專利名稱：冷卻枕、冷卻衣服以及冷卻安全帽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用水汽化時的吸熱效果冷卻人的頭部、身體等部位的冷卻裝置，特別是一種在高溫難眠的夜晚確保舒適的睡眠的冷卻枕，一種在高溫的環(huán)境下能夠感覺舒適的冷卻衣服，及一種能夠適用于安全帽以及摩托車頭盔的冷卻安全帽。
在夏天難眠的夜晚或感冒發(fā)燒的時候，為了冷卻頭部而使用水枕。有時除水之外還要在水枕中加入冰以降低其中水的溫度，從而使水枕可以長時間地使用。
在將冰加入一般的水枕中時，最初能感受到相當(dāng)?shù)睦涠龋珳囟葧煨焐仙?，冷卻的能力隨之下降。而且，當(dāng)其中的水達到25度時，由于開始時非常的冷，盡管實際上尚有冷卻的效果，但是卻會使得使用者不易感覺涼快。因此，在盛夏的炎熱夜晚中使用安眠用的水枕時，必須要頻繁的更換其中的水或是冰，妨礙到舒適的睡眠。
而且，水枕或是市面上出售的于其中填入冰箱內(nèi)部所使用的致冷劑的冷卻枕，在使用前必須預(yù)先做準(zhǔn)備以將之冷卻。
此外，也考慮到使用空調(diào)將房間的溫度整個降下來作為在睡眠時對付炎熱的對策。但是使用空調(diào)的話，由于房間中與冷空氣接觸的墻壁以及家具，實際上并不需要冷卻，因而增加能源無用的浪費。而且，隨著發(fā)展中國家經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，往后發(fā)展中國家的空調(diào)普及率會漸漸的趕上發(fā)達國家，二氧化碳的排出量亦會急劇增加，而成為造成地球溫室效應(yīng)的重要因素。
由于地球的溫室效應(yīng)等問題，在希望減少石化燃料的現(xiàn)在，較之于如空調(diào)等大量消耗能源以及增加能源無用浪費的冷卻方法，僅對人體或是僅對人體的主要部分加以冷卻當(dāng)然是優(yōu)選的。而且，由于空調(diào)為復(fù)雜且高價的裝置，不能輕易地安裝在任意場所。且空調(diào)僅能于室內(nèi)使用，而不能在室外使用。
在建筑現(xiàn)場、采石現(xiàn)場、重機械的制造現(xiàn)場等許多作業(yè)現(xiàn)場，在作業(yè)時必須戴上安全帽以確保安全。而且，由于法律的規(guī)定，在騎摩托車時，為了確保安全，必須戴上安全頭盔。
在炎熱的夏日，特別是在酷暑下作業(yè)時配戴安全帽的話，會妨礙頭部散熱而變得更熱，而且由于流出大量的汗，會使得頭部悶熱而覺得不舒服。此狀態(tài)持續(xù)下去的話，容易導(dǎo)致體力消耗、注意力下降以及作業(yè)效率低下等結(jié)果。但是，在優(yōu)先確保安全性的情況下，此類的場合又必須配戴安全帽，在未配戴安全帽的情形下就不能進行危險的作業(yè)。而且，在夏令時節(jié)騎摩托車時，配戴安全頭盔亦會使得安全頭盔內(nèi)部的溫度上升，造成注意力降低，而使得危險程度大為增加。
基于上述的種種原因，本發(fā)明的目的是提供一種冷卻枕，其容易準(zhǔn)備，能夠長時間持續(xù)保持冷卻能力，無需費事地更換其中的水，在夏天難眠的夜或是感冒發(fā)燒時能夠發(fā)揮冷卻的作用。
而且，本發(fā)明的另一目的是提供一種冷卻衣服，其耗電小，使人能以簡單的結(jié)構(gòu)造回避炎熱，在高溫的環(huán)境下能夠感覺舒服。
本發(fā)明的再一目的是提供一種冷卻安全帽，在配戴時能夠消除炎熱導(dǎo)致的不快感，并防止體力消耗、注意力降低以及作業(yè)效率的降低，進而能夠提高作業(yè)等的安全性。
本發(fā)明的冷卻枕具有作為空氣路徑的空氣通路；設(shè)置于空氣通路上用于保持水分且至少與前述空氣通路的接觸一側(cè)成濕潤狀態(tài)的水保持構(gòu)件。通過水保持構(gòu)件中所保持的水在流經(jīng)空氣通路的空氣中汽化時吸收汽化熱量，直接或是經(jīng)由導(dǎo)熱構(gòu)件冷卻躺在水保持構(gòu)件上的頭部。
冷卻枕優(yōu)選還具有強制將空氣送入空氣通路的送風(fēng)裝置；以及利用前述水保持構(gòu)件的吸水作用，持續(xù)供水給前述水保持構(gòu)件的供水部。
本發(fā)明的冷卻衣服具有衣服成形材料，包括與身體接觸一側(cè)的內(nèi)布以及在前述內(nèi)布外側(cè)的外布，在內(nèi)布以及外布間形成空氣通路；將水供給衣服成形材料的內(nèi)布的供水裝置；使空氣流過前述空氣通路，并將流過后的空氣排出的送風(fēng)裝置。當(dāng)空氣在空氣通路中流過而使供給內(nèi)布的水汽化，利用此時吸收汽化熱而冷卻穿著者。
內(nèi)布中與空氣通路接觸一側(cè)由纖維材料形成，由供水裝置所供給的水通過毛細(xì)管現(xiàn)象將整個面積浸透，而且，前述送風(fēng)裝置的工作方向為將由空氣通路的端部所設(shè)的開口流入空氣通路內(nèi)的空氣吸入。
本發(fā)明的冷卻安全帽，具有保護配戴者頭部的外殼；配置在外殼內(nèi)的導(dǎo)水構(gòu)件，其與外殼間形成空氣通路，使水浸透至少與空氣通路接觸一側(cè)的表面；供給導(dǎo)水構(gòu)件水份的供水裝置；使外部的空氣通過前述空氣通路的送風(fēng)裝置。當(dāng)空氣流過空氣通路時，將前述導(dǎo)水構(gòu)件所含的水分汽化以冷卻配戴者的頭部。
供水裝置設(shè)置于外殼下端周圍部，導(dǎo)水構(gòu)件允許將由供水裝置吸上來的水借毛細(xì)管現(xiàn)場浸透與空氣通路接觸的一側(cè)。
圖1所示為本發(fā)明的第一實施例的冷卻枕由上所視的平面示意圖；圖2所示為圖1的冷卻枕由后方所示的示意圖；圖3所示為冷卻枕的中央部的剖面示意圖；圖4所示為汽化片的總示意圖、汽化片的剖面示意圖、以及汽化片構(gòu)成的導(dǎo)水布的示意圖；圖5所示為空氣通路由上所視的平面示意圖以及空氣流通的剖面示意圖；圖6所示為儲水槽的透視圖；圖7所示為本發(fā)明的第二實施例的冷卻衣服的透視圖；圖8所示為冷卻衣服的構(gòu)成材料擴大的剖面示意圖；圖9所示為插入海綿的口袋的剖面示意圖；圖10所示為冷卻衣服的下端部的剖面示意圖；圖11所示為裝設(shè)風(fēng)扇部分的剖面示意圖；圖12所示為用于在內(nèi)布和外布間均勻配置襯墊的樣板的透視圖；圖13所示為第二實施例的冷卻衣服的變形例的透視圖；圖14所示為本發(fā)明的第三實施例的冷卻安全帽的剖面示意圖；圖15所示為一般作業(yè)用安全帽的剖面示意圖；以及圖16所示為在圖15所示的安全帽裝設(shè)導(dǎo)水片的側(cè)面示意圖。
