[0001] Die Erfindung betrifft ein Kleidungsstück für Oberbekleidung in Form einer Jacke,
insbesondere eine Kälte- bzw. Winterjacke.
[0002] Jacken, insbesondere Kälte- bzw. Winterjacken, haben die Aufgabe, deren Träger vor
Kälte schützen. Eine Jacke ist dabei in der Regel für einen bestimmten Temperaturbereich
der Umgebungstemperatur, z.B. -15°C bis-25°C, ausgelegt. In diesem Temperaturbereich
bietet die Jacke dem Träger üblicherweise ein angenehmes Trageklima bezüglich Wärme
und Feuchtigkeit im Inneren der Jacke. Mit anderen Worten ist dem Träger dann weder
zu kalt noch zu warm und er bleibt warm und trocken, d.h. schwitzt nicht in der Jacke.
[0003] Problematisch ist der Einsatz derartiger Jacken bei häufigen Temperaturwechseln.
Hiervon sind bei kalten Außentemperaturen insbesondere Kraftfahrzeugfahrer als Träger
der Jacken betroffen, wenn diese häufig aus dem Fahrzeug aus- und in dieses einsteigen.
In der Regel bestehen große Temperaturunterschiede zwischen dem Innenraum des Fahrzeugs
(z.B. +20°C) und der Außentemperatur (z.B. -20°C). Betroffen sind diesbezüglich z.B.
Kuriere, Postzusteller, Sanitäter usw.
[0004] Üblich ist es daher, entweder eine Jacke zu wählen, die für die Außentemperatur geeignet
ist und sich dieser im Fahrzeug stets zu entledigen. Oder es wird eine Jacke gewählt,
die für einen mittleren Temperaturbereich (z.B. 0°C) geeignet ist und diese anbehalten.
Der Träger nimmt dann in Kauf, dass ihm im Fahrzeug in der Regel etwas zu warm, im
Freien in der Regel etwas zu kalt ist.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Jacke anzugeben, die
insbesondere für den oben genannten Einsatzzweck besser geeignet ist.
[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Jacke gemäß Patentanspruch 1, die eine Innenhaut
und eine Außenhaut aufweist. Zwischen Innenhaut und Außenhaut ist ein Futterbereich
eingeschlossen. Die Jacke weist mindestens eine Trennwand auf. Jede der Trennwände
erstreckt sich jeweils zwischen Außenhaut und Innenhaut. Die Erstreckung erfolgt derart,
dass jede Trennwand den Futterbereich in jeweilige, in der Regel zwei, beiderseits
der Trennwand liegende Kammern trennt. Mit anderen Worten sind die jeweiligen Kammern
durch die Trennwände vollständig abgeteilt, eine direkte Verbindung zwischen den Kammern
existiert nicht. Die Jacke enthält außerdem mindestens einen Ventilator. Jeder der
Ventilatoren ist entweder in der Außenhaut, in der Innenhaut oder in einer der Trennwände
angeordnet. Bezüglich seiner Förderrichtung für Luft ist jeder Ventilator derart ausgerichtet,
dass er Luft durch die jeweilige Außenhaut, Innenhaut oder Trennwand, in welcher er
angeordnet ist, hindurch fördert. Die Luft wird strenggenommen natürlich nicht durch
die Trennwand usw. selbst, sondern am Ort des eingebrachten Ventilators durch die
von der Trennwand usw. aufgespannte Trennebene bzw. Außen- oder Innenfläche der Jacke
gefördert. Ist der Ventilator also beispielsweise in der Außenhaut angeordnet, fördert
er Luft zwischen dem Außenraum der Jacke und der jeweiligen, auf der Innenseite des
Ventilators befindlichen Kammer der Jacke. Liegt ein Ventilator in einer Trennwand,
fördert er Luft zwischen den beiden, am Ort des Ventilators an die Trennwand angrenzenden
Kammern.
