(57)【要約】衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，１１４，２１４，３１４）が、太陽放射を吸収するように構成されたコレクタエレメント（１６，１１６）と、該コレクタエレメントによって吸収される太陽放射に対して透明である窓エレメント（１５，１１５，２１５，３１５）と、前記窓エレメント（１５，１１５，２１５，３１５）と前記コレクタエレメント（１６，１１６）との間に形成された隙間とを備え、前記コレクタエレメント（１６，１１６）および前記窓エレメント（１５，１１５，２１５，３１５）は、該隙間の２つの対向面に配置される。
2020534450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽放射を吸収するように構成されたコレクタエレメント（１６，１１６）と、
該コレクタエレメントによって吸収される太陽放射に対して透明である窓エレメント（１５，１１５，２１５，３１５）と、
前記窓エレメント（１５，１１５，２１５，３１５）と前記コレクタエレメント（１６，１１６）との間に形成された隙間とを備え、
前記コレクタエレメント（１６，１１６）および前記窓エレメント（１５，１１５，２１５，３１５）は、前記隙間の２つの対向面に配置されることを特徴とする、衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，１１４，２１４，３１４）。
【請求項２】
前記コレクタエレメント（１６，１１６）は、太陽放射の赤外部分および可視部分を吸収することが可能であることを特徴とする、請求項１に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，１１４，２１４，３１４）。
【請求項３】
前記コレクタエレメント（１６）は、合成繊維などで製作されることを特徴とする、請求項１または２に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，２１４，３１４）。
【請求項４】
前記コレクタエレメント（１１６）は、防水性かつ蒸気透過性のポリマー材料などで製作されることを特徴とする、請求項１または２に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，２１４，３１４）。
【請求項５】
前記窓エレメント（１５，２１５，３１５）は、防水性のポリマー材料などの層で構成されることを特徴とする、請求項１〜３の１つ以上に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，２１４，３１４）。
【請求項６】
前記窓エレメント（１１５，２１５，３１５）は、合成繊維などで製作されることを特徴とする、請求項１，２または４の１つ以上に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１１４，２１４，３１４）。
【請求項７】
前記コレクタエレメント（１６）は、３次元布地で製作されることを特徴とする、請求項３に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，２１４，３１４）。
【請求項８】
前記隙間は、チャネル（１８，１１８）によって離隔したリブ（１７，１１７）が設けられた、コレクタエレメント（１６，１１６）の構造によって規定されることを特徴とする、請求項７に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１４，１１４，２１４，３１４）。
【請求項９】
前記コレクタエレメント（１１６）と前記窓エレメント（１１５）との間に介在したスペーサエレメント（１２１）を備えることを特徴とする、請求項１〜８の１つ以上に記載の衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサート（１１４，２１４，３１４）。
【請求項１０】
少なくとも１つの開口（１２）を備えた衣料品（１０）であって、
前記少なくとも１つの開口（１２）に配置された、請求項１〜９の１つ以上に記載の少なくとも１つの蒸気透過性インサート（１４，１１４）を備え、
前記コレクタエレメント（１６，１１６）は、ユーザの身体に向いており、
前記窓エレメント（１５，１１５）は、前記開口（１２）に面していることを特徴とする、衣料品（１０）。
【請求項１１】
少なくとも１つの通気口（１３）を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の衣料品（１０）。
【請求項１２】
請求項１〜９の１つ以上に記載の少なくとも１つのインサート（２１４）を頂点領域に備えるバッグ（２１０）であって、
前記窓エレメント（２１５）は、前記バッグ（２１０）の外部にある面に配置され、
前記コレクタエレメントは、内面に配置されることを特徴とする、バッグ（２１０）。
【請求項１３】
少なくとも１つの通気口（２１３）を備えることを特徴とする、請求項１２に記載のバッグ（２１０）。
【請求項１４】
請求項１〜９の１つ以上に記載の少なくとも１つのインサート（３１４）を、冠部の頂点領域に備えるヘッドギア（３１０）であって、
前記窓エレメント（３１５）は、前記冠部の外側に配置され、
前記コレクタエレメントは、前記冠部の内側に配置されることを特徴とする、ヘッドギア（３１０）。
【請求項１５】