以下為參照附圖，對本發(fā)明的最佳實施例進行說明。
圖1所示為本發(fā)明的第一實施例的冷卻枕由上所視的平面示意圖，圖2所示為圖1的冷卻枕由后方所示的示意圖。在圖1、圖2所示的冷卻枕10中，標(biāo)號11所示的中央部為就寢時，承載人體頭部的部分。通過冷卻枕后述的功能將此中央部11的溫度降低以冷卻其上的頭部。冷卻枕10下方的部分設(shè)置充填水的儲水槽20，并在其上設(shè)置緩沖材料30。緩沖材料30是考慮就寢時的舒適性而設(shè)置，并非本發(fā)明的必需構(gòu)件。儲水槽20相當(dāng)于本發(fā)明的供水部。
緩沖材料30之上設(shè)置空氣通路40。此空氣通路40在中央部11上，汽化片50的一端位于空氣通路40的一部分上，且汽化片50的另一端經(jīng)儲水槽20上設(shè)置的狹縫21插入儲水槽20，并浸于儲水槽20的水中。
空氣通路40為由冷卻枕10的側(cè)部(圖1、圖2的左側(cè))所設(shè)的風(fēng)扇41所送出的空氣提供空氣通路40。風(fēng)扇41相當(dāng)于本發(fā)明的送風(fēng)裝置。而通過空氣通路40的空氣由與風(fēng)扇41相對的側(cè)部(圖1、圖2的側(cè)面)向外部排出。
下面參照圖4描述汽化片50。汽化片50的主體為圖4C所示的導(dǎo)水布51。導(dǎo)水布51相當(dāng)于本發(fā)明的水保持部。導(dǎo)水布51例如可以使用毛巾質(zhì)地的布。毛巾質(zhì)地的布對于將水吸附上來以及保持吸附上來的水具有優(yōu)良的性能。在圖4C中，導(dǎo)水布51下側(cè)的部分以聚乙烯制的導(dǎo)水布套子54將之包覆。導(dǎo)水布套子54的下端部設(shè)置有多個吸水孔55。
將導(dǎo)水布套子54所包覆的導(dǎo)水布51的下側(cè)部分插入儲水槽20，則導(dǎo)水布51經(jīng)由吸水孔55吸附水，并以毛細(xì)管作用將水吸附至導(dǎo)水布51的上部。導(dǎo)水布套子54能夠有效地防止導(dǎo)水布51在將水往上吸附時發(fā)生不必要的蒸發(fā)、以及防止將緩沖材料30弄濕。導(dǎo)水布15的下側(cè)部分在導(dǎo)水布套子54包覆的狀態(tài)下穿過連接器56。且連接器56能夠安裝到儲水槽20的狹縫21上或拆下來，依此導(dǎo)水布51很容易地插入儲水槽20中。
導(dǎo)水布51的上部形成梳狀。此部分貼附滲水性很高的薄布52。此薄布52以及導(dǎo)水布51的梳狀部分經(jīng)后述的網(wǎng)眼材料42置于空氣通路40上。由導(dǎo)水布51吸附上來的水由上側(cè)梳狀部分?jǐn)U散至薄布52，并迅速地擴散至薄布52的全部。位于空氣通路40上的導(dǎo)水布51的梳狀部分以及薄布52還覆蓋上防水片53，能夠防止躺在上面的頭部弄濕。導(dǎo)水布51、薄布52以及防水片53可以為如上所述組裝在一起的單獨元件，也可以是預(yù)集成的單一構(gòu)件。汽化片50具有如上結(jié)構(gòu)的話，將導(dǎo)水布51的下端部插入儲水槽20中，則約10分鐘左右即能使薄布52全部濕潤。
汽化片50經(jīng)過長時間使用后，由于所使用的自來水中的殘留物會濃縮蓄積在導(dǎo)水布51與薄布52中，而導(dǎo)致水的汽化困難，冷卻效果降低。因此，希望對汽化片50進行定期的更換。為了便于更換，將汽化片50例如使用雙面膠帶或是魔術(shù)膠帶(magic tape)，以能夠裝卸的方法裝配于中央部11的空氣通路40上。
下面對本實施例的冷卻枕10冷卻頭部的原理作說明。如前所述，冷卻枕10的側(cè)部設(shè)置風(fēng)扇41。此風(fēng)扇41將由下側(cè)導(dǎo)入的室內(nèi)空氣送至上方?？諝馔ㄟ^設(shè)置在緩沖材料30上的空氣通路40，并由風(fēng)扇相對的一側(cè)向外排出。
圖5A為由空氣通路40上方所視的平面圖，圖5B為空氣通路40的一部分的剖面示意圖?？諝馔?0的構(gòu)造包括樹脂制的平板40a，許多沿冷卻枕10縱向設(shè)置的線狀突起40b。此空氣通路40位于緩沖材料30上，在其上再以具有多個孔的網(wǎng)眼材料42將空氣通路40全部覆蓋。除了中央部11之外，在網(wǎng)眼材料42上覆蓋一層上布43。突起40b的高為10mm左右，突起間的間隔亦為10mm左右。
上布43可以為例如用于羽絨夾克等的高密度棉布。這種布由每厘米300根的棉絲織成，在本實施例風(fēng)扇所產(chǎn)生的壓力下，空氣幾乎是不會透過去的。因此，在上布43所覆蓋的部分，相鄰?fù)黄鹬g空間的上部由上布43封閉，故其中流動的空氣不會由上方跑掉，絕大部分的空氣在于冷卻枕10中由左向右流動。
另一方面，在中央部11，導(dǎo)水布51上側(cè)的梳狀部分以及所貼附的薄布52直接位于網(wǎng)眼材料42上，其上還配置防水片53。由于網(wǎng)眼材料42如前所述具有許多的孔，其下流通的空氣與薄布52緊密接觸?？諝馀c薄布52的接觸促使薄布52所保持的水分汽化。且汽化的水分與流通的空氣一同運送至外界的大氣中。而水在汽化為氣體分子時會從周圍的水分子吸收汽化熱，使得薄布52上所保持的水分溫度降低。因此能夠冷卻經(jīng)由防水片53與薄布52接觸的頭部，使睡覺的人頭部感到?jīng)隹臁?br>
該裝置為高等動物所固有的排汗冷卻的機理的應(yīng)用，亦即在炎熱出汗時，汗水蒸發(fā)會吸收汽化熱以使身體冷卻。
本實施例的裝置中，水的蒸發(fā)量(相當(dāng)于動物的發(fā)汗量)能夠通過改變流動的空氣流量自由控制。而且，在出汗的情況下，如果處于風(fēng)很少流動的狀態(tài)下水分會無法蒸發(fā)，汗水只會無益的流落，此流落的汗水會弄濕寢具而引發(fā)睡眠時的不快感。相對于此，本發(fā)明的裝置能將水分近乎100％的汽化，因此不會產(chǎn)生出汗所伴隨而來的問題。
此外，人類或動物在出汗時所帶走的汽化熱，不僅降低皮膚的溫度，對于蒸發(fā)的水分亦有降溫的作用，然而此冷卻的水分對于身體的冷卻幾乎沒有幫助，而直接擴散到空氣中。與此相反，采用本發(fā)明的裝置，在汽化片50內(nèi)由汽化被冷卻的水分與空氣通路40內(nèi)的空氣緊密接觸，而使此空氣亦被冷卻。亦即是，以水的蒸發(fā)所致的吸熱作用會發(fā)揮冷卻汽化片50以及冷卻空氣通路40內(nèi)的空氣的兩種作用。然后，當(dāng)空氣通路40內(nèi)的空氣冷卻時，由于空氣通路40的位置十分的靠近頭部，頭部附近的溫度梯度變得很大。溫度梯度變大的話有利于促進放熱，更能使人感到?jīng)隹臁?br>