[0007] Die Ventilatoren dienen dazu, in den von den Ventilatoren mit Luft (hinein oder heraus)
beförderten Kammern jeweils ein gewünschtes Mikroklima herzustellen. Eine Kammer,
die im Einflussbereich eines Ventilators liegt, also von diesem mit Luft befördert
wird, wird im Folgenden auch "ventilierte Kammer" genannt. So erfüllen die Ventilatoren
verschiedenste Funktionen, beispielsweise überschüssige Warmluft der Jacke aus einer
der Kammern zum Außenraum hin abzutransportieren oder zur Steuerung der Wärmeverteilung
in der Jacke Warmluft aus einer der Kammern in eine angrenzende Kammer zu transportieren.
Auch kann beispielsweise zur Trocknung Feuchtigkeit (feuchte Luft) aus einer Kammer
in den Außenraum abgeführt werden oder zu Kühlung Kaltluft aus dem Außenraum in eine
Kammer eingeführt werden. Durch entsprechende Ansteuerung der Ventilatoren in der
Jacke ist es also möglich, in den jeweiligen ventilierten Kammern ein gewünschtes
Mikroklima herzustellen, wodurch sich der Klimakomfort in der gesamten Jacke erheblich
steigern lässt. Vorteilhafterweise sind alle Ventilatoren individuell und unabhängig
voneinander mit variabler, d.h. gewünschter Umdrehungsgeschwindigkeit bzw. Förderleistung
betreibbar.
[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Jacke eine Steuereinheit, welche
geeignet ist, die Ventilatoren anzusteuern. Durch eine entsprechende Steuereinheit
können sämtliche Ventilatoren in der Jacke bezüglich ihrer Funktionalität zentral
bzw. gemeinsam und dennoch individuell angesteuert werden und diese insbesondere synergetisch
betrieben werden, um in allen durch die Ventilatoren beeinflussbaren, also ventilierten
Kammern ein gewünschtes Mirkoklima herstellen zu können. Durch die Verbindung von
Kammern und Ventilatoren wird der synergetische Effekt erreicht, dass in unterschiedlichen
Kammern unterschiedliche mikroklimatische Verhältnisse herstellbar sind, weshalb eine
gezielte mikroklimatische Steuerung in der gesamten Jacke bzw. in allen ventilierbaren
Kammern hergestellt wird.
[0009] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform enthält die Jacke außerdem mindestens
einen Sensor, welcher mit der Steuereinheit kommuniziert. Die Steuereinheit ist dann
derart ausgelegt, dass sie ihre Steuerungsaufgaben in Abhängigkeit eines Ausgangssignals
des Sensors erledigen kann. Mit anderen Worten ist so eine auf Sensordaten basierende
Steuerung der Ventilatoren ermöglicht. Der Sensor kann hierbei Messgrößen im Jackeninneren
oder auch im Außenraum erfassen. Durch den Sensor wird eine adaptive Steuerung des
Mikroklimas in der Jacke möglich, da beispielsweise auf wechselnde Umgebungsbedingungen
der Jacke reagiert werden kann, welche durch die entsprechenden Sensoren aufgenommen
werden. Denkbare Sensoren sind beispielsweise Wärme-, Feuchtigkeits-, Licht- oder
Strahlungssensoren, z.B. für die Ermittlung der Stärke der Sonneneinstrahlung.