１つ以上の通気口（３１３）を備えることを特徴とする、請求項１４に記載の帽子（３１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣料品およびアクセサリーのための蒸気透過性インサート、前記インサートが設けられた衣料品および衣料品用アクセサリーに関する。
【背景技術】
【０００２】
雪、雨、風などの大気中の物質、そして特に寒い天候から自分の身体を保護するために、人間は、衣料品および履物を常に着用している。
【０００３】
人体の保護は主に、外気温と環境条件に応じて種々の衣類層を利用することによって行われる。
【０００４】
従って、最適な温度に到達するために、１つ以上の衣類層を追加または除去するだけで充分である。
【０００５】
人間は常に、自分にとって十分な熱的快適性を確保する衣料品を提供しようと試みてきた。熱的快適性は、ＵＮＩ−ＥＮ  ＩＳＯ  ７７３０規格で「熱環境に関する満足の精神状態」として定義される。
【０００６】
人体は、本来、置かれた環境に熱的に適応するの支援する機構が備えられる。
【０００７】
人間は、実際、身体の内部温度を約３７℃の値に維持する極めて効率的な自己調整システムを有する。温度が過度に増加すると、２つのプロセスが活性化され、最初に血管の拡張が皮膚の血流を増加させ、そして発汗のステップが発生する。発汗は、高度に有効な冷却方法であり、蒸発する汗によって用いられエネルギーが皮膚から取り除かれるためである。特に１０分の数度の内部温度の上昇は、発汗を刺激することができ、身体からのエネルギー発散を４倍にする。
【０００８】
体温が過度に減少すると、第１の反応は血管収縮であり、これは皮膚の血流を減少させる。第２の反応は、体内でのエネルギー発生の増加であり、これは筋肉に作用することによって発生し、身震いを活性化する。このシステムも効率的であり、エネルギー生産を大幅に増加できる。体温を調節する制御システムは極めて複雑である。体温制御システムの２つの主要なセンサグループが知られており、皮膚および視床下部に配置される。視床下部に設置されたセンサは、高温状態で活性化し、内部温度が３７℃を超えた場合に熱に対する防御メカニズムを起動する。代わりに、皮膚に設置されたセンサは、寒さに対して敏感であり、皮膚の温度が３４℃を下回ると、寒さに対する防御メカニズムを活性化する。センサが同時に信号を送信する場合、人間の脳は防御反応の一方または両方を抑制する。
【０００９】
先行技術において、適切な体温調節を提供することを可能な衣料品が知られている。特に、湿った暖かい空気が上昇する自然な傾向（対流現象として知られる）を主に利用することによって、湿った暖かい空気の外向き排出が生じる衣料品が知られている。特に、米国特許第４４５１９３４号は、衣料品の内側に、湿った暖かい空気によって下方から上向きに横断するチャネルを設けるという教示を含む。チャネルは、湿った暖かい空気を受け入れて排出できるように、内側に向かって端部で開放しているが、これは、衣料品を、外側から開放端部を経由して内向きに液体、例えば、水の浸入に露出させる。この同じ出願人の名義である欧州特許第１１９４０４９号で提案された技術的解決策は、内側に隙間を形成する内部層を備えた保護外部包囲体を備えた衣料品の提供を提案することによって、この欠点を解決している。内部層は、少なくとも、最も発汗しやすい人体の領域に、「スタック(stack:煙突)効果」（対流現象）を利用することによって隙間内側に流通する湿った暖かい空気のための隙間へのアクセスのための孔を有する。内部層および外部包囲体は、衣料品の頂点領域において、水、不純物などを外部保持する手段と組み合わせた、湿った暖かい空気を排出するための孔を有する。
【００１０】
しかしながら、この「スタック効果」は、温度勾配、即ち、湿った暖かい空気の排出孔が設置される衣料品の頂点領域と、外部環境との間の温度勾配への大きい依存性によって影響を受ける。温度勾配が大きくなるほど、スタック効果は大きくなる。このことは、例えば、最も暑い日には、湿った暖かい空気が流出する傾向の著しい減少をもたらことになり、これは外部環境の温度が増加して、熱勾配の減少をもたらすためである。例えば、環境の相対湿度が一定の場合、欧州特許第１１９４０４９号に含まれる教示に従って製造された衣料品の「スタック効果」に起因した圧力は、周囲温度が−５℃である場合に１Ｐａの値となり、１５℃でその値を０．５Ｐａまで半減し、２０℃および２５℃でそれぞれ０．３６Ｐａおよび０．２３Ｐａまで低下する。このことは、１５℃から２０℃まで通過する場合、衣料品から流出する推進力（スタック効果に起因して湿った暖かい空気に作用する）が約２８％減少し、２０℃から２５℃まででは約３６％減少することを意味する。この値は、１日中で１５℃から２０℃への熱変動が発生する可能性が極めて高いことを考慮すると、無視できるものではない。
【００１１】
さらに、外部環境の温度が衣料品の頂点領域の温度を超えた場合、湿った暖かい空気の流れは、排出方向とは反対の方向に押される。「スタック効果」の減少は、湿った暖かい空気の減少した流出の結果として、衣料品の内部温度の同時増加を生じさせ、衣料品内の微気候の悪化およびユーザに不快感を生じさせる。
【００１２】