關(guān)于使此空氣通路40中的空氣變冷促進頭部放熱的作用，實際上在風(fēng)扇41以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)數(shù)運轉(zhuǎn)而測定空氣通路所流通并排出的空氣溫度時，觀測到此溫度為略高于室溫。此情形例如是在室溫28℃時，薄布52周圍的空氣一度被水冷卻下降至24℃左右，但以頭部的熱(約37℃)將之再加溫至29℃左右。此溫度的上升即代表頭部被冷卻。由于薄布52以及防水片53采用非常薄的材料，故熱阻抗小且熱傳導(dǎo)良好。因此更能提高上述效果。
1cc的水汽化時會吸收約580卡的熱量。因此，即使持續(xù)少量的汽化，亦能夠維持相當(dāng)?shù)睦涠?。流通的空氣量例如為每?.2升，一個晚上能汽化20～30cc的水。在就寢期間(約8小時)消耗30cc的水能吸收17千卡的熱，相當(dāng)于1.7升水枕的水溫上升10℃。由于此期間冷度能夠有效的維持，承載頭部的部分不會因頭部的溫度而變暖。提供此風(fēng)量所必要的風(fēng)扇，其消耗的功率小到0.2W。而且，由于消耗電力非常的小，此風(fēng)扇的噪音亦十分小，即使靠近耳朵也僅會聽到一點點的旋轉(zhuǎn)音。在在意此旋轉(zhuǎn)音的場合，能夠使用隔音裝置將聲音隔離。在這種情況下，由于聲音本來就很小，以簡單的隔音裝置即能完全的遮斷聲音。若儲水槽20的容量為1000cc，儲水槽20一次裝滿水的話，在數(shù)十日內(nèi)無需再充填水。
圖6所示為儲水槽20的透視圖。儲水槽20設(shè)置有狹縫21。此狹縫21如前所述，能夠?qū)⒉逵袑?dǎo)水布51下側(cè)的連接器56簡單地裝上去。此狹縫21的部分設(shè)置于較周圍高的位置而使得其中的水不容易溢出。儲水槽20中水的充填由注水孔22進行。儲水槽20的右側(cè)還具有回路盒23，其中包括供給風(fēng)扇41電力的電池24、調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的旋鈕25、電源開關(guān)26以及其他必要的回路。
上述實施例的冷卻枕可以進行種種的變更。例如在上述的實施例中，為了使室內(nèi)的空氣流入空氣通路而設(shè)置了風(fēng)扇，然而，通常在室內(nèi)有空氣對流的情況下，即便沒有設(shè)置風(fēng)扇空氣亦有相當(dāng)程度的對流。利用此空氣流動的話，特別是在濕度低的情況下，即便沒有設(shè)置風(fēng)扇，水保持構(gòu)件中所含水分亦能有相當(dāng)程度的汽化，將頭部冷卻。因此，在某些情況下無需使用風(fēng)扇。而且，在本實施例中只對頭部的部分設(shè)置汽化片以及空氣通路以進行冷卻，然而亦可以視需要將汽化片以及空氣通路延伸至與肩、背接觸處，將這些部位同時冷卻。
本發(fā)明有效地利用了水汽化時由周圍吸收汽化熱使周圍的溫度下降的現(xiàn)象，此原理亦能夠適用于枕頭以外的物品。
例如應(yīng)使用在市售的寵物用坐墊上，將沾濕的毛巾絞干后，將之放于寵物坐的位置上，或是將高吸水性高分子等材料含水后，將之置于寵物坐的位置上。在寵物感覺到熱時，其坐在此坐墊上即能夠感到?jīng)隹?。但是，在?jīng)過相當(dāng)?shù)臅r間后，寵物所坐的部分會因?qū)櫸锏捏w溫使之變溫暖，而不容易感覺到清涼。此處與上述實施例相同，在寵物坐的部分設(shè)置空氣通路，在其上設(shè)置至少與空氣通路接觸側(cè)呈濕潤狀態(tài)而保持水分的水保持構(gòu)件，以風(fēng)扇等送風(fēng)裝置使空氣在前述空氣通路中流動，促使水保持構(gòu)件中的水汽化，而能夠冷卻坐于其上的寵物。
同樣地，本發(fā)明還可廣泛地應(yīng)用于枕頭或?qū)櫸镉米鴫|以外的物品，例如汽車、巴士、電車等的座椅，室內(nèi)用沙發(fā)，給人坐的坐墊、墊褥等與身體緊密接觸物品。上述這些物品當(dāng)然亦包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
以上說明的本發(fā)明冷卻枕，利用水的汽化熱冷卻頭部，能長時間持續(xù)一定的冷卻能力，無須費事去更換水，而且無需事先放置于冰箱中冷卻，適于在夏天難眠之夜或感冒發(fā)熱等時候使用。
下面對本發(fā)明的第二實施例做說明。圖7所示為本發(fā)明的第二實施例的冷卻衣服的透視圖，圖8所示為冷卻衣服的構(gòu)成材料放大的剖面示意圖，圖9所示為插入海綿的口袋的剖面示意圖，圖10所示為冷卻衣服的下端部的剖面示意圖，圖11所示為裝置風(fēng)扇部分的剖面示意圖。
圖7所示，本實施例的冷卻衣服110為無袖的背心式衣服，在穿著時將頭、手由下端的開口部111伸入，再將頭由上端的開口部112、手由兩側(cè)的開口部113a、113b伸出，而能夠貼合的穿著在上半身。但是，亦可以是以扣子或拉鏈在前方封閉形式的衣服。
構(gòu)成冷卻衣服110的材料如圖8所示，包括靠近體表側(cè)的內(nèi)布120；以及外側(cè)的外布121；在內(nèi)布120與外布121之間，保持一定的間隔并形成空氣通路122的多個襯墊123。冷卻衣服110的穿著方法通常如圖8所示，在肌膚124上先穿著汗衫125，再于汗衫125上穿著冷卻衣服110。冷卻衣服在圖7的下擺部分、頸部、肩膀到腋下的部分中，空氣通路對外形成開口，如下所述，外部空氣由這些部分流進空氣通路122。
內(nèi)布120的表側(cè)，亦即是面向空氣通路側(cè)由細(xì)纖維狀的材料構(gòu)成，對其供水的話，其具有以毛細(xì)管作用將水直接擴散至四面八方的性質(zhì)。與此相反，對內(nèi)布120的里側(cè)施以防水處理，即使水浸透表側(cè)也不會穿透里側(cè)。在對內(nèi)布120施以防水處理之外，內(nèi)布120亦可以用具有水?dāng)U散性質(zhì)的普通布制成，其一側(cè)面(作為里側(cè)的面)上可以覆以例如乙烯等不透水材料。
外布121能夠使用例如是如第一實施例所述的高密度棉布。這種布每厘米由300根棉絲織成，即使兩側(cè)多少有壓力差，空氣亦不會透過去。因此在空氣通路中流動的空氣中，通過外布121漏到外面的空氣僅為極微小量。但是，由于施加到空氣通路122中流動空氣的壓力如下所述極小，因此可以使用一般的棉布取代高密度棉布。
