(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ファブリックを備えるボディウェアであって、
前記冷却ファブリックは、
ベース材料を通して水蒸気を通過させるように構成された移動特性を有する、外面と体に対する面とを有するベース材料と、
前記ベース材料の体に対する面に結合された冷却要素のアレイと、
を備え、
前記冷却要素は、湿気にさらされたときに熱を吸収するように構成されており、前記冷却要素の配置および間隔により前記ベース材料が前記移動特性の部分的な性能を維持可能であり、
前記冷却要素が、ヒドロゲルポリマー、相変化材料、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とするボディウェア。
【請求項２】
冷却ファブリックを備えるボディウェアであって、
前記冷却ファブリックは、
ベース材料を通して水蒸気を通過させるように構成された移動特性を有するベース材料と、
前記ベース材料の体に対する面に結合された冷却要素のアレイと、
を備え、
前記冷却要素は、湿気にさらされたときに熱を吸収するように構成されており、前記冷却要素はヒドロゲルポリマーを含み、前記冷却要素の配置および間隔により前記ベース材料が前記移動特性の部分的な性能を維持可能であり、前記冷却要素は、湿気にさらされたときに立体配座変化するように構成されることを特徴とするボディウェア。
【請求項３】
前記冷却要素は、中央部に露出したベース材料の領域を有する閉ループ状部材を備え、
前記立体配座変化により、冷却ファブリックを横切る水蒸気の移動が強化されることを特徴とする請求項２に記載のボディウェア。
【請求項４】
前記ベース材料の体に対する面は、ユーザの皮膚表面に面しており、
前記立体配座変化は、皮膚表面に対して凸状の形状から皮膚表面に対して凹状の形状への変化を含むことを特徴とする請求項２に記載のボディウェア。
【請求項５】
前記立体配座変化により、各閉ループ状部材内の露出したベース材料の領域が伸張することを特徴とする請求項２に記載のボディウェア。
【請求項６】
前記ベース材料が孔を備え、伸張したベース材料が拡大した孔を備えることを特徴とする請求項５に記載のボディウェア。
【請求項７】
前記拡大した孔が、前記水蒸気の移動を容易にすることを特徴とする請求項６に記載のボディウェア。
【請求項８】
前記ベース材料がモイスチャーウィッキングファブリックを含むことを特徴とする請求項１に記載のボディウェア。
【請求項９】
冷却ファブリックを備えるボディウェアであって、
前記冷却ファブリックは、
ベース材料を通して水蒸気を通過させるように構成された移動特性を有するベース材料と、
前記ベース材料の体に対する面に結合された、それぞれが閉ループ状部材を含む冷却要素のアレイと、を備え、
前記冷却要素は、湿気にさらされたときに熱を吸収するように構成されており、前記冷却要素の配置および間隔により前記ベース材料が前記移動特性の部分的な性能を維持可能であり、
前記冷却要素の表面積被覆率が２５％〜６７％であることを特徴とするボディウェア。
【請求項１０】
前記冷却要素の表面積被覆率が４０％〜６０％であることを特徴とする請求項９に記載のボディウェア。
【請求項１１】
前記冷却要素が１ｃｍ未満の最大間隔を有することを特徴とする請求項１に記載のボディウェア。
【請求項１２】
前記冷却要素が１ｍｍより大きい最小間隔を有することを特徴とする請求項１に記載のボディウェア。
【請求項１３】
前記冷却要素が相互に接続されることを特徴とする請求項１に記載のボディウェア。
【請求項１４】
前記ベース材料の第１面がユーザの皮膚表面に面するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のボディウェア。
【請求項１５】
冷却ファブリックを備えるボディウェアの製造方法であって、
前記冷却ファブリックは、
ベース材料を通して水蒸気を通過させるように構成された移動特性を有するベース材料を選択し、
前記ベース材料の体に対する面に、それぞれが閉ループ状部材を含む冷却要素のアレイを結合させることを含み、