この問題は、惑星地球の平均温度が増加する傾向によってさらに顕著になる。この実証として、惑星の平均温度は、２０１４年と２０１５年と２０１６年の３年間で毎年最高値に到達している。この不都合は、例えば、有効な空気交換が必要である民生用の建物の設計において知られている。新鮮でない空気の外向き排出を確保するのに十分な温度勾配値を取得するために、建物の屋根に空気空間または隙間が設けられる。前記空気空間は、下向き領域において、第１開口部と、ガラス板で覆われた暗色コレクタとを備え、上向き領域において、第２開口部を備える。前記空気空間に含まれる空気は、太陽の熱により加熱され、その密度を減少させて上昇し、第２開口部から退出する。同時に、第１開口部から追加の空気を引き出す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、上記態様の１つ以上において先行技術を改善できる衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００１４】
この目的の範囲内で、本発明の目的は、相当な温度範囲の存在下でも様々な裁量で有効な温度調節を可能にする衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、内部にある空気の適切な交換を確保する、衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００１６】
本発明の更なる目的は、ユーザの側の介入を必要とする複雑な調整システムが無い、衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００１７】
本発明の他の目的は、例えば、完全な日光状態から曇り空または日陰状態に移行する場合に、放射照度条件の変化への迅速な適応を可能にする、衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、体温調節の動作が低い環境影響を有し、例えば、太陽放射などの自然のメカニズムを使用する、衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００１９】
本発明の他の目的は、発汗によって生成された水蒸気の流出を可能にし、外部からの水の浸入を防止し、着用する衣料品の防水性を確保する、衣料品またはアクセサリーのための蒸気透過性インサートを提供することである。
【００２０】
本発明の更なる目的は、任意の既存の解決策に代わる方法で先行技術の欠点を克服することである。
【００２１】
本発明の他の目的は、信頼性が高く、提供するのが比較的容易であり、競争力のあるコストで衣料品または衣料品用のアクセサリーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この目的、ならびに以下でより明らかになるこれらおよび他の目的は、本発明に係る衣料品またはアクセサリーのためのインサートによって達成される。これは、
隙間(interspace)と、
太陽放射を少なくとも部分的に吸収するように構成されたコレクタエレメントと、
隙間に対して反対側に配置された、太陽放射の所定の周波数範囲に対して透明である窓エレメントとを備え、
コレクタは、ユーザの身体により接近している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明の更なる特徴および利点は、添付図面に非限定的な例として示される本発明に係るインサートの好ましい排他的でない実施形態の説明からより明らかになるであろう。
【００２４】
【図１】本発明に係るインサートを備えた衣料品の図である。
【図２】本発明に係るインサートの一部の分解斜視図である。
【図３】構造的変形例での本発明に係るインサートの一部の分解斜視図である。
【図４】本発明に係るインサートを備えたリュックサックの図である。
【図５】本発明に係るインサートを備えた帽子の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図を参照して、本発明に係るインサートが設けられた衣料品が、参照符号１０で全体的に示されており、図１に示される。この例の衣料品は、蒸気透過性ジャケット（上着）であり、蒸気透過性の内ライニング１９と、外殻(outer shell)１１とを備え、これは、衣料品の頂点領域に好都合に配置された少なくとも１つの第１開口１２を有する。インサート１４が、前記第１開口に配置される。
【００２６】
インサート１４は、窓エレメント１５およびコレクタエレメント１６によって構成され、これらは、窓エレメント１５とコレクタエレメント１６との間に空気空間または隙間を形成するように配置される。特に、窓エレメント１５はインサート１４の外面に対応し、一方、コレクタエレメント１６はインサート１４の内面を表し、蒸気透過性ライニング１９に向けられている。従って、コレクタエレメント１６および窓エレメント１５は、隙間に関して反対側に配置され、コレクタエレメント１６は、ユーザの身体により接近している。この配置により、窓エレメント１５は、外部環境に向けられ、衣料品の外部表面に近接できる。
【００２７】