外布121使用這種的棉制材料的話，顏色、樣式等選擇范圍很寬，因此可以考慮到流行而做自由的設(shè)計，提供多樣式設(shè)計的冷卻衣服。
形成內(nèi)布120及外布121間空氣通路122的襯墊123，分別由底面直徑3mm，高度5mm的撓性圓柱形海綿形成。并將內(nèi)布120與襯墊123、外布121與襯墊123用粘接劑以下列方式連接。
首先，準(zhǔn)備厚度5mm、具有適當(dāng)大小的板狀海綿，在其兩面涂布適量的粘接劑使之固化，而在海綿的兩面形成強固的粘接劑膜。粘接劑例如是使用東亞化學(xué)工業(yè)制的Aronmeltl 10P80HH(商品名)。以此得到的海綿用適當(dāng)?shù)哪＞叽蚩祝谱鞒龆鄠€直徑3mm、高度5mm的圓柱形海綿制襯墊123。這些襯墊123的上下的底面涂布有前述的粘接劑。
其次，準(zhǔn)備如圖12所示的樣板135。此樣板135的厚度為4mm左右，在其上設(shè)置有直徑為3.1mm左右的多個通孔136，且這些通孔136以適當(dāng)?shù)拈g隔，例如是間隔20mm呈鋸齒狀的設(shè)置。將此樣板135置于平臺上，將樣板135的各通孔136中塞入一個襯墊123后，將內(nèi)布120覆蓋于樣板135上，且以內(nèi)布120的里側(cè)(由纖維狀材料形成側(cè))與襯墊123接觸，并對整個區(qū)域以熨斗加熱。依此加熱的話，各襯墊123與熨斗接觸一側(cè)的粘接劑會暫時的熔融，當(dāng)熨斗離開一小段時間后即再度固化。因此各襯墊123與內(nèi)布120能牢固地接合。
在襯墊123與內(nèi)布120牢固接合后，將樣板135以及內(nèi)布120翻過來放置，將樣板135移去后，再將外布121放置于其上，如上所述地以熨斗加熱，使外布121與各襯墊123粘接。依此能得到以20mm間隔的鋸齒圖案配置的多個襯墊123，而在內(nèi)布120以及外布121間形成空氣通路122的材料。使用此種樣板135的話，能夠?qū)⒍鄠€襯墊123同時而且容易地與內(nèi)布120以及外布121接合。
如前所述，襯墊123以20mm的間隔呈鋸齒圖案配置的話，可以提供足夠的強度以承受在正常情況下施加的外力。例如，人穿著此材料制作的冷卻衣服斜靠椅背坐于椅子上時，不會將空氣通路擠壞。但是，如上所述的襯墊123的配置間隔、配置圖案以及襯墊123的規(guī)格，在此處僅是示例性的，實際上能夠依冷卻衣服110的用途或使用于身體的部位作任意的變更。
冷卻衣服110的胸部設(shè)置有口袋114。口袋114的里側(cè)也是由不透水的材料形成，其中包括如乙烯等不透水材料，或是對其施加防水加工步驟。如圖9所示，能夠?qū)⒑＞d130插入其中。海綿130例如可以使用能夠大量吸收水分的聚乙烯醇構(gòu)成。而且，口袋114的下端部如圖9所示的設(shè)置導(dǎo)水片。依此將海綿130所含的水分向內(nèi)布120的外側(cè)，亦即是與空氣通路122的接觸一側(cè)導(dǎo)入。因此，海綿130所含的水經(jīng)由導(dǎo)水片131供給內(nèi)布120。而水供給內(nèi)布120后，通過表側(cè)的細(xì)纖維狀材料的毛細(xì)管現(xiàn)象向周圍直接擴散而去。
由于自來水中含有如漂白粉等雜質(zhì)，冷卻衣服110長時間使用自來水的話，自來水中的漂白粉等雜質(zhì)會析出，而使得內(nèi)布120不容易被水浸透。為了防止這一點，亦可以在作為水通道的口袋114的下端部或是導(dǎo)水片131的適當(dāng)位置，設(shè)置離子交換樹脂制成的去除雜質(zhì)裝置，以使雜質(zhì)不會擴散至內(nèi)布120。在此場合，此去除雜質(zhì)裝置希望為能夠更換的構(gòu)件。
口袋114設(shè)置于冷卻衣服110的胸部，人在穿著該衣服時位于較上方的位置。水由口袋114中的海綿130導(dǎo)入內(nèi)布120，水除了毛細(xì)管現(xiàn)象之外，亦受重力影響而快速擴散到全體。當(dāng)內(nèi)布120幾乎全被水浸透時，毛細(xì)管現(xiàn)象的浸透力達到飽和而受到抑制，而由于持續(xù)的受到重力的影響，在靠近冷卻衣服的下端部水的密度會變高，水會由下端部滴落。鑒于此，如圖10所示，在內(nèi)布120的下端部周圍全部裝設(shè)帶狀的聚乙烯醇海綿132。此聚乙烯醇海綿132用以吸收浸透之外多余的水分，能夠防止水的滴落。
如圖7以及圖11所示，在冷卻衣服110的背面裝設(shè)作為送風(fēng)裝置的風(fēng)扇140。作為風(fēng)扇140電源的電池141如圖7所示，裝設(shè)于冷卻衣服110中風(fēng)扇140的下方部位。但是，在如前所述為鈕扣或拉鏈等前面封閉型衣服的場合，亦能夠在背面的上方或是肩部左右對稱地設(shè)置兩個風(fēng)扇。
風(fēng)扇140如圖11所示，向抽取空氣通路122中空氣的方向旋轉(zhuǎn)。借助于風(fēng)扇140在此方向的旋轉(zhuǎn)，空氣通路122內(nèi)的壓力會降低，而空氣會由下擺部分、頸部周圍部分、肩膀至腋下部分所設(shè)置的開口流入空氣通路122中，空氣在整個冷卻衣服110內(nèi)循環(huán)并隨后到達風(fēng)扇140的部分，并由風(fēng)扇140吸引排出外部。
流過空氣通路122的空氣在流動的過程中與浸透于內(nèi)布中的水緊密接觸并促進水分的汽化。水在汽化時會由周圍吸收汽化熱而使周圍的溫度下降。水在汽化時所吸收的熱量，如前所述為每1cc 580卡。因此僅是少量水的汽化就能達到極大的冷卻效果。而且，由于空氣是由多個開口部流入并均勻地流過整個空氣通路122，因此在整個冷卻衣服110上，水分幾乎是均勻地汽化的，故內(nèi)布120的溫度在風(fēng)扇開始運轉(zhuǎn)后急速且均勻地下降。
假如使風(fēng)扇140的旋轉(zhuǎn)方向為將空氣吹往空氣通路122，在靠近風(fēng)扇140附近的內(nèi)布120會受到強風(fēng)吹襲，在此部分大量的水分汽化而提高空氣中的濕度，因此該空氣即使在空氣通路122中進一步流動，也不能使水分充分地汽化，所汽化的水量變得不均勻，在冷卻效果上亦產(chǎn)生不均勻的情形。
然而，作為恒溫動物的人類對溫度的感受會受周圍的溫度梯度相當(dāng)大的影響。例如即使有和體溫(約37℃)相比溫度非常低的熱源(冷源)，但是其遠(yuǎn)離身體的話，在體表附近的溫度梯度就小，因此不容易感受到?jīng)鲆?。另一方面，即使體溫和冷熱源的溫度差相差不大，此冷熱源靠近體表的話，在體表附近的溫度梯度就會變大而使人感覺涼意。實驗證明，當(dāng)人在進行輕作業(yè)的場合，由離開體表數(shù)毫米左右、溫度為31℃所形成的溫度梯度最使人感到舒適。
在周圍氣溫35℃，濕度70％的情形下穿著本實施例的冷卻衣服110，供應(yīng)適量的空氣，內(nèi)布120的溫度大致能下降5～6℃，由于內(nèi)布120位于距體表數(shù)毫米的位置，若此部分的溫度下降5～6℃，則體表附近的溫度梯度大大增加，使得穿著者感到非常涼快。因此在室內(nèi)居家場合無需使用空調(diào)。而且，本實施例具有能在戶外穿著的優(yōu)點。因此，穿著冷卻衣服110的話，即使在炎熱季節(jié)中進行戶外活動亦能夠舒適地渡過。
而且，改變風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度，或是以一定間隔時間開啟、關(guān)閉風(fēng)扇并改變該時間間隔，冷卻衣服110的冷卻方法亦隨之改變。能夠?qū)?yīng)周圍的氣溫或活動的內(nèi)容，而對風(fēng)扇140的轉(zhuǎn)速、或是開啟、關(guān)閉的時間間隔加以調(diào)整而使自己感到最舒適。
此外，本實施例的冷卻衣服110在周圍的氣溫不高的時候，即使不供水給內(nèi)布140而僅以風(fēng)扇送風(fēng)，亦能夠得到冷卻的效果。這是因為如前所述，體表附近的溫度梯度對人所感受的溫度有很大的影響。當(dāng)人待在空氣對流少的屋子內(nèi)時，其周圍的溫度由大約37°的體表溫度到遠(yuǎn)處逐漸下降，溫度梯度不大。相對于此，穿著本實施例的冷卻衣服110，在不供給內(nèi)布140水的情形下使風(fēng)扇140以相當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)數(shù)運轉(zhuǎn)，即使不產(chǎn)生水的汽化所致的冷卻作用，體表附近的溫度也和室溫幾乎相同。因此，體表附近的溫度梯度相當(dāng)?shù)拇?，穿著者即使僅用風(fēng)扇140送風(fēng)，亦能感到相當(dāng)?shù)臎鲆狻?br>
如果本實施例的冷卻衣服十分的普及的話，則有可能抑制全社會的電力消耗，特別是高電力需求的夏季的電力消耗，對于燃燒石化燃料所生的二氧化碳排出量的抑制亦能發(fā)揮作用。而且，由于冷卻衣服的構(gòu)造十分簡單，制造成本非常的小。因此可以在發(fā)展中國家普及，特別是在熱帶、亞熱帶中的發(fā)展中國家內(nèi)普及，即使當(dāng)這些國家的經(jīng)濟朝向發(fā)達國家發(fā)展，對于空調(diào)的需要將不會象以前預(yù)想地增加那么快，因此，對于全球規(guī)模的二氧化碳排出量的增加能產(chǎn)生相當(dāng)?shù)囊种谱饔谩?br>
然而，對上半身均一的冷卻的話，對于身體的某部分會有變得過冷的情形。此時，例如是對應(yīng)腹部的內(nèi)布120部分朝向空氣通路122的一側(cè)，用不透水的材料制造或是僅將對應(yīng)腹部的內(nèi)布部分切除就可以了。而且，在屋外作業(yè)或運動時為了排汗，在內(nèi)布120的各處亦可開孔。在內(nèi)布120開孔的話，緊靠汗衫上的部分起到空氣通路122的作用并與其中流動的空氣接觸。因此通過在內(nèi)布120開孔，能夠產(chǎn)生將汗?jié)竦暮股姥杆俅蹈傻男Ч?br>
如前所述1cc的水的汽化熱約580卡，每小時汽化17.2cc水的話，如上所述的每小時能夠冷卻10千卡的熱。經(jīng)過計算，汽化上述水量所需的流動空氣量，在考慮溫度或濕度的狀況下大致為每秒約1升。能夠產(chǎn)生上述空氣流動量的風(fēng)扇可以在市場上買到，亦能夠得到相當(dāng)小型的成品。
作成5mm長度的襯墊用于平均體型的穿著規(guī)格，而空氣通路122的內(nèi)外壓力差相差不大，因此能夠?qū)L(fēng)扇140的消耗的電力能控制在1瓦特左右。家用攝影機等使用過的二手電池以數(shù)瓦特的供給電力的話能持續(xù)10小時左右，此二手電池用作風(fēng)扇140的電池141的話，電池能夠持續(xù)10小時或更長時間，并能夠?qū)L(fēng)扇140及電池141的總重量控制在數(shù)百克或更小。因此充一次電的話，一般的使用情形下在外出的途中無需再充電，因此亦能減少對室外活動造成的妨礙。
其次對第二實施例的變形例作說明。圖13所示為第二實施例變形例的冷卻衣服150。但是與第二實施例相同的部分使用同一標(biāo)號并省略說明。
第二實施例中內(nèi)布120的表側(cè)由細(xì)纖維狀的材料形成，并利用毛細(xì)管現(xiàn)象將水?dāng)U散到衣服的全部，但是僅靠毛細(xì)管現(xiàn)象無法將水均勻擴散至內(nèi)布120的全部。鑒于此，如圖13所示的冷卻衣服150，包括在整個衣服上依虛線所標(biāo)示的位置裝設(shè)的給水管152，裝置于腰部后側(cè)的泵151，將水經(jīng)由給水管152供給內(nèi)布120。給水管152沿著內(nèi)布120外側(cè)的纖維狀材料裝設(shè)，且其為非常細(xì)的管子而不會阻塞內(nèi)布120以及外布121間的空氣通路122。
給水管152除了與泵151連接之外為封閉的，且沿著通路例如每10cm的間隔設(shè)置多個微小孔洞。泵151以一定時間間隔的脈沖方式將水由儲水槽153供至給水管152，當(dāng)水由泵151供應(yīng)且給水管152內(nèi)的水壓瞬間提高時，由各孔洞將水慢慢滲出并均等地供給內(nèi)布120。所供給的水由內(nèi)布120的毛細(xì)管現(xiàn)象從孔洞的中心呈放射狀擴散。因此能將水分確實地擴散至冷卻衣服150的全部。設(shè)定一次的給水量為1cc左右，水的供給次數(shù)1小時為17次左右，則1小時的汽化的水為17cc左右，而與第二實施例的冷卻衣服具有相同程度的冷卻能力。
以上所說明第二實施例以及其變形例的冷卻衣服利用供給至內(nèi)布的水在汽化時由周圍吸收汽化熱，其構(gòu)造非常簡單，因此能夠低成本的制造，并且和空調(diào)相比，消耗極少的電力而能夠達到相當(dāng)冷卻效果。而且，與空調(diào)的不同之處在于不僅在室內(nèi)，在室外亦能夠利用。因此，在盛夏等的炎熱時期在室外活動時極其有用。
請參照附圖對本發(fā)明的第三實施例的冷卻安全帽作說明。圖14所示為本發(fā)明的第三實施例的冷卻安全帽的剖面示意圖。在圖中，外殼210用以保護頭部，以具有足夠強度的材料構(gòu)成。在外殼210上形成導(dǎo)入空氣用的通風(fēng)管211。通風(fēng)管211由安全帽頂部朝向前下方延伸。在通風(fēng)管211的前端部附近設(shè)置有風(fēng)扇212，通過風(fēng)扇212旋轉(zhuǎn)而由通風(fēng)口211的前端部吸入空氣。此風(fēng)扇212為本發(fā)明的送風(fēng)裝置。
外殼210的頂部設(shè)置有與通風(fēng)管211連接的孔洞213。由風(fēng)扇212吸入并通過通氣管211的空氣，經(jīng)由此孔洞213導(dǎo)入外殼210的內(nèi)部。
外殼210的內(nèi)側(cè)幾乎全部貼附上絕熱材料219。因此安全帽內(nèi)部能維持比外部盡可能低的溫度，使得后述原理的冷卻效率更能提高。絕熱材料219的內(nèi)側(cè)，設(shè)置有將此安全帽配戴人的頭部全部包覆的導(dǎo)水片220。但是在導(dǎo)水片220與絕熱材料219之間由襯墊222形成作為空氣通路221的空間。導(dǎo)水片220的下端部附近，在幾乎整個周邊設(shè)置開口部223。這些開口部作為由風(fēng)扇212吸入，并經(jīng)由通氣管211、孔洞213導(dǎo)入外殼210內(nèi)部的空氣的排出口。如上所述，在將開口部223設(shè)置在導(dǎo)水片220的下端部時，空氣則可由安全帽內(nèi)側(cè)排出，然而亦可以在外殼210的下端部周圍設(shè)置開口部，以取代在導(dǎo)水片220設(shè)置開口部。
導(dǎo)水片220在靠近空氣通路221一側(cè)(外側(cè))充分地潤濕，但靠近頭部一側(cè)(內(nèi)側(cè))則完全干燥。因此配戴安全帽時不會弄濕頭部。導(dǎo)水片220可以通過在內(nèi)側(cè)和外側(cè)分別使用不同的材料來構(gòu)成，例如可以通過在外側(cè)使用容易浸透水的紗布材質(zhì)，且在內(nèi)側(cè)使用不透水的聚乙烯外罩組合而成。
導(dǎo)水片220的內(nèi)側(cè)設(shè)置有以網(wǎng)眼狀材質(zhì)形成的帶狀布所編成的支撐帶224。當(dāng)配戴此安全帽時，支撐帶224與配戴者的頭部接觸，經(jīng)由此支撐帶224使配戴者的頭部承載該安全帽。
安全帽的下端部沿著外殼210的四周設(shè)置有聚乙烯醇等形成的環(huán)狀海綿225。海綿225嵌入由導(dǎo)水片220的下端部向外側(cè)回折所形成的環(huán)狀溝槽。導(dǎo)水片220回折的尖端部則固定在外殼210的下端部上。
海綿225能保持100cc的水量。當(dāng)海綿225如上所述由導(dǎo)水片220支撐住時，導(dǎo)水部220的外側(cè)面與海綿225緊密接觸。因此導(dǎo)水片220的纖維以毛細(xì)管現(xiàn)象將海綿225所吸附的水吸上去，且擴散至整個導(dǎo)水片220。這樣導(dǎo)水片220外側(cè)的整個表面能總是保持濕潤。
對海綿225補充水可以如上所述地由導(dǎo)水部220的開口部230進行，也可以將海綿225從安全帽上拆下，使之充分吸水后再裝回原來的位置。
下面對本實施例的冷卻安全帽的冷卻原理作說明。在由海綿225所吸上來的水近乎浸透整個導(dǎo)水片220時配戴上安全帽，再將風(fēng)扇212的開關(guān)打開。外部的空氣由通氣管211經(jīng)過孔洞213導(dǎo)入安全帽的內(nèi)側(cè)?？諝馔ㄟ^絕熱材料219與導(dǎo)水片220間所形成的空氣通路221，流至安全帽的下側(cè)而由開口部223排出。此流通過程中，由于空氣與導(dǎo)水片220的外側(cè)緊密接觸，而能夠促進導(dǎo)水片220所含水分的汽化。汽化的水分隨著流動的空氣由開口部223排出外部。
但是，液體在汽化為氣體分子時會由周圍吸收汽化熱，因此導(dǎo)水片所含的水分溫度得以降低。與導(dǎo)水片220相當(dāng)接近的頭部能被該低溫冷卻。因此，經(jīng)由導(dǎo)水片220配戴安全帽的人的頭部能夠被冷卻。由于汽化熱所致的冷卻效果非常明顯，即使在盛夏的烈日中作業(yè)的場合，配戴本實施例的冷卻安全帽的話，也能感到相當(dāng)?shù)臎鲆饣蚴抢涠?。因此能夠有效的防止體力的消耗、注意力降低以及作業(yè)效率降低。
利用水的汽化熱的冷卻原理，與前述各實施例相同，基于高等動物所具有的以出汗方式降溫的機制，即在炎熱出汗時，以汗水蒸發(fā)時會將汽化熱奪走使身體降溫，將此機制應(yīng)用發(fā)展而得。本實施例的方法中，水的蒸發(fā)量(相當(dāng)于動物的發(fā)汗量)能夠通過改變流動的空氣流量自由地控制。空氣量的調(diào)節(jié)能夠在連接在風(fēng)扇與電源間的旋鈕(未圖示)控制。作為風(fēng)扇電源的電池(未圖示)可以裝設(shè)在安全帽的本體，亦可以收納在適當(dāng)?shù)暮凶觾?nèi)而掛在腰部，以導(dǎo)線與安全帽連接。
而且，人類或動物在出汗時所吸收的汽化熱，不僅降低皮膚的溫度，對于蒸發(fā)水分的溫度亦有降低的作用，然而此冷卻的水分對于身體的冷卻幾乎沒有幫助，而直接擴散到空氣中。相對于此，本發(fā)明的方式在汽化時同時被冷卻的空氣在非?？拷^部的地方流動，頭部附近的溫度梯度變得很大。溫度梯度變大的話有利于促進由頭部放熱，更能使人感到?jīng)隹?。此外，由于此安全帽?nèi)部的冷卻空氣由開口部23排出，以此風(fēng)吹向頭部以及臉部亦能夠增加清涼感。
如上所述，1cc的水汽化時約吸收580卡的熱。即使單位時間汽化的水量僅有一點點，也能得到相當(dāng)?shù)睦鋮s效果。而且，由于單位時間的汽化水量僅需一點點，風(fēng)扇亦可以非常的小，也能夠?qū)⑾牡碾娏刂圃诤苄〉某潭?，因此電池的持續(xù)時間變得相當(dāng)?shù)拈L。
下面對本發(fā)明的第三實施例的變形例作說明。此變形例的冷卻安全帽，其特征是能夠用市售的作業(yè)用安全帽加以制造。以下對其主要的制造方法作說明。
圖15為市售的最普通作業(yè)用安全帽的剖面示意圖。如圖15所示，作業(yè)用安全帽230由外殼231以及其內(nèi)側(cè)的頭部支撐帶232所構(gòu)成。頭部支撐帶232由帶狀的布編成配戴時包覆頭部的形狀，并以外殼231下端內(nèi)側(cè)的金屬配件214與外殼231固定。而且頭部支撐帶232的金屬配件234附近設(shè)置襯墊235，使頭部支撐帶232與外殼231間保持恒定的間隔。在配戴安全帽230時，即使從安全帽外側(cè)受到?jīng)_擊，頭部和外殼231亦不會互相沖撞。頭部支撐帶232與外殼231間的空間233在裝設(shè)后述的導(dǎo)水片后形成空氣通路。在配戴安全帽230時，頭部支撐帶232的延伸部位在下顎處以鈕扣連結(jié)，以將安全帽230固定在頭部。
如圖15所示，由于金屬配件234能夠裝卸，頭部支撐帶232能夠從外殼231上取下。實際上外殼231的頂部設(shè)置有如圖14所示相同的孔洞，并可以進一步設(shè)置通風(fēng)管以及風(fēng)扇，這些部件在圖15中省略。
從外殼231中拆下的頭部支撐帶232的外側(cè)如圖16所示的被覆上導(dǎo)水片236。導(dǎo)水片236的形狀與規(guī)格，在考慮到需被覆在頭部支撐帶232的外側(cè)的情況下，做的比頭部支撐帶略大。而且，導(dǎo)水片236中對應(yīng)金屬配件234的部分，為了不妨害到金屬配件134的裝卸而加以切除。此狀態(tài)下再將頭部支撐帶232放回外殼231中，導(dǎo)水片236被覆的頭部支撐帶232用金屬配件234固定于外殼。
在導(dǎo)水片236的下端部，設(shè)置能夠含水且由聚乙烯醇形成的海綿237作為供水裝置。如圖14所示的實施例為在下端部的周圍整個設(shè)置環(huán)狀的海綿時，而在該變形中用幾厘米長的海綿段以恒定間隔配置。
圖14所示的第三實施例的冷卻安全帽中，風(fēng)扇于通氣管的前端由外部吸入空氣，再由外殼的頂部送入安全帽的內(nèi)部。相對于此，此處的構(gòu)造正好相反，是由安全帽的內(nèi)部將空氣向上吸至安全帽的頂部再向外排出。通過風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)從海綿237間的空隙吸引外部的空氣。然后，空氣經(jīng)由導(dǎo)水片236與外殼231間的空氣通路233向上流動，最后由外殼231頂部的孔洞向外部排出?？諝庠诹鹘?jīng)空氣通路233時，促進導(dǎo)水片236中所含水分的汽化，以冷卻頭部，其原理和第三實施例相同，此處省略詳細(xì)說明。
如上所述的空氣在安全帽中由下往上的方向流動有下列的優(yōu)點。導(dǎo)水片236以毛細(xì)管現(xiàn)象將海綿237所含的水由下往上吸上去，由于是克服重力向上升的緣故，導(dǎo)水片236所含的水量在設(shè)置海綿237的下端部較多，靠近頂部則變得較少。另一方面，進入空氣通路的空氣濕度，隨著在空氣通路的流動期間水的汽化而逐漸升高，相對的汽化水的能力就逐漸下降。因此空氣的流通方向由下往上的話，水分多的下端部較多的水汽化，相對應(yīng)的在水分少的頂部汽化的水量亦變少。亦即是，通過使空氣由安全帽的下端往上流動，汽化的水量也能夠?qū)?yīng)導(dǎo)水片236的含水量有效地變化。
下面對第三實施例的其他變形例作說明。配戴上述實施例以及第一變形例的安全帽，在作業(yè)時能確保頭部的涼快，然而在盛夏的炎熱時期進行戶外的重勞動時，頭部還是會出汗。為了將汗水有效汽化，在前述實施例或是第一變形例的導(dǎo)水片上對應(yīng)頭頂部的部分設(shè)置小空氣孔。
依此情形在第三實施例的情況下，由風(fēng)扇從外部吸引的空氣不僅只供給空氣通路，還經(jīng)由空氣孔直接吹向配戴者的頭部，在頭部與導(dǎo)水片之間向下流動。在第一變形例的冷卻安全帽的情況下，由風(fēng)扇吸引空氣沿著空氣通路向上流動之外，空氣也在配戴者的頭與導(dǎo)水片之間向上流動。
通過這種空氣的流動，能有效的汽化配戴者頭部的汗水，吸收汽化熱。因此，在導(dǎo)水片所含的水汽化之外，更加上頭部汗水的汽化，而能更感到?jīng)隹?。更進一步的，汗的汽化作用能解除汗水弄濕頭部的不快感。因此能有效的防止作業(yè)中注意力降低，亦能夠提升作業(yè)效率。
在這種情況下，頭部與導(dǎo)水片之間流動的空氣量可由空氣孔的大小加以變化，根據(jù)各種具體用途，最適合的空氣孔大小可由實驗決定。
第三實施例可作上述實施例外的種種變更，然而這些變更亦屬本發(fā)明的技術(shù)范圍。例如在上述實施例的結(jié)構(gòu)中，是沿著外殼設(shè)置通風(fēng)管，在其前端附近設(shè)置風(fēng)扇，由此吸入外部的空氣，然而其構(gòu)成亦可以采用例如在外殼的頂部附近設(shè)置風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)而將通風(fēng)管省略。而且，上述各實施例中作為供水裝置的海綿設(shè)置在外殼下側(cè)的周圍，然而亦可以例如設(shè)置在外殼頂部的附近。此外，供水裝置亦可以是在安全帽的下端部或是外殼的外側(cè)設(shè)置的塑料容器，在其中注入水后再將導(dǎo)水片浸入。
上述實施例主要是對作業(yè)用的安全帽作說明，然而作為摩托車頭盔的許多各式安全帽，能夠適用于本發(fā)明是不言自明的。而且，不僅只是作業(yè)用或是摩托車用的安全帽，只要是通常的帽子具備有與安全帽外殼相當(dāng)強度的部分，再設(shè)置供水裝置、送風(fēng)裝置的話，此帽子亦能適用本發(fā)明，在炎熱季節(jié)作戶外活動時，可以利用來作為冷卻頭部用的帽子。
在摩托車頭盔的應(yīng)用場合可以省略作為送風(fēng)裝置的風(fēng)扇。即，在摩托車頭盔上設(shè)置空氣入口，當(dāng)摩托車行駛時利用頭盔所受的風(fēng)壓，將空氣由空氣入口導(dǎo)入，而此空氣在具有導(dǎo)水片的空氣通路中流動，將導(dǎo)水片中所含的水汽化。這種情況下空氣入口作為送風(fēng)裝置。通過這種結(jié)構(gòu)，由于無需風(fēng)扇以及驅(qū)動風(fēng)扇的電源，構(gòu)造變得非常簡單，而能夠削減制造成本。
使用如上所述的本發(fā)明的冷卻安全帽的話，由于利用水的汽化熱有效地冷卻頭部，即使于炎熱的夏季進行室外作業(yè)或騎乘摩托車等活動的場合，由于頭部被冷卻而感到?jīng)隹?，能夠有效地抑制體力的消耗、注意力的降低以及作業(yè)效率的降低等。
如上所述，本發(fā)明是在周圍的空氣于身體的表面附近流通的同時，空氣與大范圍擴散的水緊密接觸并使之汽化，利用此時吸收汽化熱而使體表附近的溫度降低，強制溫度梯度變大以使身體冷卻，而能夠適用于在高溫難眠之夜等確保舒適睡眠的枕頭、即使在高溫環(huán)境下亦能舒適渡過的衣服以及安全帽或帽子等。
權(quán)利要求
1．一種冷卻枕，包括空氣通路，作為空氣路徑；水保持構(gòu)件，設(shè)置于所述空氣通路上，至少在與所述空氣通路的接觸一側(cè)呈濕潤狀態(tài)而保持水分；所述冷卻枕通過所述水保持構(gòu)件中所吸附的水在通過空氣通路流動的空氣中汽化時所吸收的汽化熱，將置于所述水保持構(gòu)件上的頭部直接、或是經(jīng)由熱傳導(dǎo)構(gòu)件進行冷卻。
2．如權(quán)利要求1所述的冷卻枕，其特征在于具有送風(fēng)裝置，強制將空氣送入所述空氣通路；以及供水部，通過所述水保持構(gòu)件的吸水作用，向所述水保持構(gòu)件持續(xù)供水。
3．如權(quán)利要求1或2所述的冷卻枕，其特征在于，所述水保持構(gòu)件可拆卸地裝配在所述空氣通路上。
4．如權(quán)利要求2或3所述的冷卻枕，其特征在于，包括控制送風(fēng)裝置的送風(fēng)能力的控制裝置。
5．一種冷卻裝置，包括空氣通路，用以作為空氣路徑；水保持構(gòu)件，設(shè)置在所述空氣通路上，至少在與所述空氣通路的接觸一側(cè)呈濕潤狀態(tài)而保持水分；所述冷卻裝置通過所述水保持構(gòu)件中所吸附的水在通過所述空氣通路流動的空氣中汽化時所吸收的汽化熱，將坐于所述水保持構(gòu)件上的人或動物直接、或是經(jīng)由熱傳導(dǎo)構(gòu)件進行冷卻。
6．一種冷卻衣服，包括衣服成形材料，具有位于與身體接觸一側(cè)的內(nèi)布及位于所述內(nèi)布外側(cè)的外布，從而在兩者之間形成一空氣通路；供水裝置，將水供給所述衣服成形材料的所述內(nèi)布；送風(fēng)裝置，使空氣在所述空氣通路中流通，并在流通后將空氣排出；所述冷卻衣服通過空氣在所述空氣通路中流通而將供給所述內(nèi)布的水汽化，利用此時奪走的汽化熱來冷卻穿著者。
7．如權(quán)利要求6所述的冷卻衣服，其特征在于，所述內(nèi)布與所述空氣通路接觸一側(cè)由纖維材料形成，使得通過所述纖維材料的毛細(xì)管現(xiàn)象，由所述供水裝置所供給的水將所述整個內(nèi)布浸透。
8．如權(quán)利要求6或7所述的冷卻衣服，其特征在于，所述送風(fēng)裝置在經(jīng)所述空氣通路的端部所設(shè)的開口部將流入所述空氣通路內(nèi)的空氣吸入的方向運行。
9．如權(quán)利要求6、7或8所述的冷卻衣服，其特征在于，供水裝置是由下列裝置形成水保持構(gòu)件，用以保持水分；以及導(dǎo)水裝置，將水由所述水保持構(gòu)件導(dǎo)入所述內(nèi)布。
10．如權(quán)利要求9所述的冷卻衣服，其特征在于，所述水保持構(gòu)件由海綿形成。
11．如權(quán)利要求6、7或8所述的冷卻衣服，其特征在于，所述供水裝置包括儲水槽，用以儲存水；給水管，沿著所述內(nèi)布設(shè)置；泵，用以將所述儲水槽中的水送至所述給水管；其中，由所述泵將所述儲水槽中的水送至所述給水管，通過所述給水管所設(shè)置的孔洞將水供給所述內(nèi)布。
12．一種冷卻安全帽，包括外殼，用以保護配戴者頭部；導(dǎo)水構(gòu)件，配置在所述外殼內(nèi)側(cè)，并在導(dǎo)水構(gòu)件與所述外殼之間形成空氣通路，至少在與所述空氣通路的接觸一側(cè)使水浸透其表面；供水裝置，用以供給所述導(dǎo)水構(gòu)件水分；送風(fēng)裝置，用以將外部的空氣導(dǎo)入所述空氣通路；以及當(dāng)空氣在通過所述空氣通路流動時，將所述導(dǎo)水構(gòu)件所含的水分汽化以冷卻配戴者的頭部。
13．如權(quán)利要求12所述的冷卻安全帽，其特征在于，所述供水裝置設(shè)置于所述外殼的下周邊，且在所述導(dǎo)水構(gòu)件中，將由所述供水裝置吸上來的水通過毛細(xì)管現(xiàn)象浸透與所述空氣通路的接觸一側(cè)。
14．如權(quán)利要求12或13所述的冷卻安全帽，其特征在于，所述送風(fēng)裝置在配戴的安全帽中形成由所述安全帽的下端部向上的氣流。
15．如權(quán)利要求12、13或14所述的冷卻安全帽，其特征在于，所述供水裝置由海綿狀的水保持材料構(gòu)成。
16．如權(quán)利要求12、13、14或15所述的冷卻安全帽，其特征在于，所述送風(fēng)裝置為風(fēng)扇且所述冷卻安全帽包括用于控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制裝置。
17．如權(quán)利要求12、13、14或15所述的冷卻安全帽，其特征在于，所述送風(fēng)裝置為空氣入口，利用行駛時所受的風(fēng)壓將外部的空氣導(dǎo)入。
18．如權(quán)利要求12、13、14、15、16或17所述的冷卻安全帽，其特征在于，所述導(dǎo)水構(gòu)件具有空氣孔，使在所述空氣通路中流動的一部分空氣經(jīng)所述空氣孔流至所述導(dǎo)水構(gòu)件與頭部之間。
全文摘要
本發(fā)明提供便于準(zhǔn)備、能長時間持續(xù)冷卻能力、無需費事?lián)Q水、在夏天難眠的夜晚或感冒發(fā)熱時有效的冷卻枕;消耗電力少,且構(gòu)造簡單能夠避暑,且在高溫環(huán)境下亦能夠感覺舒適的冷卻衣服;及能夠消除炎熱導(dǎo)致的不快感,防止體力的消耗、注意力降低、作業(yè)效率降低,提高作業(yè)等的安全性的冷卻安全帽。上述冷卻枕、冷卻衣服、冷卻安全帽,都基于下述原理:使空氣與身體附近富含水分的纖維狀材料緊密接觸地流動,促進水分汽化,以吸收汽化熱將頭部、身體等冷卻。因此,具備有送出空氣的風(fēng)扇,使空氣流通的通路以及構(gòu)成通路且含水的汽化片等。
文檔編號A41D13/005GK1310592SQ98814244
公開日2001年8月29日 申請日期1998年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月30日
發(fā)明者市ク谷弘司 申請人:斯福特開發(fā)研究所股份有限公司