[0010] Wird ein entsprechender Sensor so platziert, dass er Messwerte aus einer ventilierten
Kammer aufnimmt, ist über eine Rückkopplung auch eine Regelung in der Steuerung realisierbar,
d.h. das entsprechende Mikroklima in der betreffenden Kammer wird dann z.B. auf einen
Sollwert eingeregelt.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform sind ausreichend viele Ventilatoren an geeignet
gewählten Orten der Jacke platziert, so dass alle Kammern der Jacke ventilierbar sind,
d.h. durch mindestens einen der Ventilatoren belüftbar oder entlüftbar sind. In einer
bevorzugten Ausführungsform sind also alle Kammern der Jacke ventilierbar. Insbesondere
wird dies beispielsweise dadurch erreicht, dass zwischen jeweils zwei unterschiedlichen
Kammern mindestens eine ventilatorisch betriebene Verbindung besteht. Diese kann entweder
direkt zwischen den Kammern bestehen oder über den Umweg einer zwischengeschalteten
dritten oder mehrerer weiterer Kammern. So ist das Mikroklima aller Kammern der Jacke
und damit der gesamten Jacke durch die Ventilatoren beeinflussbar.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine der Trennwände zumindest
teilweise als Membran ausgebildet. Membrane zeichnen sich dadurch aus, dass sie in
ihren beiden senkrecht zu ihrer Flachseite gerichteten Durchdringungsrichtungen bestimmte
selektive, zum Teil auch richtungsabhängig unterschiedliche Durchlässigkeiten für
verschiedene Medien aufweisen, beispielsweise für Wasserdampf. Dadurch wird z.B. eine
Vorzugsrichtung für den Transport eines bestimmten Mediums zwischen zwei angrenzenden
Kammern geschaffen und so eine gezielte Mikroklimasteuerung in den Kammern bewerkstelligt.
Durch die Membranfunktionalität entsteht keine vollständige klimatische Trennung zwischen
den an der Membran angrenzenden Kammern, sondern eine im Sinne der Membran funktionale
Kopplung. Beispielsweise kann dann Wasserdampf von einer ersten Kammer durch die Membran
in eine zweite Kammer gelangen, ohne jedoch Wasserdampf in der Gegenrichtung durchzulassen.
Somit können grundlegend unterschiedliche klimatische Verhältnisse in angrenzenden
Kammern bereits durch die Membranfunktionalität ohne den zusätzlichen Einsatz eines
Ventilators entworfen werden, wobei durch den Einsatz eines Ventilators in der die
Membran enthaltenden Trennwand entsprechende Membran-Funktionalitäten noch verstärkt,
unterstützt oder ergänzt werden können.
[0013] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Membran eine Membran
auf Basis von Nanotechnologie. Derartige Membranen sind besonders wirkungsvoll, um
in angrenzenden Kammern unterschiedliche mikroklimatische Verhältnisse zu gestalten.
[0014] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Jacke einen aufladbaren Energiespeicher
für die Ventilatoren und/oder ggf. die Steuerung bzw. Sensoren. Im Gegensatz zu anderen
Speichern, z.B. Batterien, kann ein derartiger Energiespeicher bei Bedarf mit elektrischer
Energie nachgeladen werden und muss nicht ausgetauscht werden. Insbesondere bietet
die Aufladbarkeit die Möglichkeit, den Energiespeicher vollständig in das Jackeninnere
zu integrieren und eine Aufladung kontaktlos, beispielsweise durch HF-Übertragung
zu realisieren. Die Jackenaußen- und -innenhaut muss so nicht mit elektrischen Kontakten
oder Kabeln oder Ähnlichem durchsetzt werden.
[0015] Zum Aufladen des Energiespeichers ist es allgemein z.B. bekannt, diesen aus dem jeweiligen
Bestimmungsgerät, hier der Jacke, zu entnehmen und in ein externes Ladegerät zu legen.
Auch ist z.B. allgemein bekannt, über eine Stecker-Buchse-Verbindung ein am Stromnetz
anschließbares Ladegerät mit Netzteil mit dem Energiespeicher zu verbinden. Aus der
Ausrüstung der Jacke mit einem aufladbaren Energiespeicher ergibt sich daher weiterhin
die Aufgabe, die Aufladung des Energiespeichers besonders vorteilhaft auszugestalten.