特に、コレクタエレメント１６は、合成繊維によって、またはポリマー材料の一部などによって構成される。好ましくは、コレクタエレメント１６は蒸気透過性である。さらにより好ましくは、コレクタエレメント１６は、湿った暖かい空気に対して透過性である。好都合には、それは、太陽放射の可視部分を吸収することが可能であり、この場合、それは暗く、好ましくは黒色である。コレクタは、赤外（ＩＲ）スペクトルに実質的に対応する太陽放射の一部を吸収できる材料で製作され、これは、紫外スペクトル（ＵＶ）よりも低い固有エネルギーを有するにもかかわらず、太陽放射のより大きな部分を占める。この割合は、日射量、つまり、大気ガスと相互作用することなく、大気を通って地球の表面に直接到達する太陽放射量に影響を与える。地球の表面の日射量は、実際、太陽が天頂にある場合に海面での晴天条件で１０００Ｗ／ｍ２に等しい。天頂は、太陽光線が地球の表面に対して垂直である、地球に対する太陽の位置として定義される。これらの条件で、約５２５Ｗ／ｍ２はＩＲ放射線に起因し、４４５Ｗ／ｍ２は可視放射線に起因し、３０Ｗ／ｍ２はＵＶ放射線に起因する。
【００２８】
コレクタエレメント１６の主な目的は、窓エレメント１５を通って到達し、そこに入射する太陽放射を可能な限り多く吸収し、伝導及び／又は放射によりそれを放出して、インサート１４の隙間に含まれる空気を加熱することである。コレクタエレメント１６の温度が上昇すると、放射によって生ずる寄与は、伝導に起因する寄与に対してかなり大きくなる。それは、放射によって放出される熱量は温度の４乗に比例するためである。従って、コレクタエレメントは、好ましくはＵＶからＩＲまでの太陽放射の少なくとも一部を吸収し、続いてそれを熱放射、即ち、熱の形態で放出できる材料によって構成される。特に、本発明にとって関心のある波長間隔は、１００ｎｍ〜１５０００ｎｍの間に含まれるものである。
【００２９】
コレクタエレメント１６が製作される材料は、例えば、グラフェン、および、例えば、炭化ジルコニウムＺｒＣまたは二酸化チタンＴｉＯ２などのセラミック材料を添加した合成繊維から出発して得られる布地(fabric)を含む。
【００３０】
布地を特に参照すると、電磁放射線を吸収、透過及び／又は反射する特性は、布地およびそれを構成するヤーン(yarn:糸)の構造の特性にも依存する。
【００３１】
例えば、化学組成は重要であり、放射線透過の吸収ピークまたはウインドウを決定する。例えば、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）の存在は、３０００〜５０００ｎｍの間および９０００〜１２０００ｎｍの間に含まれる波長を有する放射線の透過ウインドウを生成する。例えば、ポリエチレンで生ずるように、炭素−炭素結合または炭素−水素結合の存在は、３４００、３５００、６８００、７３００および１３７００ｎｍにまたがる波長に制限された吸収ピークを生成する。さらに、例えば、８３０〜１７００ｎｍの間に含まれる波長を有する放射帯域を参照すると、９２％のポリエステル繊維と、１．８重量％のＴｉＯ２を添加した８％のエラスタン(elastane)繊維とで構成された布地は、約４０の吸光度(absorbance)を示すが、ＴｉＯ２なしの同じ布地は、ほとんど吸光度がない。用語「吸光度」は、吸収されたエネルギーと本体に入射するエネルギーとの間の比率として理解される。本発明の目的のために、それは、吸収された電磁放射線と入射電磁放射線との間の比率として理解され、各事例において、波長間隔として表される１つ以上の電磁放射線間隔を参照する。
【００３２】
多孔性は重要である。例えば、ポリエチレン（ナノ多孔性ポリエチレン）中に５０〜１０００ｎｍの間の直径を備えたナノ細孔の存在は、２０００ｎｍよりも長い波長に関して９０％を超える透過率を提供し、９０％より多い、可視光に対する不透明性を提供する。これは、ナノ多孔性ポリエチレンを従来のポリエチレンと差別化する。後者は、２０００ｎｍを超える波長で同様の透過率を有するが、可視光に対してほとんど透過性があるためである。用語「透過率」は、透過エネルギーと本体に入射するエネルギーとの比率として理解される。本発明の目的のために、それは、透過した電磁放射線と入射電磁放射線との間の比率として理解され、各事例において、波長間隔として表される１つ以上の電磁放射間隔を参照する。
【００３３】
繊維（即ち、これらの構造、長さ、強度および弾性に起因して、紡糸(spinning)により、薄くて丈夫で柔軟な糸に結合する特性を有する一組の繊維製品）およびヤーン（即ち、スレッド(thread:糸)を形成するように撚ることによって一緒に保持される一組の繊維）の寸法も重要である。例えば、３０ミクロン直径のヤーンで構成されたポリエチレン布地の３０００〜５０００ｎｍおよび９０００〜１２０００ｎｍの間に含まれる波長の透過率は、ヤーンを構成する繊維が１０ミクロン直径を有する場合、０．７６に等しく、ヤーンを構成する繊維が１ミクロン直径を有する場合、０．９７２に等しい。下記もまた重要である。即ち、・撚糸(twisting)の程度。よりコンパクトな構造はより反射性が高く、より多く撚った糸は吸収率が低いためである。・梳毛(combing)。カーディング(carding)後、織物繊維のより規則的な配置を生成し、より高い反射特性を有するためである。・繊維のタイプ。連続フィラメントタイプの場合、ステープルファイバより良い表面均一性を有し、より高い反射特性を有するためである。艶消し剤または乳白剤の存在、有機または無機顔料（赤外線吸収を増加できる）の存在、および吸収された太陽放射のスペクトルの幅を調整できるコーティングの存在も重要である。
【００３４】
例えば、二酸化スズ（ＳｎＯ２）または二酸化アンチモン（ＳｂＯ２）を含む顔料の存在は、ＩＲ吸収を増加させる。特に、商品名Ｉｒｉｏｔｅｃ  ９２３０で知られ、Ｍｅｒｃｋ  ＫｇａＡによって製造された顔料は、１０００ｎｍの波長で約３０％、１２５０ｎｍの波長で約４０％、１５００ｎｍ以上の波長では約６０％を超える吸光度を示す。吸収され、その後放出される太陽放射の一部に起因して、空気空間の加熱が生ずる。
