特開 2023-887 熱伝導ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023000887

(43)【公開日】2023-01-04

(54)【発明の名称】熱伝導ユニット

(51)【国際特許分類】

   A62B 18/08 20060101AFI20221222BHJP

   A41D 13/11 20060101ALI20221222BHJP

   A62B 18/02 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

A62B18/08 Z

A41D13/11 Z

A62B18/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021101953

(22)【出願日】2021-06-18

(71)【出願人】

【識別番号】594149804

【氏名又は名称】カジナイロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】梶 政隆

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 隆平

(72)【発明者】

【氏名】鶴見 拓人

(72)【発明者】

【氏名】吉村 貫生

【テーマコード（参考）】

2E185

【Ｆターム（参考）】

2E185AA07

2E185CC32

(57)【要約】

【課題】従来よりも冷却効果の効率性が高い熱伝導ユニットを提供する。
【解決手段】冷却面３１１ａ，３２１ａを有する熱電変換素子と、冷却面３１１ａ，３２１ａと対向するように配置された第一面３２Ａと、第一面３２Ａの反対側に配置された第二面３２Ｂと、を有する高熱伝導部材３２と、熱電変換素子の近傍に配置され、かつ第一面３２Ａのうち冷却面３１１ａ，３２１ａと対向する位置とは異なる位置に設けられた断熱部材と、を備える、熱伝導ユニット３。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却面を有する熱電変換素子と、
前記冷却面と対向するように配置された第一面と、前記第一面の反対側に配置された第二面と、を有する高熱伝導部材と、
前記熱電変換素子の近傍に配置され、かつ前記第一面のうち前記冷却面と対向する位置とは異なる位置に設けられた断熱部材と、を備える、熱伝導ユニット。

【請求項2】

前記高熱伝導部材の耐屈曲試験における屈曲性能は５０００回以上であり、
前記断熱部材の耐屈曲試験における屈曲性能は５０００回以上である、請求項１に記載の熱伝導ユニット。

【請求項3】

さらに高粘着ゲルを含む粘着部材を備え、
前記粘着部材は、前記断熱部材の少なくとも一部を覆うように配置されている、請求項１または請求項２に記載の熱伝導ユニット。

【請求項4】

前記粘着部材は形状記憶ゲルを含む、請求項３に記載の熱伝導ユニット。

【請求項5】

前記断熱部材の厚さと前記粘着部材の厚さの和は、前記熱電変換素子の厚さと等しい、請求項３または請求項４に記載の熱伝導ユニット。

【請求項6】

前記断熱部材は空洞部を有し、
前記熱電変換素子は、前記空洞部に配置されている、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱伝導ユニット。

【請求項7】

前記高熱伝導部材はグラファイトシートである、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱伝導ユニット。

【請求項8】

前記断熱部材は、ポリウレタン樹脂またはポリエチレン樹脂から形成されている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の熱伝導ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、熱伝導ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

衛生マスクに貼着して用いるマスク用保冷材ケースが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６８４７４８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述のマスク用保冷材ケースにおいては、保冷材によって着用者（使用者）を冷やすことはできるが、外部からマスク（着用物の一例）が温められてしまい、保冷剤による冷却効果が低減してしまう虞がある。このように、上述のマスク用保冷材ケースは、冷却効果の効率性において改善の余地があった。

【0005】

本開示は、従来よりも冷却効果の効率性が高い熱伝導ユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するための一態様に係る熱伝導ユニットは、
冷却面を有する熱電変換素子と、
前記冷却面と対向するように配置された第一面と、前記第一面の反対側に配置された第二面と、を有する高熱伝導部材と、
前記熱電変換素子の近傍に配置され、かつ前記第一面のうち前記冷却面と対向する位置とは異なる位置に設けられた断熱部材と、を備える。

【0007】

上記構成によれば、第一面は熱電変換素子の冷却面と対向しているので、高熱伝導部材は、第一面を介して冷やされる。そして、使用者は、第一面の反対側に配置された第二面を介して冷却効果を得ることができる。さらに、第一面のうち冷却面と対向する位置とは異なる位置には断熱部材が設けられており、当該断熱部材は熱電変換素子の近傍に配置されている。このため、上記構成に係る熱伝導ユニットは、外部から高熱伝導部材が温められることを抑制することができ、使用者が第二面において得ることができる冷却効果を高めることができる。したがって、このような熱伝導ユニットは、従来よりも冷却効果の効率性が高い。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、従来よりも冷却効果の効率性が高い熱伝導ユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、使用者が本開示の一実施形態に係るマスクユニットを装着している状態を例示する図である。

【図2】図２は、本開示の一実施形態に係るマスクユニットを例示する図である。

【図3】図３は、本開示の一実施形態に係るマスクユニットを例示する図である。

【図4】図４は、本開示の一実施形態に係る収容ユニットの一例を示す模式図である。

【図5】図５は、本開示の一実施形態に係る収容部材を例示する図である。

【図6】図６は、使用者が本開示の一実施形態に係るマスクユニットを装着している状態の使用者を上方から見たときの模式図である。

【図7】図７は、本開示の一実施形態に係る収容部材の製造方法に関するフローチャート図である。

【図8】図８は、繊維生地を例示する図である。

【図9】図９は、本実施形態で用いる金型を例示する図である。

【図10】図１０は、繊維生地を金型にはめ込んだ状態を例示する図である。

【図11】図１１は、本開示の一実施形態に係る収容ユニットの一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施形態の一例について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に例示する状態におけるマスクユニット１００について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。