[0016] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Jackensystem gemäß Anspruch 8 mit einer Jacke
nach Anspruch 7, d.h. mit aufladbarem Energiespeicher, und einer Ladestation. Die
Jacke ist relativ zur Ladestation in einer Ladeposition platzierbar. Die Ladeposition
wird in der Regel bei Nichtbenutzung der Jacke eingenommen, kann jedoch auch z.B.
durch geeignetes Sitzen eines Jackenträgers relativ zu einem Autositz eingenommen
werden. In der Ladeposition ist eine Energiequelle der Ladestation mit dem Energiespeicher
zu Energieübertragung verbindbar.
[0017] Das Jackensystem ermöglicht damit beispielsweise, die Jacke nach dem Tragen oder
beim Tragen während des Autofahrens in Ladeposition zur Ladestation zu platzieren
und dabei deren Energiespeicher aufzuladen. Bis zum nächsten Tragen der Jacke oder
Aussteigen ist dann der Energiespeicher zumindest wieder teilweise nachgeladen oder
vollgeladen und die Jacke somit wieder hinsichtlich ihrer elektrischen Funktionalität
einsatzfähig.
[0018] Insbesondere weisen also Ladestation und Jacke korrespondierende elektrische Kontakte
oder Einrichtungen auf, die bei Platzierung der Jacke in der Ladeposition in Kontakt
für eine mögliche Energieübertragung stehen Die Ladeposition kann beispielsweise dadurch
gekennzeichnet sein, dass elektrische Kontakte der Jacke und der Ladestation berührend
aufeinander zu liegen kommen. Alternativ weist beispielsweise die Ladestation einen
Energiesender zur berührungslosen Energieübertragung an die Jacke und die Jacke einen
korrespondierenden Energieempfänger auf. Bei Platzierung der Jacke in der Ladeposition
ist der Energieempfänger mit dem Energiesender zur Energieübertragung verbunden bzw.
verbindbar bzw. liegt in Reichweite eines Energiesenders (Energiequelle) der Ladestation.
[0019] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Ladestation in Form
eines Kleiderhalters, insbesondere Kleiderbügel, stummer Diener (auch Herrendiener),
Kleiderständer usw., ausgeführt. Derartige Kleiderbügel, stumme Diener usw. sind in
der Regel derart gestaltet, dass Jacken stets in einer definierten Position auf ihnen
ruhen, da sie in der Regel die Jacken vom Innenbereich her im Schulterbereich unterstützen
oder an einem Jackenaufhänger (i.d.R. eine in den Jackenkragen eingenähte Schlaufe,
Band o.ä.) tragen. Die oben genannte Kontaktierung zwischen Ladestation und Jacke
kann dann beispielsweise im Schulter- oder Kragenbereich der Jacke erfolgen. Die Ladeposition
ist beispielsweise dann erreicht, wenn die Jacke mit dem Schulterbereich auf dem Kleiderbügel
oder stummen Diener aufliegt.
[0020] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird die Erfindung auf eine Jacke angewendet,
die gemäß einer parallelen, am vorliegenden Anmeldetag noch nicht veröffentlichen
europäischen Patentanmeldung des vorliegenden Anmelders (Aktenzeichen
EP 131 75 608.2, eingereicht am 08. Juli 2013) ausgeführt ist.
[0021] Die Jacke weist dann außerdem folgende Komponenten auf, die im Sinne einer aktiven
Klimaregelung synergetisch zusammen wirken: Im Futterbereich der Jacke ist wenigstens
ein aktives Speicherelement (Wärmespeicher) zum Aufnehmen, Speichern und Abgeben von
Wärme angeordnet. Das Speicherelement kann überschüssige Körperwärme des Trägers aufnehmen,
wenn dieser in warme Umgebung gelangt. Gelangt der Träger dagegen wieder in die Kälte,
gibt das Speicherelement Wärme zurück an den Träger. Temperaturunterschiede können
so ausgeglichen werden. Insbesondere bei häufigen Temperaturwechseln entfaltet das
Speicherelement seine optimale Wirkung, da die Menge an zu speichernder Wärme bei
derartigen Speicherelementen, die in Kleidungsstücke integrierbar sind, begrenzt ist.
