基づいて気化潜熱を算出した。
気化潜熱(W)=[送風前気化式フィルタ質量(g)−10分送風後気化式フィルタ質量(g)]×水の蒸発潜熱(2257kJ/kg)/600
結果を表1に示す。
(Ii) Performance Evaluation of Body Cooling Device A storage member for a vaporization type cooling filter that accommodated small pieces of the nonwoven fiber molded body after water absorption was attached to the outside of the air intake port of the blower. A blower was placed in a thermostatic chamber at 35 ° C. and a relative humidity of 50%, and an air fan with a rated voltage of 7 V and a rated current of 2 A was driven to blow air for 10 minutes. A change in the water retention amount (before and after the blowing) of the vaporization type cooling filter was measured, the vaporization amount was obtained, and the latent heat of vaporization was calculated based on the following equation.
Vaporization latent heat (W) = [vaporization filter mass before blowing (g) −10 minute vaporization filter mass after blowing (g)] × water latent heat of vaporization (2257 kJ / kg) / 600
The results are shown in Table 1.
(2)着用試験
上記送風装置を腰部に2つ左右対称に取り付けた長袖作業服を用意した。一般的な肌着を着用した5名の被験者に、気化式冷却フィルタを取り付けた前記長袖作業服(冷却衣服)を着用させ、10分間の軽作業(パソコンによる文字入力)を行い、快適性と作業性を官能評価した。着用時の液漏れの有無および快適性と作業性を下記基準に従い評価した。結果を表1に示す。
(2) Wear test Long-sleeve work clothes were prepared in which two blowers were mounted symmetrically on the waist. Five subjects wearing general underwear wear the long-sleeved work clothes (cooling garments) with vaporization type cooling filters and perform 10-minute light work (character input using a personal computer) for comfort and work. The sensory evaluation was performed on the sex. The presence / absence of liquid leakage when wearing, comfort and workability were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
〔快適性評価〕
○:被験者の4名以上が快適と感じた。
△:被験者の3名以上が快適と感じた。
×:被験者の3名以上が不快と感じた。
[Comfort evaluation]
○: Four or more subjects felt comfortable.
Δ: Three or more subjects felt comfortable.
X: Three or more subjects felt uncomfortable.
〔作業性評価〕
○:被験者の4名以上が作業しやすいと感じた。
△:被験者の3名以上が作業しやすいと感じた。
×:被験者の3名以上が作業しにくいと感じた。
[Workability evaluation]
○: Four or more subjects felt that it was easy to work.
Δ: Three or more subjects felt that it was easy to work.
×: Three or more subjects felt that it was difficult to work.
2.実施例2〜8、13および14並びに比較例1および2
表1に示す不織繊維成形体の充填量および保水量とした以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
2. Examples 2-8, 13 and 14 and Comparative Examples 1 and 2
A performance test and a wearing test of the body cooling device were performed by the same procedure as in Example 1 except that the filling amount and water retention amount of the nonwoven fiber molded body shown in Table 1 were used. The results are shown in Table 1.
3.実施例9
目付750g/m2のカードウェブを用いた以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
3. Example 9
A performance test and a wear test of the body cooling device were performed in the same procedure as in Example 1 except that a card web having a basis weight of 750 g / m 2 was used. The results are shown in Table 1.
4.実施例10
目付1000g/m2のカードウェブを用い、不織繊維成形体の厚みを10mmにした以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
4). Example 10
Using a card web with a basis weight of 1000 g / m 2 , a performance test and a wear test of the body cooling device were performed by the same procedure as in Example 1 except that the thickness of the nonwoven fiber molded body was 10 mm. The results are shown in Table 1.
5.実施例11
ビスコースレーヨン繊維(「ホープ」オーミケンシ社製、繊度3.3dtex)を用いて目付60g/m2のカードウェブを作製した。次いでこのカードウェブを水流絡合にて厚み0.5mm、見かけ密度0.12g/cm3の不織繊維成形体を作製した以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
5. Example 11
A card web with a basis weight of 60 g / m 2 was prepared using viscose rayon fiber (“Hope” manufactured by Ohmkenshi, fineness 3.3 dtex). Subsequently, the performance test of the body cooling device was performed according to the same procedure as in Example 1 except that this card web was produced by hydroentanglement to produce a nonwoven fiber molded body having a thickness of 0.5 mm and an apparent density of 0.12 g / cm 3. A wearing test was conducted. The results are shown in Table 1.