【００３５】
コレクタエレメント１６の設置に適した布地は、例えば、ユニチカ社（日本）の商品名サーモトロンによって知られている布地であり、９５部のポリエステルと５部のＺｒＣで構成され、ＺｒＣの分子は、２μｍ未満の波長を有する太陽放射を吸収し、それをＩＲ放射の形態で熱に変換し、隙間を加熱する。
【００３６】
窓エレメント１５は、１つ以上の支持層に好都合に結合されるポリマー材料の層によって、または合成繊維によって構成される。窓エレメント１５は、太陽放射内に含まれる所定の周波数範囲に対して透明である。好ましくは、窓エレメント１５は、可視光（実質的に４００〜７００ｎｍに含まれる波長）及び／又は赤外線放射線（実質的に７００〜１５０００ｎｍに含まれる波長）に対応する周波数範囲において透明である。用語「透明」は、入射放射線を構成する所定の周波数範囲の少なくとも３０％が窓エレメント１５を通過することを意味すると理解される。窓エレメント１５は、例えば、可視光スペクトルに対して透明であるポリマー材料のシート、またはＩＲ及び／又はＵＶスペクトルに対して透明な布地を含むことができる。窓を構成するのに適した材料の更なる例は、第１実施形態を参照して以下に説明している。特に、窓エレメント１５は、０．１〜３ｍｍの間に含まれる厚さを有し、この厚さは、衣料品が受けるストレスおよび衝撃に対する耐性を確保するのに充分である。好都合には、窓エレメント１５は、１つ以上の周波数範囲でその透明度または非透明度を増加させるように構成された染料及び／又は仕上げ剤で処理できる。
【００３７】
窓エレメント１５は、伝導及び／又は放射によって隙間を加熱することに寄与するものであり、太陽放射への直接露出がその著しい加熱を生じさせるためである。
【００３８】
隙間または空気空間は、コレクタエレメント１６を窓エレメント１５から分離する。
分離する。
【００３９】
図２に示すその第１実施形態において、コレクタエレメント１６は、その構造とともに隙間を形成する。
【００４０】
図２を参照すると、コレクタエレメントは、３次元布地を用いて提供される。
【００４１】
表現「３次元布地」は、一般に、成分繊維が相互に垂直な平面関係で配置される単一の布地を指すものと理解される。生産プロセスの観点から、３次元タイプの織り方では、繊維セットＸ，Ｙは、軸繊維Ｚの行と列で相互に織られる。表現「繊維セットＸ，Ｙ」は、それぞれ水平および垂直横糸(weft)セットを指すものと理解される。用語「繊維Ｚ」は、多層の縦糸(warp)セットを指すものと理解される。２次元タイプの製織プロセスでも３次元布地を得ることが可能である。３次元生地はまた、平編み機または丸編み機で編むことによっても得られる。３次元布地が占める体積は、かなりの程度が空気で充填される。代替として、隙間は、例えば、窓エレメント１５とコレクタエレメント１６との間に、窓エレメント１５と実質的に同じ透明性を備えたスペーサ層を介在させることによって得られる。これは、例えば、窓エレメント１５とコレクタエレメント１６との間に介在する細長い片(strip)またはピン（例えば、窓エレメント１５またはコレクタエレメント１６のいずれかに成形または熱融着される）で構成される。
【００４２】
湿った暖かい空気は、「スタック効果」を利用して、コレクタエレメント１６を通って隙間に入る。コレクタが、湿った暖かい空気に対して殆どまたは全く透過性でない場合、そこに湿った暖かい空気の流入のための開口を設けることが可能である。これらの開口は、湿った暖かい空気の通過にとって有用な断面の狭窄を局所的に生じさせ、その結果、いわゆる「ベンチュリ効果」に起因してその速度を増加させ、より容易に隙間に入るようになる。さらに、コレクタエレメント１６の表面と流入開口の断面との間の比は可能な限り高いことが好ましく、ベンチュリ効果を最大化し、同時に隙間に含まれる空気の加熱を最大化するように延長した、コレクタエレメント１６の表面を有するようになる。
【００４３】
湿った暖かい空気は、コレクタエレメント１６によって放出された熱によって、そして窓エレメント１５によってより少ない程度でさらに加熱され、それ自体の密度を減少させ、更なる空気を隙間の中に引き込む。そして、それは、再び「スタック効果」を利用して上昇し、少なくとも１つの出口開口１２を経由して隙間から外部環境に向かって流出する。
【００４４】
より高い太陽放射に起因して外部温度が増加した場合、コレクタエレメントの温度も、それが吸収する太陽放射の部分のより大きい強度に起因して増加する。同時に、日射量の増加に起因して、窓の温度も増加し、外部環境との温度勾配を増加させ、スタック効果による湿った暖かい空気の流出を増加させる。
【００４５】
その代わり、例えば、雲の出現に起因して、または太陽放射への減少した直接露出に起因して、太陽放射が減少した場合、コレクタエレメントの温度が低下し、スタック効果に起因して湿った暖かい空気の流出を減少させる。インサートは、ある種の「ソーラーチムニー(solar chimney)」として機能し、完全な日光状態で「スタック効果」を増加させ、逆もまた同様である。「ソーラーチムニー」は自己調整可能である。「ソーラーチムニー」は、環境温度の増加および衣料品のユーザによって知覚される温度の増加の主な原因である太陽放射を利用しており、衣料品の内部に含まれる湿った暖かい空気の流出を増加させ、ユーザの快適性を改善する。
【００４６】
また、背景技術で知られているように、太陽放射への露出がない状態で、「スタック効果」は、上述した「ソーラーチムニー」とする寄与なしで持続することも理解すべきである。
【００４７】
好都合には、湿った暖かい空気の流出のための少なくとも１つの開口１２は、水、不純物などを外部に保持するための手段と組合せ可能である。例えば、「ＳＴＯＭＡＴＥＸ」などの名称で商業的に知られている材料で製作された、スライドする平坦なエレメント、フラップ、外部包囲体(enclosure)（衣類）、一方向弁、キノコ型エレメント、防水性かつ蒸気透過性の膜を使用することが可能である：
【００４８】
少なくとも１０００ｍｍの水柱に曝された場合、３つ未満の交差ポイントが観測された場合、エレメントは水に対して不透過性であると理解される。特に、防水性は、ＥＮ  ２０８１１：１９９２規格に従って圧力下での水の浸透に対する試験片の耐性として評価される。表面１００ｃｍ２を有する材料の試験片は、クランプ間で滑らないように、突起を形成しないように水平位置でテストヘッドに固定される。さらに、クランプにおいて水漏れがない必要がある。試験片は、一定に増加し、試験片の上方または下方に作用する水柱に曝される。蒸留水または脱イオン水は、２０±２℃または２７±２℃の温度であり、水柱が増加する速度は１０±０．５ｃｍＨ２Ｏ／分または６０±３ｃｍＨ２Ｏ／分であり、１ｃｍＨ２Ｏは約１ミリバールと等価である。
【００４９】
以下、別のことに言及していない限り、用語「不透過性」は、「水に対して不透過性」と理解される。
【００５０】
蒸気透過性は、代わりにＩＳＯ  ２０３４４−２００４規格の６．６章に記載された方法に従って決定される。ＩＳＯ  ２０３４４−２００４規格、安全靴に関連する６．６章「水蒸気透過性の決定」では、検査対象の材料の試験片を固定して、ある一定量の乾燥剤、即ち、シリカゲルを収納するボトルの開口を閉止する検査方法を説明している。ボトルは、調整された雰囲気の中で強い気流に曝される。ボトルは、乾燥剤を攪拌し、ボトルに含まれる空気を乾燥させる作用を最適化するように回転する。ボトルは、検査期間の前後で重量測定され、材料を通過して乾燥剤に吸収された湿気の質量を測定する。水蒸気の透過性は、ミリグラム／平方センチ／時間［ｍｇ／ｃｍ２・ｈ］で表され、測定された湿気の質量、ボトルの開口面積および検査時間に基づいて計算される。
【００５１】
「蒸気透過性」および「通気性」は、以下では代替的に使用され、どちらも同じ意味である。
【００５２】
図１と図２を参照して、インサート１４は、衣料品１０の頂点領域の開口１２に配置され、防水性かつ蒸気透過性のポリマー材料、例えば、延伸（発泡）ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）で製作される窓エレメント１５を備える。これは、特許文献：欧州特許第２２１２６４２Ｂ１号の教示によれば、電磁放射線の３０００〜５０００ｎｍおよび９０００〜１２０００ｎｍの間隔において透明である。
【００５３】
インサートの反対面に蒸気透過性の内ライニング１９に向かって、３次元布地で製作されたコレクタエレメント１６があり、それは、その構造と共に、ウインドウエレメント１５によって上向きの領域で区切られた隙間を形成する。
【００５４】
３次元織物は、例えば、ポリエステル、ポリエチレンなどの合成繊維、例えば、ジルコニウムカーバイドＺｒＣ、または二酸化チタンＴｉＯ２などのセラミック材料で構成され、これらは、窓エレメント１５を通過する電磁放射線の吸収を増加させる。エネルギー保存の原理に起因して、吸収された電磁放射に関連したエネルギー量が再放射され、その結果、隙間に含まれる空気を加熱し、前述したソーラーチムニーの現象を生じさせる。
【００５５】
コレクタエレメント１６が構成される三次元布地は、窓エレメント１５に向いた及び／又はユーザの身体に向いたチャネル１８によって離間したリブ１７を有する。チャネル１８は、湿った暖かい空気の通過のための優先的な経路を規定する。特許の文脈における用語「優先的」は、蒸気相の汗の部分で「優先の支配下である」の意味を有し、それは通路あり領域と通路なし領域を有する材料に遭遇した場合、通路に引き寄せられ、これらを「優先する」ことになる。従って、通路がない領域に対して通路を含む領域を優先することになる。
【００５６】
図２に示す第１実施形態において、チャネル１８は、窓エレメント１５に向いている。
【００５７】
リブおよびチャネルを備えた構造は、同じ出願人名義の特許文献：欧州特許第２００７２３５Ｂ１号の教示に含まれる布地の１つである。
【００５８】
衣料品１０の頂点領域に設けられた開口１２は、窓エレメント１５のものと対比できる延長部を有する。
【００５９】
有利には、衣料品１０は、例えば、腰に沿って、または脇の下に配置された１つ以上の通気口１３を備える。１つ以上の通気口１３は、隙間に引き込まれる空気の流れを供給するのに役立つ。１つ以上の通気口１３は、液体及び／又は汚れの外部保持のための手段、または不透過性手段を設けることができる。
【００６０】
インサート１４の外部にあるコレクタエレメント１６の面に配置されたライニング１９は、ユーザの身体と接触している。
【００６１】
好都合には、ライニング１９は、湿った暖かい空気に対して透過性であり、好ましくは複数の開口が設けられる。
【００６２】
窓エレメント１５はまた、より広い周波数範囲で透明性を備えた材料で製作できる。例えば、それは、５０〜１０００ｎｍの直径を持つ相互接続された細孔で特徴付けられたナノ多孔性ポリエチレン布地、または１μｍの繊維直径および３０μｍのヤーン直径を持つポリエチレンで構成された布地で製作できる。これらの布地は、前述のように、広範囲の赤外光に対して透明であるが、可視光に対しては透明ではない。同時に、それらは、人間の眼にとって透明ではないため、通常の布地として見える。
【００６３】
特に、ナノ多孔性ポリエチレンは、赤外放射線の約９６％の通過を許容し、一方、例えば、綿は、ちょうど１．５％で止まる。ナノ多孔性ポリエチレンのこの特性により、「ソーラーチムニー」の動作のために太陽放射のＩＲ範囲をほぼ完全に利用できる。これらのタイプの布地は、例えば、既知のエレクトロスピニングプロセスを用いて、好都合に不透過性にできる。
【００６４】
第１実施形態の１つの変形例では、窓エレメント１５は、可視光に対して透明である防水性かつ蒸気透過性のポリマー材料、例えば、ポリウレタン（ＰＵ）またはポリエステルで製作される。この場合、コレクタエレメント１６は色が暗く、そのため窓エレメント１５を透過する可視光を吸収し、こうして隙間に含まれる空気の加熱を増加させる。代替として、暗色コレクタエレメント１６は、発泡ポリマー材料で製作された蒸気透過性の顆粒(granule)層で製作される。発泡ポリマー材料で製作された顆粒間の間隙が、隙間内の湿った暖かい空気のための入り組んだ経路を作成する。このようにして、これらは、その内部保持時間および受ける加熱を増加させる。これにより衣料品から流出する湿った暖かい空気の温度の更なる増加をもたらし、「ソーラーチムニー」現象を増幅する。
【００６５】
図３に示す構造変形例において、インサート１１４の隙間は、上方領域では、例えば、ポリエステルまたはポリアミドで製作された布地など、蒸気透過性布地で製作された窓エレメント１１５によって、そして下方領域では、太陽放射の少なくとも一部を吸収できる防水性かつ蒸気透過性の材料で製作されたコレクタエレメント１１６によって形成される。コレクタエレメント１１６を構成する材料は、例えば、グラフェンを含むポリウレタン（ＰＵ）、またはＰＵおよびグラフェンを含む表面コーティングを持つｅＰＴＦＥでもよい。グラフェンは、ＵＶからＩＲの範囲のスペクトルにおいて太陽光線の優れた吸収特性を有する。必要に応じて、コレクタエレメント１１６は、蒸気透過性メッシュ１２０に結合される。
【００６６】
窓エレメント１１５は、広範囲の赤外線に対して透明である布地で製作される。例えば、直径５０〜１０００ｎｍの相互接続された細孔で特徴付けられたナノ多孔性ポリエチレン布地、または繊維直径１μｍおよびヤーン直径３０μｍのポリエチレンで構成された布地。
【００６７】
好都合には、湿った暖かい空気に対して透過性である３次元布地で製作されたスペーサエレメント１２１が、窓エレメント１１５とコレクタエレメント１１６との間に介在している。スペーサエレメント１２１は、窓エレメント１１５に向けて及び／又はユーザの身体に向けて方向付けられたチャネル１１８によって交互配置されたリッジ(ridge:隆起)１１７を備えることができる。
【００６８】
スペーサエレメント１２１は、窓エレメント１１５と実質的に同じ透明度を有する。スペーサエレメント１２１は、例えば、縫製、接着接合または高周波溶融によって窓エレメント１１５に結合される。
【００６９】
ユーザの身体に接触するライニング１１９は、湿った暖かい空気に対して透過性であり、好ましくは複数の開口が設けられ、メッシュエレメント１２０に結合され、インサート１１４に対して外部にあるコレクタエレメント１１６の面に配置される。
【００７０】
インサート１１４の他の構造変形例は、図に示していないが、窓エレメント１１５は、チャネルによって離隔したリブを備えることができる３次元布地によって構成される。この変形例では、スペーサエレメント１２１の存在は必要ではなく、従って、スペーサエレメント１２１は存在しない。
【００７１】
本発明に係る蒸気透過性インサートを備えた衣料品は、隙間がない領域でＩＲ及び／又はＵＶのかなりの部分を反射できる外部布地を好都合に含むことができる。このように、もしそれが反映されなければ、前記部分が提供するであろう衣料品内の全体的な温暖化への寄与は、制限される。
【００７２】
コレクタエレメントが、湿った暖かい空気に対して制限された透過性を有する場合、後者の流入のための開口部をその上に配置することが可能である。開口部は、湿った暖かい空気の通過に有用な断面の局所的な狭窄を決定する。従って、湿った暖かい空気は、ベンチュリ効果に起因して、その速度を増加させ、より容易に隙間に流入する。さらに、好ましくは、コレクタエレメントの表面と前記入口開口部の断面との間の比率は、ベンチュリ効果を最大化するために可能な限り高い。同時に、コレクタエレメントの表面が延長して、隙間に含まれる空気の加熱を最大化している。
【００７３】
インサートは、窓エレメント、コレクタエレメント、およびこれらによって形成された隙間で構成され、要求に従って、同じ衣料品およびアクセサリーの複数の領域に配置できる。例えば、それは、衣料品の腰に沿って配置できる。
【００７４】
図４ａと図４ｂは、バッグ、具体的な場合にはリュックサック２１０を示す。リュックサック２１０は、頂点領域に、本発明に係るインサート２１４を備え、これは、外部では窓エレメント２１５によって、内部ではコレクタエレメントによって形成される。インサート２１４は、上述した図２と図３に概略的に示す変形例のうちの１つで設けられる。窓エレメント２１５および前記コレクタエレメントを提供するために使用される材料は、上述のものから好都合に選択できる。
