专利名称：冷却枕、冷却衣服以及冷却安全帽的制作方法图1所示为本发明的第一实施例的冷却枕由上所视的平面示意图；图2所示为图1的冷却枕由后方所示的示意图；图3所示为冷却枕的中央部的剖面示意图；图4所示为汽化片的总示意图、汽化片的剖面示意图、以及汽化片构成的导水布的示意图；图5所示为空气通路由上所视的平面示意图以及空气流通的剖面示意图；图6所示为储水槽的透视图；图7所示为本发明的第二实施例的冷却衣服的透视图；图8所示为冷却衣服的构成材料扩大的剖面示意图；图9所示为插入海绵的口袋的剖面示意图；图10所示为冷却衣服的下端部的剖面示意图；图11所示为装设风扇部分的剖面示意图；图12所示为用于在内布和外布间均匀配置衬垫的样板的透视图；图13所示为第二实施例的冷却衣服的变形例的透视图；图14所示为本发明的第三实施例的冷却安全帽的剖面示意图；图15所示为一般作业用安全帽的剖面示意图；以及图16所示为在图15所示的安全帽装设导水片的侧面示意图。以下为参照附图，对本发明的最佳实施例进行说明。图1所示为本发明的第一实施例的冷却枕由上所视的平面示意图，图2所示为图1的冷却枕由后方所示的示意图。在图1、图2所示的冷却枕10中，标号11所示的中央部为就寝时，承载人体头部的部分。通过冷却枕后述的功能将此中央部11的温度降低以冷却其上的头部。冷却枕10下方的部分设置充填水的储水槽20，并在其上设置缓冲材料30。缓冲材料30是考虑就寝时的舒适性而设置，并非本发明的必需构件。储水槽20相当于本发明的供水部。缓冲材料30之上设置空气通路40。此空气通路40在中央部11上，汽化片50的一端位于空气通路40的一部分上，且汽化片50的另一端经储水槽20上设置的狭缝21插入储水槽20，并浸于储水槽20的水中。空气通路40为由冷却枕10的侧部(图1、图2的左侧)所设的风扇41所送出的空气提供空气通路40。风扇41相当于本发明的送风装置。而通过空气通路40的空气由与风扇41相对的侧部(图1、图2的侧面)向外部排出。下面参照图4描述汽化片50。汽化片50的主体为图4C所示的导水布51。导水布51相当于本发明的水保持部。导水布51例如可以使用毛巾质地的布。毛巾质地的布对于将水吸附上来以及保持吸附上来的水具有优良的性能。在图4C中，导水布51下侧的部分以聚乙烯制的导水布套子54将之包覆。导水布套子54的下端部设置有多个吸水孔55。将导水布套子54所包覆的导水布51的下侧部分插入储水槽20，则导水布51经由吸水孔55吸附水，并以毛细管作用将水吸附至导水布51的上部。导水布套子54能够有效地防止导水布51在将水往上吸附时发生不必要的蒸发、以及防止将缓冲材料30弄湿。导水布15的下侧部分在导水布套子54包覆的状态下穿过连接器56。且连接器56能够安装到储水槽20的狭缝21上或拆下来，依此导水布51很容易地插入储水槽20中。
导水布51的上部形成梳状。此部分贴附渗水性很高的薄布52。此薄布52以及导水布51的梳状部分经后述的网眼材料42置于空气通路40上。由导水布51吸附上来的水由上侧梳状部分扩散至薄布52，并迅速地扩散至薄布52的全部。位于空气通路40上的导水布51的梳状部分以及薄布52还覆盖上防水片53，能够防止躺在上面的头部弄湿。导水布51、薄布52以及防水片53可以为如上所述组装在一起的单独元件，也可以是预集成的单一构件。汽化片50具有如上结构的话，将导水布51的下端部插入储水槽20中，则约10分钟左右即能使薄布52全部湿润。
汽化片50经过长时间使用后，由于所使用的自来水中的残留物会浓缩蓄积在导水布51与薄布52中，而导致水的汽化困难，冷却效果降低。因此，希望对汽化片50进行定期的更换。为了便于更换，将汽化片50例如使用双面胶带或是魔术胶带(magic tape)，以能够装卸的方法装配于中央部11的空气通路40上。
下面对本实施例的冷却枕10冷却头部的原理作说明。如前所述，冷却枕10的侧部设置风扇41。此风扇41将由下侧导入的室内空气送至上方。空气通过设置在缓冲材料30上的空气通路40，并由风扇相对的一侧向外排出。