【0011】

（第一実施形態）
初めに、図１～図４を参照しつつ、マスクユニット１００について説明する。図１は、使用者Ｕがマスクユニット１００を装着している状態を例示する図である。図２および図３は、マスクユニット１００を例示する図である。図４は、収容ユニット２の模式図である。図１～図３に例示するように、マスクユニット１００は、マスク１と、収容ユニット２と、を備えている。

【0012】

マスク１は、本体部１１と、装着部１２と、挿入孔１３と、を備えている。本体部１１は、使用者Ｕの顔の口元、鼻、頬、顎、頸動脈付近の首元等を覆うように構成されている。本体部１１は、例えば綿、絹、麻等の天然繊維、化学繊維およびこれらの繊維を混合させてなる織物や、パルプ、ポリプロピレン、ポリエチレン等からなる不織布といった比較的軟質な素材で形成されている。図４に例示するように、本体部１１は、第一フィルム１１１を有する。第一フィルム１１１は、本体部１１の後面（裏面）に配置されている。第一フィルム１１１は、例えばポリウレタン樹脂等から形成される。

【0013】

図１～図３に例示するように、装着部１２は、本体部１１に取り付けられており、使用者Ｕの耳等に装着されるものであって、ナイロンやポリエステル等からなる紐状またはベルト状のゴム部材等で形成される。装着部１２は、本体部１１の左右端部に取り付けられている。なお、装着部１２を本体部１１に取り付ける方法としては、例えば、装着部１２を本体部１１に縫着、接着、融着等することで取り付ける方法や、装着部１２を本体部１１の左右端部に形成された挿通部に挿通することで取り付ける方法等である。使用者Ｕは、例えば装着部１２を使用者Ｕの左右の耳に係止させることで、マスクユニット１００を装着することができる。なお、使用者Ｕがマスクユニット１００を装着している状態において、本体部１１の後面（裏面）は、使用者Ｕに対向している。

【0014】

挿入孔１３は、本体部１１の右下部分および左下部分にそれぞれ設けられている。挿入孔１３は、例えば長方形状である。ただし、挿入孔１３の形状は長方形状に限られず、正方形状や楕円状等であってもよい。挿入孔１３は、収容ユニット２を挿入可能である。本実施形態においては、収容ユニット２が挿入孔１３に挿入されている。

【0015】

図４に例示するように、収容ユニット２は、熱伝導ユニット３と、収容部材４と、を備えている。熱伝導ユニット３は、冷却用電子デバイス３１（物体の一例）と、高熱伝導部材３２と、第二フィルム３３と、粘着部材３４と、第一断熱部材３５と、第二断熱部材３６と、を備えている。

【0016】

図２および図３に例示するように、冷却用電子デバイス３１は、第一冷却用電子デバイス３１０と、第二冷却用電子デバイス３２０と、を含む。第一冷却用電子デバイス３１０は本体部１１の左側下方に配置されており、第二冷却用電子デバイス３２０は本体部１１の右側下方に配置されている。第一冷却用電子デバイス３１０と第二冷却用電子デバイス３２０は、第一配線６１を介して電気的に接続されている。

【0017】

第一配線６１は、例えば伸縮性を有する配線（伸縮配線）である。第一配線６１の電気抵抗率は、例えば２～５０Ω／ｍである。第一配線６１は、本体部１１の下部において、本体部１１に固定されて配設されている。第一配線６１は、伸縮性を有する絶縁シートと、前記絶縁シートに固定され、離間して並設される複数の導電糸と、前記複数の導電糸の間において前記絶縁シートに固定される複数の非導電糸と、前記複数の導電糸に積層される被覆シートと、を備えている。第一配線６１の絶縁シートは、本体部１１の素材よりも硬質な形状記憶素材により形成されている。形状記憶素材としては、例えばポリノルボルネン系、ポリウレタン系、トランスポリイソプレン系、スチレン－ブタジエン系のポリマー等である。

【0018】

第一配線６１は、第一冷却用電子デバイス３１０に対して着脱可能な第一コネクタ部６１１と、第二冷却用電子デバイス３２０に対して着脱可能な第二コネクタ部６１２と、を有している。第一冷却用電子デバイス３１０は、第三配線３１４と、第三コネクタ部３１５と、を備えている。第二冷却用電子デバイス３２０は、第四配線３２４と、第四コネクタ部３２５と、を備えている。第三コネクタ部３１５は第一コネクタ部６１１に着脱可能であり、第四コネクタ部３２５は第二コネクタ部６１２に着脱可能である。第一配線６１と第一冷却用電子デバイス３１０は、第一コネクタ部６１１と第三コネクタ部３１５が接続されることで電気的に接続される。第一配線６１と第二冷却用電子デバイス３２０は、第二コネクタ部６１２と第四コネクタ部３２５が接続されることで電気的に接続される。

【0019】

図１～図３に例示するように、第一冷却用電子デバイス３１０は、第二配線６２を介して、使用者Ｕが携帯するバッテリーＢに電気的に接続されている。第一冷却用電子デバイス３１０は第二配線６２を介して、第二冷却用電子デバイス３２０は第一配線６１および第二配線６２を介して、バッテリーＢから電力が供給される。なお、バッテリーＢは、例えばリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、全固体電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池等の何れかにより構成されている。本実施形態において、バッテリーＢは、使用者Ｕが着用している衣服に設けられたポケットＰに収容されている。ただし、バッテリーＢの収容場所はポケットＰに限られず、例えば使用者Ｕが携帯しているバッグの中等であってもよい。