6.実施例12
ビスコースレーヨン繊維(「ホープ」オーミケンシ社製、繊度3.3dtex)を用いて目付60g/m2のカードウェブを作製した。次いでこのカードウェブを高圧水流絡合(7MPa)にて厚み0.5mm、見かけ密度0.12g/cm3の不織繊維成形体を作製し、得られた不織成形体を直径10cm(Φ100)の円状に打ち抜いた以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
6). Example 12
A card web with a basis weight of 60 g / m 2 was prepared using viscose rayon fiber (“Hope” manufactured by Ohmkenshi, fineness 3.3 dtex). Next, this card web was produced by high-pressure hydroentanglement (7 MPa) to produce a nonwoven fiber molded body having a thickness of 0.5 mm and an apparent density of 0.12 g / cm 3 , and the resulting nonwoven molded body was 10 cm in diameter (Φ100) A performance test and a wear test of the body cooling device were performed in the same procedure as in Example 1 except that the body was punched into a circle. The results are shown in Table 1.
7.比較例3
不織繊維成形体を直径10cm(Φ100)の円状に打ち抜いた以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
7). Comparative Example 3
A performance test and a wear test of the body cooling device were performed in the same procedure as in Example 1 except that the nonwoven fiber molded body was punched into a circular shape having a diameter of 10 cm (Φ100). The results are shown in Table 1.
8.比較例4
送風を行わない以外は、実施例1の身体冷却装置を用いて、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
8). Comparative Example 4
Except not performing ventilation, the body cooling device of Example 1 was used and the performance test and wearing test of the body cooling device were done by the same procedure as Example 1. The results are shown in Table 1.
9.比較例5
気化式冷却フィルタを備えない以外は、表1に示す風速で送風を行い、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。
9. Comparative Example 5
Except not having a vaporization type cooling filter, it ventilated with the wind speed shown in Table 1, and performed the performance test and wearing test of the body cooling device by the same procedure as Example 1.
10.比較例6
ポリオレフィン繊維(芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンの芯鞘複合繊維、芯鞘質量比=50/50、繊度1.7dtex、繊維長51mm)を用いた以外は、実施例1と同様の手順により身体冷却装置の性能試験および着用試験を行った。結果を表1に示す。
10. Comparative Example 6
Body cooling by the same procedure as in Example 1 except that a polyolefin fiber (core-sheath composite fiber having a core of polypropylene and a sheath of polyethylene, core-sheath mass ratio = 50/50, fineness of 1.7 dtex, fiber length of 51 mm) was used. A device performance test and a wear test were performed. The results are shown in Table 1.
本発明の身体冷却装置は、猛暑環境等の過酷な環境下での作業における熱中症の予防を目的とした使用に好適であり、特に、種々の作業服、防護服、スポーツウェア、介護服、ガードマン、シークレットサービスの制服、寝具、運転時のウエアなどの身体冷却衣料に好適である。 The body cooling device of the present invention is suitable for use for the purpose of preventing heat stroke in work under severe environments such as intense heat environment, and in particular, various work clothes, protective clothes, sportswear, nursing clothes, Suitable for body cooling clothing such as guardman, secret service uniform, bedding, and driving wear.
1:身体冷却装置
2:身体冷却用衣服
10:本体収納部材
11:空気ファン
12:空気取込み口
13:空気排出口
14:隔壁
15:係合部
16:モーター
17:固定リング
18:繊維生地
20:フィルタ収納部材
21:気化式冷却フィルタ
22:フィルタ部空気取込み口
23:フィルタ部空気排出口
24:吸水性多孔質体
30:後身頃
A:空気流入側
B:空気送出側
1: Body cooling device 2: Body cooling garment 10: Main body storage member 11: Air fan 12: Air intake port 13: Air exhaust port 14: Partition 15: Engaging portion 16: Motor 17: Fixing ring 18: Textile fabric 20 : Filter housing member 21: Evaporative cooling filter 22: Filter part air intake 23: Filter part air outlet 24: Water-absorbing porous body 30: Rear body A: Air inflow side B: Air delivery side
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018096442A JP7134706B2 (en) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | wearable body cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018096442A JP7134706B2 (en) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | wearable body cooling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019199674A true JP2019199674A (en) | 2019-11-21 |
| JP7134706B2 JP7134706B2 (en) | 2022-09-12 |
Family
ID=68611888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018096442A Active JP7134706B2 (en) | 2018-05-18 | 2018-05-18 | wearable body cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7134706B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102162277B1 (en) * | 2020-07-23 | 2020-10-06 | 주식회사 투인리브 | protective suit having temperature reduction function |
| WO2020235246A1 (en) | 2019-05-17 | 2020-11-26 | 住友ベークライト株式会社 | Resin composition for magnetic member formation and method for producing magnetic member |
| JP2021070889A (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 株式会社セフト研究所 | Fan cover, fan for fan cover and air-conditioning garment |
| JP2021137770A (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | ミドリ安全株式会社 | Filter holder and filter installation structure |
| WO2022145347A1 (en) | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 重一 中津川 | Clothing system |