图5A为由空气通路40上方所视的平面图，图5B为空气通路40的一部分的剖面示意图。空气通路40的构造包括树脂制的平板40a，许多沿冷却枕10纵向设置的线状突起40b。此空气通路40位于缓冲材料30上，在其上再以具有多个孔的网眼材料42将空气通路40全部覆盖。除了中央部11之外，在网眼材料42上覆盖一层上布43。突起40b的高为10mm左右，突起间的间隔亦为10mm左右。
上布43可以为例如用于羽绒夹克等的高密度棉布。这种布由每厘米300根的棉丝织成，在本实施例风扇所产生的压力下，空气几乎是不会透过去的。因此，在上布43所覆盖的部分，相邻突起之间空间的上部由上布43封闭，故其中流动的空气不会由上方跑掉，绝大部分的空气在于冷却枕10中由左向右流动。
另一方面，在中央部11，导水布51上侧的梳状部分以及所贴附的薄布52直接位于网眼材料42上，其上还配置防水片53。由于网眼材料42如前所述具有许多的孔，其下流通的空气与薄布52紧密接触。空气与薄布52的接触促使薄布52所保持的水分汽化。且汽化的水分与流通的空气一同运送至外界的大气中。而水在汽化为气体分子时会从周围的水分子吸收汽化热，使得薄布52上所保持的水分温度降低。因此能够冷却经由防水片53与薄布52接触的头部，使睡觉的人头部感到凉快。
该装置为高等动物所固有的排汗冷却的机理的应用，亦即在炎热出汗时，汗水蒸发会吸收汽化热以使身体冷却。
本实施例的装置中，水的蒸发量(相当于动物的发汗量)能够通过改变流动的空气流量自由控制。而且，在出汗的情况下，如果处于风很少流动的状态下水分会无法蒸发，汗水只会无益的流落，此流落的汗水会弄湿寝具而引发睡眠时的不快感。相对于此，本发明的装置能将水分近乎100％的汽化，因此不会产生出汗所伴随而来的问题。
此外，人类或动物在出汗时所带走的汽化热，不仅降低皮肤的温度，对于蒸发的水分亦有降温的作用，然而此冷却的水分对于身体的冷却几乎没有帮助，而直接扩散到空气中。与此相反，采用本发明的装置，在汽化片50内由汽化被冷却的水分与空气通路40内的空气紧密接触，而使此空气亦被冷却。亦即是，以水的蒸发所致的吸热作用会发挥冷却汽化片50以及冷却空气通路40内的空气的两种作用。然后，当空气通路40内的空气冷却时，由于空气通路40的位置十分的靠近头部，头部附近的温度梯度变得很大。温度梯度变大的话有利于促进放热，更能使人感到凉快。
关于使此空气通路40中的空气变冷促进头部放热的作用，实际上在风扇41以适当的转数运转而测定空气通路所流通并排出的空气温度时，观测到此温度为略高于室温。此情形例如是在室温28℃时，薄布52周围的空气一度被水冷却下降至24℃左右，但以头部的热(约37℃)将之再加温至29℃左右。此温度的上升即代表头部被冷却。由于薄布52以及防水片53采用非常薄的材料，故热阻抗小且热传导良好。因此更能提高上述效果。
1cc的水汽化时会吸收约580卡的热量。因此，即使持续少量的汽化，亦能够维持相当的冷度。流通的空气量例如为每秒0.2升，一个晚上能汽化20～30cc的水。在就寝期间(约8小时)消耗30cc的水能吸收17千卡的热，相当于1.7升水枕的水温上升10℃。由于此期间冷度能够有效的维持，承载头部的部分不会因头部的温度而变暖。提供此风量所必要的风扇，其消耗的功率小到0.2W。而且，由于消耗电力非常的小，此风扇的噪音亦十分小，即使靠近耳朵也仅会听到一点点的旋转音。在在意此旋转音的场合，能够使用隔音装置将声音隔离。在这种情况下，由于声音本来就很小，以简单的隔音装置即能完全的遮断声音。若储水槽20的容量为1000cc，储水槽20一次装满水的话，在数十日内无需再充填水。
图6所示为储水槽20的透视图。储水槽20设置有狭缝21。此狭缝21如前所述，能够将插有导水布51下侧的连接器56简单地装上去。此狭缝21的部分设置于较周围高的位置而使得其中的水不容易溢出。储水槽20中水的充填由注水孔22进行。储水槽20的右侧还具有回路盒23，其中包括供给风扇41电力的电池24、调节风扇转速的旋钮25、电源开关26以及其他必要的回路。