Der Futterbereich der Jacke enthält in der Regel außerdem ein wärmeisolierendes Material,
z.B. Daunen oder Kunststoffe. Luftkanal und Speicherelement ersetzen an entsprechenden
Stellen das oder zumindest einen Teil des Isoliermaterials oder sind zusätzlich dort
vorhanden.
[0022] Zumindest ein Teil des Futterbereiches ist als Luftkanal ausgebildet. Im Luftkanal
kann Luft entlang des Futterbereichs zirkulieren. Der Luftkanal ist insbesondere zusammenhängend,
d.h. als einziger Luftkanal ausgebildet, so dass entlang dessen gesamter Erstreckungslänge
Luft im Wesentlichen frei innerhalb der Jacke zirkulieren kann. Ein Zirkulieren "entlang"
des Futterbereichs bedeutet ein Zirkulieren von Luft parallel zwischen Innen- und
Außenhaut, nicht jedoch senkrecht hierzu, d.h. durch Innen- oder Außenhaut hindurch.
Das Speicherelement ist fluidisch mit dem Luftkanal derart verbunden, so dass Luft
zwischen Luftkanal und Speicherelement zirkulieren kann. Insbesondere ist das Speicherelement
zumindest teilweise im Luftkanal angeordnet.
[0023] Die synergetische Wirkung besteht darin, dass Luft zwischen verschiedenen vom Luftkanal
erfassten Jackenbereichen ausgetauscht werden kann und so Wärme mit dem Speicherelement
austauschen kann. Mit anderen Worten kann überschüssige Körperwärme aus allen von
Luftkanal erfassten Jackenbereichen zum Speicherelement transportiert und dort gespeichert
werden oder vom Speicherelement abgegebene Wärme kann in alle entsprechenden Jackenbereiche
transportiert werden. Ein Wärmeausgleich durch das Speicherelement erfolgt nicht nur
am Ort des Speicherelementes, sondern in sämtlichen Jackenbereichen, welche vom Luftkanal
erfasst werden.
[0024] Dies bietet eine deutlich verbesserte Wärmeregulierung in der Jacke gegenüber einem
nur lokal angeordneten Speicherelement ohne Luftkanal, der nur in dessen Anordnungsbereich
Wärme aufnehmen oder abgeben kann. Somit wird die Leistungsfähigkeit des Speicherelements
deutlich gesteigert, da dieses wesentlich größere Körperbereiche des Trägers wärmeausgleichend
erreichen kann. So ergeben sich ein besonderes gleichmäßiges Innenklima in der Jacke
und eine großflächige Temperaturkompensation beim Wechsel zwischen warmen und kalten
Außentemperaturen, insbesondere beim Ein- und Aussteigen in und aus einem Fahrzeug
bei kalter Außenumgebung. Wichtig ist, dass das Speicherelement nur auf bestimmte
Bereich der Jacke begrenzt ist, damit bei Temperaturänderungen ein Temperaturgefälle
in der Jacke entsteht, was im Zusammenwirken mit dem Luftkanal dann einen Luftaustausch
und damit eine Klimaregelung ermöglicht.
[0025] Durch die zusätzliche Nutzung eines Ventilators in der Jacke kann eine weitere Verbesserung
der Wärmeregulierung erreicht werden. Dies geschieht vor allem dann, wenn der Ventilator
im Strömungsweg des Luftkanals angeordnet ist, d.h. der Luftkanal durch den Ventilator
verläuft. Der Ventilator unterstützt bzw. beeinflusst die Förderung von Luft durch
den Luftkanal dann aktiv, indem er den Luftstrom beispielsweise verstärkt oder mindert.
Die Klimaregelung wird so weiter verbessert. Entlang des Luftkanals können insbesondere
mehrere Ventilatoren vorgesehen sein, um einen sicheren und effektive Lufttransport
entlang der gesamten Länge des Luftkanals sicherzustellen. Zusätzliche Ventilatoren
können also nicht nur in Innen- und Außenhaut und Trennwänden, sondern auch in anderen
hier beschriebenen Strukturelementen der Jacke. wie z.B. dem Luftkanal vorgesehen
sein, um deren jeweilige Lufttransportfunktionalität zu unterstützen.