【００７５】
この実施形態は、例えば、マイクロプロセッサを備えたデバイスなど、使用中に特定量の熱を生成する電子デバイスを輸送するのに適したリュックサックにとって特に好都合であり、その冷却は、いったんシャットダウンし、またはスタンバイ状態になったとしても特定の時間を必要とする。発生した熱は、実際、短時間で有効な冷却を可能にし、結露の発生を回避するために、任意の気象条件の存在下で電子デバイスから遠くに移動できることが必要である。この最後の状況は、発生した熱が電子デバイスのすぐ近傍に閉じ込められたままで、そこで冷却する場合に生ずる。
【００７６】
リュックサックは、好都合には、リュックサックに保管されると、電子デバイスの安静のために構成されたスペーサ層２１１を含む。スペーサ層２１１は、暖かい水蒸気がインサート２１４の隙間に向かって上昇するのを支援する。
【００７７】
好都合には、リュックサック２１０は、１つ以上の通気口、例えば、孔２１３を備え、これは液体及び／又は泥の外部保持または防水のための手段を備えることができ、リュックサック内の空気の交換を促進する。通気孔２１３は、好ましくはリュックサック２１０の下側部分に配置され、リュックサックの下側部分から始まる通気を促進する。
【００７８】
図４ａと図４ｂは、リュックサックを示すが、本発明に係るインサートは、任意のタイプのバッグに適用できる。
【００７９】
図５は、本発明に係るインサート３１４を含むヘッドギア（被り物）３１０を示す。ヘッドギア３１０には、少なくとも冠部(crown)の頂点領域にインサート３１４が設けられる。インサート３１４は、ユーザの身体に向かって冠部の内側に配置されるコレクタエレメントと、外側に配置される窓エレメント３１５とを備える。
【００８０】
用語「冠部」は、その内部空間がユーザの頭頂骨および前頭骨の上部から実質的に始まって延びているヘッドギアの部分を指すものと理解される。前記内部空間は、ユーザの頭部の少なくとも一部を収容できる。
【００８１】
インサート３１４は、上述した、図２と図３に概略的に示した変形例の１つで提供される。窓エレメント３１５および前記コレクタエレメントを提供するために使用される材料は、上述したものの中から好都合に選択できる。
【００８２】
好都合には、ヘッドギア３１０は、１つ以上の通気口、例えば、孔３１３を備え、これは液体及び／又は泥の外部保持のための手段または不透過性手段を備えることができ、ヘッドギア３１０内の空気の交換を促進する。好ましくは、通気孔は、冠部の下側部分に配置され、ヘッドギアの下側部分から始まる通気を促進する。
【００８３】
要求に応じて、窓エレメント３１５、コレクタエレメントおよびこれらによって形成される隙間は、必ずしも頂点領域ではなく、冠部の１つ以上の部分に設置できる。
【００８４】
構造変形例において、窓エレメント３１５、コレクタエレメント、およびこれらによって形成される隙間は、冠部全体に渡って延びることができる。
【００８５】
衣料品またはアクセサリーに適用される本発明に係るインサートの動作は、下記のとおりである。
【００８６】
太陽放射、特に赤外太陽放射線は、それに対して透明である窓エレメントを通過し、コレクタエレメントによって吸収される。コレクタエレメントは、放射線を吸収し、隙間の中に再放射し、内部に存在する空気を加熱する。
【００８７】
隙間に存在する空気は、スタック効果に起因して上昇し、インサートから出て、下方から空気を引き込む。例えば、発汗によって生成される湿った暖かい空気は、コレクタエレメントを通過して隙間に入る。それ自体のスタック効果に起因するものと、本発明に係るインサートから出る空気によって引き込まれるためである。湿った暖かい空気は、コレクタによって放出された熱に起因してさらに加熱され、より少ない程度で窓によって加熱され、それ自体の密度を減少させて、隙間の中に更なる空気を引き込み、上昇により、再びスタック効果を利用して、隙間から外部環境に向けて、インサートに配置された少なくとも１つの出口開口を経由して流出する。
【００８８】
実際、本発明は、意図した目標および目的を達成し、衣料品およびアクセサリーに適用可能であり、適用される衣料品から暖かい空気の排出を生成するなど、外部環境の任意の気候条件でもスタック効果を始動することができる蒸気透過性インサートを提供することが判明した。
【００８９】
こうして着想した本発明は、多数の変更および変形が可能であり、これらの全ては添付の請求項の範囲内にある。全ての詳細は、技術的に同等な他の要素とさらに置換できる。
【００９０】
実際、使用する材料は、これらが特定の用途そして偶発的な形状および寸法に適合している限り、要件および最新技術に係るいずれでもよい。
【００９１】
本願が優先権を主張するイタリア特許出願第１０２０１７０００１０４８７４号の開示は、参照によりここに組み込まれる。
【００９２】
いずれの請求項に記述された技術的特徴に参照符号が続く場合、それらの参照符号は、請求項の明瞭度を高めることのみを目的として含まれており、こうした参照符号は、一例としてこうした参照符号によって識別される各要素の解釈に限定的な影響を与えない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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