上述实施例的冷却枕可以进行种种的变更。例如在上述的实施例中，为了使室内的空气流入空气通路而设置了风扇，然而，通常在室内有空气对流的情况下，即便没有设置风扇空气亦有相当程度的对流。利用此空气流动的话，特别是在湿度低的情况下，即便没有设置风扇，水保持构件中所含水分亦能有相当程度的汽化，将头部冷却。因此，在某些情况下无需使用风扇。而且，在本实施例中只对头部的部分设置汽化片以及空气通路以进行冷却，然而亦可以视需要将汽化片以及空气通路延伸至与肩、背接触处，将这些部位同时冷却。
本发明有效地利用了水汽化时由周围吸收汽化热使周围的温度下降的现象，此原理亦能够适用于枕头以外的物品。
例如应使用在市售的宠物用坐垫上，将沾湿的毛巾绞干后，将之放于宠物坐的位置上，或是将高吸水性高分子等材料含水后，将之置于宠物坐的位置上。在宠物感觉到热时，其坐在此坐垫上即能够感到凉快。但是，在经过相当的时间后，宠物所坐的部分会因宠物的体温使之变温暖，而不容易感觉到清凉。此处与上述实施例相同，在宠物坐的部分设置空气通路，在其上设置至少与空气通路接触侧呈湿润状态而保持水分的水保持构件，以风扇等送风装置使空气在前述空气通路中流动，促使水保持构件中的水汽化，而能够冷却坐于其上的宠物。
同样地，本发明还可广泛地应用于枕头或宠物用坐垫以外的物品，例如汽车、巴士、电车等的座椅，室内用沙发，给人坐的坐垫、垫褥等与身体紧密接触物品。上述这些物品当然亦包含在本发明的技术范围内。
以上说明的本发明冷却枕，利用水的汽化热冷却头部，能长时间持续一定的冷却能力，无须费事去更换水，而且无需事先放置于冰箱中冷却，适于在夏天难眠之夜或感冒发热等时候使用。
下面对本发明的第二实施例做说明。图7所示为本发明的第二实施例的冷却衣服的透视图，图8所示为冷却衣服的构成材料放大的剖面示意图，图9所示为插入海绵的口袋的剖面示意图，图10所示为冷却衣服的下端部的剖面示意图，图11所示为装置风扇部分的剖面示意图。
图7所示，本实施例的冷却衣服110为无袖的背心式衣服，在穿着时将头、手由下端的开口部111伸入，再将头由上端的开口部112、手由两侧的开口部113a、113b伸出，而能够贴合的穿着在上半身。但是，亦可以是以扣子或拉链在前方封闭形式的衣服。
构成冷却衣服110的材料如图8所示，包括靠近体表侧的内布120；以及外侧的外布121；在内布120与外布121之间，保持一定的间隔并形成空气通路122的多个衬垫123。冷却衣服110的穿着方法通常如图8所示，在肌肤124上先穿着汗衫125，再于汗衫125上穿着冷却衣服110。冷却衣服在图7的下摆部分、颈部、肩膀到腋下的部分中，空气通路对外形成开口，如下所述，外部空气由这些部分流进空气通路122。
内布120的表侧，亦即是面向空气通路侧由细纤维状的材料构成，对其供水的话，其具有以毛细管作用将水直接扩散至四面八方的性质。与此相反，对内布120的里侧施以防水处理，即使水浸透表侧也不会穿透里侧。在对内布120施以防水处理之外，内布120亦可以用具有水扩散性质的普通布制成，其一侧面(作为里侧的面)上可以覆以例如乙烯等不透水材料。
外布121能够使用例如是如第一实施例所述的高密度棉布。这种布每厘米由300根棉丝织成，即使两侧多少有压力差，空气亦不会透过去。因此在空气通路中流动的空气中，通过外布121漏到外面的空气仅为极微小量。但是，由于施加到空气通路122中流动空气的压力如下所述极小，因此可以使用一般的棉布取代高密度棉布。
外布121使用这种的棉制材料的话，颜色、样式等选择范围很宽，因此可以考虑到流行而做自由的设计，提供多样式设计的冷却衣服。
形成内布120及外布121间空气通路122的衬垫123，分别由底面直径3mm，高度5mm的挠性圆柱形海绵形成。并将内布120与衬垫123、外布121与衬垫123用粘接剂以下列方式连接。
首先，准备厚度5mm、具有适当大小的板状海绵，在其两面涂布适量的粘接剂使之固化，而在海绵的两面形成强固的粘接剂膜。粘接剂例如是使用东亚化学工业制的Aronmeltl 10P80HH(商品名)。以此得到的海绵用适当的模具打孔，而制作出多个直径3mm、高度5mm的圆柱形海绵制衬垫123。这些衬垫123的上下的底面涂布有前述的粘接剂。
其次，准备如图12所示的样板135。此样板135的厚度为4mm左右，在其上设置有直径为3.1mm左右的多个通孔136，且这些通孔136以适当的间隔，例如是间隔20mm呈锯齿状的设置。将此样板135置于平台上，将样板135的各通孔136中塞入一个衬垫123后，将内布120覆盖于样板135上，且以内布120的里侧(由纤维状材料形成侧)与衬垫123接触，并对整个区域以熨斗加热。依此加热的话，各衬垫123与熨斗接触一侧的粘接剂会暂时的熔融，当熨斗离开一小段时间后即再度固化。因此各衬垫123与内布120能牢固地接合。
在衬垫123与内布120牢固接合后，将样板135以及内布120翻过来放置，将样板135移去后，再将外布121放置于其上，如上所述地以熨斗加热，使外布121与各衬垫123粘接。依此能得到以20mm间隔的锯齿图案配置的多个衬垫123，而在内布120以及外布121间形成空气通路122的材料。使用此种样板135的话，能够将多个衬垫123同时而且容易地与内布120以及外布121接合。
如前所述，衬垫123以20mm的间隔呈锯齿图案配置的话，可以提供足够的强度以承受在正常情况下施加的外力。例如，人穿着此材料制作的冷却衣服斜靠椅背坐于椅子上时，不会将空气通路挤坏。但是，如上所述的衬垫123的配置间隔、配置图案以及衬垫123的规格，在此处仅是示例性的，实际上能够依冷却衣服110的用途或使用于身体的部位作任意的变更。
冷却衣服110的胸部设置有口袋114。口袋114的里侧也是由不透水的材料形成，其中包括如乙烯等不透水材料，或是对其施加防水加工步骤。如图9所示，能够将海绵130插入其中。海绵130例如可以使用能够大量吸收水分的聚乙烯醇构成。而且，口袋114的下端部如图9所示的设置导水片。依此将海绵130所含的水分向内布120的外侧，亦即是与空气通路122的接触一侧导入。因此，海绵130所含的水经由导水片131供给内布120。而水供给内布120后，通过表侧的细纤维状材料的毛细管现象向周围直接扩散而去。
由于自来水中含有如漂白粉等杂质，冷却衣服110长时间使用自来水的话，自来水中的漂白粉等杂质会析出，而使得内布120不容易被水浸透。为了防止这一点，亦可以在作为水通道的口袋114的下端部或是导水片131的适当位置，设置离子交换树脂制成的去除杂质装置，以使杂质不会扩散至内布120。在此场合，此去除杂质装置希望为能够更换的构件。
口袋114设置于冷却衣服110的胸部，人在穿着该衣服时位于较上方的位置。水由口袋114中的海绵130导入内布120，水除了毛细管现象之外，亦受重力影响而快速扩散到全体。当内布120几乎全被水浸透时，毛细管现象的浸透力达到饱和而受到抑制，而由于持续的受到重力的影响，在靠近冷却衣服的下端部水的密度会变高，水会由下端部滴落。鉴于此，如图10所示，在内布120的下端部周围全部装设带状的聚乙烯醇海绵132。此聚乙烯醇海绵132用以吸收浸透之外多余的水分，能够防止水的滴落。
如图7以及图11所示，在冷却衣服110的背面装设作为送风装置的风扇140。作为风扇140电源的电池141如图7所示，装设于冷却衣服110中风扇140的下方部位。但是，在如前所述为钮扣或拉链等前面封闭型衣服的场合，亦能够在背面的上方或是肩部左右对称地设置两个风扇。
风扇140如图11所示，向抽取空气通路122中空气的方向旋转。借助于风扇140在此方向的旋转，空气通路122内的压力会降低，而空气会由下摆部分、颈部周围部分、肩膀至腋下部分所设置的开口流入空气通路122中，空气在整个冷却衣服110内循环并随后到达风扇140的部分，并由风扇140吸引排出外部。
流过空气通路122的空气在流动的过程中与浸透于内布中的水紧密接触并促进水分的汽化。水在汽化时会由周围吸收汽化热而使周围的温度下降。水在汽化时所吸收的热量，如前所述为每1cc 580卡。因此仅是少量水的汽化就能达到极大的冷却效果。而且，由于空气是由多个开口部流入并均匀地流过整个空气通路122，因此在整个冷却衣服110上，水分几乎是均匀地汽化的，故内布120的温度在风扇开始运转后急速且均匀地下降。