| WO2025077070A1 (en) * | 2023-10-10 | 2025-04-17 | 麦佳科技发展(北京)有限公司 | Wearable temperature-adjusting device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000006006A1 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Seft Development Laboratory Co., Ltd. | Cooling pillow, cooling clothes and cooling helmet |
| JPWO2004021813A1 (en) * | 2002-08-30 | 2005-12-22 | 株式会社セフト研究所 | Cooling clothing |
| JP2006152452A (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Seft Dev Lab Co Ltd | Air-conditioning garment |
| WO2017154961A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 株式会社セフト研究所 | Electric component mounting unit for air-conditioned apparel, and air-conditioned apparel |
| JP3213394U (en) * | 2017-07-13 | 2017-11-09 | シンメン株式会社 | Air-conditioning clothing and water retention sheet mounting device |
-
2018
- 2018-05-18 JP JP2018096442A patent/JP7134706B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000006006A1 (en) * | 1998-07-30 | 2000-02-10 | Seft Development Laboratory Co., Ltd. | Cooling pillow, cooling clothes and cooling helmet |
| JPWO2004021813A1 (en) * | 2002-08-30 | 2005-12-22 | 株式会社セフト研究所 | Cooling clothing |
| JP2006152452A (en) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Seft Dev Lab Co Ltd | Air-conditioning garment |
| WO2017154961A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | 株式会社セフト研究所 | Electric component mounting unit for air-conditioned apparel, and air-conditioned apparel |
| JP3213394U (en) * | 2017-07-13 | 2017-11-09 | シンメン株式会社 | Air-conditioning clothing and water retention sheet mounting device |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020235246A1 (en) | 2019-05-17 | 2020-11-26 | 住友ベークライト株式会社 | Resin composition for magnetic member formation and method for producing magnetic member |
| JP2021070889A (en) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | 株式会社セフト研究所 | Fan cover, fan for fan cover and air-conditioning garment |
| JP7420342B2 (en) | 2019-10-31 | 2024-01-23 | 株式会社セフト研究所 | Fan covers, fans with fan covers, and air conditioning clothing |
| JP2021137770A (en) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | ミドリ安全株式会社 | Filter holder and filter installation structure |
| JP7454413B2 (en) | 2020-03-09 | 2024-03-22 | ミドリ安全株式会社 | Filter installation structure and filter holder |
| KR102162277B1 (en) * | 2020-07-23 | 2020-10-06 | 주식회사 투인리브 | protective suit having temperature reduction function |
| WO2022145347A1 (en) | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 重一 中津川 | Clothing system |
| WO2025077070A1 (en) * | 2023-10-10 | 2025-04-17 | 麦佳科技发展(北京)有限公司 | Wearable temperature-adjusting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7134706B2 (en) | 2022-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7134706B2 (en) | wearable body cooling device | |
| JP7524767B2 (en) | Air-conditioned clothing | |
| RU2740697C2 (en) | Cooling cloth | |
| JP2021021164A (en) | Double raschel knitted fabric and clothing using the same | |
| JP5643145B2 (en) | Laminated sheet and manufacturing method thereof | |
| WO2004049846A2 (en) | Personal hydration and cooling system | |
| CN101160421A (en) | Fiber having excellent cool feeling on contact | |
| JP2021021161A (en) | Air-conditioning garment | |
| WO2019146787A1 (en) | Spun yarn, method for producing same, and cloth containing same | |
| KR20220052006A (en) | Non-woven fabric including fibrous graphene composite molded body | |
| JP5180020B2 (en) | Bulky fiber structure and cushioning material | |
| US10052840B2 (en) | Laminated non-woven fabric, and manufactured article using the same | |
| JP6477962B1 (en) | Cooling equipment | |
| US20220356619A1 (en) | Moisture absorbing fabrric blend | |
| JP2009256863A (en) | Composite fabric | |
| TW202026481A (en) | Spunbond nonwoven fabric | |
| KR20170113435A (en) | The Non-woven fabric Sheet For Mask Pack | |
| JP2004084076A (en) | Filament nonwoven fabric, artificial leather and method for producing filament nonwoven fabric | |
| JP3086091B2 (en) | Super absorbent fabric | |
| TWI841761B (en) | Cool Clothes | |
| JP2019163558A (en) | Fiber product for cooling body | |
| JP4810719B2 (en) | Protective clothing cooling system | |
| JP2019157300A (en) | Tool for air-conditioning garment | |
| JPH11241211A (en) | Inner for clothes and clothes comprising the same | |
| JP2022039587A (en) | Heat insulating material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210129 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220203 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220315 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220513 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220816 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220831 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7134706 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |