冷却服
少なくとも２つの化合物の混合物であり、且つ５℃から３０℃の融点及び１から５℃の融解温度域を有する相変化物質を含む衣類製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、服、特に温度調節を特定的に制御するようになっている衣類に関する。本発明に係る服は、能動的に熱制御を行うものであり、この点で、体熱の保持又は環境の高温による有害な体温上昇を防止するように企図した断熱材によって機能する受動的なシステムとは異なる。本発明は、運動選手の熱ストレスを最小化して競技成績の向上を実現にするために使用する服を特定的に参照して説明される。しかし、本発明の応用可能性は、そのような用途に限定されるものではなく、他にも広範囲の実用的な応用例を構想するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱ストレスは、体深部温度（約３７℃）を正常化するのに十分な熱エネルギーを放散する体の冷却機序の不全である。熱ストレスは、反応時間の低下、気力減退／嗜眠、注意力の欠損、及び筋肉記憶の喪失を招く恐れがある。これは、能率低下、機能喪失、個人的快適さの減退、最悪の場合には、個人生命の安全性の低下を招く恐れがある。
【０００３】
従って、身体機能を最適化するためには、特に高温環境中の肉体的労作時に体温を安全水準以内に維持することが重要である。これは、運動選手が何らかの形態の競技前／試合前の通常のウォームアップ動作を行い、且つ／又は長時間に亘って、例えば、トラック及びフィールド競技の競技間に、高温環境中に留まる必要性が想定されるスポーツでは特に重要である。実際に、研究では肉体的労作の前に体を事前に冷却すると、高温環境における運動選手の生理学的緊張が軽減され、それによって一般に成績の向上及び／又は熱ストレスの最小化が可能であることが証明されている。
【０００４】
着用者に冷却効果をもたらすために、衣類の改良に多大の努力が傾注されてきた。周囲環境中の温度変化に応答して物理的状態が変化することによって機能する相変化物質（ＰＣＭ）に多くの注目が集まっている。外部温度が固体ＰＣＭの融点を上回るとき、ＰＣＭは必要な潜熱を周囲から吸収することによって融解する。他方では、周辺温度が液体ＰＣＭの融点を下回るとき、蓄えられた潜熱の放出によって凝固が起きる。
【０００５】
融解過程時に冷却をもたらすために、氷から水への相変化に幅広く依存してきた。しかし、この場合には、不快感及び／又は寒けを回避するために、体も氷から適切に断熱されねばならない。断熱の必要性は、このようなシステムに依存する服の全体的な嵩及びコストが増大する恐れがある。氷も柔軟性に欠け、それは服を着用する面倒さ及び着心地の悪さに繋がり得る。氷の柔軟性の欠如が体の輪郭との緊密な熱接触を阻害する場合には、冷却性能も低下し得る。
【０００６】
無機塩水和物も一般的に使用される。これらは安価であり、且つ好ましい蓄熱特徴を示す傾向を有する。しかし、これらの塩は分離する嫌いがあり、活性体積の減少をもたらす。塩水和物はまた、過冷却（凝固の開始が遅れる）を示し、蓄熱システムで時として使用される金属を腐食する嫌いを有し得る。
【０００７】
パラフィン蝋及び同様物も利用されてきた。これらは化学的に安定傾向にあり、過冷却効果を殆ど示さないか又は全く示さず、相対的に安全で非反応性である。それらの易燃性は、適切に封じ込めることによって抑制可能である。しかし、通常の市販されている蝋は、固体状態では低い熱伝導率を示し、しかも完全な相変化が見られる温度域が広いという嫌いがある。その結果として相変化が非常に遅いか又は不完全であり、従って感受性が乏しい。大きな体積変化も相変化に伴い、従ってそれは封入に問題が生じ得る。
【０００８】
繊維素材に温度調節特性を付与するために、ＰＣＭを繊維、繊維製品、発泡樹脂製品、及び／又は被覆表面の中に微小カプセル化することも知られている。しかし、微小カプセルは微小であるという嫌いがあり、その結果としてＰＣＭの熱容量が相対的に小さくなる。汗などの水分が繊維素材の内部実質の中に取り込まれる恐れがあり、これもＰＣＭの熱容量の損失となり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態は、以上に説明した問題に対処しようとするものである。本発明は、数多くの様々な実施の形態を取り得る。これらの実施形態を個別に又は任意の組合せで使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態では、本発明は適切な温度調節特性を有するように特定的に配合されたＰＣＭを使用することにある。本実施形態によれば、本発明は、少なくとも２つの化合物の混合物であり、５から３０℃、例えば、１０から３０℃の融点及び１から５℃の融解温度域を有するＰＣＭを含む衣類製品を提供する。
【００１１】
有利なことに、使用したＰＣＭは５から３０℃の融点を有している。本開示の文脈では、融点という用語は、ＰＣＭが相変化し始める温度を意味することが意図されている。所与の固体物質では、固体から液体への完全な融解は単一の不連続な温度で生じるのではなく、ある一定の温度域に亘って生じることが理解されよう。説明した実施形態によれば、この温度域は１から５℃である。
【００１２】
ＰＣＭが５℃から３０℃の融点を有するということは、それは着心地の良さを確保するために追加的な断熱材の必要もなく皮膚と密接に関係して設け得ることを意味する。これは、全体的な熱交換効率及び感受性の増大に繋がる。これは、ＰＣＭと着用者の皮膚との間に断熱材の必要がないことにより、この衣類製品の嵩が小さくなり得ることも意味する。本発明に係る衣類製品は通常、皮膚と直に接触して、又は皮膚を覆う衣類の層と接触して着用される。後者の場合には、その衣類は、皮膚と本発明に従って使用されたＰＣＭとの間の熱伝達に対する抵抗が最小限になるように、薄くて密着していることが好ましい。
【００１３】
衣類製品は、予想されるように、特にＰＣＭが着用者の皮膚と密接な熱関係で設けられるときに融点が低くなると不快な寒けを感じる恐れがあるので、ＰＣＭに関する融点域の下限が選択される。この幅の上限は、効率的に冷却するのに着用者の皮膚温度とＰＣＭの融解温度との差が十分に大きくなる必要があるので選択される。一般に、熱が皮膚からＰＣＭに流れるのに都合の良い温度傾斜が存在すれば、皮膚は冷却されることになる。皮膚とＰＣＭとの間の温度差は、急速な熱伝達を確保するために十分に大きくすべきである。温度傾斜が大きくなればなるほど、所与の冷却度を実現するためには、それだけ皮膚に流れる血液量が少なくならねばならない。しかし、これは寒けを引き起こす嫌いがある。ＰＣＭの温度が低すぎると、体深部から皮膚への熱伝達を不十分にする程まで皮膚の血流が減少する可能性があり、従って体は熱を保持しようとすることになる。これは逆効果となろう。実施では、ＰＣＭの選択及び／又は製品設計は、そのような配慮を勘案して個人毎に異なることが想定される。特定個人の成績に影響する冷却の程度及び持続時間も明らかに主要な関心事である。
【００１４】
好ましくは、ＰＣＭの融点は５℃から２４℃である。このような好ましい融解温度及び融解温度域は、ＰＣＭの望ましい特徴を最適化しようとするものである。
【００１５】
選択されたＰＣＭは、本発明の冷却服を着用すべき周囲温度条件で、皮膚温度を下回る融解温度（動作温度）を有することになる。その結果として、ＰＣＭは、それによって平熱を下回る３２℃まで皮膚温度を低下させることができる。その結果は、体深部温度の僅かであるが、適切な大きさの低下である。ＰＣＭによる吸熱によって体深部温度を低下させるのは、熱応力の発生を抑制し、可能性として運動能力の向上に繋げようとするものである。
【００１６】
本実施形態で使用されるＰＣＭは、１から５℃の融解温度域を有する。ＰＣＭの融解は、ＰＣＭ融解時に急速な熱吸収を確実に行うので非常に狭い温度域で生じることが望ましい。その結果は急速な温度調節応答である。このことは、一旦液体への相変化が完全に行われたら、ＰＣＭが急速に再凝固して、再びすぐに使用可能であることも意味する。これは、衣類製品が短時間のみ着用される状況及び／又は衣類製品の冷却能力が冷却によって迅速に再生しなければならない状況では特に有用である。ＰＣＭは、１から４℃、例えば、１から３℃の融点域を有することが好ましい。
【００１７】
実施では、所与のＰＣＭの冷却能は、その融解熱を基準にして測定され、典型的には、ＰＣＭの単位質量を融解するために必要なエネルギー量であるとして測定される。ＰＣＭに関する融解熱は、通常の技法によって算出可能である。本発明の実施に有用なＰＣＭは、一般に１５０ｋＪ／ｋｇから２５０ｋＪ／ｋｇの融解熱を有する。より大きな融解熱を有するＰＣＭは、単位質量当たりより多くの熱を吸収する能力を有することが理解されよう。これは、より小さい融解熱を有するＰＣＭと比較するとき、同じ最大の熱負荷（融解熱×質量）を実現するために、大きな融解熱のより少ないＰＣＭで済むことを意味する。しかし、ＰＣＭの融解熱は、ＰＣＭを選択する際に大抵の場合に考慮される唯一の要因ではない。上で説明したＰＣＭの融解特徴も明らかに重要な考慮すべき事柄である。
【００１８】
適切な融解特徴を発揮するＰＣＭは、望ましい特性の組合せを提供するために、（少なくとも２つの）化合物を混合することによって配合可能であり、本発明の重要な態様は、とりわけ、例えば、局所的な温度環境に基づく必要な冷却程度、この衣類製品の着用想定期間、及び／又はこの衣類製品の冷却機能の再活性／再生に想定される利用可能な期間に応じて、企図する応用例のためにＰＣＭ特性を調製することにある。
【００１９】
通常ＰＣＭは、５から２０個の炭素原子を典型的に有するアルカン（パラフィン蝋）の混合物を含む。通常は、アルカンは大部分（少なくとも９５％）直鎖である。幾つかの市販のこのような化合物の混合物は、説明したＰＣＭ特徴を実現するのに適切な割合の構成成分を含むことはない。従って、適切な特性を有するＰＣＭを生産するために特定の混合物の留分を分離することが必要になり得る。
【００２０】
典型的には、ｎ−アルカンの混合物は、相対的に低い範囲の炭素数分布を有する化合物から構成されている。このために適切に小さい融点域を有するＰＣＭをもたらすことが想定される。例えば、ＰＣＭは大部分が（少なくとも９０％）Ｃ１０〜Ｃ２０、又はＣ１５〜Ｃ２０のｎ−アルカンの混合物を含み得る。この混合物は大部分が（少なくとも９０％）Ｃ１４〜Ｃ１８又はＣ１６〜Ｃ１８のｎ−アルカンを含むことが好ましい。アルカンの留分（ナローカット）は、分別などの選択的除去技法及び、例えば、分子ふるいを使用して選択吸収を利用することによって分離可能である。別法として、有用なＰＣＭは、市販の高純度ｎ−アルカンを混合することによって配合可能である。構成成分の割合は、ＰＣＭの特性を調製するために必要に応じて調節可能である。本発明に係る目的は、ＰＣＭの効率向上によって相対的に少量のＰＣＭを使用することであり、且つ本明細書で説明する他の様々な実施形態に寄与することである。
【００２１】
ｎ−アルカンの混合物を含み、且つ望ましい一連の特徴を有する適切なＰＣＭは、例え
ば、ＲＴ２及びＲＴ２０という名称でルビサーム社（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）及びアスタースタット・サーモスタット社（Ａｓｔｏｒｓｔａｔ Ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ）などからも市販されている。蝋及び高純度のシングルｎ−アルカン製品（混合によるＰＣＭの配合用）が、ハルターマン・プロダクツ社（Ｈａｌｔｅｒｍａｎｎ Ｐｒｏｃｕｃｔｓ）、アルファ・イーサ社（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ）、アプラティム・インターナショナル社（Ａｐｒａｔｉｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）、及びシグマ・アルドリッチ社（Ｓｉｇｍａ
Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手可能である。
【００２２】
ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２及びＲＴ２０の使用は、本発明の実施に十分適切であることが判明した。ＲＴ２製品は、大部分がテトラデカンであり、約６℃の融点を有し、且つ±２℃の融点域を示す。それは２１４ｋＪ／ｋｇの融解熱も有することが報告されている。このようなＰＣＭの融点であれば、通常では使用前にそれを「活性化」するために冷凍庫が必要である。活性化の手段は利用可能な時間に依存する。ＲＴ２０製品は、基本的にヘプタデカン及びオクタデカンから成り、少量のテトラデカン、ペンタデカン、ドデカン、ノナデカン、及びエイコサンを含有する。この製品は、約２２℃の融点、±２℃の融点域、及び約１７２ｋＪ／ｋｇの報告された融解熱を有する。利用可能な時間の長さに応じて、ＲＴ２０製品は、空調室内（約１８℃未満）、冷蔵庫内、又は冷凍庫内に保管することによって使用前に「活性化」可能である。
【００２３】
ＰＣＭの好ましい特徴には、
１． 着用者の熱負荷を吸収するために必要な最小限の推定ＰＣＭ量を確保する大きな熱貯蔵；
２． 着用者の皮膚温度及び冷却された雰囲気（冷却機能の再生に関して）に対する急速な応答性を確保する相対的に一定の温度で生じる熱貯蔵並びに熱放出；
３． 適切な封じ込めが熱伝達に使用できない表面積を過剰にもたらすことのない相変化時の小さい体積変化（例えば、完全融解時に１７％未満の膨張）；
４． ＰＣＭ転移の可逆性における適切な動的特性を確保する高結晶化度；
５． 問題にならないＰＣＭ再生時の過冷却（吸収されたエネルギーはすべて冷却された雰囲気に放出されることが必要である。過冷却が生じると、熱力学的に準安定態にある結晶構造が形成され、たとえあっても、融解物の完全な凝固がゆっくり行われて長い再生時間及び貯蔵された熱エネルギー量の損失をもたらす。）；
６． 環境に対する安全性及び非毒性；及び
７． 再生処理可能性が含まれる。
【００２４】
通常では、ＰＣＭは別々のパック又は小袋の形態で衣類製品の中に設けられる。通常の包装システム及び配置を使用して小袋が衣類製品の中に設けられる。しかし、本発明の別の実施形態は、衣類製品の中で使用するためにＰＣＭをカプセル化する方式に関する。
【００２５】
上で留意したように、ＰＣＭの封じ込めが問題になり得る。これは、ＰＣＭの包装に使用される材料が幾つかの有益な特性を発揮しなければならないからである。使用される材料は、それが破裂耐性、引裂耐性、及び剥離耐性であるように十分に強靱でなければならない。材料はまた、冷却すべき表面と接触する表面積を最大化するために柔軟であることが望ましい。材料の強度及び柔軟性も、ＰＣＭが相変化するときの体積膨張による漏れを回避する上で重要な特性である。
【００２６】
ＰＣＭ用の包装材料は、収納されたＰＣＭに対して本質的に不活性であり、腐食を受けることもなく、その特性が著しく悪影響を受けることがないことも望ましい。幾つかのＰＣＭはある一定の層を透過する場合があり、長期間使用するとＰＣＭの発汗が生じる。同様に、材料は、水蒸気（汗の形態にある）などの外部化学種が容器本体の中に進入し、従ってＰＣＭの中に進入するのを防止しなければならない。材料は、気体の進入もＰＣＭ特
性に悪影響を及ぼし得るので、気体（例えば、Ｏ２）不透過性であることも好ましい。ＰＣＭを包装するために使用される材料は、ＰＣＭの損失を防止し且つ製造を容易にするために適切に封止可能であることも望ましい。使用される材料は熱封止されることが好ましい。
【００２７】
材料は、その全体にまたＰＣＭから熱が伝達するのを最大化する適切な熱伝達特性も発揮しなければならない。これは、使用する際に着用者の効率的な冷却を助け、且つＰＣＭの冷却時に冷却能力の急速な再生を助けることになる。
【００２８】
本発明によれば、これらの望ましい特性は、単層の材料ではなく積層を使用して実現可能であることが判明した。従って、本発明は積層薄膜によってカプセル化したＰＣＭも提供し、そこでは積層薄膜が外部熱封止層とＰＣＭに対して不透過性の内部層とを含む。ここで「外部」及び「内部」という用語は、積層体の層の相互及びＰＣＭに対する相対位置を指す。説明した実施形態では、外部層は内部層に対してＰＣＭから遠隔にある。しかし追加的な層も存在し、「外部」及び「内部」という用語は、層の位置を絶対的な言葉で定義しようとするものではない。
【００２９】
好ましい一実施形態では、積層は、熱封止層の間に差し挟まれた、ＰＣＭに対して不透過性である層を含む３層薄膜である。このような配置は、積層の両方の外部層が熱封止可能であるので、カプセル化されたＰＣＭを製造する際の融通性を高める。
【００３０】
説明した実施形態では、それぞれの層毎に選択された材料は、強度、破裂耐性、引裂耐性、剥離耐性、及び柔軟性などの望ましい特性を個々に又は組合せで設け得る。積層の使用は、これらの特性をいずれか１つの材料によって設ける必要がないことを意味する。明らかなことであるが、積層自体が望ましい水準の柔軟性及び熱伝導率を発揮すべきであり、それに従って層毎に材料が選択され、且つ層毎に厚さが選択される。積層の厚み全体は３０から１５０μｍが望ましく、５０から１００μｍがより好ましい。
【００３１】
上で画定したＰＣＭの種類と共に使用するのに特に好ましい積層は、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の層間に差し挟まれた（二軸延伸）ナイロン層を含む。このナイロンは、構造上の剛性を与え、適切な化学的耐性及び摩擦耐性を与える。ＬＬＤＰＥは、水に対する障壁特性を与え、且つ熱封止可能である。ナイロン層は典型的に１０から５０μｍの厚さであり、ＬＬＤＰＥ層は５０から１００μｍの厚さである。ナイロン層は約１５μｍの厚さであり、ＬＬＤＰＥの各層は約５１μｍであることが好ましい。このような積層は、例えば、ＲＡ４６３という名称でクライオバック社（Ｃｒｙｏｖａｃ）から市販されている。
【００３２】
カプセル化されたＰＣＭは、縁回りが封止されている積層の小袋／パックを形成することによって典型的に調製され、この積層には小袋の内部にＰＣＭが挿入可能であるように適切にサイズ決めされた非封止部分が備わっている。縁は通常では従来の技法によって熱封止される。一般に、封止幅が広ければ広いほど、それだけ封止体は強くなる。当業者なら、カプセル化したＰＣＭの応用を企図する分野であれば、使用するのに適切な封止幅の決定に問題はなかろう。封止体幅は、使用材料の節約のために最小限にされることが好ましい。
【００３３】
所定の体積（小袋の体積容量に基づいて）のＰＣＭの事前成型ブロックは、小袋の中に挿入され、熱封止によって所定の箇所に封止され得る。この場合に、優勢な温度条件はＰＣＭが固体の形態にあるようになっているのは明らかである。別法として、小袋が充填される優勢な温度条件は、ＰＣＭがゲル又は液体であることを意味し得る。この場合に、ゲル又は液体は、熱封止の前に小袋の内部に送出される。典型的には、ＰＣＭは熱封止の前
に凍結される。これは、このような過程の熱封止態様の間に最終封止体の汚染を引き起こす恐れがあるＰＣＭの不要の流出を回避する上で有益である。
【００３４】
小袋内部に閉じ込められた空気が、熱伝達過程において断熱妨害を引き起こす可能性があり、従って小袋の封止は真空中で行われることが好ましい。小袋の中に含まれるＰＣＭの体積は、封止時に小袋の体積容量及びＰＣＭが相変化時に蒙る体積膨張を考慮して算定される。これは小袋の破裂を回避するために行われる。カプセル化されたＰＣＭの多様な構成がこのような方式で調製され得る。図を具体的に参照して以下で説明するように、通常は異なるサイズの幾つかの小袋が本発明に係る冷却服で使用される。小袋の寸法及び構成が、熱伝達に使用可能なＰＣＭの表面積を決定することになる。この表面積は、冷却服中の小袋の企図された箇所に基づいてサイズの制約を考慮して可能な限り大きくすべきであることが好ましい。従って、前又は後身頃のような服の平面的な領域では相対的に大きな小袋を使用することが可能であり得る一方で、腕又は襟部分のような平面的な領域が少ない領域ではより小さい小袋が必要になる。実施では、服の特定領域ための小袋寸法の選択も当該領域に必要な柔軟性によって予測可能である。これは下で更に詳細に論じられる。
【００３５】
一般に、小袋は規則的な幾何学形状（通常は長方形又は正方形）を取る。小袋は、ＰＣＭの充填時には薄く、通常は、２ｃｍ未満、好ましくは１．５ｃｍ未満、より好ましくは１ｃｍ未満の最大厚さを有する。典型的には、小袋は５０から１５０ｍｍの長さであり、２５から５０ｍｍの幅を有する。通常は、異なるサイズを有する小袋が１着の冷却服で使用される。（熱）封止体の幅は、所与の応用例に必要な封止体強度を実現するために要する最小値である。例を挙げれば、小袋は約１１０ｍｍ×５０ｍｍの寸法を有し（且つ約５０ｍｌの内部体積容量を有する）、更に７５ｍｍ×５０ｍｍの寸法を有し得る（且つ約３０ｍｌの内部体積容量を有する）。このような小袋寸法では、それぞれの封止体の幅は典型的には５〜７ｍｍである。これらの幅は所与の寸法の中に含まれる。
【００３６】
使用されるＰＣＭの体積は、ＰＣＭの融解熱に応じて異なり得る。同じ冷却性能（ＰＣＭの最大熱負荷の点から見て）を実現するために、特定の体積の１つのＰＣＭをより大きな融解熱を有する小さい体積の別のＰＣＭに置き換えることが可能である。しかし、熱伝達が行われる表面積の点から見た場合の小袋の寸法は、特に小袋が体の特定域を覆うように設計又は構成されている場合に、実際には同じのままであり得る。使用されるＰＣＭの融解熱に関わらず、適切にサイズ決め又は構成がなされた熱伝達表面積も必要もある。
【００３７】
所与の状況で使用すべきＰＣＭの量及び種類は、冷却服を着用すべき期間に亘って対応しなければならない総熱損失に基づいて決定され得る（一般的に言えば）。例えば、特定の活動に関連する総熱損失が５００ｋＪであることが既知であれば、これに対応するためには２５０ｋＪ／ｋｇの融解熱を有するＰＣＭを２ｋｇ使用する必要があることが推定可能である。同量の熱損失はより小さい融解熱のＰＣＭによって対応可能であるが、その場合にはより多量のＰＣＭが必要になる。従って、２００ｋＪ／ｋｇの融解熱を有するＰＣＭが使用されれば、必要な量は２．５ｋｇになる。実際には、必要なＰＣＭの量は、熱がＰＣＭに伝達する過程が同一ではなく、しかも体の様々な部分からの熱損失が異なることが想定されるので、算出される理論量よりも僅かに多くなる。これは、冷却服の設計で対処可能である。このようにして、個人の生理的要求に見合った又は対応を要する熱損失に基づく必要の範囲に見合った冷却服を調製することが可能である。
【００３８】
ＰＣＭは使用前に「活性化」されるべきであるが、これはＰＣＭが熱エネルギーを吸収するのに適切な形態でなければならないことを意味する。ＰＣＭは冷却によって活性化され得るが、活性化の速度は、使用されるＰＣＭ及びそれが受ける冷却に依存する。例えば、ＲＴ２ＰＣＭを含む冷却服は、冷凍庫（例えば、約−１８℃）内で保管することによっ
て活性化され得る。対照的に、ＲＴ２０は空調冷却室（約１６℃）、冷蔵庫（約４℃）、又は冷凍庫（−１８℃）を使用して活性化され得る。完全な活性化に必要な時間量は服中のＰＣＭ小袋の数に依存し、服はＰＣＭ小袋が最大の冷却効果を受けるように配置されるべきであることが望ましい。ＰＣＭ小袋の熱交換表面が最大限に曝されるように、できるだけ多くの内部ポケット層／領域を冷却室に曝すことが適切であり得る。活性化のためにＰＣＭ小袋を服から取り出すことも当然可能であるが、小袋の取出し及び再挿入は非常に時間が掛かる恐れがある。
【００３９】
本発明の別の実施形態は、ＰＣＭが冷却服に組み込まれる様態に関する。従来の考え方は、大量のＰＣＭ材料が大きく連続的な構成要素の中に含まれることを示唆する。しかし、これは服が嵩張り且つ柔軟性の欠如をもたらすことに繋がり得る。このような問題を軽減する努力は、大きな一体の構成要素を区画／隔室に分割し、それらを組込み式の柔軟な帯紐によって接合することに焦点が絞られてきた。冷却効率は皮膚接触による伝導によって熱が体から伝達することに直接依存し、数多くの相対的に小さい区画／隔室の使用は、これを促進しようとするものである。しかし、この種の構造であっても、その使用に関する他の問題は、ＰＣＭを収納するために使用される材料（それは帯紐も形成する）は水に対して透過性ではなく、汗が皮膚とＰＣＭ収納構造との間の体表面に蓄積し得ることである。これは不快感に繋がり、冷却服の効率全体を減じる恐れがある。
【００４０】
ＰＣＭを小袋の中に入れて服の中に備わる適切にサイズ決めされたポケットの中に挿入することも示唆されてきた。しかし、これらの小袋も嵩張る嫌いがあり、特に効率的でもなかった。本発明の一実施形態は、適正な冷却効率を有する柔軟な服の調製を可能にする幾つかの個別的で且つ薄い小袋の中にＰＣＭが収納される冷却服が調製可能であるという認識に基づく。このような小袋の使用は、隣接小袋の間に数多くの空隙が存在することになり、当然のことながら小袋間の空隙を占有するのに適切な材料次第であるが、それは調製すべき通気性のある服の製作を可能にすることを意味する。
【００４１】
本実施形態では、このような個別的な小袋が、典型的に１．０６から１．２０、例えば、１．０６から１．１０の体積に対する熱交換表面積比を有する。服全体（頭部／首／胸／肩／背中／袖部分のいずれか又はすべてを含む）では、体積に対する熱交換表面積比は約１．７８である。本文では、ここで言及した体積とは、実際には小袋の中に収納されているＰＣＭ材料の体積である。冷却すべき表面（皮膚）に近接する表面積は可能な限り大きくしなければならないが、他方では得られる服が大きな柔軟性を保持すべきであることも銘記されている。小袋は細長い長方形部材の形態を取ることが好ましく、それらの寸法は、服内部の部材の企図された位置に応じて異なり得る。頭部、胸、肩、首、及び背中などの、熱の発生が高まる身体局部域に亘って冷却効率を増大させるように、ＰＣＭの充填量及び小袋の寸法を操作することも可能である。運動中に肩及び背中で観察される高い熱負荷のために、これらの箇所に対する冷却を増強することが好ましい。
【００４２】
ＰＣＭ小袋が適正にサイズ決めされれば、適切な柔軟性を保持しながら服の大きな表面積に行き渡らせて小袋を配置することが可能である。ＰＣＭのカプセル化及び隣接小袋間の間隙の存在という実体がそれに寄与する。小袋は、これらの小袋の熱交換表面と着用者の皮膚との間の最適な接触を維持するように形作られるべきである。小袋はまた、着用者の体の中の主要な血管に密着し且つそれに位置合わせされるように形作られ且つ服内部で位置決めされ得る。これは冷却性能も高めることができる。
【００４３】
ＰＣＭ小袋は、例えば、縫合によって永続的に又は、例えば、チャック及びベルクロなどのファスナによって着脱可能に服内部のポケット中に挿入され、且つその中に封止され得る。服が製造される材料は、軽量で通気性があり、しかも使用に際してＰＣＭが着用者の皮膚に密着するように形作られることが好ましい。ＰＣＭ小袋の配置は、着用者が容易
に動けて、しかも高水準の着心地を与え得るべきであることが好ましい。
【００４４】
ＰＣＭ小袋は、服の大きな面積に行き渡るのに十分な数が使用される。ジャケットの肘部分など、そのような領域を避けて適切にサイズ決めされた小袋を配置することもできるが、柔軟性が要求される領域には小袋がいずれも含まれないことが望ましい。服の通気性を可能にするように（留意したように、この服に使用される布地は通気性がある）、隣接小袋間に多少の間隙を残しておくことも望ましい。これらの小袋は、快適さを向上させるために、ある程度の柔軟性を確実に発揮し、且つ（使用に際して）変形可能である。このような方式で小袋を体の輪郭にぴったり合わせると、熱伝達の効率も向上させることもできる。衣類製品中の小袋の配置は、この衣類の使用目的に応じて、競技前、競技中、競技間、及び／又は競技後（クールダウン）の期間中の着用者予定者の身体赤外線熱写真を参考にして設計されることが好ましい。
【００４５】
服は、使用が企図されている分野に応じてジャケット、ズボン、ショートパンツ、フード、帽子、手袋等の形態を取り得る。着用者の快適さ及び動き易さを許容するように設計されるべきことが理解されよう。従って、胴体の冷却が必要であるが、着用者の腕は自由に動かさねばならない場合には（ボート漕ぎ又は射撃などにおいて）、服は袖無しジャケット（本明細書ではベストと呼ぶ）の形態を取る。別法として、必要に応じて脱着可能な袖を有するジャケットを使用することも可能である。典型的には、服がジャケット（長袖の有無に関わらず）であるとき、このジャケットは襟部分及び／又は着脱式フードを有することも好ましい。ジャケットの袖部分は、袖の縫い目に沿って手首から肘まで、更にそれを越えて延び得るチャック部分（又は同様物）を備え得る。これは、ジャケットの容易な着用及び／又は脱着を可能にすることを企図するものである。同じ配置がズボンに使用可能であり、縫い目に沿って脚から膝まで、又はそれを越えて延びるチャック部分（又は同様のファスナ）が設けられる。これもズボンを履き物の上から着用及び／又は脱着を可能にする。フード（又は帽子）が着用されるとき、例えば、訓練指示が聞き取れるように、着用者が聞こえ易いことが重要になり得る。この場合には、フード（又は帽子）は、耳を避けて適切に形作られるか、又は耳の領域の上方に穴を含むことができる。
【００４６】
一実施形態では、冷却服は着脱式の袖部分及び／又は脚部分及び／又はフード部分を有する全身型の一揃いであり得る。このような部分は、個人の特定の冷却及び／又は着心地の要望を満たすように必要に応じて脱着可能である。
【００４７】
ＰＣＭ小袋は、使用に際して熱の放散が多い身体部位に近接する可能性が高い領域に特に留意して、通常では服のすべての部分に収められる。典型的には、ＰＣＭ材料は、高水準の冷却を施すように服の中で胸、背中、及び／又は肩の領域に集中される。それに応じて、小袋のサイズ、従ってＰＣＭの収納量は異なり得る。ＰＣＭ小袋は、柔軟性を補助するために服（この場合にはジャケット）の前部と後部とに亘る畝様の配置の中に設けることができる。留意したように、小袋は屈曲点に亘って延在すべきではない。ジャケットの設計に関わりなく、服が嵩張らず、しかも巧みに配置した小袋によって、着用者の易動性及び快適さを損なわずに通常の氷ジャケットよりも高密度にＰＣＭを充填することが可能になる。
【００４８】
本発明に係る冷却服は、内被及び外被を含み得る。内被は、冷却効率を最適化するためにＰＣＭ小袋を適切な構成の中に受け入れるようになっている。外被は内被に重ね合わさっており（通常はそれに付着している）、服の全体的な見栄えばかりでなく風及び雨に対する耐性などの望ましい機能上の特性を向上させることも企図されている。内被は詰め綿から作製され、外被はナイロン及び綿など天然及び合成繊維の混合物（５１％ナイロン、４９％綿のクールマックス・アクエータ（Ｃｏｏｌｍａｘ Ａｑｕａｔｏｒ）として市販されている）から作製可能である。内外被とも軽量であることが望ましい。外被は、表面
装飾、図柄、広告、及び同様物を備え得る。
【００４９】
熱伝達を最大化するために、ＰＣＭ収納小袋は服の中に適切に配置されることが推奨される。小袋は、着用者の体とＰＣＭとの間の断熱を最小限にして、その体と密着していることも推奨される。本発明の一実施形態では、服がゴム状物質を含み、着用時に密着している。この場合には、服材料の伸縮性はＰＣＭと着用者の体とを密着状態に維持し、それによって熱伝達を高める。
【００５０】
追加的に又は別法として、同じ効果は、服の熱交換表面を着用者の体、又はその部位に密着させ得る備品を適切に位置決めすることによって実現可能である。着用者の体と熱交換表面との間に存在する空気は断熱材として作用し、それによって熱エネルギーの望ましい伝達を阻害する。ここで言及する備品とは、このような効果を低減又は回避しようとするものである。ジャケットの場合には、これらの備品はジャケットの胴部分回りに配置された調節式ベルトの形態を取り得る。これらのベルトは、身に着けるとき、体からＰＣＭへの熱の伝達を最大化するために、確実にぴったりと適切に締まるように調節可能である。ジャケットが腕部分を備えていれば、これらは、確実に同じ効果を実現できるように腕部分の回りに調節式ベルト又は伸縮式バンドを備え得る。同様に、最適な熱交換のためにフード／帽子が確実にぴったりと密着するように、フード／帽子は、ゴム編み、伸縮性を持たせた要素、及び／又は引き紐、或いは同様物を備え得る。
【００５１】
服は、意図されている活動時の着用者の姿勢、想定される動きも考慮して設計されるべきである。例えば、選手が常に着座位置にあり、膝が胸に引き寄せられ且つ引き離されるボート漕ぎのようなスポーツでは、服はそれが丸まったり又は膨れ出たりするのを回避するようになっているべきである。これは、腰から下に達することがなく且つ胴体に密着する服を設計することによって実現可能である。本実施形態では、服の設計も個人毎に異なることも想定される。
【００５２】
服は迅速に着脱されるようにも設計されることが好ましい。このようにして、服の効率が最大化され、その使用がもたらす冷却効果の減少が、可能な限り最小量に抑えられる。この目的のために、服は、チャック、ベルクロ・ファスナ、スナップ、及び同様物を備える。
【００５３】
本発明の一実施形態では、服内部の小袋の位置に応じて、服が異なる種類のＰＣＭを収納する小袋を備える。大きな熱損失の身体領域に対応する服域では、１つ又は複数の小袋が、大きな融解熱を有するＰＣＭを収納することができる。対照的に、熱損失が小さいが、しかし重要な領域に対応する服域では、１つ又は複数の小袋はより小さい融解熱を有するＰＣＭを収納することができる。このようにして、個人の生理学的機能に基づいて個人の特定の熱損失特徴に適合するように、服の様々な部分が調製され得る。
【００５４】
特定の本実施形態では、冷却服が、説明したＰＣＭを収納する小袋に加えて氷パックを備えることができる。しかし、この場合には、冷却服の着用時に不快な熱感覚／熱衝撃をいずれも回避するために、確実に氷パックが適切にサイズ決めされ、断熱され、且つ／又は位置決めされるように注意を払わねばならない。この場合には、氷パック（又は低い動作温度範囲のＰＣＭを有する小袋）を冷却服又はベストの背骨領域に沿って又は隣接して位置決めすることが適切であり得る。好ましい一実施形態では、冷却服がＲＴ２ＰＣＭを収納する小袋とＲＴ２０ＰＣＭを収納する小袋とを備える。この場合には、ＲＴ２ＰＣＭを収納する小袋が、ジャケット又はベストの胴体部などの大きな熱損失に対応する服中の領域に集中される傾向にあり、ＲＴ２０ＰＣＭは、袖部分などの周辺域で使用される。
【００５５】
本発明は、運動選手／スポーツ愛好者の温度調節制御に重要な応用可能性を有するもの
と考えられる。留意したように、肉体的労作の前に体を冷却すると、温暖環境中の生理学的緊張を軽減できること、従って大抵の場合に成績を向上させ得ることが知られている。この状況で好ましくは、本発明の冷却服は、適切なウォームアップ又は競技前の通常動作（冷却服を着用しないで）を終了した後で、個人の体深部温度が冷却を開始する前とほぼ同じか、又はそれよりも僅かに低下さえするように、個人の体深部温度を低下させるために使用される。このように冷却服を使用すると、最初の／弛緩状態の体深部温度（即ち、冷却前）に対する体深部温度の顕著な上昇をいずれも回避しながら、ウォームアップ又は競技前の通常動作を終了することができる。このように冷却服を使用しないと、ウォームアップ又は競技前の通常動作は体深部温度の上昇をもたらす可能性があり、これは引き続いて行われる競技の成績を損なう恐れがある。本実施形態に従って適切な温度調節を実現するために、体深部温度が実現する前に着用中の服の冷却効力が低下するか又は消耗する場合には、ウォームアップ又は競技前の通常動作前の冷却時に服を交換する必要があり得る。これは、特に服が容易に着脱するように設計されていれば簡単なはずである。別法として又は追加的に、体を冷却する幾つかの他の方法を利用する前に、その利用後に、又はその利用中に冷却服を使用することによって、ウォームアップ又は競技前の通常動作の前に体深部温度の望ましい全体的な低下を実現することが可能である。例えば、体深部温度の最初の低下は、冷水／低温シャワーを使用し、その後に本発明に係る冷却服を使用して更なる低下を実現することによって実現可能である。同じ効果は、個人を冷却／空調室に曝し、次いで冷却服を使用することによって実現可能である。
【００５６】
実施では、ウォームアップ又は競技前の通常動作の間に服を使用するための適切な管理体制が、周囲温度条件を考慮して、通常動作時の体深部温度の実験測定に基づいて設計可能である。この場合には、特定の個人に最も効果的な冷却管理体制が、多様な周囲温度条件及び／又は期間の下で記録されることが好ましい。このようにして、最も適切な冷却監理体制が、適用可能な優勢な条件及び／又は時間的制約に基づいて任意所与の状況に対して選択可能である。
【００５７】
冷却服を使用して、競技前、競技中、競技間、及び競技後の身体冷却を実現することができる。
【００５８】
本発明は、人間の運動選手に関する用途に限定されるものではなく、競走用の動物の成績を向上させるためにも使用可能である。従って、本発明は、競走馬又はグレーハウンドに関する用途にも応用可能性を有し得る。このような場合には、服の設計それ自体は、顕著な発熱が生じる動物の身体域に応じて異なることになる。これは熱写真法によってマッピング可能である。服は、競争前及び／又はウォームアップ中に動物に被せる毛布又はショール、或いは同等物の形態を取り得る。革紐及び同様物を使用して、熱伝達を最適化するために服を動物に取り付けることができる。
【００５９】
本発明は、体温上昇による作業成績の低下が結果に悪影響を及ぼし得る他の領域にも有用性を見いだすことができる。従って、本発明を利用して民間応用例向けのヘルメット（例えば、保安帽、警官用ヘルメット、消防士用ヘルメット）及び軍事応用例向けのヘルメットの中を冷却することができる。この場合には、ＰＣＭがヘルメット構造に組み込まれるか、又はヘルメットの下で着用される何らかの形態の被り物の中に含まれ得る。本発明を利用して何らかの形態の防護服の下で着用すべき冷却服を提供することができる。例えば、本発明に係る適切に設計された冷却服は、警察官、消防士、及び軍人によって着用される防護服の下を冷却することができる。このような様態で本発明を利用すると、業務を向上させ、更に正確に言えば、体温上昇による業務成績の低下を防止する助けとなり得る。
【００６０】
本発明は、身体又はその部位の冷却が有益であると考えられる医療においても応用可能
性を有し得る。例えば、冷却服は、外胚葉異形成症及び多発性硬化症などの疾患の監理及び／治療を行う際の助けとなり得る。頭部の冷却も頭部外傷の症例に有益である。従って、適切に設計された服は、医者、救急医療士、及び救急開業医が使用するのに適宜で有用な手段となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
ここで、添付の非限定的な図を参照して本発明の実施形態を説明する。図１〜１１は、本発明に従ってＰＣＭ小袋が冷却服の構成要素部分の中に組み込まれる様態を模式的に示す。添付図は、ＰＣＭ小袋の一般的な配置を示そうとするものであり、限定と考えるべきではない。当然のことであるが、冷却服の服サイズ、所望の冷却性能、並びに所望の柔軟性及び重量などを考慮して、小袋のサイズ、個数、及び配置の変更が可能である。
【００６２】
図１〜５は、ジャケット（の内被）の構成要素部分中のＰＣＭ小袋の配置を例示する。図１は、様々なサイズのＰＣＭ小袋が付着されている後身頃を例示する。これらのＰＣＭ小袋は、ポケットの中に保持されて、実質的にこの部分の表面全体に行き渡る。これらの小袋は、服が呼吸できるように隣接する小袋間に僅かな間隙を有する畝様の配置の中に設けられる。
【００６３】
図２は腕部分（縫合前）を例示し、様々なサイズのＰＣＭ小袋が、ジャケットに袖部分を使用するときに着用者の皮膚との最大の接触を確保するように位置決めされる。ＰＣＭ小袋は袖の「手首端」（図ではこの部分の上部）ではサイズが小さくなることに留意されたい。柔軟性を要する肘の箇所にはＰＣＭ小袋が設けられていないことにも留意されたい。
【００６４】
図３は片前身頃を表す。図示の実施形態では、２つの片身頃が、例えば、チャックを使用して留付け可能である。別の実施形態では、単一の前身頃が使用可能であり、その場合にはジャケットは頭から被って着用する種類である。
【００６５】
図４及び５は、フード部分及び襟部分をそれぞれに示す。
【００６６】
図６ａ及び６ｂは、本発明に係る冷却ジャケットの前／後面の図である。図６ａはジャケットの外被を示す。図６ｂは内被を示しており、図１〜５で示したものと同様の向きでＰＣＭ小袋を備える。内被及び外被は、本質的に形状及びデザイン全体が同じであるが、これは必須ではない。
【００６７】
図７〜１１では、数字１及び２を使って異なるサイズのＰＣＭ小袋を示す。サイズ１の小袋では、熱伝達に利用可能な表面積（即ち、小袋の片側）が約５５００ｍｍ２であり、小袋寸法は約１１０ｍｍ×５０ｍｍである。サイズ２の小袋では、熱伝達に利用可能な表面積が約３５００ｍｍ２であり、小袋寸法が約７０ｍｍ×５０ｍｍである。別段に述べなければ、ＰＣＭは、サイズに関係なく、それぞれの小袋の中では同じものである。これらの小袋は、着用者の体とＰＣＭとの間の熱交換を最適化し、且つ使用に際して快適さ／柔軟性を確保するように配置されている。
【００６８】
先に説明したように、本発明の一実施形態では、この冷却服は、異なるＰＣＭを収納する小袋を備えることが可能であり、ＰＣＭ小袋に加えて、大抵の場合は氷パックを含むこともできる。その場合には、最大の融解熱、即ち、氷を有するＰＣＭが、熱損失が最も大きいことが想定される身体部位に対応する服の領域に配置されることになる。このような冷却服の領域が、星印（＊）によって図中で識別されている。
【００６９】
図７ａは、（中サイズの）ジャケット又はベスト用の前身頃を例示する。図７ｂは、そ
れに対応する後身頃を例示する。図示されていないが、前身頃には、この部分の中心に沿って延びるチャック又は同様物を備える。図７ｂでは、星印は着用者の背骨に対応する領域に集中していることに留意される。
【００７０】
図８は、（中サイズの）ジャケット又はベスト用の当て布を例示する。破線が当て布を前部分（ａ）と後部分（ｂ）とに分割する。使用に際して、当て布は、図７ａ及び７ｂにそれぞれ示したような種類の前身頃及び後身頃に取り付けられることになる。
【００７１】
図９は、長袖の形態にある腕部分を例示する。この部分の上部は上腕／肩領域に対応し、その下部は手首領域に対応する。ＰＣＭ小袋は、使用に際して、小袋が腕に沿って平行な列として延びるような様態で配置されることに留意されよう。小袋は、仕上がった袖の肘屈曲部の線に対応する線（ｅ）を横切って設けられていないことにも留意されよう。これは、確実に小袋が動きを阻害しないようになっている。この点で、図９に示した腕部分は、図２に示した腕部分の改良を表す。図９では、ＰＣＭ小袋は、腕、特に前腕及び手首領域の主要血管に整列するように向いている。
【００７２】
図１０ａ及び１０ｂは、短袖服用の腕部分を例示する。この場合も、図示の部分の上部は上腕／肩領域に対応する。短袖服は、特に、特定の応用例では下腕の易動度及び柔軟度を重んじる必要があり、且つ上腕域の冷却が重要であると考えられる場合に有用である。図１０ａは中型から超大型の服に使用可能な種類を示し、図１０ｂは更に大型のサイズに適切な種類の配置を示す。
【００７３】
図１１ａ及び１１ｂは、冷却フードを構成する部分を示す。図１１ａは頂／後部分を表し、図１１ｂは側部分を表す。実施では、フードは１つの頂／後部分と２つの側部分から構成される。側部分は、それに付着する紐（ｓ）も備える。図示しないが、側部分は、フード着用時に着用者が明確に聞こえるようにするために耳穴を備え得る。フードは、構成されると別個に着用される。別法として、フードはジャケット又はベストに取付け可能であり、大抵はそのように着脱自在である。
【００７４】
図１２から２１及び図ＡからＧは、実験結果を例示するものであり、以下に包含される実施例において更に詳細に論じられる。
【００７５】
以下の非限定的な実施例は本発明の実施形態を例示する。
【実施例】
【００７６】
（実施例１）
本発明に係る冷却ジャケットは次のように調製される。ジャケット様の服は、８つのパネル、即ち、上部後／前部分を覆う当て布部分、前及び後部分（２つの左側部及び２つの右側部）、２つの長袖部分、並びに高襟から構成される。この服の外部は基本的に、本実施例ではクールマックス・アクエータ（Ｃｏｏｌｍａｘ Ａｑｕａｔｏｒ）（５１％ナイロン、４９％綿、重量２４０ｇ）である外被であり、内部は主として詰め綿（重量８５ｇ）によって形成される。
【００７７】
一連の羊毛／エラスタン製のポケット（内被）（９６．５％／３．５％、２３０ｇ）が、服の内部に且つ詰め綿に隣接して配置されている。このような布地の配置は、ＰＣＭの積層小袋を内被ポケットの中に挿入することを可能にし、他方では詰め綿断熱材及びクールマックス（Ｃｏｏｌｍａｘ）の外被によって周辺温度から保護される。襞付き袖口及び下部バンドは、密着性を確保し、且つ周囲の暖気が時期尚早にＰＣＭを融解するのを防止する。このような柔軟性のある熱放散小袋がそれぞれのパネルの側部から袋通しの中に挿入される。
【００７８】
これらの小袋は、２枚の熱封止可能な透明積層シートから作製される。本実施例では、約１３６μｍの厚さで、２枚の積層シートの通常の３側熱封止によって調製され、１つの側を開放状態に残した２つのサイズ（１１．６ｃｍ×５ｃｍ及び７．６３ｃｍ×５ｃｍ）の積層小袋である。２つのサイズ（体積５２ｍｌ（３９ｇ）の７．５ｃｍ×３．５ｃｍ×３．０ｃｍ及び体積３２ｍｌ（２４ｇ）の３．５ｃｍ×３．５ｃｍ×３．０ｃｍ）のＰＣＭの事前成型ブロック（ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２０）が積層小袋の中に挿入され、最終封止体が真空熱封止ユニットを使用して作製された。体積膨張（ＴＲ２０製品の相変化に対して約１０％）に対応するように適切な容積を小袋の中に残した。平面形状の隔室が得られるように充填され且つ再融解されると、ＰＣＭ小袋の厚み全体は約１．５ｃｍであった。
【００７９】
服内部の積層小袋の位置決めは、図６ｂ、より正確には（小袋のサイズに関して）図１から５に示した通りである。充填された積層小袋を含む袋通し間の間隙（幅１ｃｍ）及び小袋自体の小寸法によって、服の着用時の快適さ、動きの自由、及び通気性が増大し、他方では効率的な熱伝達のために密着性が維持されるように、すべてのパネルが着用者の身体と共形になり得る。
【００８０】
布地（羊毛エラスタン）の内被は、特定の幅（５と６ｃｍとの間）の平行で斜めの袋通しを形成するために縫合された。一実施例では、このような１０の袋通しが前及び後パネルのそれぞれの上に形成される。図６ｂは、ジャケットの前身頃上のこのような１３の袋通しを示す。
【００８１】
２つの前パネルは、服の全長に沿って、即ち、下部バンドから襟の頂部まで延びるチャックによって相互に留付けされる。図４に示した通りにＰＣＭが配置された密着フードは、頭部から熱を伝達できるように、チャックによって上襟に付着可能である。本発明に係るジャケットの重量は、フードなしで約４．９０ｋｇであり、フード付きでは約５．５０ｋｇであった。
【００８２】
冷却ジャケットは、オーストラリア・スポーツ研究所（Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐｏｒｔ）（キャンベラ市）において、２人の選り抜きの運動選手（自転車競技者）を使って予備実験で評価された。実験は、相対湿度（６０〜７０％）及び温度（３２．５〜３４℃）の周囲条件に制御された環境室内で、これらの運動選手を使って実施された。新規の冷却服が運動能力に対して及ぼす効果及び影響を比較するために、一方の選手（Ａ）が通常の氷ベストを着用し、他方の選手（Ｂ）は本発明に係るジャケットを着用した。
【００８３】
氷ベストは、４つの大型前部ポケット（２つの上部に配置された胸部近接ポケット及び２つの下部に配置されたポケット）を有し、前部側箇所と同様の位置に４つの後部ポケットを有していた。小袋のサイズは１４ｃｍ幅×１７ｃｍ長さ（上部小袋）及び１４ｃｍ幅×１５ｃｍ長さ（下部小袋）であった。これらの小袋はプラスチック薄膜から作製され、６０％の容積率まで水を充填し、次いで冷凍された。氷ベストには約２．５リットルの体積の氷が使用された。氷ベストには、氷パックを皮膚表面から離隔するためにベストの内表面に薄い物質層も含まれていた。氷ベストの全重量は約３ｋｇであった。
【００８４】
氷ベスト用パックを再生するには、冷凍庫内での３から４時間の保管時間で十分であると考えられる。
【００８５】
対照的に、本発明の冷却ジャケットでは、競技前応用例における使用（部分融解）後に（休憩中の選手が約０．５時間使用した後に）再生に要した時間は０．５時間であった。
４℃の雰囲気中の再生時間に関して、内容物が完全に融解するまで暖められた２つの１１ｃｍ×５ｃｍの積層小袋（５２ｍｌのルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２０を含む）を試験した。１つはジャケットの中に組み付けた繊維層のポケットの中に配置され、１つは繊維ポケットの中に挿入することなく再生するままに放置された。両方の小袋の内容物は、再び使用されるばかりになった展性のある（柔軟な）ゲルへ凝固するのに９０分で十分なことが判明した。
【００８６】
２人の選手（Ａ及びＢ）は、９０分間に亘って調査されたが、その時間全体を３つの期間、即ち、最初の休止時間（最初の３０分、事前冷却）、３０〜６０分（運動期間、自転車式作業量計）、及び６０〜９０分（回復期間、爾後冷却）が画定された。服は事前冷却及び爾後冷却の間のみ着用された。
【００８７】
それぞれの選手からは、皮膚表面温度（上腕、大腿、ふくらはぎ、胸）、体深部（肛門）、心拍数、汗損失などの生理学的応答、並びに熱感覚及び労作の自覚的格付けが収集された。温度データは、赤外線デジタル写真法及び熱電対によって収集された。
【００８８】
本発明に係るジャケットの着用から得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に包含されている。グラフ中の丸で囲んだ箇所は、収集データ中の測定誤差と思われるものを指す。
・ 本発明のジャケットは、運動期間中に体深部温度（肛門温度）の１．１℃の明確な低下を示し、且つ冷却状態が運動後の期間まで持続することを示した（図１２参照）。
・ 両方の服は共に胸部温度を明確に低下させたが、その冷却効果は、氷ベスト（温度を非冷却よりも丁度１℃低い状態に維持する）よりも本発明のジャケット（温度を非冷却よりも２℃低い状態に維持する）では、より大きな規模で運動期間内に及んだ（図１３参照）。
・ 本発明のジャケットが上腕温度を〜３．５℃だけ低下させた一方で、氷ジャケットは、この温度をどうにか〜１℃だけ低下させた。最大効果は、運動期間の最初の１０分で感じられたが、その場合に温度が非冷却の上腕温度に達するのに２０分間の運動を要した（図１４参照）。
・ ジャケットは両方とも大腿を覆っていなかったが、大腿温度は両方のジャケットに関してかなりの低下が見られ、新規のジャケットの試作品は、最初の事前冷却中に１〜２．４℃、運動期間に亘って１〜２℃、及び運動後の期間中に〜１℃だけ大腿を冷却した。氷ベストでは、対応する低下はより大きく、運動前の期間に亘って〜１．３℃、運動期間中では０．７５℃、運動後の期間に亘って〜２℃までの分だけ冷却した（図１５参照）。
・ 心拍数は、冷却ジャケットが両方とも事前冷却期間中にかなりの減少が見られ、運動期間中では中程度の減少が見られた。運動後の心拍数の減少は、本発明のジャケットの試作品では、運動後の期間の最初の２０分以内が最大であり、例証すると、運動後の期間の最初の１０分以内に、本発明のジャケットが７０ｂｐｍだけ心拍数を減少させたが、他方で氷ベストは、それを５５ｂｐｍだけ減少させた。９０分では、心拍数の減少全体（運動後ｔ＝０からｔ＝３０分まで）が本発明のジャケットでは９８ｂｐｍであり、氷ベストでは丁度７０ｂｐｍであった（図１６参照）。
・ 汗の損失は、両方の冷却ジャケットの使用後に２８〜２９％だけ減少した（図１７参照）。
・ 労作の自覚的格付けは両種類の事前冷却ジャケットで低下し、労作の軽減は氷ベストの冷却に関する方が本発明のジャケットに関するよりも少なかった。つまり、選手Ａは事前冷却有り及び無しの労作量において僅かにより大きな差を報告した、即ち、試作品による冷却が自覚的労作の格付けの低下をもたらした（図１９参照）。
【００８９】
本発明に係るジャケットは本実施例では、通常の氷冷却ジャケットに較べて、心拍数をかなり減少させ、運動後の期間中により大きい持続的な冷却効果を有し、脚部が被覆され
ていなかったにも関わらず、下腿温度のかなりの低下をもたらし、より低い熱感覚の格付け（寒け）をもたらし、且つ非冷却に対してより低い労作格付けをもたらした。
【００９０】
赤外線デジタル写真法を利用して評価実験中のそれぞれの選手の皮膚温度を数量化した。図２０及び２１は、本発明のジャケット及び通常の氷ベストに関する選手の皮膚温度をそれぞれに示す。画像は、冷却服を使用した場合及び使用しない場合の運動前の順化期間に関して示す。それぞれの冷却服を脱いだ後の各選手の画像も含まれている。
【００９１】
以下の尺度は、画像中の色を温度に関連づける。
【００９２】
【表１】
【００９３】
写真Ｒ１〜Ｒ３の意味は、それらが選手の身体が環境室内部の条件に順応していく様態を示すことである。最初は（写真Ｒ１及びＲ２では）、選手の上胸部／肩、首、及び頭部領域が赤いので、選手のこれらの領域全体が相当に高温である。暫くすると、目、鼻、及び上胸部域の色の変化（赤から黄、緑、又は橙まで）によって示されているように、選手は冷めていく（Ｒ３）。これらの写真は、冷却服の補助なしで身体が多湿／高温条件に順応していくところを示す。
【００９４】
熱写真を比較する上で留意すべき最も重要なことは、冷却服を使用した後の頭部温度の違いである。
【００９５】
通常の氷ベストは頭部を明確に冷却しないが（頭部は依然として赤いままである）、他方で本発明のジャケットは頭部を冷却する。ベスト／ジャケットを脱いだ後でさえも、即ち、Ｒ６及びＩ６でも、本発明の冷却ジャケットのみが選手の頭部を冷却された状態に留めることができる（Ｒ６）。氷ベストを着用する選手は、ジャケットを脱いだ後も依然として頭部が熱いままである。
【００９６】
また、両方の組の画像は、上部背中及び肩で身体の温度がより高くなることに対処するために、それらの上に冷媒を増量できるように本発明のジャケットを再構成することの重要性を示す。
【００９７】
本発明のジャケットによって実現する皮膚温度の低下が大きくなればなるほど、それに見合って図７に示した選手の体深部温度がそれだけ大きく低下する。
（実施例２）
本実施例は、本発明の実施に有用なＰＣＭ小袋、ＰＣＭ小袋を組み込む多様な冷却服の設計上の特徴、及びこの服の典型的な応用例を説明する。
【００９８】
積層冷却小袋
それぞれの冷却服は２つの異なるサイズのＰＣＭ小袋を備える。使用された真空包装技法では、元々の小袋の内部封止体寸法を１１０ｍｍ×１００ｍｍ（サイズ１）及び７０ｍ
ｍ×１００ｍｍ（サイズ２）にすることが必要であった。しかし、本実施例では、ＰＣＭは小袋に充填される優勢条件下で液体であった。次いでＰＣＭを冷却によって凝固させて小袋を封止した。しかし、小袋は実施例１で説明した原理に従って作製される。小袋は、冷却服の内側に設けられた５０ｍｍ幅の布地ポケットの中に収納されることになっている。これを実現するために、小袋を折り曲げ（１００ｍｍの寸法に沿って）、粘着テープを使用して折り畳んだ構成で固定される。理想的には、適切にサイズ決めした小袋を作製し、それによって小袋を折り畳んでポケットの中に収める必要を回避することになる。使用したＰＣＭはルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２及びＲＴ２０であった。
【００９９】
小袋を作製するために使用した積層薄膜は、６８μｍの厚みのＲＡ４６３（クライオバック社（Ｃｒｙｏｖａｃ））であった。
【０１００】
冷却パックに関連する幾つかの寸法を下表に掲げる。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
ベスト（即ち、袖無し）は典型的に最小限の７０パック及び最大限の１０６パックを含み、ジャケットは最小限の１０６パック及び最大限の１５０パックを含む。フードは１６パックを含む。
【０１０３】
次の設計基準の殆どは、全体的な冷却効果、冷却感覚の持続、着用者の快適さの向上を最大化する問題に対処したものである。追加的な設計上の特徴も機能上の重要性がない場合さえあるが、それらが含まれている。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】
（実施例３）
選手から排出すべき熱の最大量の初期計算を使用して冷却服中のＰＣＭ充填量を導出することができる。下表は、熱損失計算の値及びＰＣＭルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２０に関する最初の充填量計算を示す。
【０１０６】
【表４】
【０１０７】
このような活動域に有用な冷却服では、それは２０〜３０分で２７８ｋＪの最小値を有し、恐らくは殆ど７００〜９００ｋＪ（〜９８５ｋＪ）付近になろう。
【０１０８】
【表５】
【０１０９】
このことから、原理上、発生が想定される最大熱損失に対応するには５．７２７ｋｇのＰＣＭが必要であることが理解され得る。実施では、着心地、扱い易さ、及び運搬可能性のために、この服は、熱損失の最小値及び最大値に必要なＰＣＭ量の平均、即ち、約３．６７ｋｇのＰＣＭＲＴ２０が含まれることになる。
（実施例４）
実施例２で参照した種類のＰＣＭの完全な融解が生じた後に、服全体を完全に活性化するのに必要な冷却持続時間に関して幾つかの実験を実施した。フード（０．５ｋｇのＰＣＭ）は、内ポケット層を一切冷却室に曝さないとき、約５．５時間（冷蔵庫（約４℃）内のＲＴ２０及び冷凍庫（約−１８℃）内のＲＴ２）が必要である。３．９７ｋｇのＲＴ２を含むジャケットは完全に充熱されるまでに冷凍庫（約−１８℃）内で８時間を要し、３．４１ｋｇのＲＴ２０を含むベストは、冷蔵庫（約４℃）内で約８時間又は空調冷却室（１６℃）内で一晩を要する。ＲＴ２０ジャケットは、充熱するのに冷凍庫（約−１８℃）内で約４時間を要する。これは、内ポケット最大表面積量を低温／冷温室の冷たい周囲温度に曝すことに依るものである。
【０１１０】
多少の熱量が、ＰＣＭをそれが融解するための相変化温度（Ｔｍ−融解温度）に暖めるのに必要である。保管温度が低ければ低いほど、それだけ大きな熱量がＰＣＭの温度を変化させるのに必要になる。
【０１１１】
下表には、〜３．９ｋｇのＲＴ２０ＰＣＭが冷蔵又は冷凍室内で完全に充熱されるときに、追加的な熱の追加分１８から２１％が身体冷却のために充填され得ることが総括してある（Ｔｓは室内の保管温度を示す）。
【０１１２】
【表６】
【０１１３】
収集された主観的データは、この服が約４０分間、即ち、服を身に付けた時点から、冷却感覚がもはや明白でなくなった後にそれを脱ぐまで効果的であることを示唆する。この有効な冷却持続時間は、極度の運動期間（典型的なボート漕ぎウォームアップ・セッション）中に太陽の下で（２５〜３０℃）着用されるときのＲＴ２ベスト／フード組合せに該当した。他の事前冷却応用例は、両方のＰＣＭジャケット（ＲＴ２０及びＲＴ２）が３０分の事前冷却期間及び３０分の運動後の期間に亘って効果的なことを示した。
（実施例５）
実施例１で説明した冷却ジャケットは、ノーザンテリトリー・スポーツ研究所（オーストラリア、ダーウイン市）において、１０．４ｋｍ走を行う４人のマラソン選手を使って第２の組の実験で評価された。実験は、３日間に亘って（無作為化実験：月曜日、水曜日、金曜日）、４００ｍトラック上の周囲条件が２２〜３０℃の間及び３０〜６０％の相対湿度の間にあった午前１１時から午後２時の間に実施された。各選手は、冷却服の性能に対する比較効果及び影響を確証するために、通常の氷ベスト、実施例１に説明した本発明に係るジャケットとフードの組合せを着用した。
【０１１４】
４人の選手は、期間、即ち、最初の休止時間（最初の３０分間、事前冷却）、運動期間（１０．４ｋｍ＝４００ｍトラックを２６周）、及び３０分間（回復期間、爾後冷却）が画定された期間に亘って調査された。服は競技前及び競技後期間の間のみ着用された。
【０１１５】
皮膚表面温度（上腕、肩甲骨、腰、胸、腹部）、体深部（肛門）、乳酸、心拍数、汗損失などの生理学的応答、スプリットタイム、並びに熱感覚及び自覚的労作の格付けが、それぞれの選手から収集された。皮膚温度データは赤外線温度ガンによって収集され、体深部温度データは体深部温度ピルを使用し且つ肛門サーミスタ温度検出器によって収集された。乳酸濃度は毛細血管（耳たぶ）の血液試料を採取することによって測定された。生理学的測定値は、事前冷却の前後に、各周回セットの後に、回復期間後に採取された。これらのデータは下に説明したグラフを得るために４人の被検者を平均した。
【０１１６】
本発明に係るジャケット／フード組合せの着用によって得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に含まれる。
・ 皮膚温度は、皮膚と氷との間の接触部位では本発明のジャケット／フード組合せよりも低かった。皮膚温度は、氷と接触しているときよりも３から６℃低く、且つ対照よりも３．５から１０℃低かったが、腰、胸、及び腹部域は、第１周回セットの後では、本発明のジャケット／フード組合せ領域とほぼ同じ皮膚温度に回復した（腰、胸、及び腹部の皮膚温度の図Ａ〜Ｃのグラフを参照されたい）。
・ 本発明のジャケットの長袖設計のために、腕の温度が対照条件に較べて１℃だけ低下した一方で、氷服を事前冷却で着用したとき、腕の温度が対照条件よりも１℃高かった（腕温度の図Ｄのグラフを参照されたい）。氷ジャケットとの接触による冷却は、腰の温度
に関して最初は顕著であるが、氷ベストの脱着の後で腰の温度が一貫してより高かった極度の運動中には有利ではないことに留意されたい。
・ 心拍数は、運動期間に亘って本発明のジャケット／フードで冷却された被検者では一貫して２ｂｐｍ低かった。事前冷却の直後では、両方の冷却服（氷及び本発明）が、運動前に冷却されなかった被検者（対照）が経験した心拍数の１３ｂｐｍの増加を抑制した（心拍数の図Ｅのグラフを参照されたい）。
・ 運動前の期間から運動後の期間の体重変化は、氷冷却が、４％多く発汗を誘発する一方で、本発明のジャケット／フードを使用する冷却は、発汗を１１％減少させることを示す（体重の図Ｆのグラフを参照されたい）。
・ ２６周を完走するのに要した合計時間は事前冷却によって短くなり、氷では対照に対して４７秒、またＰＣＭでは対照条件に較べて３５秒短縮した（図Ｇ参照）。
【０１１７】
本実施例では、本発明に係るジャケットは、腕の温度低下、心拍数の減少、発汗の減少、及び運動完了時間の短縮が顕著であることが証明された。
（実施例６）
実施例１で説明した冷却服は、事前成型した半棒形状の２つの異なる体積（４８ｍｌ（３７ｇ）及び２８ｍｌ（２２ｇ））のＰＣＭ（ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２）が積層小袋の中に挿入され、最終的な封止体が真空熱封止ユニットを使用して形成されるときに、異なる製品を含むように変更された。体積膨張（ＲＴ２製品の相変化に関して約１０％）に対応するように、小袋内には適切な容積を残した。平坦な形状の隔室を得るために充填され且つ再融解されるとき、ＰＣＭ小袋の厚み全体は約１．５ｃｍであった。服の更なる変更には、服と皮膚との間の最適な接触を高めるために胴回りに引き紐が備えられ、服を着脱する際に腕の通りを容易にするために手首から腕の下部にかけてチャック付きの袖が備えられた。
【０１１８】
このような低い融解温度のＰＣＭジャケット／フード構成及びそれと同類のフード付きベストが、オーストラリア・スポーツ研究所（Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐｏｒｔ）（オーストラリア、キャンベラ市）において、典型的な自転車漕ぎウォームアップ（高労作の運動）を行う選り抜きの自転車競技選手を使って評価された。実験は、被検者が休止時及び熱テント（３７℃）の中で運動中にあるときに実施された。被検者は、事前冷却期間及びウォームアップ期間に亘って、体深部温度に対する冷却ジャケット内部のＰＣＭの動作温度を下げることの効果、運動成績に対するその効果及び影響を調査するために事前冷却のためのＲＴ２ジャケット／フード構成を着用した。被検者は、運動期間内の休憩中に冷却するためにＲＴベスト／フード構成を着用した。
【０１１９】
被検者は、期間、即ち、最初の休止時間（６０分間、事前冷却）及び運動期間（典型的な自転車漕ぎウォームアップ期間）が画定された期間に亘って調査された。ジャケット／フードは事前冷却期間（６０分間）の間着用され、ベスト／フードは自転車漕ぎウォームアップ中に６〜１５分の間及び２１〜３０分の間着用された。
【０１２０】
肛門サーミスタ温度検出器による体深部（肛門）及び心拍数などの生理学的応答が選手から収集された。生理学的測定値が、事前冷却（温室中に６０分間）の前後、運動期間中（自転車漕ぎウォームアップを２回完了した；１００Ｗの仕事率で最初の６分間、２００Ｗの仕事率で次の５分間、そして２５０Ｗの仕事率で最後の２分間）、及び運動期間後に計測された。
【０１２１】
その結果を下表に総括する。
【０１２２】
【表７】
【０１２３】
結論：３７℃の周囲温度では、両方のジャケット／フード組合せの冷却実験計画を０．５時間の冷水シャワー期間後に１時間使用するとき、体深部温度の〜１．５℃の全体的な低下が高労作運動（自転車漕ぎウォームアップ）の前に実現可能である。
【０１２４】
自転車漕ぎウォームアップ期間後に、ベスト／フード組合せを運動期間中に使用するとき、このような高い周囲温度下における体深部温度は、開始温度（休止時）か又はそれを下回る。
【０１２５】
本発明に係るジャケット／フード組合せの着用から得られる主要な改善点及び向上点が、以下の論述に含まれる。
・ ＲＴ２冷却ジャケット／フードを熱テント中で６０分間使用するとき、運動前の冷却期間中の体深部温度が０．３℃低下する。それに対応する対照条件は、被検者が熱テント中に着座している間の時間全体に亘って体深部温度を一定値に維持する。
【０１２６】
事前冷却期間に、被検者が冷水シャワー（２３〜２８℃）の下で３０分間直立するシャワー処置（同じ効果が冷却室又は均等物の使用によって実現可能である）が伴う他の実験が実施された。これには、被検者が、付随するＲＴ２０フードを備える実施例１で説明した種類のジャケットを着用するか、又は付随するＲＴ２フードを備える実施例２で説明したジャケットを着用することが伴う。
【０１２７】
本発明に係る両方のジャケット／フード組合せの着用から得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に含まれる。
・ ３０分間の冷水シャワーの後では、最初の体深部温度の０．２℃と０．５℃との間の低下が実現し、これらの冷却服をシャワーに続いて約６０分間使用した後では、これが持続して、更に０．８℃だけ（ＲＴ２０服／フード）及び１．１℃だけ（ＲＴ２服／フード）低下し得る。シャワーの後に熱テント中でいずれのジャケットも着用されなかったとき、体深部温度は、熱テント中で６０分間着座した後丁度０．１℃だけ低下した。
【０１２８】
これらの結果の意味は、２０℃及び６℃の融点のＰＣＭジャケット／フード組立体が運動期間前に体深部温度の１．５℃の低下をもたらしたことにある。３０分間の冷水シャワー（第１の冷却期間）と、それに続くＲＴ２又はＲＴ２０フード／ジャケット組合せの６０分間の着用（第２の冷却期間）との組合せによって、体深部温度が運動前にかなり低下する。
・ 強度運動期間の後、労作中にベストが断続的に使用される場合には、ＲＴ２又はＲＴ２０構成を使用した後の体深部温度は、ウォームアップ後では、体深部温度が、被検者がいずれかの方法によって冷却される前に休止していたときと同じ値であることを示した。
【０１２９】
本発明に係るこれらのジャケット/フード組合せは、３０分間の水浸け/冷水シャワーに続いて使用されるとき、ウォームアップの自転車漕ぎ期間の後で体深部温度をかなり低下させることが本実施例で示された。
（実施例７）
実施例１で説明した冷却ジャケットは、バララット市（Ｂａｌｌａｒａｔ）のバララット大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｂａｌｌａｒａｔ）（アーストラリア、ビクトリア州）において、２０〜３０分間の冷水シャワー（２５〜２９℃）とそれに続いて実施例１で説明した冷却服を着用して温室（〜３４℃）内で４０分間着座した後に、温室（〜３４℃）内でウォームアップ及び競技を行う選り抜きの男性自転車競技者のチームを使って、第３の組の実験で評価された。
【０１３０】
それぞれの自転車競技者は、体深部温度を低下させることが自転車競技のタイムトライアル、仕事率出力、及び実績時間に対して及ぼす影響を確証し且つ調査するために、実施例１で説明した本発明に係るＲＴ２０ジャケット／フード組合せを着用した。
【０１３１】
体深部（肛門）の生理学的応答、実績時間の測定値、タイムトライアルの成績、及び自転車競技者の仕事率出力（ワット）が収集された。その結果を下表に総括する。
【０１３２】
【表８】
【０１３３】
本発明に係るジャケット／フード組合せの着用によって得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に含まれる。
・ 体深部温度は、〜４０分間のタイムトライアルの後に両方の事前冷却方法（冷水シャワー及び冷却服）が使用されるときに０．５℃だけ低下する。
・ 実績時間は、ジャケットのみを使用して自転車競技者を冷却したときに１５秒（０．１５％の短縮）だけ短縮し、両方の事前冷却方法を併用したときに更に２６秒から４１秒
（０．４２％）だけ短縮する。
・ タイムトライアルのスプリットタイムでは、冷水シャワーとジャケット／フード冷却との組合せによって、対照条件のタイムトライアルに較べて、全タイムトライアル期間中に安定して１０秒だけタイムトライアルを短縮する。
・ ３０分間のタイムトライアル仕事率において、事前冷却後に２．７５％の仕事率出力の増加が見られる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図Ａ】
【図Ｂ】
【図Ｃ】
【図Ｄ】
【図Ｅ】
【図Ｆ】
【図Ｇ】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、服、特に温度調節を特定的に制御するようになっている衣類に関する。本発明に係る服は、能動的に熱制御を行うものであり、この点で、体熱の保持又は環境の高温による有害な体温上昇を防止するように企図した断熱材によって機能する受動的なシステムとは異なる。本発明は、運動選手の熱ストレスを最小化して競技成績の向上を実現にするために使用する服を特定的に参照して説明される。しかし、本発明の応用可能性は、そのような用途に限定されるものではなく、他にも広範囲の実用的な応用例を構想するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱ストレスは、体深部温度（約３７℃）を正常化するのに十分な熱エネルギーを放散する体の冷却機序の不全である。熱ストレスは、反応時間の低下、気力減退／嗜眠、注意力の欠損、及び筋肉記憶の喪失を招く恐れがある。これは、能率低下、機能喪失、個人的快適さの減退、最悪の場合には、個人生命の安全性の低下を招く恐れがある。
【０００３】
従って、身体機能を最適化するためには、特に高温環境中の肉体的労作時に体温を安全水準以内に維持することが重要である。これは、運動選手が何らかの形態の競技前／試合前の通常のウォームアップ動作を行い、且つ／又は長時間に亘って、例えば、トラック及びフィールド競技の競技間に、高温環境中に留まる必要性が想定されるスポーツでは特に重要である。実際に、研究では肉体的労作の前に体を事前に冷却すると、高温環境における運動選手の生理学的緊張が軽減され、それによって一般に成績の向上及び／又は熱ストレスの最小化が可能であることが証明されている。
【０００４】
着用者に冷却効果をもたらすために、衣類の改良に多大の努力が傾注されてきた。周囲環境中の温度変化に応答して物理的状態が変化することによって機能する相変化物質（ＰＣＭ）に多くの注目が集まっている。外部温度が固体ＰＣＭの融点を上回るとき、ＰＣＭは必要な潜熱を周囲から吸収することによって融解する。他方では、周辺温度が液体ＰＣＭの融点を下回るとき、蓄えられた潜熱の放出によって凝固が起きる。
【０００５】
融解過程時に冷却をもたらすために、氷から水への相変化に幅広く依存してきた。しかし、この場合には、不快感及び／又は寒けを回避するために、体も氷から適切に断熱されねばならない。断熱の必要性は、このようなシステムに依存する服の全体的な嵩及びコストが増大する恐れがある。氷も柔軟性に欠け、それは服を着用する面倒さ及び着心地の悪さに繋がり得る。氷の柔軟性の欠如が体の輪郭との緊密な熱接触を阻害する場合には、冷却性能も低下し得る。
【０００６】
無機塩水和物も一般的に使用される。これらは安価であり、且つ好ましい蓄熱特徴を示す傾向を有する。しかし、これらの塩は分離する嫌いがあり、活性体積の減少をもたらす。塩水和物はまた、過冷却（凝固の開始が遅れる）を示し、蓄熱システムで時として使用される金属を腐食する嫌いを有し得る。
【０００７】
パラフィン蝋及び同様物も利用されてきた。これらは化学的に安定傾向にあり、過冷却効果を殆ど示さないか又は全く示さず、相対的に安全で非反応性である。それらの易燃性は、適切に封じ込めることによって抑制可能である。しかし、通常の市販されている蝋は、固体状態では低い熱伝導率を示し、しかも完全な相変化が見られる温度域が広いという嫌いがある。その結果として相変化が非常に遅いか又は不完全であり、従って感受性が乏しい。大きな体積変化も相変化に伴い、従ってそれは封入に問題が生じ得る。
【０００８】
繊維素材に温度調節特性を付与するために、ＰＣＭを繊維、繊維製品、発泡樹脂製品、及び／又は被覆表面の中に微小カプセル化することも知られている。しかし、微小カプセルは微小であるという嫌いがあり、その結果としてＰＣＭの熱容量が相対的に小さくなる。汗などの水分が繊維素材の内部実質の中に取り込まれる恐れがあり、これもＰＣＭの熱容量の損失となり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施形態は、以上に説明した問題に対処しようとするものである。本発明は、数多くの様々な実施の形態を取り得る。これらの実施形態を個別に又は任意の組合せで使用することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施形態では、本発明は適切な温度調節特性を有するように特定的に配合されたＰＣＭを使用することにある。本実施形態によれば、本発明は、少なくとも２つの化合物の混合物であり、５から３０℃、例えば、１０から３０℃の融点及び１から５℃の融解温度域を有するＰＣＭを含む衣類製品を提供する。
【００１１】
有利なことに、使用したＰＣＭは５から３０℃の融点を有している。本開示の文脈では、融点という用語は、ＰＣＭが相変化し始める温度を意味することが意図されている。所与の固体物質では、固体から液体への完全な融解は単一の不連続な温度で生じるのではなく、ある一定の温度域に亘って生じることが理解されよう。説明した実施形態によれば、この温度域は１から５℃である。
【００１２】
ＰＣＭが５℃から３０℃の融点を有するということは、それは着心地の良さを確保するために追加的な断熱材の必要もなく皮膚と密接に関係して設け得ることを意味する。これは、全体的な熱交換効率及び感受性の増大に繋がる。これは、ＰＣＭと着用者の皮膚との間に断熱材の必要がないことにより、この衣類製品の嵩が小さくなり得ることも意味する。本発明に係る衣類製品は通常、皮膚と直に接触して、又は皮膚を覆う衣類の層と接触して着用される。後者の場合には、その衣類は、皮膚と本発明に従って使用されたＰＣＭとの間の熱伝達に対する抵抗が最小限になるように、薄くて密着していることが好ましい。
【００１３】
衣類製品は、予想されるように、特にＰＣＭが着用者の皮膚と密接な熱関係で設けられるときに融点が低くなると不快な寒けを感じる恐れがあるので、ＰＣＭに関する融点域の下限が選択される。この幅の上限は、効率的に冷却するのに着用者の皮膚温度とＰＣＭの融解温度との差が十分に大きくなる必要があるので選択される。一般に、熱が皮膚からＰＣＭに流れるのに都合の良い温度傾斜が存在すれば、皮膚は冷却されることになる。皮膚とＰＣＭとの間の温度差は、急速な熱伝達を確保するために十分に大きくすべきである。温度傾斜が大きくなればなるほど、所与の冷却度を実現するためには、それだけ皮膚に流れる血液量が少なくならねばならない。しかし、これは寒けを引き起こす嫌いがある。ＰＣＭの温度が低すぎると、体深部から皮膚への熱伝達を不十分にする程まで皮膚の血流が減少する可能性があり、従って体は熱を保持しようとすることになる。これは逆効果となろう。実施では、ＰＣＭの選択及び／又は製品設計は、そのような配慮を勘案して個人毎に異なることが想定される。特定個人の成績に影響する冷却の程度及び持続時間も明らかに主要な関心事である。
【００１４】
好ましくは、ＰＣＭの融点は５℃から２４℃である。このような好ましい融解温度及び融解温度域は、ＰＣＭの望ましい特徴を最適化しようとするものである。
【００１５】
選択されたＰＣＭは、本発明の冷却服を着用すべき周囲温度条件で、皮膚温度を下回る融解温度（動作温度）を有することになる。その結果として、ＰＣＭは、それによって平熱を下回る３２℃まで皮膚温度を低下させることができる。その結果は、体深部温度の僅かであるが、適切な大きさの低下である。ＰＣＭによる吸熱によって体深部温度を低下させるのは、熱応力の発生を抑制し、可能性として運動能力の向上に繋げようとするものである。
【００１６】
本実施形態で使用されるＰＣＭは、１から５℃の融解温度域を有する。ＰＣＭの融解は、ＰＣＭ融解時に急速な熱吸収を確実に行うので非常に狭い温度域で生じることが望ましい。その結果は急速な温度調節応答である。このことは、一旦液体への相変化が完全に行われたら、ＰＣＭが急速に再凝固して、再びすぐに使用可能であることも意味する。これは、衣類製品が短時間のみ着用される状況及び／又は衣類製品の冷却能力が冷却によって迅速に再生しなければならない状況では特に有用である。ＰＣＭは、１から４℃、例えば、１から３℃の融点域を有することが好ましい。
【００１７】
実施では、所与のＰＣＭの冷却能は、その融解熱を基準にして測定され、典型的には、ＰＣＭの単位質量を融解するために必要なエネルギー量であるとして測定される。ＰＣＭに関する融解熱は、通常の技法によって算出可能である。本発明の実施に有用なＰＣＭは、一般に１５０ｋＪ／ｋｇから２５０ｋＪ／ｋｇの融解熱を有する。より大きな融解熱を有するＰＣＭは、単位質量当たりより多くの熱を吸収する能力を有することが理解されよう。これは、より小さい融解熱を有するＰＣＭと比較するとき、同じ最大の熱負荷（融解熱×質量）を実現するために、大きな融解熱のより少ないＰＣＭで済むことを意味する。しかし、ＰＣＭの融解熱は、ＰＣＭを選択する際に大抵の場合に考慮される唯一の要因ではない。上で説明したＰＣＭの融解特徴も明らかに重要な考慮すべき事柄である。
【００１８】
適切な融解特徴を発揮するＰＣＭは、望ましい特性の組合せを提供するために、（少なくとも２つの）化合物を混合することによって配合可能であり、本発明の重要な態様は、とりわけ、例えば、局所的な温度環境に基づく必要な冷却程度、この衣類製品の着用想定期間、及び／又はこの衣類製品の冷却機能の再活性／再生に想定される利用可能な期間に応じて、企図する応用例のためにＰＣＭ特性を調製することにある。
【００１９】
通常ＰＣＭは、５から２０個の炭素原子を典型的に有するアルカン（パラフィン蝋）の混合物を含む。通常は、アルカンは大部分（少なくとも９５％）直鎖である。幾つかの市販のこのような化合物の混合物は、説明したＰＣＭ特徴を実現するのに適切な割合の構成成分を含むことはない。従って、適切な特性を有するＰＣＭを生産するために特定の混合物の留分を分離することが必要になり得る。
【００２０】
典型的には、ｎ−アルカンの混合物は、相対的に低い範囲の炭素数分布を有する化合物から構成されている。このために適切に小さい融点域を有するＰＣＭをもたらすことが想定される。例えば、ＰＣＭは大部分が（少なくとも９０％）Ｃ１０〜Ｃ２０、又はＣ１５〜Ｃ２０のｎ−アルカンの混合物を含み得る。この混合物は大部分が（少なくとも９０％）Ｃ１４〜Ｃ１８又はＣ１６〜Ｃ１８のｎ−アルカンを含むことが好ましい。アルカンの留分（ナローカット）は、分別などの選択的除去技法及び、例えば、分子ふるいを使用して選択吸収を利用することによって分離可能である。別法として、有用なＰＣＭは、市販の高純度ｎ−アルカンを混合することによって配合可能である。構成成分の割合は、ＰＣＭの特性を調製するために必要に応じて調節可能である。本発明に係る目的は、ＰＣＭの効率向上によって相対的に少量のＰＣＭを使用することであり、且つ本明細書で説明する他の様々な実施形態に寄与することである。
【００２１】
ｎ−アルカンの混合物を含み、且つ望ましい一連の特徴を有する適切なＰＣＭは、例え
ば、ＲＴ２及びＲＴ２０という名称でルビサーム社（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）及びアスタースタット・サーモスタット社（Ａｓｔｏｒｓｔａｔ Ｔｈｅｒｍｏｓｔａｔ）などからも市販されている。蝋及び高純度のシングルｎ−アルカン製品（混合によるＰＣＭの配合用）が、ハルターマン・プロダクツ社（Ｈａｌｔｅｒｍａｎｎ Ｐｒｏｃｕｃｔｓ）、アルファ・イーサ社（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ）、アプラティム・インターナショナル社（Ａｐｒａｔｉｍ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）、及びシグマ・アルドリッチ社（Ｓｉｇｍａ
Ａｌｄｒｉｃｈ）から入手可能である。
【００２２】
ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２及びＲＴ２０の使用は、本発明の実施に十分適切であることが判明した。ＲＴ２製品は、大部分がテトラデカンであり、約６℃の融点を有し、且つ±２℃の融点域を示す。それは２１４ｋＪ／ｋｇの融解熱も有することが報告されている。このようなＰＣＭの融点であれば、通常では使用前にそれを「活性化」するために冷凍庫が必要である。活性化の手段は利用可能な時間に依存する。ＲＴ２０製品は、基本的にヘプタデカン及びオクタデカンから成り、少量のテトラデカン、ペンタデカン、ドデカン、ノナデカン、及びエイコサンを含有する。この製品は、約２２℃の融点、±２℃の融点域、及び約１７２ｋＪ／ｋｇの報告された融解熱を有する。利用可能な時間の長さに応じて、ＲＴ２０製品は、空調室内（約１８℃未満）、冷蔵庫内、又は冷凍庫内に保管することによって使用前に「活性化」可能である。
【００２３】
ＰＣＭの好ましい特徴には、
１． 着用者の熱負荷を吸収するために必要な最小限の推定ＰＣＭ量を確保する大きな熱貯蔵；
２． 着用者の皮膚温度及び冷却された雰囲気（冷却機能の再生に関して）に対する急速な応答性を確保する相対的に一定の温度で生じる熱貯蔵並びに熱放出；
３． 適切な封じ込めが熱伝達に使用できない表面積を過剰にもたらすことのない相変化時の小さい体積変化（例えば、完全融解時に１７％未満の膨張）；
４． ＰＣＭ転移の可逆性における適切な動的特性を確保する高結晶化度；
５． 問題にならないＰＣＭ再生時の過冷却（吸収されたエネルギーはすべて冷却された雰囲気に放出されることが必要である。過冷却が生じると、熱力学的に準安定態にある結晶構造が形成され、たとえあっても、融解物の完全な凝固がゆっくり行われて長い再生時間及び貯蔵された熱エネルギー量の損失をもたらす。）；
６． 環境に対する安全性及び非毒性；及び
７． 再生処理可能性が含まれる。
【００２４】
通常では、ＰＣＭは別々のパック又は小袋の形態で衣類製品の中に設けられる。通常の包装システム及び配置を使用して小袋が衣類製品の中に設けられる。しかし、本発明の別の実施形態は、衣類製品の中で使用するためにＰＣＭをカプセル化する方式に関する。
【００２５】
上で留意したように、ＰＣＭの封じ込めが問題になり得る。これは、ＰＣＭの包装に使用される材料が幾つかの有益な特性を発揮しなければならないからである。使用される材料は、それが破裂耐性、引裂耐性、及び剥離耐性であるように十分に強靱でなければならない。材料はまた、冷却すべき表面と接触する表面積を最大化するために柔軟であることが望ましい。材料の強度及び柔軟性も、ＰＣＭが相変化するときの体積膨張による漏れを回避する上で重要な特性である。
【００２６】
ＰＣＭ用の包装材料は、収納されたＰＣＭに対して本質的に不活性であり、腐食を受けることもなく、その特性が著しく悪影響を受けることがないことも望ましい。幾つかのＰＣＭはある一定の層を透過する場合があり、長期間使用するとＰＣＭの発汗が生じる。同様に、材料は、水蒸気（汗の形態にある）などの外部化学種が容器本体の中に進入し、従ってＰＣＭの中に進入するのを防止しなければならない。材料は、気体の進入もＰＣＭ特
性に悪影響を及ぼし得るので、気体（例えば、Ｏ２）不透過性であることも好ましい。ＰＣＭを包装するために使用される材料は、ＰＣＭの損失を防止し且つ製造を容易にするために適切に封止可能であることも望ましい。使用される材料は熱封止されることが好ましい。
【００２７】
材料は、その全体にまたＰＣＭから熱が伝達するのを最大化する適切な熱伝達特性も発揮しなければならない。これは、使用する際に着用者の効率的な冷却を助け、且つＰＣＭの冷却時に冷却能力の急速な再生を助けることになる。
【００２８】
本発明によれば、これらの望ましい特性は、単層の材料ではなく積層を使用して実現可能であることが判明した。従って、本発明は積層薄膜によってカプセル化したＰＣＭも提供し、そこでは積層薄膜が外部熱封止層とＰＣＭに対して不透過性の内部層とを含む。ここで「外部」及び「内部」という用語は、積層体の層の相互及びＰＣＭに対する相対位置を指す。説明した実施形態では、外部層は内部層に対してＰＣＭから遠隔にある。しかし追加的な層も存在し、「外部」及び「内部」という用語は、層の位置を絶対的な言葉で定義しようとするものではない。
【００２９】
好ましい一実施形態では、積層は、熱封止層の間に差し挟まれた、ＰＣＭに対して不透過性である層を含む３層薄膜である。このような配置は、積層の両方の外部層が熱封止可能であるので、カプセル化されたＰＣＭを製造する際の融通性を高める。
【００３０】
説明した実施形態では、それぞれの層毎に選択された材料は、強度、破裂耐性、引裂耐性、剥離耐性、及び柔軟性などの望ましい特性を個々に又は組合せで設け得る。積層の使用は、これらの特性をいずれか１つの材料によって設ける必要がないことを意味する。明らかなことであるが、積層自体が望ましい水準の柔軟性及び熱伝導率を発揮すべきであり、それに従って層毎に材料が選択され、且つ層毎に厚さが選択される。積層の厚み全体は３０から１５０μｍが望ましく、５０から１００μｍがより好ましい。
【００３１】
上で画定したＰＣＭの種類と共に使用するのに特に好ましい積層は、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）の層間に差し挟まれた（二軸延伸）ナイロン層を含む。このナイロンは、構造上の剛性を与え、適切な化学的耐性及び摩擦耐性を与える。ＬＬＤＰＥは、水に対する障壁特性を与え、且つ熱封止可能である。ナイロン層は典型的に１０から５０μｍの厚さであり、ＬＬＤＰＥ層は５０から１００μｍの厚さである。ナイロン層は約１５μｍの厚さであり、ＬＬＤＰＥの各層は約５１μｍであることが好ましい。このような積層は、例えば、ＲＡ４６３という名称でクライオバック社（Ｃｒｙｏｖａｃ）から市販されている。
【００３２】
カプセル化されたＰＣＭは、縁回りが封止されている積層の小袋／パックを形成することによって典型的に調製され、この積層には小袋の内部にＰＣＭが挿入可能であるように適切にサイズ決めされた非封止部分が備わっている。縁は通常では従来の技法によって熱封止される。一般に、封止幅が広ければ広いほど、それだけ封止体は強くなる。当業者なら、カプセル化したＰＣＭの応用を企図する分野であれば、使用するのに適切な封止幅の決定に問題はなかろう。封止体幅は、使用材料の節約のために最小限にされることが好ましい。
【００３３】
所定の体積（小袋の体積容量に基づいて）のＰＣＭの事前成型ブロックは、小袋の中に挿入され、熱封止によって所定の箇所に封止され得る。この場合に、優勢な温度条件はＰＣＭが固体の形態にあるようになっているのは明らかである。別法として、小袋が充填される優勢な温度条件は、ＰＣＭがゲル又は液体であることを意味し得る。この場合に、ゲル又は液体は、熱封止の前に小袋の内部に送出される。典型的には、ＰＣＭは熱封止の前
に凍結される。これは、このような過程の熱封止態様の間に最終封止体の汚染を引き起こす恐れがあるＰＣＭの不要の流出を回避する上で有益である。
【００３４】
小袋内部に閉じ込められた空気が、熱伝達過程において断熱妨害を引き起こす可能性があり、従って小袋の封止は真空中で行われることが好ましい。小袋の中に含まれるＰＣＭの体積は、封止時に小袋の体積容量及びＰＣＭが相変化時に蒙る体積膨張を考慮して算定される。これは小袋の破裂を回避するために行われる。カプセル化されたＰＣＭの多様な構成がこのような方式で調製され得る。図を具体的に参照して以下で説明するように、通常は異なるサイズの幾つかの小袋が本発明に係る冷却服で使用される。小袋の寸法及び構成が、熱伝達に使用可能なＰＣＭの表面積を決定することになる。この表面積は、冷却服中の小袋の企図された箇所に基づいてサイズの制約を考慮して可能な限り大きくすべきであることが好ましい。従って、前又は後身頃のような服の平面的な領域では相対的に大きな小袋を使用することが可能であり得る一方で、腕又は襟部分のような平面的な領域が少ない領域ではより小さい小袋が必要になる。実施では、服の特定領域ための小袋寸法の選択も当該領域に必要な柔軟性によって予測可能である。これは下で更に詳細に論じられる。
【００３５】
一般に、小袋は規則的な幾何学形状（通常は長方形又は正方形）を取る。小袋は、ＰＣＭの充填時には薄く、通常は、２ｃｍ未満、好ましくは１．５ｃｍ未満、より好ましくは１ｃｍ未満の最大厚さを有する。典型的には、小袋は５０から１５０ｍｍの長さであり、２５から５０ｍｍの幅を有する。通常は、異なるサイズを有する小袋が１着の冷却服で使用される。（熱）封止体の幅は、所与の応用例に必要な封止体強度を実現するために要する最小値である。例を挙げれば、小袋は約１１０ｍｍ×５０ｍｍの寸法を有し（且つ約５０ｍｌの内部体積容量を有する）、更に７５ｍｍ×５０ｍｍの寸法を有し得る（且つ約３０ｍｌの内部体積容量を有する）。このような小袋寸法では、それぞれの封止体の幅は典型的には５〜７ｍｍである。これらの幅は所与の寸法の中に含まれる。
【００３６】
使用されるＰＣＭの体積は、ＰＣＭの融解熱に応じて異なり得る。同じ冷却性能（ＰＣＭの最大熱負荷の点から見て）を実現するために、特定の体積の１つのＰＣＭをより大きな融解熱を有する小さい体積の別のＰＣＭに置き換えることが可能である。しかし、熱伝達が行われる表面積の点から見た場合の小袋の寸法は、特に小袋が体の特定域を覆うように設計又は構成されている場合に、実際には同じのままであり得る。使用されるＰＣＭの融解熱に関わらず、適切にサイズ決め又は構成がなされた熱伝達表面積も必要もある。
【００３７】
所与の状況で使用すべきＰＣＭの量及び種類は、冷却服を着用すべき期間に亘って対応しなければならない総熱損失に基づいて決定され得る（一般的に言えば）。例えば、特定の活動に関連する総熱損失が５００ｋＪであることが既知であれば、これに対応するためには２５０ｋＪ／ｋｇの融解熱を有するＰＣＭを２ｋｇ使用する必要があることが推定可能である。同量の熱損失はより小さい融解熱のＰＣＭによって対応可能であるが、その場合にはより多量のＰＣＭが必要になる。従って、２００ｋＪ／ｋｇの融解熱を有するＰＣＭが使用されれば、必要な量は２．５ｋｇになる。実際には、必要なＰＣＭの量は、熱がＰＣＭに伝達する過程が同一ではなく、しかも体の様々な部分からの熱損失が異なることが想定されるので、算出される理論量よりも僅かに多くなる。これは、冷却服の設計で対処可能である。このようにして、個人の生理的要求に見合った又は対応を要する熱損失に基づく必要の範囲に見合った冷却服を調製することが可能である。
【００３８】
ＰＣＭは使用前に「活性化」されるべきであるが、これはＰＣＭが熱エネルギーを吸収するのに適切な形態でなければならないことを意味する。ＰＣＭは冷却によって活性化され得るが、活性化の速度は、使用されるＰＣＭ及びそれが受ける冷却に依存する。例えば、ＲＴ２ＰＣＭを含む冷却服は、冷凍庫（例えば、約−１８℃）内で保管することによっ
て活性化され得る。対照的に、ＲＴ２０は空調冷却室（約１６℃）、冷蔵庫（約４℃）、又は冷凍庫（−１８℃）を使用して活性化され得る。完全な活性化に必要な時間量は服中のＰＣＭ小袋の数に依存し、服はＰＣＭ小袋が最大の冷却効果を受けるように配置されるべきであることが望ましい。ＰＣＭ小袋の熱交換表面が最大限に曝されるように、できるだけ多くの内部ポケット層／領域を冷却室に曝すことが適切であり得る。活性化のためにＰＣＭ小袋を服から取り出すことも当然可能であるが、小袋の取出し及び再挿入は非常に時間が掛かる恐れがある。
【００３９】
本発明の別の実施形態は、ＰＣＭが冷却服に組み込まれる様態に関する。従来の考え方は、大量のＰＣＭ材料が大きく連続的な構成要素の中に含まれることを示唆する。しかし、これは服が嵩張り且つ柔軟性の欠如をもたらすことに繋がり得る。このような問題を軽減する努力は、大きな一体の構成要素を区画／隔室に分割し、それらを組込み式の柔軟な帯紐によって接合することに焦点が絞られてきた。冷却効率は皮膚接触による伝導によって熱が体から伝達することに直接依存し、数多くの相対的に小さい区画／隔室の使用は、これを促進しようとするものである。しかし、この種の構造であっても、その使用に関する他の問題は、ＰＣＭを収納するために使用される材料（それは帯紐も形成する）は水に対して透過性ではなく、汗が皮膚とＰＣＭ収納構造との間の体表面に蓄積し得ることである。これは不快感に繋がり、冷却服の効率全体を減じる恐れがある。
【００４０】
ＰＣＭを小袋の中に入れて服の中に備わる適切にサイズ決めされたポケットの中に挿入することも示唆されてきた。しかし、これらの小袋も嵩張る嫌いがあり、特に効率的でもなかった。本発明の一実施形態は、適正な冷却効率を有する柔軟な服の調製を可能にする幾つかの個別的で且つ薄い小袋の中にＰＣＭが収納される冷却服が調製可能であるという認識に基づく。このような小袋の使用は、隣接小袋の間に数多くの空隙が存在することになり、当然のことながら小袋間の空隙を占有するのに適切な材料次第であるが、それは調製すべき通気性のある服の製作を可能にすることを意味する。
【００４１】
本実施形態では、このような個別的な小袋が、典型的に１．０６から１．２０、例えば、１．０６から１．１０の体積に対する熱交換表面積比を有する。服全体（頭部／首／胸／肩／背中／袖部分のいずれか又はすべてを含む）では、体積に対する熱交換表面積比は約１．７８である。本文では、ここで言及した体積とは、実際には小袋の中に収納されているＰＣＭ材料の体積である。冷却すべき表面（皮膚）に近接する表面積は可能な限り大きくしなければならないが、他方では得られる服が大きな柔軟性を保持すべきであることも銘記されている。小袋は細長い長方形部材の形態を取ることが好ましく、それらの寸法は、服内部の部材の企図された位置に応じて異なり得る。頭部、胸、肩、首、及び背中などの、熱の発生が高まる身体局部域に亘って冷却効率を増大させるように、ＰＣＭの充填量及び小袋の寸法を操作することも可能である。運動中に肩及び背中で観察される高い熱負荷のために、これらの箇所に対する冷却を増強することが好ましい。
【００４２】
ＰＣＭ小袋が適正にサイズ決めされれば、適切な柔軟性を保持しながら服の大きな表面積に行き渡らせて小袋を配置することが可能である。ＰＣＭのカプセル化及び隣接小袋間の間隙の存在という実体がそれに寄与する。小袋は、これらの小袋の熱交換表面と着用者の皮膚との間の最適な接触を維持するように形作られるべきである。小袋はまた、着用者の体の中の主要な血管に密着し且つそれに位置合わせされるように形作られ且つ服内部で位置決めされ得る。これは冷却性能も高めることができる。
【００４３】
ＰＣＭ小袋は、例えば、縫合によって永続的に又は、例えば、チャック及びベルクロなどのファスナによって着脱可能に服内部のポケット中に挿入され、且つその中に封止され得る。服が製造される材料は、軽量で通気性があり、しかも使用に際してＰＣＭが着用者の皮膚に密着するように形作られることが好ましい。ＰＣＭ小袋の配置は、着用者が容易
に動けて、しかも高水準の着心地を与え得るべきであることが好ましい。
【００４４】
ＰＣＭ小袋は、服の大きな面積に行き渡るのに十分な数が使用される。ジャケットの肘部分など、そのような領域を避けて適切にサイズ決めされた小袋を配置することもできるが、柔軟性が要求される領域には小袋がいずれも含まれないことが望ましい。服の通気性を可能にするように（留意したように、この服に使用される布地は通気性がある）、隣接小袋間に多少の間隙を残しておくことも望ましい。これらの小袋は、快適さを向上させるために、ある程度の柔軟性を確実に発揮し、且つ（使用に際して）変形可能である。このような方式で小袋を体の輪郭にぴったり合わせると、熱伝達の効率も向上させることもできる。衣類製品中の小袋の配置は、この衣類の使用目的に応じて、競技前、競技中、競技間、及び／又は競技後（クールダウン）の期間中の着用者予定者の身体赤外線熱写真を参考にして設計されることが好ましい。
【００４５】
服は、使用が企図されている分野に応じてジャケット、ズボン、ショートパンツ、フード、帽子、手袋等の形態を取り得る。着用者の快適さ及び動き易さを許容するように設計されるべきことが理解されよう。従って、胴体の冷却が必要であるが、着用者の腕は自由に動かさねばならない場合には（ボート漕ぎ又は射撃などにおいて）、服は袖無しジャケット（本明細書ではベストと呼ぶ）の形態を取る。別法として、必要に応じて脱着可能な袖を有するジャケットを使用することも可能である。典型的には、服がジャケット（長袖の有無に関わらず）であるとき、このジャケットは襟部分及び／又は着脱式フードを有することも好ましい。ジャケットの袖部分は、袖の縫い目に沿って手首から肘まで、更にそれを越えて延び得るチャック部分（又は同様物）を備え得る。これは、ジャケットの容易な着用及び／又は脱着を可能にすることを企図するものである。同じ配置がズボンに使用可能であり、縫い目に沿って脚から膝まで、又はそれを越えて延びるチャック部分（又は同様のファスナ）が設けられる。これもズボンを履き物の上から着用及び／又は脱着を可能にする。フード（又は帽子）が着用されるとき、例えば、訓練指示が聞き取れるように、着用者が聞こえ易いことが重要になり得る。この場合には、フード（又は帽子）は、耳を避けて適切に形作られるか、又は耳の領域の上方に穴を含むことができる。
【００４６】
一実施形態では、冷却服は着脱式の袖部分及び／又は脚部分及び／又はフード部分を有する全身型の一揃いであり得る。このような部分は、個人の特定の冷却及び／又は着心地の要望を満たすように必要に応じて脱着可能である。
【００４７】
ＰＣＭ小袋は、使用に際して熱の放散が多い身体部位に近接する可能性が高い領域に特に留意して、通常では服のすべての部分に収められる。典型的には、ＰＣＭ材料は、高水準の冷却を施すように服の中で胸、背中、及び／又は肩の領域に集中される。それに応じて、小袋のサイズ、従ってＰＣＭの収納量は異なり得る。ＰＣＭ小袋は、柔軟性を補助するために服（この場合にはジャケット）の前部と後部とに亘る畝様の配置の中に設けることができる。留意したように、小袋は屈曲点に亘って延在すべきではない。ジャケットの設計に関わりなく、服が嵩張らず、しかも巧みに配置した小袋によって、着用者の易動性及び快適さを損なわずに通常の氷ジャケットよりも高密度にＰＣＭを充填することが可能になる。
【００４８】
本発明に係る冷却服は、内被及び外被を含み得る。内被は、冷却効率を最適化するためにＰＣＭ小袋を適切な構成の中に受け入れるようになっている。外被は内被に重ね合わさっており（通常はそれに付着している）、服の全体的な見栄えばかりでなく風及び雨に対する耐性などの望ましい機能上の特性を向上させることも企図されている。内被は詰め綿から作製され、外被はナイロン及び綿など天然及び合成繊維の混合物（５１％ナイロン、４９％綿のクールマックス・アクエータ（Ｃｏｏｌｍａｘ Ａｑｕａｔｏｒ）として市販されている）から作製可能である。内外被とも軽量であることが望ましい。外被は、表面
装飾、図柄、広告、及び同様物を備え得る。
【００４９】
熱伝達を最大化するために、ＰＣＭ収納小袋は服の中に適切に配置されることが推奨される。小袋は、着用者の体とＰＣＭとの間の断熱を最小限にして、その体と密着していることも推奨される。本発明の一実施形態では、服がゴム状物質を含み、着用時に密着している。この場合には、服材料の伸縮性はＰＣＭと着用者の体とを密着状態に維持し、それによって熱伝達を高める。
【００５０】
追加的に又は別法として、同じ効果は、服の熱交換表面を着用者の体、又はその部位に密着させ得る備品を適切に位置決めすることによって実現可能である。着用者の体と熱交換表面との間に存在する空気は断熱材として作用し、それによって熱エネルギーの望ましい伝達を阻害する。ここで言及する備品とは、このような効果を低減又は回避しようとするものである。ジャケットの場合には、これらの備品はジャケットの胴部分回りに配置された調節式ベルトの形態を取り得る。これらのベルトは、身に着けるとき、体からＰＣＭへの熱の伝達を最大化するために、確実にぴったりと適切に締まるように調節可能である。ジャケットが腕部分を備えていれば、これらは、確実に同じ効果を実現できるように腕部分の回りに調節式ベルト又は伸縮式バンドを備え得る。同様に、最適な熱交換のためにフード／帽子が確実にぴったりと密着するように、フード／帽子は、ゴム編み、伸縮性を持たせた要素、及び／又は引き紐、或いは同様物を備え得る。
【００５１】
服は、意図されている活動時の着用者の姿勢、想定される動きも考慮して設計されるべきである。例えば、選手が常に着座位置にあり、膝が胸に引き寄せられ且つ引き離されるボート漕ぎのようなスポーツでは、服はそれが丸まったり又は膨れ出たりするのを回避するようになっているべきである。これは、腰から下に達することがなく且つ胴体に密着する服を設計することによって実現可能である。本実施形態では、服の設計も個人毎に異なることも想定される。
【００５２】
服は迅速に着脱されるようにも設計されることが好ましい。このようにして、服の効率が最大化され、その使用がもたらす冷却効果の減少が、可能な限り最小量に抑えられる。この目的のために、服は、チャック、ベルクロ・ファスナ、スナップ、及び同様物を備える。
【００５３】
本発明の一実施形態では、服内部の小袋の位置に応じて、服が異なる種類のＰＣＭを収納する小袋を備える。大きな熱損失の身体領域に対応する服域では、１つ又は複数の小袋が、大きな融解熱を有するＰＣＭを収納することができる。対照的に、熱損失が小さいが、しかし重要な領域に対応する服域では、１つ又は複数の小袋はより小さい融解熱を有するＰＣＭを収納することができる。このようにして、個人の生理学的機能に基づいて個人の特定の熱損失特徴に適合するように、服の様々な部分が調製され得る。
【００５４】
特定の本実施形態では、冷却服が、説明したＰＣＭを収納する小袋に加えて氷パックを備えることができる。しかし、この場合には、冷却服の着用時に不快な熱感覚／熱衝撃をいずれも回避するために、確実に氷パックが適切にサイズ決めされ、断熱され、且つ／又は位置決めされるように注意を払わねばならない。この場合には、氷パック（又は低い動作温度範囲のＰＣＭを有する小袋）を冷却服又はベストの背骨領域に沿って又は隣接して位置決めすることが適切であり得る。好ましい一実施形態では、冷却服がＲＴ２ＰＣＭを収納する小袋とＲＴ２０ＰＣＭを収納する小袋とを備える。この場合には、ＲＴ２ＰＣＭを収納する小袋が、ジャケット又はベストの胴体部などの大きな熱損失に対応する服中の領域に集中される傾向にあり、ＲＴ２０ＰＣＭは、袖部分などの周辺域で使用される。
【００５５】
本発明は、運動選手／スポーツ愛好者の温度調節制御に重要な応用可能性を有するもの
と考えられる。留意したように、肉体的労作の前に体を冷却すると、温暖環境中の生理学的緊張を軽減できること、従って大抵の場合に成績を向上させ得ることが知られている。この状況で好ましくは、本発明の冷却服は、適切なウォームアップ又は競技前の通常動作（冷却服を着用しないで）を終了した後で、個人の体深部温度が冷却を開始する前とほぼ同じか、又はそれよりも僅かに低下さえするように、個人の体深部温度を低下させるために使用される。このように冷却服を使用すると、最初の／弛緩状態の体深部温度（即ち、冷却前）に対する体深部温度の顕著な上昇をいずれも回避しながら、ウォームアップ又は競技前の通常動作を終了することができる。このように冷却服を使用しないと、ウォームアップ又は競技前の通常動作は体深部温度の上昇をもたらす可能性があり、これは引き続いて行われる競技の成績を損なう恐れがある。本実施形態に従って適切な温度調節を実現するために、体深部温度が実現する前に着用中の服の冷却効力が低下するか又は消耗する場合には、ウォームアップ又は競技前の通常動作前の冷却時に服を交換する必要があり得る。これは、特に服が容易に着脱するように設計されていれば簡単なはずである。別法として又は追加的に、体を冷却する幾つかの他の方法を利用する前に、その利用後に、又はその利用中に冷却服を使用することによって、ウォームアップ又は競技前の通常動作の前に体深部温度の望ましい全体的な低下を実現することが可能である。例えば、体深部温度の最初の低下は、冷水／低温シャワーを使用し、その後に本発明に係る冷却服を使用して更なる低下を実現することによって実現可能である。同じ効果は、個人を冷却／空調室に曝し、次いで冷却服を使用することによって実現可能である。
【００５６】
実施では、ウォームアップ又は競技前の通常動作の間に服を使用するための適切な管理体制が、周囲温度条件を考慮して、通常動作時の体深部温度の実験測定に基づいて設計可能である。この場合には、特定の個人に最も効果的な冷却管理体制が、多様な周囲温度条件及び／又は期間の下で記録されることが好ましい。このようにして、最も適切な冷却監理体制が、適用可能な優勢な条件及び／又は時間的制約に基づいて任意所与の状況に対して選択可能である。
【００５７】
冷却服を使用して、競技前、競技中、競技間、及び競技後の身体冷却を実現することができる。
【００５８】
本発明は、人間の運動選手に関する用途に限定されるものではなく、競走用の動物の成績を向上させるためにも使用可能である。従って、本発明は、競走馬又はグレーハウンドに関する用途にも応用可能性を有し得る。このような場合には、服の設計それ自体は、顕著な発熱が生じる動物の身体域に応じて異なることになる。これは熱写真法によってマッピング可能である。服は、競争前及び／又はウォームアップ中に動物に被せる毛布又はショール、或いは同等物の形態を取り得る。革紐及び同様物を使用して、熱伝達を最適化するために服を動物に取り付けることができる。
【００５９】
本発明は、体温上昇による作業成績の低下が結果に悪影響を及ぼし得る他の領域にも有用性を見いだすことができる。従って、本発明を利用して民間応用例向けのヘルメット（例えば、保安帽、警官用ヘルメット、消防士用ヘルメット）及び軍事応用例向けのヘルメットの中を冷却することができる。この場合には、ＰＣＭがヘルメット構造に組み込まれるか、又はヘルメットの下で着用される何らかの形態の被り物の中に含まれ得る。本発明を利用して何らかの形態の防護服の下で着用すべき冷却服を提供することができる。例えば、本発明に係る適切に設計された冷却服は、警察官、消防士、及び軍人によって着用される防護服の下を冷却することができる。このような様態で本発明を利用すると、業務を向上させ、更に正確に言えば、体温上昇による業務成績の低下を防止する助けとなり得る。
【００６０】
本発明は、身体又はその部位の冷却が有益であると考えられる医療においても応用可能
性を有し得る。例えば、冷却服は、外胚葉異形成症及び多発性硬化症などの疾患の監理及び／治療を行う際の助けとなり得る。頭部の冷却も頭部外傷の症例に有益である。従って、適切に設計された服は、医者、救急医療士、及び救急開業医が使用するのに適宜で有用な手段となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
ここで、添付の非限定的な図を参照して本発明の実施形態を説明する。図１〜１１は、本発明に従ってＰＣＭ小袋が冷却服の構成要素部分の中に組み込まれる様態を模式的に示す。添付図は、ＰＣＭ小袋の一般的な配置を示そうとするものであり、限定と考えるべきではない。当然のことであるが、冷却服の服サイズ、所望の冷却性能、並びに所望の柔軟性及び重量などを考慮して、小袋のサイズ、個数、及び配置の変更が可能である。
【００６２】
図１〜５は、ジャケット（の内被）の構成要素部分中のＰＣＭ小袋の配置を例示する。図１は、様々なサイズのＰＣＭ小袋が付着されている後身頃を例示する。これらのＰＣＭ小袋は、ポケットの中に保持されて、実質的にこの部分の表面全体に行き渡る。これらの小袋は、服が呼吸できるように隣接する小袋間に僅かな間隙を有する畝様の配置の中に設けられる。
【００６３】
図２は腕部分（縫合前）を例示し、様々なサイズのＰＣＭ小袋が、ジャケットに袖部分を使用するときに着用者の皮膚との最大の接触を確保するように位置決めされる。ＰＣＭ小袋は袖の「手首端」（図ではこの部分の上部）ではサイズが小さくなることに留意されたい。柔軟性を要する肘の箇所にはＰＣＭ小袋が設けられていないことにも留意されたい。
【００６４】
図３は片前身頃を表す。図示の実施形態では、２つの片身頃が、例えば、チャックを使用して留付け可能である。別の実施形態では、単一の前身頃が使用可能であり、その場合にはジャケットは頭から被って着用する種類である。
【００６５】
図４及び５は、フード部分及び襟部分をそれぞれに示す。
【００６６】
図６ａ及び６ｂは、本発明に係る冷却ジャケットの前／後面の図である。図６ａはジャケットの外被を示す。図６ｂは内被を示しており、図１〜５で示したものと同様の向きでＰＣＭ小袋を備える。内被及び外被は、本質的に形状及びデザイン全体が同じであるが、これは必須ではない。
【００６７】
図７〜１１では、数字１及び２を使って異なるサイズのＰＣＭ小袋を示す。サイズ１の小袋では、熱伝達に利用可能な表面積（即ち、小袋の片側）が約５５００ｍｍ２であり、小袋寸法は約１１０ｍｍ×５０ｍｍである。サイズ２の小袋では、熱伝達に利用可能な表面積が約３５００ｍｍ２であり、小袋寸法が約７０ｍｍ×５０ｍｍである。別段に述べなければ、ＰＣＭは、サイズに関係なく、それぞれの小袋の中では同じものである。これらの小袋は、着用者の体とＰＣＭとの間の熱交換を最適化し、且つ使用に際して快適さ／柔軟性を確保するように配置されている。
【００６８】
先に説明したように、本発明の一実施形態では、この冷却服は、異なるＰＣＭを収納する小袋を備えることが可能であり、ＰＣＭ小袋に加えて、大抵の場合は氷パックを含むこともできる。その場合には、最大の融解熱、即ち、氷を有するＰＣＭが、熱損失が最も大きいことが想定される身体部位に対応する服の領域に配置されることになる。このような冷却服の領域が、星印（＊）によって図中で識別されている。
【００６９】
図７ａは、（中サイズの）ジャケット又はベスト用の前身頃を例示する。図７ｂは、そ
れに対応する後身頃を例示する。図示されていないが、前身頃には、この部分の中心に沿って延びるチャック又は同様物を備える。図７ｂでは、星印は着用者の背骨に対応する領域に集中していることに留意される。
【００７０】
図８は、（中サイズの）ジャケット又はベスト用の当て布を例示する。破線が当て布を前部分（ａ）と後部分（ｂ）とに分割する。使用に際して、当て布は、図７ａ及び７ｂにそれぞれ示したような種類の前身頃及び後身頃に取り付けられることになる。
【００７１】
図９は、長袖の形態にある腕部分を例示する。この部分の上部は上腕／肩領域に対応し、その下部は手首領域に対応する。ＰＣＭ小袋は、使用に際して、小袋が腕に沿って平行な列として延びるような様態で配置されることに留意されよう。小袋は、仕上がった袖の肘屈曲部の線に対応する線（ｅ）を横切って設けられていないことにも留意されよう。これは、確実に小袋が動きを阻害しないようになっている。この点で、図９に示した腕部分は、図２に示した腕部分の改良を表す。図９では、ＰＣＭ小袋は、腕、特に前腕及び手首領域の主要血管に整列するように向いている。
【００７２】
図１０ａ及び１０ｂは、短袖服用の腕部分を例示する。この場合も、図示の部分の上部は上腕／肩領域に対応する。短袖服は、特に、特定の応用例では下腕の易動度及び柔軟度を重んじる必要があり、且つ上腕域の冷却が重要であると考えられる場合に有用である。図１０ａは中型から超大型の服に使用可能な種類を示し、図１０ｂは更に大型のサイズに適切な種類の配置を示す。
【００７３】
図１１ａ及び１１ｂは、冷却フードを構成する部分を示す。図１１ａは頂／後部分を表し、図１１ｂは側部分を表す。実施では、フードは１つの頂／後部分と２つの側部分から構成される。側部分は、それに付着する紐（ｓ）も備える。図示しないが、側部分は、フード着用時に着用者が明確に聞こえるようにするために耳穴を備え得る。フードは、構成されると別個に着用される。別法として、フードはジャケット又はベストに取付け可能であり、大抵はそのように着脱自在である。
【００７４】
図１２から２１及び図ＡからＧは、実験結果を例示するものであり、以下に包含される実施例において更に詳細に論じられる。
【００７５】
以下の非限定的な実施例は本発明の実施形態を例示する。
【実施例】
【００７６】
（実施例１）
本発明に係る冷却ジャケットは次のように調製される。ジャケット様の服は、８つのパネル、即ち、上部後／前部分を覆う当て布部分、前及び後部分（２つの左側部及び２つの右側部）、２つの長袖部分、並びに高襟から構成される。この服の外部は基本的に、本実施例ではクールマックス・アクエータ（Ｃｏｏｌｍａｘ Ａｑｕａｔｏｒ）（５１％ナイロン、４９％綿、重量２４０ｇ）である外被であり、内部は主として詰め綿（重量８５ｇ）によって形成される。
【００７７】
一連の羊毛／エラスタン製のポケット（内被）（９６．５％／３．５％、２３０ｇ）が、服の内部に且つ詰め綿に隣接して配置されている。このような布地の配置は、ＰＣＭの積層小袋を内被ポケットの中に挿入することを可能にし、他方では詰め綿断熱材及びクールマックス（Ｃｏｏｌｍａｘ）の外被によって周辺温度から保護される。襞付き袖口及び下部バンドは、密着性を確保し、且つ周囲の暖気が時期尚早にＰＣＭを融解するのを防止する。このような柔軟性のある熱放散小袋がそれぞれのパネルの側部から袋通しの中に挿入される。
【００７８】
これらの小袋は、２枚の熱封止可能な透明積層シートから作製される。本実施例では、約１３６μｍの厚さで、２枚の積層シートの通常の３側熱封止によって調製され、１つの側を開放状態に残した２つのサイズ（１１．６ｃｍ×５ｃｍ及び７．６３ｃｍ×５ｃｍ）の積層小袋である。２つのサイズ（体積５２ｍｌ（３９ｇ）の７．５ｃｍ×３．５ｃｍ×３．０ｃｍ及び体積３２ｍｌ（２４ｇ）の３．５ｃｍ×３．５ｃｍ×３．０ｃｍ）のＰＣＭの事前成型ブロック（ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２０）が積層小袋の中に挿入され、最終封止体が真空熱封止ユニットを使用して作製された。体積膨張（ＴＲ２０製品の相変化に対して約１０％）に対応するように適切な容積を小袋の中に残した。平面形状の隔室が得られるように充填され且つ再融解されると、ＰＣＭ小袋の厚み全体は約１．５ｃｍであった。
【００７９】
服内部の積層小袋の位置決めは、図６ｂ、より正確には（小袋のサイズに関して）図１から５に示した通りである。充填された積層小袋を含む袋通し間の間隙（幅１ｃｍ）及び小袋自体の小寸法によって、服の着用時の快適さ、動きの自由、及び通気性が増大し、他方では効率的な熱伝達のために密着性が維持されるように、すべてのパネルが着用者の身体と共形になり得る。
【００８０】
布地（羊毛エラスタン）の内被は、特定の幅（５と６ｃｍとの間）の平行で斜めの袋通しを形成するために縫合された。一実施例では、このような１０の袋通しが前及び後パネルのそれぞれの上に形成される。図６ｂは、ジャケットの前身頃上のこのような１３の袋通しを示す。
【００８１】
２つの前パネルは、服の全長に沿って、即ち、下部バンドから襟の頂部まで延びるチャックによって相互に留付けされる。図４に示した通りにＰＣＭが配置された密着フードは、頭部から熱を伝達できるように、チャックによって上襟に付着可能である。本発明に係るジャケットの重量は、フードなしで約４．９０ｋｇであり、フード付きでは約５．５０ｋｇであった。
【００８２】
冷却ジャケットは、オーストラリア・スポーツ研究所（Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐｏｒｔ）（キャンベラ市）において、２人の選り抜きの運動選手（自転車競技者）を使って予備実験で評価された。実験は、相対湿度（６０〜７０％）及び温度（３２．５〜３４℃）の周囲条件に制御された環境室内で、これらの運動選手を使って実施された。新規の冷却服が運動能力に対して及ぼす効果及び影響を比較するために、一方の選手（Ａ）が通常の氷ベストを着用し、他方の選手（Ｂ）は本発明に係るジャケットを着用した。
【００８３】
氷ベストは、４つの大型前部ポケット（２つの上部に配置された胸部近接ポケット及び２つの下部に配置されたポケット）を有し、前部側箇所と同様の位置に４つの後部ポケットを有していた。小袋のサイズは１４ｃｍ幅×１７ｃｍ長さ（上部小袋）及び１４ｃｍ幅×１５ｃｍ長さ（下部小袋）であった。これらの小袋はプラスチック薄膜から作製され、６０％の容積率まで水を充填し、次いで冷凍された。氷ベストには約２．５リットルの体積の氷が使用された。氷ベストには、氷パックを皮膚表面から離隔するためにベストの内表面に薄い物質層も含まれていた。氷ベストの全重量は約３ｋｇであった。
【００８４】
氷ベスト用パックを再生するには、冷凍庫内での３から４時間の保管時間で十分であると考えられる。
【００８５】
対照的に、本発明の冷却ジャケットでは、競技前応用例における使用（部分融解）後に（休憩中の選手が約０．５時間使用した後に）再生に要した時間は０．５時間であった。
４℃の雰囲気中の再生時間に関して、内容物が完全に融解するまで暖められた２つの１１ｃｍ×５ｃｍの積層小袋（５２ｍｌのルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２０を含む）を試験した。１つはジャケットの中に組み付けた繊維層のポケットの中に配置され、１つは繊維ポケットの中に挿入することなく再生するままに放置された。両方の小袋の内容物は、再び使用されるばかりになった展性のある（柔軟な）ゲルへ凝固するのに９０分で十分なことが判明した。
【００８６】
２人の選手（Ａ及びＢ）は、９０分間に亘って調査されたが、その時間全体を３つの期間、即ち、最初の休止時間（最初の３０分、事前冷却）、３０〜６０分（運動期間、自転車式作業量計）、及び６０〜９０分（回復期間、爾後冷却）が画定された。服は事前冷却及び爾後冷却の間のみ着用された。
【００８７】
それぞれの選手からは、皮膚表面温度（上腕、大腿、ふくらはぎ、胸）、体深部（肛門）、心拍数、汗損失などの生理学的応答、並びに熱感覚及び労作の自覚的格付けが収集された。温度データは、赤外線デジタル写真法及び熱電対によって収集された。
【００８８】
本発明に係るジャケットの着用から得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に包含されている。グラフ中の丸で囲んだ箇所は、収集データ中の測定誤差と思われるものを指す。
・ 本発明のジャケットは、運動期間中に体深部温度（肛門温度）の１．１℃の明確な低下を示し、且つ冷却状態が運動後の期間まで持続することを示した（図１２参照）。
・ 両方の服は共に胸部温度を明確に低下させたが、その冷却効果は、氷ベスト（温度を非冷却よりも丁度１℃低い状態に維持する）よりも本発明のジャケット（温度を非冷却よりも２℃低い状態に維持する）では、より大きな規模で運動期間内に及んだ（図１３参照）。
・ 本発明のジャケットが上腕温度を〜３．５℃だけ低下させた一方で、氷ジャケットは、この温度をどうにか〜１℃だけ低下させた。最大効果は、運動期間の最初の１０分で感じられたが、その場合に温度が非冷却の上腕温度に達するのに２０分間の運動を要した（図１４参照）。
・ ジャケットは両方とも大腿を覆っていなかったが、大腿温度は両方のジャケットに関してかなりの低下が見られ、新規のジャケットの試作品は、最初の事前冷却中に１〜２．４℃、運動期間に亘って１〜２℃、及び運動後の期間中に〜１℃だけ大腿を冷却した。氷ベストでは、対応する低下はより大きく、運動前の期間に亘って〜１．３℃、運動期間中では０．７５℃、運動後の期間に亘って〜２℃までの分だけ冷却した（図１５参照）。
・ 心拍数は、冷却ジャケットが両方とも事前冷却期間中にかなりの減少が見られ、運動期間中では中程度の減少が見られた。運動後の心拍数の減少は、本発明のジャケットの試作品では、運動後の期間の最初の２０分以内が最大であり、例証すると、運動後の期間の最初の１０分以内に、本発明のジャケットが７０ｂｐｍだけ心拍数を減少させたが、他方で氷ベストは、それを５５ｂｐｍだけ減少させた。９０分では、心拍数の減少全体（運動後ｔ＝０からｔ＝３０分まで）が本発明のジャケットでは９８ｂｐｍであり、氷ベストでは丁度７０ｂｐｍであった（図１６参照）。
・ 汗の損失は、両方の冷却ジャケットの使用後に２８〜２９％だけ減少した（図１７参照）。
・ 労作の自覚的格付けは両種類の事前冷却ジャケットで低下し、労作の軽減は氷ベストの冷却に関する方が本発明のジャケットに関するよりも少なかった。つまり、選手Ａは事前冷却有り及び無しの労作量において僅かにより大きな差を報告した、即ち、試作品による冷却が自覚的労作の格付けの低下をもたらした（図１９参照）。
【００８９】
本発明に係るジャケットは本実施例では、通常の氷冷却ジャケットに較べて、心拍数をかなり減少させ、運動後の期間中により大きい持続的な冷却効果を有し、脚部が被覆され
ていなかったにも関わらず、下腿温度のかなりの低下をもたらし、より低い熱感覚の格付け（寒け）をもたらし、且つ非冷却に対してより低い労作格付けをもたらした。
【００９０】
赤外線デジタル写真法を利用して評価実験中のそれぞれの選手の皮膚温度を数量化した。図２０及び２１は、本発明のジャケット及び通常の氷ベストに関する選手の皮膚温度をそれぞれに示す。画像は、冷却服を使用した場合及び使用しない場合の運動前の順化期間に関して示す。それぞれの冷却服を脱いだ後の各選手の画像も含まれている。
【００９１】
以下の尺度は、画像中の色を温度に関連づける。
【００９２】
【表１】
【００９３】
写真Ｒ１〜Ｒ３の意味は、それらが選手の身体が環境室内部の条件に順応していく様態を示すことである。最初は（写真Ｒ１及びＲ２では）、選手の上胸部／肩、首、及び頭部領域が赤いので、選手のこれらの領域全体が相当に高温である。暫くすると、目、鼻、及び上胸部域の色の変化（赤から黄、緑、又は橙まで）によって示されているように、選手は冷めていく（Ｒ３）。これらの写真は、冷却服の補助なしで身体が多湿／高温条件に順応していくところを示す。
【００９４】
熱写真を比較する上で留意すべき最も重要なことは、冷却服を使用した後の頭部温度の違いである。
【００９５】
通常の氷ベストは頭部を明確に冷却しないが（頭部は依然として赤いままである）、他方で本発明のジャケットは頭部を冷却する。ベスト／ジャケットを脱いだ後でさえも、即ち、Ｒ６及びＩ６でも、本発明の冷却ジャケットのみが選手の頭部を冷却された状態に留めることができる（Ｒ６）。氷ベストを着用する選手は、ジャケットを脱いだ後も依然として頭部が熱いままである。
【００９６】
また、両方の組の画像は、上部背中及び肩で身体の温度がより高くなることに対処するために、それらの上に冷媒を増量できるように本発明のジャケットを再構成することの重要性を示す。
【００９７】
本発明のジャケットによって実現する皮膚温度の低下が大きくなればなるほど、それに見合って図７に示した選手の体深部温度がそれだけ大きく低下する。
（実施例２）
本実施例は、本発明の実施に有用なＰＣＭ小袋、ＰＣＭ小袋を組み込む多様な冷却服の設計上の特徴、及びこの服の典型的な応用例を説明する。
【００９８】
積層冷却小袋
それぞれの冷却服は２つの異なるサイズのＰＣＭ小袋を備える。使用された真空包装技法では、元々の小袋の内部封止体寸法を１１０ｍｍ×１００ｍｍ（サイズ１）及び７０ｍ
ｍ×１００ｍｍ（サイズ２）にすることが必要であった。しかし、本実施例では、ＰＣＭは小袋に充填される優勢条件下で液体であった。次いでＰＣＭを冷却によって凝固させて小袋を封止した。しかし、小袋は実施例１で説明した原理に従って作製される。小袋は、冷却服の内側に設けられた５０ｍｍ幅の布地ポケットの中に収納されることになっている。これを実現するために、小袋を折り曲げ（１００ｍｍの寸法に沿って）、粘着テープを使用して折り畳んだ構成で固定される。理想的には、適切にサイズ決めした小袋を作製し、それによって小袋を折り畳んでポケットの中に収める必要を回避することになる。使用したＰＣＭはルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２及びＲＴ２０であった。
【００９９】
小袋を作製するために使用した積層薄膜は、６８μｍの厚みのＲＡ４６３（クライオバック社（Ｃｒｙｏｖａｃ））であった。
【０１００】
冷却パックに関連する幾つかの寸法を下表に掲げる。
【０１０１】
【表２】
【０１０２】
ベスト（即ち、袖無し）は典型的に最小限の７０パック及び最大限の１０６パックを含み、ジャケットは最小限の１０６パック及び最大限の１５０パックを含む。フードは１６パックを含む。
【０１０３】
次の設計基準の殆どは、全体的な冷却効果、冷却感覚の持続、着用者の快適さの向上を最大化する問題に対処したものである。追加的な設計上の特徴も機能上の重要性がない場合さえあるが、それらが含まれている。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】
（実施例３）
選手から排出すべき熱の最大量の初期計算を使用して冷却服中のＰＣＭ充填量を導出することができる。下表は、熱損失計算の値及びＰＣＭルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２０に関する最初の充填量計算を示す。
【０１０６】
【表４】
【０１０７】
このような活動域に有用な冷却服では、それは２０〜３０分で２７８ｋＪの最小値を有し、恐らくは殆ど７００〜９００ｋＪ（〜９８５ｋＪ）付近になろう。
【０１０８】
【表５】
【０１０９】
このことから、原理上、発生が想定される最大熱損失に対応するには５．７２７ｋｇのＰＣＭが必要であることが理解され得る。実施では、着心地、扱い易さ、及び運搬可能性のために、この服は、熱損失の最小値及び最大値に必要なＰＣＭ量の平均、即ち、約３．６７ｋｇのＰＣＭＲＴ２０が含まれることになる。
（実施例４）
実施例２で参照した種類のＰＣＭの完全な融解が生じた後に、服全体を完全に活性化するのに必要な冷却持続時間に関して幾つかの実験を実施した。フード（０．５ｋｇのＰＣＭ）は、内ポケット層を一切冷却室に曝さないとき、約５．５時間（冷蔵庫（約４℃）内のＲＴ２０及び冷凍庫（約−１８℃）内のＲＴ２）が必要である。３．９７ｋｇのＲＴ２を含むジャケットは完全に充熱されるまでに冷凍庫（約−１８℃）内で８時間を要し、３．４１ｋｇのＲＴ２０を含むベストは、冷蔵庫（約４℃）内で約８時間又は空調冷却室（１６℃）内で一晩を要する。ＲＴ２０ジャケットは、充熱するのに冷凍庫（約−１８℃）内で約４時間を要する。これは、内ポケット最大表面積量を低温／冷温室の冷たい周囲温度に曝すことに依るものである。
【０１１０】
多少の熱量が、ＰＣＭをそれが融解するための相変化温度（Ｔｍ−融解温度）に暖めるのに必要である。保管温度が低ければ低いほど、それだけ大きな熱量がＰＣＭの温度を変化させるのに必要になる。
【０１１１】
下表には、〜３．９ｋｇのＲＴ２０ＰＣＭが冷蔵又は冷凍室内で完全に充熱されるときに、追加的な熱の追加分１８から２１％が身体冷却のために充填され得ることが総括してある（Ｔｓは室内の保管温度を示す）。
【０１１２】
【表６】
【０１１３】
収集された主観的データは、この服が約４０分間、即ち、服を身に付けた時点から、冷却感覚がもはや明白でなくなった後にそれを脱ぐまで効果的であることを示唆する。この有効な冷却持続時間は、極度の運動期間（典型的なボート漕ぎウォームアップ・セッション）中に太陽の下で（２５〜３０℃）着用されるときのＲＴ２ベスト／フード組合せに該当した。他の事前冷却応用例は、両方のＰＣＭジャケット（ＲＴ２０及びＲＴ２）が３０分の事前冷却期間及び３０分の運動後の期間に亘って効果的なことを示した。
（実施例５）
実施例１で説明した冷却ジャケットは、ノーザンテリトリー・スポーツ研究所（オーストラリア、ダーウイン市）において、１０．４ｋｍ走を行う４人のマラソン選手を使って第２の組の実験で評価された。実験は、３日間に亘って（無作為化実験：月曜日、水曜日、金曜日）、４００ｍトラック上の周囲条件が２２〜３０℃の間及び３０〜６０％の相対湿度の間にあった午前１１時から午後２時の間に実施された。各選手は、冷却服の性能に対する比較効果及び影響を確証するために、通常の氷ベスト、実施例１に説明した本発明に係るジャケットとフードの組合せを着用した。
【０１１４】
４人の選手は、期間、即ち、最初の休止時間（最初の３０分間、事前冷却）、運動期間（１０．４ｋｍ＝４００ｍトラックを２６周）、及び３０分間（回復期間、爾後冷却）が画定された期間に亘って調査された。服は競技前及び競技後期間の間のみ着用された。
【０１１５】
皮膚表面温度（上腕、肩甲骨、腰、胸、腹部）、体深部（肛門）、乳酸、心拍数、汗損失などの生理学的応答、スプリットタイム、並びに熱感覚及び自覚的労作の格付けが、それぞれの選手から収集された。皮膚温度データは赤外線温度ガンによって収集され、体深部温度データは体深部温度ピルを使用し且つ肛門サーミスタ温度検出器によって収集された。乳酸濃度は毛細血管（耳たぶ）の血液試料を採取することによって測定された。生理学的測定値は、事前冷却の前後に、各周回セットの後に、回復期間後に採取された。これらのデータは下に説明したグラフを得るために４人の被検者を平均した。
【０１１６】
本発明に係るジャケット／フード組合せの着用によって得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に含まれる。
・ 皮膚温度は、皮膚と氷との間の接触部位では本発明のジャケット／フード組合せよりも低かった。皮膚温度は、氷と接触しているときよりも３から６℃低く、且つ対照よりも３．５から１０℃低かったが、腰、胸、及び腹部域は、第１周回セットの後では、本発明のジャケット／フード組合せ領域とほぼ同じ皮膚温度に回復した（腰、胸、及び腹部の皮膚温度の図Ａ〜Ｃのグラフを参照されたい）。
・ 本発明のジャケットの長袖設計のために、腕の温度が対照条件に較べて１℃だけ低下した一方で、氷服を事前冷却で着用したとき、腕の温度が対照条件よりも１℃高かった（腕温度の図Ｄのグラフを参照されたい）。氷ジャケットとの接触による冷却は、腰の温度
に関して最初は顕著であるが、氷ベストの脱着の後で腰の温度が一貫してより高かった極度の運動中には有利ではないことに留意されたい。
・ 心拍数は、運動期間に亘って本発明のジャケット／フードで冷却された被検者では一貫して２ｂｐｍ低かった。事前冷却の直後では、両方の冷却服（氷及び本発明）が、運動前に冷却されなかった被検者（対照）が経験した心拍数の１３ｂｐｍの増加を抑制した（心拍数の図Ｅのグラフを参照されたい）。
・ 運動前の期間から運動後の期間の体重変化は、氷冷却が、４％多く発汗を誘発する一方で、本発明のジャケット／フードを使用する冷却は、発汗を１１％減少させることを示す（体重の図Ｆのグラフを参照されたい）。
・ ２６周を完走するのに要した合計時間は事前冷却によって短くなり、氷では対照に対して４７秒、またＰＣＭでは対照条件に較べて３５秒短縮した（図Ｇ参照）。
【０１１７】
本実施例では、本発明に係るジャケットは、腕の温度低下、心拍数の減少、発汗の減少、及び運動完了時間の短縮が顕著であることが証明された。
（実施例６）
実施例１で説明した冷却服は、事前成型した半棒形状の２つの異なる体積（４８ｍｌ（３７ｇ）及び２８ｍｌ（２２ｇ））のＰＣＭ（ルビサーム（Ｒｕｂｉｔｈｅｒｍ）ＲＴ２）が積層小袋の中に挿入され、最終的な封止体が真空熱封止ユニットを使用して形成されるときに、異なる製品を含むように変更された。体積膨張（ＲＴ２製品の相変化に関して約１０％）に対応するように、小袋内には適切な容積を残した。平坦な形状の隔室を得るために充填され且つ再融解されるとき、ＰＣＭ小袋の厚み全体は約１．５ｃｍであった。服の更なる変更には、服と皮膚との間の最適な接触を高めるために胴回りに引き紐が備えられ、服を着脱する際に腕の通りを容易にするために手首から腕の下部にかけてチャック付きの袖が備えられた。
【０１１８】
このような低い融解温度のＰＣＭジャケット／フード構成及びそれと同類のフード付きベストが、オーストラリア・スポーツ研究所（Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｐｏｒｔ）（オーストラリア、キャンベラ市）において、典型的な自転車漕ぎウォームアップ（高労作の運動）を行う選り抜きの自転車競技選手を使って評価された。実験は、被検者が休止時及び熱テント（３７℃）の中で運動中にあるときに実施された。被検者は、事前冷却期間及びウォームアップ期間に亘って、体深部温度に対する冷却ジャケット内部のＰＣＭの動作温度を下げることの効果、運動成績に対するその効果及び影響を調査するために事前冷却のためのＲＴ２ジャケット／フード構成を着用した。被検者は、運動期間内の休憩中に冷却するためにＲＴベスト／フード構成を着用した。
【０１１９】
被検者は、期間、即ち、最初の休止時間（６０分間、事前冷却）及び運動期間（典型的な自転車漕ぎウォームアップ期間）が画定された期間に亘って調査された。ジャケット／フードは事前冷却期間（６０分間）の間着用され、ベスト／フードは自転車漕ぎウォームアップ中に６〜１５分の間及び２１〜３０分の間着用された。
【０１２０】
肛門サーミスタ温度検出器による体深部（肛門）及び心拍数などの生理学的応答が選手から収集された。生理学的測定値が、事前冷却（温室中に６０分間）の前後、運動期間中（自転車漕ぎウォームアップを２回完了した；１００Ｗの仕事率で最初の６分間、２００Ｗの仕事率で次の５分間、そして２５０Ｗの仕事率で最後の２分間）、及び運動期間後に計測された。
【０１２１】
その結果を下表に総括する。
【０１２２】
【表７】
【０１２３】
結論：３７℃の周囲温度では、両方のジャケット／フード組合せの冷却実験計画を０．５時間の冷水シャワー期間後に１時間使用するとき、体深部温度の〜１．５℃の全体的な低下が高労作運動（自転車漕ぎウォームアップ）の前に実現可能である。
【０１２４】
自転車漕ぎウォームアップ期間後に、ベスト／フード組合せを運動期間中に使用するとき、このような高い周囲温度下における体深部温度は、開始温度（休止時）か又はそれを下回る。
【０１２５】
本発明に係るジャケット／フード組合せの着用から得られる主要な改善点及び向上点が、以下の論述に含まれる。
・ ＲＴ２冷却ジャケット／フードを熱テント中で６０分間使用するとき、運動前の冷却期間中の体深部温度が０．３℃低下する。それに対応する対照条件は、被検者が熱テント中に着座している間の時間全体に亘って体深部温度を一定値に維持する。
【０１２６】
事前冷却期間に、被検者が冷水シャワー（２３〜２８℃）の下で３０分間直立するシャワー処置（同じ効果が冷却室又は均等物の使用によって実現可能である）が伴う他の実験が実施された。これには、被検者が、付随するＲＴ２０フードを備える実施例１で説明した種類のジャケットを着用するか、又は付随するＲＴ２フードを備える実施例２で説明したジャケットを着用することが伴う。
【０１２７】
本発明に係る両方のジャケット／フード組合せの着用から得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に含まれる。
・ ３０分間の冷水シャワーの後では、最初の体深部温度の０．２℃と０．５℃との間の低下が実現し、これらの冷却服をシャワーに続いて約６０分間使用した後では、これが持続して、更に０．８℃だけ（ＲＴ２０服／フード）及び１．１℃だけ（ＲＴ２服／フード）低下し得る。シャワーの後に熱テント中でいずれのジャケットも着用されなかったとき、体深部温度は、熱テント中で６０分間着座した後丁度０．１℃だけ低下した。
【０１２８】
これらの結果の意味は、２０℃及び６℃の融点のＰＣＭジャケット／フード組立体が運動期間前に体深部温度の１．５℃の低下をもたらしたことにある。３０分間の冷水シャワー（第１の冷却期間）と、それに続くＲＴ２又はＲＴ２０フード／ジャケット組合せの６０分間の着用（第２の冷却期間）との組合せによって、体深部温度が運動前にかなり低下する。
・ 強度運動期間の後、労作中にベストが断続的に使用される場合には、ＲＴ２又はＲＴ２０構成を使用した後の体深部温度は、ウォームアップ後では、体深部温度が、被検者がいずれかの方法によって冷却される前に休止していたときと同じ値であることを示した。
【０１２９】
本発明に係るこれらのジャケット/フード組合せは、３０分間の水浸け/冷水シャワーに続いて使用されるとき、ウォームアップの自転車漕ぎ期間の後で体深部温度をかなり低下させることが本実施例で示された。
（実施例７）
実施例１で説明した冷却ジャケットは、バララット市（Ｂａｌｌａｒａｔ）のバララット大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｂａｌｌａｒａｔ）（アーストラリア、ビクトリア州）において、２０〜３０分間の冷水シャワー（２５〜２９℃）とそれに続いて実施例１で説明した冷却服を着用して温室（〜３４℃）内で４０分間着座した後に、温室（〜３４℃）内でウォームアップ及び競技を行う選り抜きの男性自転車競技者のチームを使って、第３の組の実験で評価された。
【０１３０】
それぞれの自転車競技者は、体深部温度を低下させることが自転車競技のタイムトライアル、仕事率出力、及び実績時間に対して及ぼす影響を確証し且つ調査するために、実施例１で説明した本発明に係るＲＴ２０ジャケット／フード組合せを着用した。
【０１３１】
体深部（肛門）の生理学的応答、実績時間の測定値、タイムトライアルの成績、及び自転車競技者の仕事率出力（ワット）が収集された。その結果を下表に総括する。
【０１３２】
【表８】
【０１３３】
本発明に係るジャケット／フード組合せの着用によって得られる主要な改善点及び向上点が以下の論述に含まれる。
・ 体深部温度は、〜４０分間のタイムトライアルの後に両方の事前冷却方法（冷水シャワー及び冷却服）が使用されるときに０．５℃だけ低下する。
・ 実績時間は、ジャケットのみを使用して自転車競技者を冷却したときに１５秒（０．１５％の短縮）だけ短縮し、両方の事前冷却方法を併用したときに更に２６秒から４１秒
（０．４２％）だけ短縮する。
・ タイムトライアルのスプリットタイムでは、冷水シャワーとジャケット／フード冷却との組合せによって、対照条件のタイムトライアルに較べて、全タイムトライアル期間中に安定して１０秒だけタイムトライアルを短縮する。
・ ３０分間のタイムトライアル仕事率において、事前冷却後に２．７５％の仕事率出力の増加が見られる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図Ａ】
【図Ｂ】
【図Ｃ】
【図Ｄ】
【図Ｅ】
【図Ｆ】
【図Ｇ】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの化合物の混合物であり、且つ５から３０℃の融点及び１から５℃の融解温度域を有する相変化物質を含む衣類製品。
【請求項２】
前記相変化物質は５℃から２５℃の融点を有する、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項３】
前記相変化物質は約２２℃の融点を有する、請求項１又は請求項２に記載の衣類製品。
【請求項４】
前記相変化物質は約６℃の融点を有する、請求項１又は請求項２に記載の衣類製品。
【請求項５】
前記相変化物質は１から４℃の融点域を有する、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項６】
前記相変化物質は１５０ｋＪ／ｋｇから２５０ｋＪ／ｋｇの融解熱を有する、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項７】
前記相変化物質は、完全融解すると１７％未満の膨張を起こす、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項８】
前記相変化物質は個別の小袋の中に設けられる、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項９】
前記相変化物質は積層薄膜によってカプセル化され、前記積層薄膜は、外部熱封止層と前記相変化物質に対して不透過性の内部層とを含む、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１０】
前記積層は、熱封止層の間に差し挟まれた、前記相変化物質に対して不透過性の層を含む３層薄膜である、請求項９に記載の衣類製品。
【請求項１１】
前記積層の全体的な厚さは３０から１５０μｍである、請求項９又は請求項１０に記載の衣類製品。
【請求項１２】
前記積層は、ＬＬＤＰＥの層間に差し挟まれた（二軸延伸）ナイロンの層を含む、請求項９に記載の衣類製品。
【請求項１３】
前記ナイロン層は１０から５０μｍの厚さであり、前記ＬＬＤＰＥ層は５０から１００μｍの厚さである、請求項１２に記載の衣類製品。
【請求項１４】
前記ナイロン層は約１５μｍの厚さであり、ＬＬＤＰＥのそれぞれの層は約５１μｍの厚さである、請求項１３に記載の衣類製品。
【請求項１５】
前記相変化物質は、柔軟な衣類製品を調製可能にする幾つかの個別的で薄い小袋の中に収納される、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１６】
それぞれの小袋は１．０６から１．２０の体積に対する熱交換表面積比を有する、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１７】
前記小袋は前記製品の内部のポケットの中に挿入され、永続的に又は着脱可能にその内部に封止される、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１８】
前記製品が作製される材料は、軽量で通気性があり、使用に際して、前記小袋が着用者の皮膚に密接するように形作られる、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１９】
前記小袋は、使用に際して大きな熱放散の身体部位に近接することが想定される領域に収められる、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２０】
前記衣類製品はジャケット又はベストの形態にあり、前記相変化物質は、胸、背中、及び／又は肩の領域に高水準の冷却を施すように集中される、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項２１】
前記衣類製品はジャケット又はベストの形態にあり、前記小袋は、前記ジャケット又はベストの前部と後部とに亘る畝様の配置の中に設けられる、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２２】
前記小袋は、前記衣類製品中の屈曲点に亘って延在しない、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２３】
前記衣類製品は、内被及び外被を含み、前記内被は前記相変化物質を収納する小袋を受け入れるようになっている、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２４】
前記衣類製品は、前記製品の熱交換表面を着用者の体又はその部位に密着させる１つ又は複数の適切に位置決めした備品を更に含む、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項２５】
前記衣類製品は、小袋であって、前記衣類製品内部の前記小袋の位置に応じて異なる種類の相変化物質を収納する小袋を含む、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２６】
大きな熱損失の体の領域に対応する前記製品の領域では、１つ又は複数の前記小袋は相対的に大きな融解熱を有する相変化物質を含み、より小さい熱損失の体の領域に対応する前記製品の領域では、１つ又は複数の前記小袋は、より小さい融解熱を有する相変化物質を含む、請求項２５に記載の衣類製品。
【請求項２７】
前記衣類製品は１つ又は複数の氷パックを更に含む、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２８】
前記衣類製品は、約６℃の融点を有する相変化物質と約２２℃の融点を有する相変化物質とを含む、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項２９】
競技前、競技中、競技間、及び／又は競技後に運動選手を冷却するための、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３０】
前記衣類製品を着用せずにウォームアップ又は競技前の通常動作を終了した後で、個人の体深部温度が、冷却を開始した前のそれとほぼ同じか、又はそれよりも僅かに低くさえあるように前記個人の前記体深部温度を低下させるための、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３１】
体深部温度の望ましい全体的な低下が、体を冷却する何らかの他の方法の適用前に、その適用後に、又はその適用中に前記衣類製品を使用することによって実現される、請求項３０に記載の衣類製品の使用。
【請求項３２】
前記体を冷却する他の方法は冷水又は低温シャワーである、請求項３１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３３】
ヘルメットを冷却するための、請求項３１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３４】
保護服の下に着用すべき冷却服を提供するための、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３５】
体及びその部位の冷却が有益である医療における、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３６】
外胚葉異形成症、多発性硬化症、又は頭部外傷の監理及び／又は治療のための、請求項３５に記載の衣類製品の使用。
【請求項１】
少なくとも２つの化合物の混合物であり、且つ５から３０℃の融点及び１から５℃の融解温度域を有する相変化物質を含む衣類製品。
【請求項２】
前記相変化物質は５℃から２５℃の融点を有する、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項３】
前記相変化物質は約２２℃の融点を有する、請求項１又は請求項２に記載の衣類製品。
【請求項４】
前記相変化物質は約６℃の融点を有する、請求項１又は請求項２に記載の衣類製品。
【請求項５】
前記相変化物質は１から４℃の融点域を有する、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項６】
前記相変化物質は１５０ｋＪ／ｋｇから２５０ｋＪ／ｋｇの融解熱を有する、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項７】
前記相変化物質は、完全融解すると１７％未満の膨張を起こす、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項８】
前記相変化物質は個別の小袋の中に設けられる、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項９】
前記相変化物質は積層薄膜によってカプセル化され、前記積層薄膜は、外部熱封止層と前記相変化物質に対して不透過性の内部層とを含む、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１０】
前記積層は、熱封止層の間に差し挟まれた、前記相変化物質に対して不透過性の層を含む３層薄膜である、請求項９に記載の衣類製品。
【請求項１１】
前記積層の全体的な厚さは３０から１５０μｍである、請求項９又は請求項１０に記載の衣類製品。
【請求項１２】
前記積層は、ＬＬＤＰＥの層間に差し挟まれた（二軸延伸）ナイロンの層を含む、請求項９に記載の衣類製品。
【請求項１３】
前記ナイロン層は１０から５０μｍの厚さであり、前記ＬＬＤＰＥ層は５０から１００μｍの厚さである、請求項１２に記載の衣類製品。
【請求項１４】
前記ナイロン層は約１５μｍの厚さであり、ＬＬＤＰＥのそれぞれの層は約５１μｍの厚さである、請求項１３に記載の衣類製品。
【請求項１５】
前記相変化物質は、柔軟な衣類製品を調製可能にする幾つかの個別的で薄い小袋の中に収納される、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１６】
それぞれの小袋は１．０６から１．２０の体積に対する熱交換表面積比を有する、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１７】
前記小袋は前記製品の内部のポケットの中に挿入され、永続的に又は着脱可能にその内部に封止される、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１８】
前記製品が作製される材料は、軽量で通気性があり、使用に際して、前記小袋が着用者の皮膚に密接するように形作られる、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項１９】
前記小袋は、使用に際して大きな熱放散の身体部位に近接することが想定される領域に収められる、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２０】
前記衣類製品はジャケット又はベストの形態にあり、前記相変化物質は、胸、背中、及び／又は肩の領域に高水準の冷却を施すように集中される、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項２１】
前記衣類製品はジャケット又はベストの形態にあり、前記小袋は、前記ジャケット又はベストの前部と後部とに亘る畝様の配置の中に設けられる、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２２】
前記小袋は、前記衣類製品中の屈曲点に亘って延在しない、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２３】
前記衣類製品は、内被及び外被を含み、前記内被は前記相変化物質を収納する小袋を受け入れるようになっている、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２４】
前記衣類製品は、前記製品の熱交換表面を着用者の体又はその部位に密着させる１つ又は複数の適切に位置決めした備品を更に含む、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項２５】
前記衣類製品は、小袋であって、前記衣類製品内部の前記小袋の位置に応じて異なる種類の相変化物質を収納する小袋を含む、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２６】
大きな熱損失の体の領域に対応する前記製品の領域では、１つ又は複数の前記小袋は相対的に大きな融解熱を有する相変化物質を含み、より小さい熱損失の体の領域に対応する前記製品の領域では、１つ又は複数の前記小袋は、より小さい融解熱を有する相変化物質を含む、請求項２５に記載の衣類製品。
【請求項２７】
前記衣類製品は１つ又は複数の氷パックを更に含む、請求項８に記載の衣類製品。
【請求項２８】
前記衣類製品は、約６℃の融点を有する相変化物質と約２２℃の融点を有する相変化物質とを含む、請求項１に記載の衣類製品。
【請求項２９】
競技前、競技中、競技間、及び／又は競技後に運動選手を冷却するための、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３０】
前記衣類製品を着用せずにウォームアップ又は競技前の通常動作を終了した後で、個人の体深部温度が、冷却を開始した前のそれとほぼ同じか、又はそれよりも僅かに低くさえあるように前記個人の前記体深部温度を低下させるための、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３１】
体深部温度の望ましい全体的な低下が、体を冷却する何らかの他の方法の適用前に、その適用後に、又はその適用中に前記衣類製品を使用することによって実現される、請求項３０に記載の衣類製品の使用。
【請求項３２】
前記体を冷却する他の方法は冷水又は低温シャワーである、請求項３１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３３】
ヘルメットを冷却するための、請求項３１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３４】
保護服の下に着用すべき冷却服を提供するための、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３５】
体及びその部位の冷却が有益である医療における、請求項１に記載の衣類製品の使用。
【請求項３６】
外胚葉異形成症、多発性硬化症、又は頭部外傷の監理及び／又は治療のための、請求項３５に記載の衣類製品の使用。
【公表番号】特表２００７−５２８９４５（Ｐ２００７−５２８９４５Ａ）
【公表日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１９７２９（Ｐ２００６−５１９７２９）
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００９５６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００６８９６
【国際公開日】平成１７年１月２７日（２００５．１．２７）
【出願人】（５０６０１８６３９）ロイヤル・メルボルン・インスティテュート・オブ・テクノロジー (4)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＹＡＬ ＭＥＬＢＯＵＲＮＥ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１６日（２００４．７．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＡＵ２００４／０００９５６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００６８９６
【国際公開日】平成１７年１月２７日（２００５．１．２７）
【出願人】（５０６０１８６３９）ロイヤル・メルボルン・インスティテュート・オブ・テクノロジー (4)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＹＡＬ ＭＥＬＢＯＵＲＮＥ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]