[0026] Im Schulterbereich der Jacke ist auf derjenigen Seite des Futterbereichs, welcher
der Außenhaut zugewandt ist, ein Wärmereflektor angeordnet, welcher Wärme zur Innenhaut
hin reflektiert. Der Schulterbereich der Jacke ist derjenige Teil, der den oberen
Teil des Rückens und der Brust eines Trägers der Jacke bedeckt. Dieser Aspekt der
Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Wärmeabstrahlung von Personen im Schulterbereich
am größten ist. Durch den Wärmereflektor wird genau in diesem Bereich vom Körper abgestrahlte
Wärme zum Körper zurück reflektiert und verbleibt so im Inneren der Jacke. Der Synergieeffekt
besteht nun darin, dass der Reflektor bei kalten Außentemperaturen einen zusätzlichen
Wärmeeffekt bedingt, da die rückgestrahlte Wärme sobald diese den Bereich eines Luftkanals
erreicht, in der Jacke verteilt und zum Wärmen des Körpers benutzt werden kann. Bei
warmen Außentemperaturen führt die reflektierte Wärme zu keiner lokalen Überhitzung
und daher z.B. Feuchtigkeitsbildung, da Körperwärme aus dem Schulterbereich, sobald
sie den Luftkanal erreicht, zum Speicherelement transportiert und dort aufgenommen
werden kann. Auch dies kann durch den Einsatz eines Ventilators verbessert werden,
wenn die Körperwärme aktiv als Warmluft vom Schulterbereich zum Speicherelement transportiert
wird.
[0027] Im Achselbereich der Jacke und/oder im mittleren Lendenbereich der Jacke ist die
Innenhaut als aktives Transportelement ausgebildet. Das aktive Transportelement transportiert
Feuchtigkeit, welche im Inneren der Jacke vorhanden ist bzw. dort beim Tragen entsteht,
in den Futterbereich hinein. Der mittlere Lendenbereich ist der Jackenbereich, in
der sich beim Tragen die Lendenwirbelsäule des Trägers befindet. Der Achselbereich
ist der Bereich der Jacke, welcher sich beim Tragen im Bereich der Achselhöhlen des
Trägers befindet. Die Erfindung beruht diesbezüglich auf der Erkenntnis, dass der
Achsel- und Lendenbereich derjenige Bereich der Jacke ist, an dem zuerst Schweißbildung
beim Träger erfolgt, wenn diesem zu warm wird. Feuchtigkeit in der Jacke reduziert
jedoch deren Wärmeisolationseigenschaft bei Kälte. Der Synergieeffekt besteht darin,
dass entstehende Feuchtigkeit in der Jacke an den genannten kritischen Stellen ins
Jackeninnere abgeführt wird und sobald sie den Luftkanal erreicht, zusammen mit der
zirkulierenden Luft großflächig in der Jacke verteilt wird. So kann die Feuchtigkeit
großflächig aus der Jacke nach außen diffundieren. Der Träger bleibt trocken, wenn
dieser sich in (zu) warmer Umgebung befindet. Beim nächsten Wechsel in die Kälte hat
die Jacke nach wie vor aufgrund der Trockenheit ihre volle Isolierwirkung gegenüber
der Kälte. Auch dieser Maßnahme begünstigt einen angenehmen Tragkomfort der Jacke
im Warmbereich, da entstehende Körperfeuchtigkeit abgeführt wird und sich keine feuchten
Stellen an der Jacke oder an Unterbekleidung des Trägers bilden können. Beim nächsten
Wechsel in den Kaltbereich verbleiben so keine feuchten und damit unangenehm kalten
Stellen, an welchen die Wärmeisoliereigenschaften verloren gehen würden. Auch diese
Funktion kann wieder durch Einsatz eines Ventilators verbessert bzw. verstärkt werden,
indem der Ventilator den Feuchtigkeitstransport durch aktiven Abtransport von feuchter
Luft unterstützt.