前記冷却要素は、湿気にさらされたときに熱を吸収するように構成されており、前記冷却要素の配置および間隔により前記ベース材料が前記移動特性の部分的な性能を維持可能であり、
前記冷却要素が、ヒドロゲルポリマー、相変化材料、またはそれらの組み合わせを含むことを特徴とするボディウェアの製造方法。
【請求項１６】
冷却ファブリックを備えるボディウェアの製造方法であって、
前記冷却ファブリックは、
ベース材料を通して水蒸気を通過させるように構成された移動特性を有するベース材料を選択し、
前記ベース材料の体に対する面に冷却要素のアレイを結合させ、中央部に露出したベース材料の領域を有する閉ループ状部材を設けることを含み、
前記冷却要素は、湿気にさらされたときに熱を吸収するように構成されており、前記冷却要素はヒドロゲルポリマーを含み、前記冷却要素の配置および間隔により前記ベース材料が前記移動特性の部分的な性能を維持可能であり、前記冷却要素は、湿気にさらされたときに立体配座変化するように構成されることを特徴とするボディウェアの製造方法。
【請求項１７】
前記立体配座変化により、各閉ループ状部材内の露出したベース材料の少なくとも一部が伸張することを特徴とする請求項１６に記載のボディウェアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、「冷却ファブリック」と題する２０１１年１１月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／５６４，７２６号の優先権を主張し、その明細書の全体が、本明細書と矛盾する個所を除き、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
（技術分野）
本開示の実施形態は、一般に、設計されたパフォーマンス特性を有する衣服および他のグッズに使用されるファブリックに関し、より詳細には、冷却および／またはウィッキング特性（wicking）を強化するためにベースファブリックに結合された冷却要素のパターンを利用するファブリックに関する。
【背景技術】
【０００３】
ウィッキング材料などのファブリックパフォーマンス特性材料は、通常、衣服に織り込まれるか、または他の方法で衣服の内側に組み込まれた均一層の形態をとる。これらの材料の目的は、ウィッキング特性を強化しそれによって体を冷やすことである。しかしながら、「冷却」特性を有すると謳われるファブリックの多くは、冷却機能を発揮せず、通気性を強化する役割しか持たない。冷却ジェルや相変化材料などの冷却素材層を組み込んでいる冷却ファブリックにも、連続層として組み込まれている場合は特に、欠点がある。例えば、冷却素材の均一層は水蒸気を移動させないか、または空気を通さない。さらに、このような冷却素材は、ドレープ、ストレッチ性などのベースファブリックとしての望ましい特性を有していないことがある。このため、冷却素材層を使用すると、下層のベースファブリックの通気性（または別の機能）を妨げることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
添付の図面とともに以下の詳細な説明によって、本開示の実施形態が容易に理解されるだろう。実施形態は例示として説明されており、添付の図面に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】様々な実施形態に係る、ベースファブリックとその上に配置された冷却要素とを有する冷却ファブリックを用いて作成された衣服の一部の一例の斜視図である。
【図１Ｂ】様々な実施形態に係る、冷却要素が乾燥状態にあるときの図１Ａに示した冷却ファブリックの下面の斜視図である。
【図１Ｃ】様々な実施形態に係る、冷却要素が乾燥状態にあるときの図１Ａに示した冷却ファブリックの断面図である。
【図１Ｄ】様々な実施形態に係る、冷却要素が湿り状態にあるときの図１Ａに示した冷却ファブリックの下面の斜視図である。
【図１Ｅ】様々な実施形態に係る、冷却要素が湿り状態にあるときの図１Ａに示した冷却ファブリックの断面図である。
【図２】様々な実施形態に係るベースファブリック上の冷却要素のパターンの一例の熱画像である。
【図３】図３Ａ−３Ｆは、様々な実施形態に係る個々の冷却素子のパターンの様々な具体的な（限定でない）例を示す図である。
【図４】図４Ａ−４Ｆは、様々な実施形態に係る相互に接続された冷却素子のパターンの様々な具体的な（限定でない）例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下の詳細な説明では、説明の一部を形成するとともに、本開示を実施可能な実施形態を図解する目的で示される添付の図面を参照する。本開示の範囲から逸脱することなく、他の実施形態も利用可能であり、構造的または論理的な変更をなし得ることを理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で捉えられるべきではなく、本開示に係る実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって規定される。
【０００７】
本発明の実施形態の理解に役立つように、様々な動作を複数の個別の動作として説明することがあるが、説明の順序が、これらの動作が順序に依存することを意味するものと解釈されるべきではない。
【０００８】
上／下、前／後、上部／下部などの遠近法ベースの説明を使用することがある。このような説明は議論を容易にするために用いられるに過ぎず、本発明の実施形態の適用形態を制限することは意図されていない。
【０００９】
「結合された（coupled）」および「接続された（connected）」という用語が、その派生語とともに使われることがある。これらの用語が互いに同義語として意図されていないことを理解すべきである。むしろ、特定の実施形態では、「接続された」が、二つ以上の要素が互いに直接物理的または電気的に接触していることを表すために使用されてもよい。「結合された」が、二つ以上の要素が直接物理的または電気的に接触していることを意味してもよい。しかしながら、「結合された」が、二つ以上の要素が互いに直接接触していないが、互いに協働または相互作用することを意味してもよい。
【００１０】
説明目的のために、”Ａ／Ｂ”の形式または”Ａおよび／またはＢ”の形式の表現は、（Ａ）、（Ｂ）または（ＡおよびＢ）を意味する。説明目的のために、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも一つ」という形式の表現は、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（ＡおよびＢ）、（ＡおよびＣ）、（ＢおよびＣ）または（Ａ、ＢおよびＣ）を意味する。説明目的のために、（Ａ）Ｂの形式の表現は、（Ｂ）または（ＡＢ）であること、すなわちＡが選択的な要素であることを意味する。
【００１１】
この説明は、一つ以上の同一のまたは異なる実施形態をそれぞれ指し示す「実施形態（embodiment）」または「実施形態（embodiments）」の用語を使用することがある。さらに、「含む（comprising）」「備える（including）」「有する（having）」などの用語は、本発明の実施形態に関して使用する場合は同義である。
【００１２】
様々な実施形態では、ベースファブリックと結合されるかベースファブリックに組み込まれる冷却要素パターンを使用して、湿気にさらされたときに熱を吸収しウィッキング特性を強化することによって湿気および体温を管理する一方、ベースファブリックの望ましい特性を維持することができる、衣服または他のボディギア用のファブリックが開示される。様々な実施形態では、冷却要素は、冷却ジェル、冷却ポリマー、および／または相変化材料を含んでもよい。様々な実施形態では、冷却要素は、湿気にさらされたときに化学的変化および／または物理的変化を起こし、および／またはエネルギーを吸収して、その結果、着用者の皮膚を冷却してもよい。一部の実施形態では、化学的変化および／または物理的変化が立体配座変化（conformational change）を伴ってもよい。立体配座変化は、ベースファブリックの部分を伸張しファブリックの孔を拡大して、ベースファブリックの通気性および／またはウィッキング特性を向上させる。
【００１３】
図１Ａは、様々な実施形態に係る、ベースファブリックとその上に配置された冷却要素とを有する冷却ファブリックを用いて作成された衣服の一部の一例の斜視図である。様々な実施形態では、図１Ａに示すように、ベースファブリック１０２上に複数の個々の冷却要素１００が通常は非連続的な配列で配置される。隣接する冷却要素の間で、ベースファブリック１０２の一部が露出していてもよい。図１Ａに示す実施形態などの様々な実施形態では、冷却要素が別個の要素のアレイ状に配置されているが、後で説明する他の実施形態では、相互接続されたパターンで冷却要素が配置されることもある。図１Ａに示す実施形態などの一部の実施形態では、個々の冷却要素がそれぞれ、ベースファブリックが露出する中央部１０６を備える、閉じた円、四角形、六角形または他の閉じた形状などの閉ループ状部材の形態をとってもよい。
【００１４】
より詳細に後述するように、冷却要素１００は、冷却ジェルまたは相変化材料などの一つまたは複数の素材を含んでもよい。様々な実施形態では、所望の冷却度合いを実現するために、冷却要素１００が、ベースファブリック１０２の十分な広さの表面積を覆っていてもよい。例えば、様々な実施形態における冷却要素１００の表面被覆面積は、約１５−８０％、約２５−７０％、約３０−６５％、約４０−６０％である。様々な実施形態において、この被覆範囲は、ベースファブリック１０２の約２０−８５％、約３０−７５％、約３５−６５％、または約４０−６０％を覆われない状態で残すことになる。通常、所望のベースファブリックの機能（例えば、ストレッチ性、ドレープ、通気性、水蒸気移動、空気透過性、および／またはウィッキング特性）を提供するためには、十分な面積のベースファブリック１０２が露出していなければならない。例えば、露出しているベースファブリックが少なすぎる場合、水蒸気移動および／または透過性などの特性は大きな影響を受ける。被覆の割合が不釣り合いであればなおさらである。
【００１５】
様々な実施形態によると、ベースファブリック１０２は、任意の形態の衣類またはボディウェアの一部であってもよい。ボディウェアという用語は、コンプレッション衣類、Ｔシャツ、ショーツ、タイツ、スリーブ、ヘッドバンドなどのアスレチックウェア、ジャケット、パンツ、スカーフ、シャツ、ハット、グローブ、ミトンなどのアウターウェア、シューズ、ブーツ、スリッパなどのフットウェア、パジャマ、ナイトガウン、ローブなどの寝間着、下着、保温下着、アンダーシャツ、ブラジャー、ソックス、靴下などの下着類を含むがこれらに限定されない身に付けるあらゆるものを含むように、本明細書で使用される。
【００１６】
様々な実施形態では、一つまたは複数の所望の特性を有するベースファブリック１０２上に、冷却要素１００のアレイが配置される。例えば、下層のベースファブリック１０２は、空気透過性、吸収性、水蒸気移動、および／またはウィッキング特性（wickability）などの、インドア用途およびアウトドア用途の両方で使用されるボディウェアで通常必要とされる特性を有していてもよい。一部の実施形態では、下層のベースファブリック１０２は、耐摩耗性、静電気防止特性、抗菌性、撥水性、耐炎性、親水性、疎水性、耐風性、紫外線防護、弾力性、耐汚染性、防しわ性などの、他の所望の特性を有していてもよい。一部の実施形態では、冷却要素１００同士の間および／または冷却要素１００の内側で露出したベースファブリック１０２の面積により、ベースファブリック１０２が所望のドレープ、外観、ストレッチ性、および／または質感を有するのを助けてもよい。適切なベースファブリック１０２の具体例は、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、綿、スパンデックス、ウール、絹、これらの混合、または、所望の外観、手触り、重量、厚さ、織り方、質感、または他の所望の特性を有する任意の他の材料を含んでもよい。
【００１７】
様々な実施形態では、ベースファブリック１０２の指定した割合が冷却要素１００によって覆われないままとなるように冷却ファブリックを構成することで、ベースファブリック１０２のその部分が所望の機能を発揮することができる一方で、十分な表面積の冷却要素１００を、体を所望の温度に冷やすために残すことができる。様々な実施形態では、単層のベースファブリック１０２で構成される単層のボディウェアが使用されるが、他の実施形態では、例えばベースファブリックまたは別のファブリックの一つ以上の追加層を含む多層のファブリックを使用してもよい。例えば、ベースファブリック１０２を、ボディウェア用のファブリックライニングとして使用してもよい。
【００１８】
図１Ｂ−１Ｅを参照すると、様々な実施形態では、冷却要素１００がそのように配置され、体から発生する熱を吸収する伝熱性のある材料で作られていてもよい。一部の実施形態では、冷却要素１００は、水または汗などの湿気にさらされたときに、物理的変化または化学的変化を起こしてもよい。この物理的変化または化学的変化の結果、熱の吸収が発生し、着用者の体を冷却する。図１Ｂは、図１Ａに示した冷却ファブリックの下面の斜視図であり、図１Ｃは、様々な実施形態に係る、冷却要素が乾燥状態にあるときの図１Ａに示した冷却ファブリックの断面図である。図１Ｂおよび図１Ｃに示す実施形態では、ベースファブリック１０２の下面（例えば、ボディギアの皮膚に面する内側の面）に冷却要素１００が配置され、ユーザの皮膚から体温や汗を吸収するように冷却要素１００を良好な位置に配置する。図１Ｂおよび図１Ｃは、冷却要素１００がベースファブリック１０２の下面または内面に結合されている冷却ファブリックを示しているが、当業者であれば、他の実施形態では、冷却ファブリックの所望の特性に応じて、ベースファブリック１０２の上面または外面に冷却要素１００が結合されてもよいことを理解するだろう。これらの実施形態では、ベースファブリックのウィッキング特性または水蒸気移動特性により、湿気がベースファブリックを通過するため、体から出た湿気（水、水蒸気、または汗など）を冷却要素１００に到達させることができる。さらに別の実施形態では、冷却要素１００が少なくとも部分的にベースファブリック１０２内に組み込まれていてもよいし、または、少なくとも部分的にベースファブリック１０２に浸透していてもよい。
【００１９】
一つの具体的であるが限定でない実施形態では、乾燥状態にあるとき、冷却要素１００が皮膚表面１０４に対して凸形になり、冷却要素１００が体から離れて屈曲する（図１Ｂおよび図１Ｃを参照）ように、ベースファブリック１０２の下面または内面に冷却要素１００が付加されてもよい。図示の実施形態では、乾燥状態の冷却要素１００（例えば図１Ｂ、図１Ｃ）が水、水蒸気、または汗などの湿気にさらされると、湿気を吸収し、着用者の体から熱を吸収するとともに冷却要素１００が凹形になる（図１Ｄ、図１Ｅを参照）ような立体配座変化を生じさせる化学的変化および／または物理的変化を起こしてもよい。立体配座変化を生じる冷却要素１００は、「湿り状態」にあるとも呼ばれるが、当業者であれば、冷却要素がユーザにとって濡れていると感じられなくてもよいことを認めるであろう。様々な実施形態では、湿り状態にある冷却要素が別の立体配座変化を経験し、冷却要素から水が蒸発すると、「乾燥状態の」立体配座に戻ってもよい。様々な実施形態では、この過程は、１００回、１０００回、１００００回、あるいは、ファブリックの寿命を通してより多くの回数、多数回繰り返されてもよい。
【００２０】
上述したように、様々な実施形態では、この化学的および／または物理的変化は、冷却要素１００に熱を吸収させて例えばユーザの皮膚を冷却させるエネルギー変換を伴ってもよい。同時に、立体配座変化は、ベースファブリック１０２の一部、例えば各冷却要素１００の中央部１０６内のベースファブリック１０２の部分を伸張させ、ベースファブリック１０２の織り目の孔を拡大し、これによってこれらの領域でのベースファブリック１０２の通気性とウィッキング特性とを強化してもよい。
【００２１】
図２は、様々な実施形態に係る、ベースファブリック上の冷却要素のパターンの一例の熱画像である。図２に示すように、冷却要素１００は、例えば湿気にさらされたとき、サーモグラム上でベースファブリック１０２よりも低い温度に示される。様々な実施形態では、冷却要素１００が冷却ジェルおよび／または冷却ポリマーを含み、これらは湿気にさらされると熱を吸収する。様々な実施形態では、冷却ジェルおよび／または冷却ポリマーは、例えば、乾燥形態で自重の数倍の水を吸収し保持することができる、任意の適切な天然ポリマー材料または合成ポリマー材料を含んでもよい。冷却ポリマーとして使用できる天然ゴムの具体的であるが限定でない例は、キサンタン、寒天、ペクチン、ローカストビーンガム、ヒドロキシプロピルグアーガム、ポリグルコマンナンガム、カチオングアールガム、アニオングアールガム、アルギン酸塩、アイリッシュモス、アラビアゴムを含む。冷却ポリマーとして使用できるセルロースの具体的であるが限定でない例は、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースを含む。
【００２２】
冷却ジェルとして使用できる合成ヒドロゲルポリマーの具体的であるが限定でない例は、適切に架橋された水膨潤性アクリル共重合体を含む。特定の実施形態では、合成ヒドロゲルポリマーは、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、スルホン化スチレン、ビニルスルホン酸、およびそれらの対応するアンモニア、アミンおよびアルカリ金属塩、（メタ）アクリルアミド、ビニルアルコール、ビニルアセテート、無水マレイン酸、アルキルビニルエーテル、ビニルモルホリン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、アクリロニトリルから選択された一つまたは複数のモノマーの繰り返し単位を含む共重合体、並びに、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド、（ポリ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メタ）アクリレート、グリセロールアクリレートメタクリレート、エチレンオキサイドモディファイドトリメチロプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルフォスフェイト、トリアリルアミン、ポリ（メタ）アリロキシアルカン、（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール、ペンタエリトリトール、エチレンジアミン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ポリエチレンイミン、グリシジル（メタ）アクリレート、ジアリルスクロース、トリアリルスクローストリアリルアミン、トリアリルメチル塩化アンモニウムから選択された一つまたは複数の架橋剤を、限定でなく含んでもよい。冷却ポリマーの他の具体例は、パラフィン（ＣｎＨ２ｎ２＋）、脂肪酸（ＣＨ３（ＣＣＨ２）２ｎＣＯＯＨ）、含水塩（ＭｎＨ２Ｏ）、吸湿性材料、トリメチロールエタン、ラウリン酸を含んでもよい。特定の実施形態では、冷却ジェルは、ポリウレタンなどの非水溶性化合物と共に混合または架橋されたポリアクリレートおよび／またはポリアクリル酸ナトリウムを含んでもよい。
【００２３】
他の具体的であるが限定でない例は、スチレンブロック共重合体を含む、これは、少なくとも三つのブロックを含む熱可塑性エラストマーであり、例えば、二つの固いポリスチレンエンドブロックと、一つの柔らかいエラストマー（例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレン、またはそれらの水素化された等価物）ミッドブロックとを含む。様々な実施形態では、固いブロックと柔らかいブロックは非混和性であり、そのため、顕微鏡スケールでは、ポリスチレンブロックがゴム母材内で別個の区画を形成し、これによってゴムへの物理的な架橋を提供する。
【００２４】
さらなる冷却ポリマーと、そのようなポリマーの製造方法は、米国特許第６，４９６，０８０号、第６，３９９，６６８号、第６，１２７，４５４号、第６，０８７，００２号、第５，２４４，７３５号、第４，９２５，６０３号、および第４，７３４，４７８号に記載されているが、これらに限定されない。パフォーマンス特性要素で使用できる冷却ポリマーのさらなる限定でない例は、テネシー州チャタヌーガにあるシバ・スペシャルティー・ケミカルズ社のＡＬＣＯＳＯＲＢ（登録商標）、ミシガン州ミッドランドにあるダウケミカル社のＤＲＹＴＥＣＨ（登録商標）、フランスパリにあるアトフィナ社のＮＯＲＳＯＣＲＹＬ（登録商標）およびＡＱＵＡＫＥＥＰ（登録商標）、カリフォルニア州オレンジ群にあるハイドロソーブ社のＨＹＤＲＯＳＯＲＢ（商標）、および日本の大阪にある日本触媒のＡＱＵＡＬＩＣ  ＣＡの商品名で市販されているものを含む。
【００２５】
他の実施形態では、冷却要素が相変化材料を含んでもよい。一般的に言うと、相変化材料は、特定の相変化材料の温度安定範囲で、熱エネルギーを吸収または放出して熱の移動を削減または排除する機能を有している。様々な実施形態では、相変化材料が熱を吸収または放出している間、典型的には材料の相変化の間、相変化材料が熱エネルギーの流れを妨げるか止めてもよい。様々な実施形態では、この作用が一時的であってもよい。例えば、加熱過程または冷却過程の間に、温度の安定している材料の全潜熱が吸収または放出されるまで、熱エネルギーに対する障壁としてこの作用が有効であってもよい。様々な実施形態では、熱エネルギーが相変化材料に貯蔵されるか相変化材料から取り除かれてもよいし、加熱源または冷却源によって効果的に再充填されてもよい。様々な実施形態では、適切な相変化材料を選択することによって、温度の安定化が望まれる特定の用途での使用のためにパフォーマンス特性要素が作成されてもよい。様々な実施形態では、特定の温度範囲に対処するために二つ以上の異なる相変化材料を使用してもよいし、そのような材料が混合されてもよい。
【００２６】
様々な実施形態では、本明細書で説明する使用可能な相変化材料は、一般的に、１３から２８の炭素原子を有するパラフィン系炭化水素を含んでもよい。様々な実施形態では、パラフィン系炭化水素の同族列の融点は、以下の表に示すように、炭素原子数と直接関連している。
【表１】
0005727041.tif 000002
【００２７】
様々な実施形態では、冷却要素１００は、接着、加熱圧着、印刷、または縫製を含む様々な方法でベースファブリック１０２に恒久的に結合されるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、高周波溶接または超音波溶接などの周波数溶接によって、冷却要素がベースファブリックに結合されてもよい。一部の実施形態では、グラビアコーティングを使用して冷却要素をベースファブリックに結合してもよい。一部の具体的な限定でない例では、グラビアコーティングプロセスが、コーティング槽内を走る彫刻ローラを使用してもよい。これは、ローラの彫刻されたドットまたはラインをコーティング材料（例えば、冷却要素を構成するジェル）で充填する。ローラ上の余分なコーティング材がブレードを使用して拭き取られ、その後、彫刻ローラと加圧ローラとの間を通過するときに、コーティング材が基板（例えばベースファブリック）上に堆積される。様々な実施形態では、グラビアコーティング過程が、ダイレクトグラビア、リバースグラビア、またはディファレンシャルオフセットグラビアを含んでもよい。様々な実施形態では、固形物の割合、グラビアボリューム、パターン深さ、および／またはグラビアシリンダの速度によって、コーティング量を制御してもよい。
【００２８】
様々な実施形態では、熱管理材料要素をパターン状に、または連続的あるいは不連続的な配列で適用してもよい。例えば、図３Ａ−３Ｆに示すように、冷却要素は、所望のパターンでベースファブリックに接着または他の方法で固定された、リングなどの閉じたループ状部材のアレイの形態をとってもよい。このような構成にすると、ユーザを冷却しつつ、ベースファブリックが所望の特性（例えば、呼吸し、ファブリックを通して水蒸気を逃がして、増大する湿度レベルを低下させる）を発揮できることが分かっている。様々な実施形態では、このような不連続の離散的で別個の冷却要素は、円、三角形、四角形、五角形、六角形、八角形、星形、十字形、三日月形、楕円、または、閉じたループ状部材の内側に中央部を含み、そこでベースファブリックが露出した状態になる、任意の他の実質的に閉じたループ状部材の形態をとってもよい。
【００２９】
図３Ａ−３Ｆに示す実施形態は、別個の離散的な要素としての冷却要素を示しているが、一部の代替的な実施形態では、格子パターンまたはベースファブリックの部分的な被覆を可能にする任意の他のパターンなどのように、冷却要素の一部または全てが互いに接続されるように配置されてもよい。例えば、図４Ａ−４Ｆに示すように、ベースファブリック上に配置された冷却要素の構成が、様々な部分的なまたは完全なパターンの形態であってもよい。このパターンは、（図３Ａ−３Ｆに示すような）不連続な要素と、（図４Ａ−４Ｆに示すような）相互接続された幾何学的パターンとの両方を組み合わせてもよい。様々な実施形態では、冷却要素のパターンが、対称的、規則的、ランダム、および／または非対称的であってもよい。さらに、後述するように、冷却要素のパターンが、ボディウェアの性能を向上させるような戦略的な配置でベースファブリック上に配置されてもよい。様々な実施形態では、冷却特性の強化とベースファブリックの機能性の保護とのバランスをとるために、冷却要素のサイズおよび／または間隔がボディウェアの異なる部位で変化していてもよい。
【００３０】
一部の実施形態では、冷却要素によって覆われているベースファブリック表面積の、冷却要素で覆われていないベースファブリック表面積に対する割合が、約２５％〜約６７％であってもよい。この範囲は、冷却特性とベースファブリックの所望の特性（例えば、通気性またはウィッキング特性）との良好な釣り合いを提供することが分かっている。特定の実施形態では、表面積被覆のこの割合が、約３０％〜約６５％、または約４０％〜約６０％である。
【００３１】
様々な実施形態では、冷却要素の配置、パターンおよび／または被覆率が変化してもよい。例えば、冷却がより重要である特定の場所（例えば身体中央部）に冷却要素が集中しており、ベースファブリック特性の機能がより重要である他の場所では、冷却要素が存在しないかまたは非常に限られていてもよい。様々な実施形態では、例えば冷却と通気性の必要性の最適化を助けるために、ボディウェアの異なる領域が異なる被覆率であってもよい（例えば、胸では６７％、手足では３０％）。
【００３２】
様々な実施形態では、身体の中央領域での冷却を強化するために、冷却要素のサイズが中央領域で最大であってもよい（または、冷却要素間の間隔が最小であってもよい）。身体の周辺領域では、冷却要素のサイズが最小であってもよい（または、冷却要素間の間隔が最大であってもよい。一部の実施形態では、局所的な冷却の必要性に応じて、冷却要素による被覆の度合いが衣服の全体にわたり段階的に変化していてもよい。
【００３３】
特定の実施形態について図解し説明してきたが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、広範囲の代替実施形態および／または等価の実施形態、あるいは同様の目的を達成するように計算された実装で、図示し説明した実施形態を置換可能であることを理解するであろう。当業者は、多種多様な方法で本開示に係る実施形態を実装できることを容易に理解するであろう。この出願は、本明細書で議論された実施形態のあらゆる適用形態および変形形態を包含するように意図されている。したがって、特許請求の範囲およびその等価物によってのみ本開示に係る実施形態が限定されることが明確に意図されている。
【図１Ａ】
0005727041.tif 000003
【図１Ｂ】
0005727041.tif 000004
【図１Ｃ】
0005727041.tif 000005
【図１Ｄ】
0005727041.tif 000006
【図１Ｅ】
0005727041.tif 000007
【図２Ａ】
0005727041.tif 000008
【図３Ａ】
0005727041.tif 000009
【図３Ｂ】
0005727041.tif 000010
【図３Ｃ】
0005727041.tif 000011
【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
0005727041.tif 000014
【図４Ａ】
0005727041.tif 000015
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
0005727041.tif 000019
【図４Ｆ】
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