假如使风扇140的旋转方向为将空气吹往空气通路122，在靠近风扇140附近的内布120会受到强风吹袭，在此部分大量的水分汽化而提高空气中的湿度，因此该空气即使在空气通路122中进一步流动，也不能使水分充分地汽化，所汽化的水量变得不均匀，在冷却效果上亦产生不均匀的情形。
然而，作为恒温动物的人类对温度的感受会受周围的温度梯度相当大的影响。例如即使有和体温(约37℃)相比温度非常低的热源(冷源)，但是其远离身体的话，在体表附近的温度梯度就小，因此不容易感受到凉意。另一方面，即使体温和冷热源的温度差相差不大，此冷热源靠近体表的话，在体表附近的温度梯度就会变大而使人感觉凉意。实验证明，当人在进行轻作业的场合，由离开体表数毫米左右、温度为31℃所形成的温度梯度最使人感到舒适。
在周围气温35℃，湿度70％的情形下穿着本实施例的冷却衣服110，供应适量的空气，内布120的温度大致能下降5～6℃，由于内布120位于距体表数毫米的位置，若此部分的温度下降5～6℃，则体表附近的温度梯度大大增加，使得穿着者感到非常凉快。因此在室内居家场合无需使用空调。而且，本实施例具有能在户外穿着的优点。因此，穿着冷却衣服110的话，即使在炎热季节中进行户外活动亦能够舒适地渡过。
而且，改变风扇的旋转速度，或是以一定间隔时间开启、关闭风扇并改变该时间间隔，冷却衣服110的冷却方法亦随之改变。能够对应周围的气温或活动的内容，而对风扇140的转速、或是开启、关闭的时间间隔加以调整而使自己感到最舒适。
此外，本实施例的冷却衣服110在周围的气温不高的时候，即使不供水给内布140而仅以风扇送风，亦能够得到冷却的效果。这是因为如前所述，体表附近的温度梯度对人所感受的温度有很大的影响。当人待在空气对流少的屋子内时，其周围的温度由大约37°的体表温度到远处逐渐下降，温度梯度不大。相对于此，穿着本实施例的冷却衣服110，在不供给内布140水的情形下使风扇140以相当的转数运转，即使不产生水的汽化所致的冷却作用，体表附近的温度也和室温几乎相同。因此，体表附近的温度梯度相当的大，穿着者即使仅用风扇140送风，亦能感到相当的凉意。
如果本实施例的冷却衣服十分的普及的话，则有可能抑制全社会的电力消耗，特别是高电力需求的夏季的电力消耗，对于燃烧石化燃料所生的二氧化碳排出量的抑制亦能发挥作用。而且，由于冷却衣服的构造十分简单，制造成本非常的小。因此可以在发展中国家普及，特别是在热带、亚热带中的发展中国家内普及，即使当这些国家的经济朝向发达国家发展，对于空调的需要将不会象以前预想地增加那么快，因此，对于全球规模的二氧化碳排出量的增加能产生相当的抑制作用。
然而，对上半身均一的冷却的话，对于身体的某部分会有变得过冷的情形。此时，例如是对应腹部的内布120部分朝向空气通路122的一侧，用不透水的材料制造或是仅将对应腹部的内布部分切除就可以了。而且，在屋外作业或运动时为了排汗，在内布120的各处亦可开孔。在内布120开孔的话，紧靠汗衫上的部分起到空气通路122的作用并与其中流动的空气接触。因此通过在内布120开孔，能够产生将汗湿的汗衫迅速吹干的效果。
如前所述1cc的水的汽化热约580卡，每小时汽化17.2cc水的话，如上所述的每小时能够冷却10千卡的热。经过计算，汽化上述水量所需的流动空气量，在考虑温度或湿度的状况下大致为每秒约1升。能够产生上述空气流动量的风扇可以在市场上买到，亦能够得到相当小型的成品。
作成5mm长度的衬垫用于平均体型的穿着规格，而空气通路122的内外压力差相差不大，因此能够将风扇140的消耗的电力能控制在1瓦特左右。家用摄影机等使用过的二手电池以数瓦特的供给电力的话能持续10小时左右，此二手电池用作风扇140的电池141的话，电池能够持续10小时或更长时间，并能够将风扇140及电池141的总重量控制在数百克或更小。因此充一次电的话，一般的使用情形下在外出的途中无需再充电，因此亦能减少对室外活动造成的妨碍。
其次对第二实施例的变形例作说明。图13所示为第二实施例变形例的冷却衣服150。但是与第二实施例相同的部分使用同一标号并省略说明。
第二实施例中内布120的表侧由细纤维状的材料形成，并利用毛细管现象将水扩散到衣服的全部，但是仅靠毛细管现象无法将水均匀扩散至内布120的全部。鉴于此，如图13所示的冷却衣服150，包括在整个衣服上依虚线所标示的位置装设的给水管152，装置于腰部后侧的泵151，将水经由给水管152供给内布120。给水管152沿着内布120外侧的纤维状材料装设，且其为非常细的管子而不会阻塞内布120以及外布121间的空气通路122。
给水管152除了与泵151连接之外为封闭的，且沿着通路例如每10cm的间隔设置多个微小孔洞。泵151以一定时间间隔的脉冲方式将水由储水槽153供至给水管152，当水由泵151供应且给水管152内的水压瞬间提高时，由各孔洞将水慢慢渗出并均等地供给内布120。所供给的水由内布120的毛细管现象从孔洞的中心呈放射状扩散。因此能将水分确实地扩散至冷却衣服150的全部。设定一次的给水量为1cc左右，水的供给次数1小时为17次左右，则1小时的汽化的水为17cc左右，而与第二实施例的冷却衣服具有相同程度的冷却能力。
以上所说明第二实施例以及其变形例的冷却衣服利用供给至内布的水在汽化时由周围吸收汽化热，其构造非常简单，因此能够低成本的制造，并且和空调相比，消耗极少的电力而能够达到相当冷却效果。而且，与空调的不同之处在于不仅在室内，在室外亦能够利用。因此，在盛夏等的炎热时期在室外活动时极其有用。
请参照附图对本发明的第三实施例的冷却安全帽作说明。图14所示为本发明的第三实施例的冷却安全帽的剖面示意图。在图中，外壳210用以保护头部，以具有足够强度的材料构成。在外壳210上形成导入空气用的通风管211。通风管211由安全帽顶部朝向前下方延伸。在通风管211的前端部附近设置有风扇212，通过风扇212旋转而由通风口211的前端部吸入空气。此风扇212为本发明的送风装置。
外壳210的顶部设置有与通风管211连接的孔洞213。由风扇212吸入并通过通气管211的空气，经由此孔洞213导入外壳210的内部。
外壳210的内侧几乎全部贴附上绝热材料219。因此安全帽内部能维持比外部尽可能低的温度，使得后述原理的冷却效率更能提高。绝热材料219的内侧，设置有将此安全帽配戴人的头部全部包覆的导水片220。但是在导水片220与绝热材料219之间由衬垫222形成作为空气通路221的空间。导水片220的下端部附近，在几乎整个周边设置开口部223。这些开口部作为由风扇212吸入，并经由通气管211、孔洞213导入外壳210内部的空气的排出口。如上所述，在将开口部223设置在导水片220的下端部时，空气则可由安全帽内侧排出，然而亦可以在外壳210的下端部周围设置开口部，以取代在导水片220设置开口部。
导水片220在靠近空气通路221一侧(外侧)充分地润湿，但靠近头部一侧(内侧)则完全干燥。因此配戴安全帽时不会弄湿头部。导水片220可以通过在内侧和外侧分别使用不同的材料来构成，例如可以通过在外侧使用容易浸透水的纱布材质，且在内侧使用不透水的聚乙烯外罩组合而成。
导水片220的内侧设置有以网眼状材质形成的带状布所编成的支撑带224。当配戴此安全帽时，支撑带224与配戴者的头部接触，经由此支撑带224使配戴者的头部承载该安全帽。
安全帽的下端部沿着外壳210的四周设置有聚乙烯醇等形成的环状海绵225。海绵225嵌入由导水片220的下端部向外侧回折所形成的环状沟槽。导水片220回折的尖端部则固定在外壳210的下端部上。
海绵225能保持100cc的水量。当海绵225如上所述由导水片220支撑住时，导水部220的外侧面与海绵225紧密接触。因此导水片220的纤维以毛细管现象将海绵225所吸附的水吸上去，且扩散至整个导水片220。这样导水片220外侧的整个表面能总是保持湿润。
对海绵225补充水可以如上所述地由导水部220的开口部230进行，也可以将海绵225从安全帽上拆下，使之充分吸水后再装回原来的位置。
下面对本实施例的冷却安全帽的冷却原理作说明。在由海绵225所吸上来的水近乎浸透整个导水片220时配戴上安全帽，再将风扇212的开关打开。外部的空气由通气管211经过孔洞213导入安全帽的内侧。空气通过绝热材料219与导水片220间所形成的空气通路221，流至安全帽的下侧而由开口部223排出。此流通过程中，由于空气与导水片220的外侧紧密接触，而能够促进导水片220所含水分的汽化。汽化的水分随着流动的空气由开口部223排出外部。
但是，液体在汽化为气体分子时会由周围吸收汽化热，因此导水片所含的水分温度得以降低。与导水片220相当接近的头部能被该低温冷却。因此，经由导水片220配戴安全帽的人的头部能够被冷却。由于汽化热所致的冷却效果非常明显，即使在盛夏的烈日中作业的场合，配戴本实施例的冷却安全帽的话，也能感到相当的凉意或是冷度。因此能够有效的防止体力的消耗、注意力降低以及作业效率降低。
利用水的汽化热的冷却原理，与前述各实施例相同，基于高等动物所具有的以出汗方式降温的机制，即在炎热出汗时，以汗水蒸发时会将汽化热夺走使身体降温，将此机制应用发展而得。本实施例的方法中，水的蒸发量(相当于动物的发汗量)能够通过改变流动的空气流量自由地控制。空气量的调节能够在连接在风扇与电源间的旋钮(未图示)控制。作为风扇电源的电池(未图示)可以装设在安全帽的本体，亦可以收纳在适当的盒子内而挂在腰部，以导线与安全帽连接。
而且，人类或动物在出汗时所吸收的汽化热，不仅降低皮肤的温度，对于蒸发水分的温度亦有降低的作用，然而此冷却的水分对于身体的冷却几乎没有帮助，而直接扩散到空气中。相对于此，本发明的方式在汽化时同时被冷却的空气在非常靠近头部的地方流动，头部附近的温度梯度变得很大。温度梯度变大的话有利于促进由头部放热，更能使人感到凉快。此外，由于此安全帽内部的冷却空气由开口部23排出，以此风吹向头部以及脸部亦能够增加清凉感。
如上所述，1cc的水汽化时约吸收580卡的热。即使单位时间汽化的水量仅有一点点，也能得到相当的冷却效果。而且，由于单位时间的汽化水量仅需一点点，风扇亦可以非常的小，也能够将消耗的电力控制在很小的程度，因此电池的持续时间变得相当的长。
下面对本发明的第三实施例的变形例作说明。此变形例的冷却安全帽，其特征是能够用市售的作业用安全帽加以制造。以下对其主要的制造方法作说明。
图15为市售的最普通作业用安全帽的剖面示意图。如图15所示，作业用安全帽230由外壳231以及其内侧的头部支撑带232所构成。头部支撑带232由带状的布编成配戴时包覆头部的形状，并以外壳231下端内侧的金属配件214与外壳231固定。而且头部支撑带232的金属配件234附近设置衬垫235，使头部支撑带232与外壳231间保持恒定的间隔。在配戴安全帽230时，即使从安全帽外侧受到冲击，头部和外壳231亦不会互相冲撞。头部支撑带232与外壳231间的空间233在装设后述的导水片后形成空气通路。在配戴安全帽230时，头部支撑带232的延伸部位在下颚处以钮扣连结，以将安全帽230固定在头部。
如图15所示，由于金属配件234能够装卸，头部支撑带232能够从外壳231上取下。实际上外壳231的顶部设置有如图14所示相同的孔洞，并可以进一步设置通风管以及风扇，这些部件在图15中省略。
从外壳231中拆下的头部支撑带232的外侧如图16所示的被覆上导水片236。导水片236的形状与规格，在考虑到需被覆在头部支撑带232的外侧的情况下，做的比头部支撑带略大。而且，导水片236中对应金属配件234的部分，为了不妨害到金属配件134的装卸而加以切除。此状态下再将头部支撑带232放回外壳231中，导水片236被覆的头部支撑带232用金属配件234固定于外壳。
在导水片236的下端部，设置能够含水且由聚乙烯醇形成的海绵237作为供水装置。如图14所示的实施例为在下端部的周围整个设置环状的海绵时，而在该变形中用几厘米长的海绵段以恒定间隔配置。
图14所示的第三实施例的冷却安全帽中，风扇于通气管的前端由外部吸入空气，再由外壳的顶部送入安全帽的内部。相对于此，此处的构造正好相反，是由安全帽的内部将空气向上吸至安全帽的顶部再向外排出。通过风扇的旋转从海绵237间的空隙吸引外部的空气。然后，空气经由导水片236与外壳231间的空气通路233向上流动，最后由外壳231顶部的孔洞向外部排出。空气在流经空气通路233时，促进导水片236中所含水分的汽化，以冷却头部，其原理和第三实施例相同，此处省略详细说明。
如上所述的空气在安全帽中由下往上的方向流动有下列的优点。导水片236以毛细管现象将海绵237所含的水由下往上吸上去，由于是克服重力向上升的缘故，导水片236所含的水量在设置海绵237的下端部较多，靠近顶部则变得较少。另一方面，进入空气通路的空气湿度，随着在空气通路的流动期间水的汽化而逐渐升高，相对的汽化水的能力就逐渐下降。因此空气的流通方向由下往上的话，水分多的下端部较多的水汽化，相对应的在水分少的顶部汽化的水量亦变少。亦即是，通过使空气由安全帽的下端往上流动，汽化的水量也能够对应导水片236的含水量有效地变化。
下面对第三实施例的其他变形例作说明。配戴上述实施例以及第一变形例的安全帽，在作业时能确保头部的凉快，然而在盛夏的炎热时期进行户外的重劳动时，头部还是会出汗。为了将汗水有效汽化，在前述实施例或是第一变形例的导水片上对应头顶部的部分设置小空气孔。
依此情形在第三实施例的情况下，由风扇从外部吸引的空气不仅只供给空气通路，还经由空气孔直接吹向配戴者的头部，在头部与导水片之间向下流动。在第一变形例的冷却安全帽的情况下，由风扇吸引空气沿着空气通路向上流动之外，空气也在配戴者的头与导水片之间向上流动。
通过这种空气的流动，能有效的汽化配戴者头部的汗水，吸收汽化热。因此，在导水片所含的水汽化之外，更加上头部汗水的汽化，而能更感到凉快。更进一步的，汗的汽化作用能解除汗水弄湿头部的不快感。因此能有效的防止作业中注意力降低，亦能够提升作业效率。
在这种情况下，头部与导水片之间流动的空气量可由空气孔的大小加以变化，根据各种具体用途，最适合的空气孔大小可由实验决定。
第三实施例可作上述实施例外的种种变更，然而这些变更亦属本发明的技术范围。例如在上述实施例的结构中，是沿着外壳设置通风管，在其前端附近设置风扇，由此吸入外部的空气，然而其构成亦可以采用例如在外壳的顶部附近设置风扇的结构而将通风管省略。而且，上述各实施例中作为供水装置的海绵设置在外壳下侧的周围，然而亦可以例如设置在外壳顶部的附近。此外，供水装置亦可以是在安全帽的下端部或是外壳的外侧设置的塑料容器，在其中注入水后再将导水片浸入。
上述实施例主要是对作业用的安全帽作说明，然而作为摩托车头盔的许多各式安全帽，能够适用于本发明是不言自明的。而且，不仅只是作业用或是摩托车用的安全帽，只要是通常的帽子具备有与安全帽外壳相当强度的部分，再设置供水装置、送风装置的话，此帽子亦能适用本发明，在炎热季节作户外活动时，可以利用来作为冷却头部用的帽子。
在摩托车头盔的应用场合可以省略作为送风装置的风扇。即，在摩托车头盔上设置空气入口，当摩托车行驶时利用头盔所受的风压，将空气由空气入口导入，而此空气在具有导水片的空气通路中流动，将导水片中所含的水汽化。这种情况下空气入口作为送风装置。通过这种结构，由于无需风扇以及驱动风扇的电源，构造变得非常简单，而能够削减制造成本。
使用如上所述的本发明的冷却安全帽的话，由于利用水的汽化热有效地冷却头部，即使于炎热的夏季进行室外作业或骑乘摩托车等活动的场合，由于头部被冷却而感到凉快，能够有效地抑制体力的消耗、注意力的降低以及作业效率的降低等。
如上所述，本发明是在周围的空气于身体的表面附近流通的同时，空气与大范围扩散的水紧密接触并使之汽化，利用此时吸收汽化热而使体表附近的温度降低，强制温度梯度变大以使身体冷却，而能够适用于在高温难眠之夜等确保舒适睡眠的枕头、即使在高温环境下亦能舒适渡过的衣服以及安全帽或帽子等。


本发明提供便于准备、能长时间持续冷却能力、无需费事换水、在夏天难眠的夜晚或感冒发热时有效的冷却枕;消耗电力少,且构造简单能够避暑,且在高温环境下亦能够感觉舒适的冷却衣服;及能够消除炎热导致的不快感,防止体力的消耗、注意力降低、作业效率降低,提高作业等的安全性的冷却安全帽。上述冷却枕、冷却衣服、冷却安全帽,都基于下述原理:使空气与身体附近富含水分的纤维状材料紧密接触地流动,促进水分汽化,以吸收汽化热将头部、身体等冷却。因此,具备有送出空气的风扇,使空气流通的通路以及构成通路且含水的汽化片等。