【0020】

ここで、図４を参照しつつ、第一冷却用電子デバイス３１０の構成について詳細に説明する。なお、第二冷却用電子デバイス３２０の構成は、第一冷却用電子デバイス３１０の構成と同様である。図４に例示するように、第一冷却用電子デバイス３１０は、ペルチェ素子３１１（熱電変換素子の一例）と、放熱部材３１２と、ファン３１３と、を有する。ペルチェ素子３１１と、放熱部材３１２と、ファン３１３と、は、収容部材４に収容されている。

【0021】

ペルチェ素子３１１と、放熱部材３１２と、ファン３１３と、は、積層構造であり、この順で配置されている。なお、使用者Ｕが、マスクユニット１００を装着している状態のとき、ペルチェ素子３１１、放熱部材３１２、ファン３１３は、この順で使用者Ｕに近い。ペルチェ素子３１１と放熱部材３１２、および放熱部材３１２とファン３１３は、例えばネジ留めされることにより相互に取り付けられる。

【0022】

ペルチェ素子３１１の左右端部には、第二配線６２または第三配線３１４を接続するためのコネクタ部（図示せず）が設けられている。ファン３１３の左端部には、第二配線６２を接続するためのコネクタ部（図示せず）が設けられている。第三配線３１４は、ペルチェ素子３１１の右端部に接続されている。第二配線６２は二股に分かれており、一方はペルチェ素子３１１の左端部に、もう一方はファン３１３の左端部にそれぞれ接続されている。第二配線６２の左端部には、差込部６３が設けられている。差込部６３はバッテリーＢのコネクタ部（図示せず）に接続可能である。差込部６３がバッテリーＢのコネクタ部に接続されることで、バッテリーＢからペルチェ素子３１１およびファン３１３へ電力が供給される。

【0023】

ペルチェ素子３１１の厚さは、例えば、約５ｍｍである。ペルチェ素子３１１は、ペルチェ効果を発揮する板状の半導体素子から形成されており、略直方体形状である。なお、このような半導体素子は、例えば、ビスマス－テルル合金、鉛－テルル合金、シリコン－ゲルマニウム合金等から形成されている。また、ペルチェ効果をより良く発揮させる観点から、当該半導体素子においては、ｎ型半導体素子にはアンチモンやインジウム等の添加物が、ｐ型半導体素子にはセレン等の添加物がそれぞれ添加されていると好ましい。ペルチェ素子３１１には、第二配線６２を介して、バッテリーＢから電流が流れる。ペルチェ素子３１１に電流が流れると、直流電圧がペルチェ素子３１１に印加されるため、ペルチェ効果が生じる。ペルチェ効果とは、異なる二種類の金属の接合部に直流電流を流すと、一方の金属から他方の金属に熱が移動することである。したがって、ペルチェ素子３１１に直流電圧が印加されると、冷却面３１１ａでは吸熱が起こり、冷却面３１１ａの反対側に配置された放熱面３１１ｂでは放熱が起こる。本実施形態においては、使用者Ｕ側（図４における後側）に配置された冷却面３１１ａで吸熱が起こり、放熱部材３１２側（図４における前側）に配置された放熱面３１１ｂで放熱が起こる。なお、電流の極性を逆転させると、冷却面と放熱面は逆転する。ペルチェ素子３１１の冷却面３１１ａは、高熱伝導部材３２と対向するように配置されている。このため、高熱伝導部材３２は、冷却面３１１ａにおける吸熱による冷却効果より、冷やされる。なお、ペルチェ素子３１１の冷却面３１１ａは、マスクユニット１００が使用者Ｕに装着されている状態において、使用者Ｕの首元等に向けて配置される（図１参照）。一方で、放熱面３１１ｂで生じた熱は、放熱部材３１２に向けて放射される。

【0024】

放熱部材３１２は、例えば窒化アルミニウム等を含む金属製部材やタルク等のフィラーを有する樹脂製部材等から形成されたヒートシンクである。放熱部材３１２は、ベース部材３１２１と、多数の放熱フィン３１２２と、を備えている。ベース部材３１２１は板状部材である。ベース部材３１２１は、その下部に例えば熱伝導性絶縁シートを備えており、当該熱伝導性絶縁シートを介して、ペルチェ素子３１１の放熱面３１１ｂ上に配置されている。放熱フィン３１２２は、ベース部材３１２１に立設している。放熱フィン３１２２は、例えば、短手方向（図４における前後方向）に延びる細長い板状部材である。ただし、放熱フィン３１２２は、棒状、ピン状等の他の形状であってもよい。放熱フィン３１２２は、放熱フィン同士の間隔を空けて、マトリックス状に配置されている。ペルチェ素子３１１から放熱部材３１２に伝わった熱は、放熱フィン３１２２に沿ってファン３１３や放熱フィン３１２２の周囲の空間に向けて放射される。

【0025】

ファン３１３は、ファンフレームと、ファンロータと、はね部材と、モータと、を備えている。ファンフレームは、略直方体形状で中空である。ファンロータは、モータの回転子と一体になって回転するように構成されている。はね部材は、例えばプロペラ型であり、所定の方向に風を送るように構成されている。モータは、例えばブラシレス直流モータ等である。ファン３１３は、放熱部材３１２とは反対側、すなわち使用者Ｕとは反対側（図４における前側）に向かって送風する。これにより、放熱フィン３１２２からファン３１３や放熱フィン３１２２の周囲の空間へ送られてきた熱は、放熱部材３１２とは反対の方向に向けて、放熱される。したがって、ペルチェ素子３１１の放熱面３１１ｂで発生した熱は、マスク１の本体部１１の外側（図４における前側）に向かって移動する。

【0026】

高熱伝導部材３２は、ペルチェ素子３１１の冷却面３１１ａと対向するように配置された第一面３２Ａと、第一面３２Ａの反対側（図４における後側）に配置された第二面３２Ｂと、を有する。高熱伝導部材３２は、略長方形状のシート部材であり、例えばグラファイトシートである。高熱伝導部材３２は、異方性の熱伝導特性を有しており、面方向における熱伝導性を高めることができる。高熱伝導部材３２の厚さは、例えば２５μｍ～５０μｍ程度である。

【0027】

第二フィルム３３は、例えば第一フィルム１１１と同様の材料から形成されうる。第二フィルム３３は、高熱伝導部材３２の第二面３２Ｂおよび左右側面と、第一断熱部材３５の後面の一部と、に貼り付けられている。このため、高熱伝導部材３２は、第二フィルム３３により、第一断熱部材３５に対して固定される。

【0028】

粘着部材３４は、シート状である。粘着部材３４の厚さは例えば２ｍｍ程度である。粘着部材３４は、第一断熱部材３５の前面を覆うように、第一断熱部材３５に接着されている。粘着部材３４は、例えば、アクリルアミドを架橋させて得られるハイドロゲルにポリビニルピロリドン等の水溶性高分子を添加してなる高粘着ゲルを含んでいる。また粘着部材３４は、形状記憶ゲルを含んでいる。形状記憶ゲルは、結晶性の成分と非晶質（アモルファスゲル）の成分を合わせ持つ複合材料である。形状記憶ゲルは、例えば、疎水性のステアリル酸アクリレート（ＳＡ）と親水性のアクリル酸（ＡＡ）の２種類のモノマーを、メチレンビスアクリルアミド（ＭＢＡＡ）で架橋させた共重合ゲル等である。粘着部材３４は、第一フィルム１１１に接着されている。

【0029】

第一断熱部材３５の厚さは、例えば３ｍｍ程度である。したがって、第一断熱部材３５の厚さと粘着部材３４の厚さの和は、ペルチェ素子３１１の厚さと等しい。第一断熱部材３５は、例えば良好な形状追従性と断熱性を有する樹脂等から形成されている。このような樹脂としては、例えばポリウレタン樹脂やポリエチレン樹脂等である。なお、本実施形態において、第一断熱部材３５はポリエチレンフォームである。ポリエチレンフォームとは、ポリエチレン樹脂を基材として発泡させたシートである。当該ポリエチレンフォームの発泡倍率は５倍以上であり、特に３０倍であると好ましい。なお、発泡倍率とは、発泡前の樹脂材料（未発泡体）の体積をＶ１、発泡後の発泡体の体積をＶ２とした場合に、Ｖ２をＶ１で除することで算出される値である。第一断熱部材３５は、熱伝導ユニット３の外部にある空気によって、高熱伝導部材３２が温められることを抑制することができる。本実施形態において、第一断熱部材３５は、粘着部材３４と高熱伝導部材３２の間に配置されており、高熱伝導部材３２の第一面３２Ａの一部と接するように配置されている。したがって、第一断熱部材３５は、第一面３２Ａの一部が熱伝導ユニット３の外部にある空気によって温められることを抑制している。第一断熱部材３５は、例えば接着剤等により、収容部材４に取り付けられる。

【0030】

第二断熱部材３６の厚さは、例えば５ｍｍ程度である。したがって、第二断熱部材３６の厚さはペルチェ素子３１１の厚さと等しい。第二断熱部材３６は、例えば第一断熱部材３５と同様の材料から形成されており、熱伝導ユニット３の外部にある空気によって、高熱伝導部材３２が温められることを抑制することができる。なお、本実施形態において、第二断熱部材３６は、第一断熱部材３５と同様のポリエチレンフォームである。本実施形態において、第二断熱部材３６は、放熱部材３１２と高熱伝導部材３２の間に配置されており、高熱伝導部材３２の第一面３２Ａの一部と接するように配置されている。したがって、第二断熱部材３６は、第一面３２Ａの一部が熱伝導ユニット３の外部にある空気によって温められることを抑制している。第二断熱部材３６の中央部には、空洞部３６Ａが設けられている。空洞部３６Ａには、ペルチェ素子３１１が配置されている。つまり、第二断熱部材３６は、ペルチェ素子３１１を囲うように、ペルチェ素子３１１の近傍に配置されている。なお、本実施形態において、第二断熱部材３６とペルチェ素子３１１との間には隙間がない。

【0031】

次に、図２～図５を参照しつつ、収容部材４について説明する。図３に例示するように、収容部材４は、本体部１１の左右下方にそれぞれ配置されている。各収容部材４は開口部４１０Ａを有している。開口部４１０Ａの面積は、マスク１の挿入孔１３の面積と略等しい。収容部材４は、開口部４１０Ａを介して、冷却用電子デバイス３１を収容可能である。なお、マスクユニット１００が使用者Ｕに装着されている状態において、開口部４１０Ａは、使用者Ｕ側に配置される。

【0032】

図４および図５に例示するように、収容部材４は、断面視で略凸状である。収容部材４は、収容部４１と、取付部４２と、を備えている。収容部４１は、略直方体状であり、中空である。収容部４１は、伸縮性を有する伸縮糸を用いて作製された繊維生地５０（図８参照）から形成されている。本実施形態における伸縮糸は、熱融着糸と、熱融着糸とは異なる芯糸と、を合撚した被覆弾性糸であり、例えば、フィラメント・ツイスティッド・ヤーン（ＦＴＹ）である。なお、当該被覆弾性糸は、ＳＣＹ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃｏｖｅｒｄ Ｙａｒｎ）であってもよいし、ＤＣＹ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｃｏｖｅｒｄ Ｙａｒｎ）であってもよい。熱融着糸とは、乾熱１２０℃～１７０℃で熱処理されることによって溶融して融着する性質を有する糸であり、伸縮性（弾性）を有する。熱融着糸は、例えば、ナイロン糸やポリエステル糸等である。芯糸は、例えば、ポリアミド糸、ポリエステル糸、ポリウレタン糸等である。繊維生地５０は、編目状であり、例えばメッシュ生地である。伸縮糸同士によって形成された隙間（第一の大きさを有する隙間）を有している。なお、第一の大きさとは、後述する熱加工が行われる前の繊維生地５０が有する孔（隙間）の大きさである。

【0033】

収容部４１の高さ（図４における前後方向の長さ）は、取付部４２の高さより高い。収容部４１は、一つの天面４１０と、四つの側壁面４２０と、を備えている。天面４１０は、開口部４１０Ａと対向する位置に設けられている。側壁面４２０は、天面４１０の各辺から取付部４２に向かう方向（図４および図５における後方向）へ、略垂直に延びるように設けられている。天面４１０および側壁面４２０には、複数の第一孔部４０Ａが形成されている。つまり、収容部４１は、複数の第一孔部４０Ａを有している。ただし、収容部４１は一つの第一孔部４０Ａのみを有していてもよい。第一孔部４０Ａは、繊維生地５０を伸長させることで形成された伸縮糸同士の隙間（第二の大きさを有する隙間）である。第二の大きさは第一の大きさよりも大きい。第一孔部４０Ａは、略円形の孔である（図５参照）。第一孔部４０Ａは、ペルチェ素子３１１の放熱面３１１ｂで発生した熱を通過させるように構成されている。したがって、当該熱は、第一孔部４０Ａを介して、マスク１の本体部１１の外側へ移動する。

【0034】

取付部４２は、収容部材４を直接的にまたは間接的にマスク１の本体部１１に取り付けるための部位である。収容部材４は、例えば取付部４２が第一断熱部材３５に装着され、第一断熱部材３５の前面を覆う粘着部材３４が第一フィルム１１１と接着されることで、本体部１１に取り付けられる。なお、取付部４２を第一断熱部材３５に装着する方法としては、例えば、取付部４２と第一断熱部材３５を接着剤により接着させる方法や、取付部４２と第一断熱部材３５を熱融着させる方法等である。取付部４２は、収容部４１の側周を囲うように配置されており、収容部４１に接続されている。取付部４２は、天面４１０に対して略平行に延びている。取付部４２の四隅は丸みを有している。ただし、取付部４２の四隅は角ばっていてもよい。

【0035】

取付部４２は、複数の第二孔部４０Ｂを有している。ただし、取付部４２は一つの第二孔部４０Ｂのみを有していてもよい。第二孔部４０Ｂは、第一の大きさを有する隙間であり、略円形の孔である。したがって、第二孔部４０Ｂは第一孔部４０Ａよりも小さい。

【0036】

次に、図６を参照しつつ、使用者Ｕがマスクユニット１００を装着しているときの状態について説明する。図６は、マスクユニット１００を装着した使用者Ｕを上方から見たときの様子を例示する模式図である。本実施形態において、第一配線６１（図３参照）は形状記憶素材により形成されており、本体部１１は第一配線６１よりも軟質な素材で形成されているため、本体部１１は第一配線６１の形状に応じて変形する。すなわち、使用者Ｕがマスクユニット１００を装着した状態において、マスク１の本体部１１と使用者Ｕの顔との間には空間Ｓができる。ペルチェ素子３１１，３２１の冷却面３１１ａ，３２１ａは、高熱伝導部材３２に向けて配置されているため、高熱伝導部材３２は、冷却面３１１ａ，３２１ａにおける吸熱による冷却効果より、冷やされる。高熱伝導部材３２は、当該冷却効果を面方向に伝導する。高熱伝導部材３２は、マスクユニット１００が使用者Ｕに装着された状態において、第二フィルム３３を介して、使用者Ｕの顔に接触するため、使用者Ｕは、冷却用電子デバイス３１が駆動している間、冷却効果を得ることができる。

【0037】

一方で、ペルチェ素子３１１，３２１の放熱面３１１ｂ，３２１ｂから放射され、放熱部材３１２に移動した熱は、ファン３１３が使用者Ｕとは反対側に向かって送風するので、例えば、収容部４１の第一孔部４０Ａ（図５参照）に向けて放熱される。当該熱は、第一孔部４０Ａを介して、マスクユニット１００の外側に向けて放熱されるので、放熱面３１１ｂ，３２１ｂから放射された熱は、空間Ｓで滞留しない。

【0038】

（収容部材４の製造方法）
次に、図７～図１０を参照しつつ、収容部材４の製造方法について説明する。図７に例示するように、収容部材４の製造方法は、伸縮性を有する伸縮糸を用いて繊維生地５０（図８参照）を作製する第一ステップＳ１と、繊維生地５０を伸長させつつ加熱することで形成された第一孔部４０Ａを備える収容部４１を成形する第二ステップＳ２と、繊維生地５０のうち余分な部分を取り除く第三ステップＳ３と、収容部材４が作製される第四ステップＳ４と、を含む。

【0039】

まず、第一ステップＳ１について説明する。第一ステップＳ１では、上述した伸縮糸を用いて繊維生地５０が作製される。繊維生地５０は、例えば当該伸縮糸が横編機によって編まれることで作製される。

【0040】

横編機は、少なくとも前後一対の針床と、各針床に並設される多数の針溝のそれぞれに配置される編針と、針床の長手方向に沿って往復運動するキャリッジと、を備えている。キャリッジには、例えばカムシステムが搭載されている。当該カムシステムは、作製する部材ごとに設計されたプログラムを備えており、当該プログラムに基づいて編針を針溝に沿った方向に進退させることで、編針にニット等の編成動作を行なわせる。なお、当該編成動作は、例えば、カムシステムと共にキャリッジに備わる選針アクチュエーターによって編針の動作を制御することにより行われる。本実施形態では、横編機を用いて伸縮糸を編むことで繊維生地５０を作製するため、繊維生地５０の編み組織を部分的に変えることや、糸種を部位ごとに切り替えることができる。このため、本実施形態に係る収容部材４の製造方法によれば、繊維生地５０に、機能や性質の異なる複数の部位を設けることができる。図８に例示するように、繊維生地５０は、収容部４１に対応する第一部５０Ａと、取付部４２に対応する第二部５０Ｂと、を備えている。

【0041】

図７に戻り、第二ステップＳ２について説明する。第二ステップＳ２では、繊維生地５０の第一部５０Ａを伸長させつつ加熱する。これにより、第一部５０Ａに備わる第一の大きさを有する孔が第二の大きさを有する第一孔部４０Ａとなり、第一孔部４０Ａが形成された収容部４１が成形される（第二ステップＳ２）。なお、この熱加工は、図９に例示する金型５を用いて行われる。金型５は、台座部５１と、凸部５２と、蓋部５３と、を備えている。台座部５１は、略直方体状であり、複数の穴部５１０を有している。凸部５２は台座部５１上に設けられており、収容部４１の形状に対応した形状を有している。蓋部５３は、第一部５０Ａを挿入可能な開口部５３１と、複数の穴部５１０に挿入可能な複数の棒状部５３２と、を有する。

【0042】

作業者は、図１０に例示するように、繊維生地５０を金型５にはめ込む。作業者は、繊維生地５０を金型５にはめ込んだ状態で、繊維生地５０の第一部５０Ａを伸長させつつ、オーブンまたはヒーターを用いて繊維生地５０を加熱する。第二ステップＳ２において繊維生地５０に加えられる熱の温度は、例えば１７０～１９０℃である。この温度によって、繊維生地５０の熱融着糸は溶融するが、加熱後の冷却によって再び、当該熱融着糸は固まる。これにより、第二の大きさとなった第一孔部４０Ａの形状は維持され、かつ収容部４１の形状も維持される。

【0043】

作業者は、加熱が終了してからしばらく経った後に、繊維生地５０のうち余分な部分を取り除く（第三ステップＳ３）。このようにして、収容部材４が作製される（第四ステップＳ４）。

【0044】

（高熱伝導部材３２の耐屈曲試験おける屈曲性能）
次に、高熱伝導部材３２の耐屈曲試験おける屈曲性能について説明する。本実施形態では、高熱伝導部材３２の耐屈曲試験における耐屈曲回数を測定することで、高熱伝導部材３２の屈曲性能（耐屈曲性）を評価した。なお、耐屈曲試験における耐屈曲回数は、回数が多いほど、高熱伝導部材３２が柔軟であり、耐屈曲性（柔軟性）に優れていることを意味する。

【0045】

本実施形態に係る耐屈曲試験では、高熱伝導部材３２に対して面内方向（厚さ方向に直交する方向）に１００ｇの張力を付与した状態で高熱伝導部材３２を半径２ｍｍの曲げ半径で±１３５度に屈曲させる。なお、当該耐屈曲試験では、±１３５度の一往復を１回として屈曲回数をカウントする。測定の結果、高熱伝導部材３２の耐屈曲試験における耐屈曲回数は１００００回以上であった。また、高熱伝導部材３２に代えて、天然黒鉛からなる厚さ５０μｍ～２５０μｍのグラファイトシートを用いて同様の耐屈曲試験を行ったところ、当該グラファイトシートの耐屈曲試験における耐屈曲回数は５０００回未満であった。したがって、高熱伝導部材３２は、天然黒鉛からなるグラファイトシートよりも耐屈曲性に優れている。

【0046】

（第一断熱部材３５および第二断熱部材３６の耐屈曲試験おける屈曲性能）
次に、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６の耐屈曲試験おける屈曲性能について説明する。第一断熱部材３５および第二断熱部材３６の耐屈曲試験おける屈曲性能は、高熱伝導部材３２の耐屈曲試験おける屈曲性能の測定における方法と同様の方法で、測定される。測定の結果、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６の耐屈曲試験における耐屈曲回数は１００００回以上であった。この結果から、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６についても、耐屈曲性に優れていることが分かった。

【0047】

ところで、従来のマスク用保冷材ケースは、保冷材によってマスクの着用者（使用者）を冷やすことはできるが、外部からマスクが温められてしまい、その結果、保冷剤による冷却効果が低減してしまうことがある。このように、従来のマスク用保冷材ケースは、冷却効果の効率性において改善の余地があった。

【0048】

上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、高熱伝導部材３２の第一面３２Ａはペルチェ素子３１１の冷却面３１１ａ，３２１ａと対向しているので、高熱伝導部材３２は、第一面３２Ａを介して冷やされる。そして、使用者Ｕは、高熱伝導部材３２の第二面３２Ｂを介して冷却効果を得ることができる。第一断熱部材３５は、粘着部材３４と高熱伝導部材３２の間に配置されており、高熱伝導部材３２の第一面３２Ａの一部と接するように配置されている。また第二断熱部材３６は放熱部材３１２と高熱伝導部材３２の間に配置されており、高熱伝導部材３２の第一面３２Ａの一部と接するように配置されている。さらに、第二断熱部材３６はペルチェ素子３１１の近傍に配置されている。このため、熱伝導ユニット３は、外部から高熱伝導部材３２が温められることを抑制することができ、使用者Ｕが第二面３２Ｂにおいて得ることができる冷却効果を高めることができる。

【0049】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、高熱伝導部材３２の耐屈曲試験における屈曲性能は５０００回以上（１００００回以上）であり、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６の耐屈曲試験における屈曲性能は５０００回以上（１００００回以上）である。高熱伝導部材３２、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６は、熱伝導ユニット３を備える収容ユニット２をマスク１に容易に取り付けることができる上、マスク１の形状や使用者Ｕの動きに合わせて変形させても破断しにくく、繰り返し使用することができる。

【0050】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、高粘着ゲルを含む粘着部材３４は、第一断熱部材３５の前面を覆うように配置されている。したがって、熱伝導ユニット３は、マスク１に容易に繰り返し着脱させることができ、また冷却効果の効率性をさらに高めることもできる。

【0051】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、粘着部材３４は形状記憶ゲルを含むため、形状保持性を有する。したがって、マスク１に取り付けられた熱伝導ユニット３を備える収容ユニット２をマスク１から取り外す場合に、粘着部材３４を元の形状に容易に戻すことができる。

【0052】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、ペルチェ素子３１１に対して衝撃が加わることを抑制しつつ、高熱伝導部材３２を効率的に冷やすことができる。

【0053】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、ペルチェ素子３１１は、第二断熱部材３６の中央部に設けられた空洞部３６Ａに配置されている。このため、熱伝導ユニット３は、外部から高熱伝導部材３２が温められることをより抑制することができ、使用者Ｕが高熱伝導部材３２の第二面３２Ｂにおいて得ることができる冷却効果をさらに高めることができる。

【0054】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、ペルチェ素子３１１の冷却面３１１ａ，３２１ａによる冷却効果を高熱伝導部材の面方向に伝導させることができるので、使用者Ｕに対して、広範囲に冷却効果を与えることができる。

【0055】

また、上記構成に係る熱伝導ユニット３によれば、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６は良好な形状追従性と断熱性を有するので、マスク１に取り付けやすく、かつ冷却効果の効率性を高めることができる。

【0056】

（第二実施形態）
次に、図１１を参照しながら、第二実施形態に係る収容ユニット２０について説明する。なお、収容ユニット２０において、第一実施形態に係る収容ユニット２と同様の構成については同じ符号を付し、その説明は省略する。収容ユニット２０は、収容ユニット２と同様の方法により、例えばマスク１に取り付けることができる。収容ユニット２０は、収容部材４の代わりに収容部材４０を備えている点と、熱伝導ユニット３の代わりに熱伝導ユニット３０を備えている点で、収容ユニット２と異なる。また熱伝導ユニット３０は、第一断熱部材３５と第二断熱部材３６の代わりに、単一の断熱部材３００を備えている点で、熱伝導ユニット３と異なる。

【0057】

収容部材４０は、収容部４１の代わりに収容部４１１を有している一方で、取付部４２は有していない。収容部材４０は、例えば、側壁面４２１のうちマスク１の本体部１１と接触する部分である後端部４２１ａと、本体部１１と、を接着剤等で固定することにより、本体部１１に取り付けられる。したがって、第二実施形態においては、側壁面４２１の後端部４２１ａが、収容部材４０を直接的にマスク１の本体部１１に取り付けるための部位である。

【0058】

収容部材４０は、収容部材４の製造方法と同様の製造方法により製造される。なお、第二実施形態において、図７における第三ステップＳ３で繊維生地５０から取り除かれる部分は、第一実施形態において、第三ステップＳ３で繊維生地５０から取り除かれる部分と異なる。

【0059】

断熱部材３００は、例えば第一断熱部材３５と同様の材料から形成されうる。断熱部材３００の厚さは、第一断熱部材３５の厚さと等しい。したがって、断熱部材３００の厚さと粘着部材３４の厚さの和は、ペルチェ素子３１１の厚さと等しい。断熱部材３００は、粘着部材３４と高熱伝導部材３２の間に配置されている。粘着部材３４は、断熱部材３００の前面を覆うように、断熱部材３００に接着されている。また断熱部材３００の後面は、高熱伝導部材３２の第一面３２Ａと接している。したがって、断熱部材３００は、第一面３２Ａが熱伝導ユニット３０の外部にある空気によって温められることを抑制している。断熱部材３００の中央部には、空洞部３００Ａが設けられている。空洞部３００Ａには、ペルチェ素子３１１が配置されている。つまり、断熱部材３００は、ペルチェ素子３１１を囲うように、ペルチェ素子３１１の近傍に配置されている。なお、本実施形態において、断熱部材３００とペルチェ素子３１１との間には隙間がない。

【0060】

第二実施形態に係る熱伝導ユニット３０においても、第一実施形態に係る熱伝導ユニット３と同様の効果を奏することができる。

【0061】

上記の実施形態は本開示の理解を容易にするためのものであって、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく変更、改良されうる。

【0062】

上記の実施形態において、収容部材４はマスク１に取り付けられているが、マスク１以外の物品（例えば、被服、運動着、帽子、サンバイザー、靴、寝具等）に取り付けられてもよい。

【0063】

上記の実施形態において、繊維生地５０は、当該伸縮糸が横編機によって編まれることで作製されるが、例えば当該伸縮糸が丸編機、経編機、織機等によって編まれることで作製されてもよい。

【0064】

上記の実施形態において、伸縮糸は、フィラメント・ツイスティッド・ヤーンであるが、例えば、化学繊維の熱可塑性を利用してナイロンやポリエステル等のフィラメント糸にクリンプ形態を与えた仮撚り加工糸、伸長率向上のために弛緩熱処理（ＤＤＷ加工）を施した加工糸、熱融着糸を撚糸した糸、熱融着糸と芯糸を引き揃えることで形成される引き揃え糸等であってもよい。

【0065】

第一実施形態において、収容部材４は、取付部４２が第一断熱部材３５に装着され、第一断熱部材３５の前面を覆う粘着部材３４が第一フィルム１１１と接着することで、本体部１１に取り付けられているが、本開示はこれに限られない。収容部材４は、例えば、取付部４２と本体部１１とがドットボタンや磁石等によって留められることで、本体部１１に取り付けられてもよい。つまり、収容部材４は、取付部４２を介して、直接的に本体部１１に取り付けられてもよいし、間接的に本体部１１に取り付けられてもよい。

【0066】

上記の実施形態において、本体部１１は、第一フィルム１１１を有しているが、第一フィルム１１１を有していなくてもよい。

【0067】

上記の実施形態において、熱伝導ユニット３，３０は、第二フィルム３３および粘着部材３４を備えているが、第二フィルム３３および粘着部材３４を備えていなくてもよい。

【0068】

上記の実施形態において、粘着部材３４は、形状記憶ゲルを含んでいるが、形状記憶ゲルを含んでいなくてもよい。

【0069】

第一実施形態において、第一断熱部材３５の厚さと粘着部材３４の厚さの和と、第二断熱部材３６の厚さと、は、ペルチェ素子３１１の厚さと等しいが、ペルチェ素子３１１の厚さと等しくなくてもよい。また、第二実施形態において、断熱部材３００の厚さと粘着部材３４の厚さの和は、ペルチェ素子３１１の厚さと等しいが、ペルチェ素子３１１の厚さと等しくなくてもよい。

【0070】

上記の実施形態において、高熱伝導部材３２の耐屈曲試験における耐屈曲回数は１００００回以上であるが、５０００回以上であればよく、１００００回以上に限られない。

【0071】

上記の実施形態において、第一断熱部材３５および第二断熱部材３６または断熱部材３００の耐屈曲試験における耐屈曲回数は１００００回以上であるが、５０００回以上であればよく、１００００回以上に限られない。

【符号の説明】

【0072】

１：マスク、２：収容ユニット、３，３０：熱伝導ユニット、４，４０：収容部材、５：金型、１１：本体部、１２：装着部、１３：挿入孔、２０：収容ユニット、３１：冷却用電子デバイス、３２：高熱伝導部材、３２Ａ：第一面、３２Ｂ：第二面、３３：第二フィルム、３４：粘着部材、３５：第一断熱部材、３６：第二断熱部材、３６Ａ，３００Ａ：空洞部、４０Ａ：第一孔部、４０Ｂ：第二孔部、４１，４１１：収容部、４２：取付部、５０：繊維生地、５０Ａ：第一部、５０Ｂ：第二部、５１：台座部、５２：凸部、５３：蓋部、６１：第一配線、６２：第二配線、６３：差込部、１００：マスクユニット、１１１：第一フィルム、３００：断熱部材、３１０：第一冷却用電子デバイス、３１１，３２１：ペルチェ素子、３１１ａ，３２１ａ：冷却面、３１１ｂ，３２１ｂ：放熱面、３１２：放熱部材、３１３：ファン、３１４：第三配線、３１５：第三コネクタ部、３２０：第二冷却用電子デバイス、３２４：第四配線、３２５：第四コネクタ部、４１０：天面、４１０Ａ，５３１：開口部、４２０，４２１：側壁面、４２１ａ：後端部、５１０：穴部、５３２：棒状部、６１１：第一コネクタ部、６１２：第二コネクタ部、３１２１：ベース部材、３１２２：放熱フィン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】