[0028] Der erfindungsgemäßen Jacke liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass unterschiedliche
menschliche Körperstellen, d.h. Körperstellen des Trägers unterschiedlich auf hohe
und niedrige Umgebungstemperaturen bzw. einen entsprechenden Temperaturwechsel reagieren.
Aus diesem Grund wurden bei der Entwicklung des Futters der Jacke, welches im Futterbereich
angeordnet ist, und der Innenhaut und Außenhaut hoch entwickelte moderne Stoffe verwendet.
Außerdem wurde bedacht, die Stoffe im Hinblick auf deren klimafunktionale Technologien
so zu positionieren, dass unterschiedliche Wärmezonen des Körpers unterschiedlich
bedient werden. Die Klimaregelung in der Jacke beruht damit auf dem Prinzip, ein Luftvolumen
im Luftkanal zu schaffen und dieses zu zirkulieren. Das Speicherelement dient dabei
als "Motor" für die Luftzirkulation. Durch den Einsatz von Ventilatoren wird die Luftzirkulation
weiter verbessert bzw. verstärkt, was die Wirkung der beschriebenen synergetischen
Effekte verstärkt.
[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Speicherelement ein
Speichermedium, dessen Wärmespeichereigenschaften auf einer Änderung seines Aggregatzustandes
basieren. Ein Beispiel hierfür sind z.B. Wachse, die im Bereich der Körpertemperatur
eines Trägers (z.B. im Bereich zwischen 20°C und 40°C) Phasenübergänge aufweisen,
bei denen der Aggregatzustand verändert wird. Die genannten Wachse schmelzen oder
verfestigen sich bei diesen Temperaturen. Derartige Speicherelemente sind besonders
für Kleidungsstücke geeignet und daher leicht in einer Jacke zu integrieren. Solche
Speichermedien oder Speicherelemente sind auch im Handel erhältlich.
[0030] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält der Wärmereflektor eine perforierte,
wärmereflektierende Folie, insbesondere eine Aluminiumfolie. Die perforierte Folie
besitzt zum einen gute Wärmereflektionseigenschaften, durch die Perforation kann jedoch
auch Körperfeuchtigkeit des Trägers vom Körper weg diffundieren, so dass im Einsatzbereich
des Wärmereflektors ebenfalls die Feuchtigkeitsbildung in der Jacke vermindert ist.
[0031] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Futterbereich der Jacke zumindest
abschnittsweise mit einem Isoliermaterial gefüllt, das in seinem Inneren, zumindest
in einer Richtung parallel zur Innen- und Außenhaut, eine Luftzirkulation erlaubt.
Das Isoliermaterial erfüllt dann einen Doppelzweck, nämlich zum einen die tatsächliche
Wärmeisolierung und zum anderen die Bildung zumindest eines Teils des Luftkanals.
Insbesondere kann so auch der gesamte Futterbereich, wenn dieser mit dem Isoliermaterial
gefüllt ist, als Luftkanal zur Luftzirkulation genutzt werden. Ein solches Isoliermaterial
ist beispielsweise ein aus luftgefüllten Mikrozellen gebildeter Isolierstoff. Gerade
für diese Ausführungsform bietet es sich an, wie oben beschrieben, ausreichend viele
Ventilatoren in der Jacke vorzusehen, um den gesamten Futterbereich aktiv ventilieren
zu können.
[0032] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Luftkanal vom Speicherelement
bis in den Schulterbereich hinein und/oder bis zu den Transportelementen hin. Die
reflektierte Wärme erreicht so direkt den Luftkanal und kann, wie oben beschrieben,
in der Jacke verteilt werden. Die Ausdehnung des Luftkanals bis zu den Transportelementen
hin bewirkt, dass die abtransportierte Feuchtigkeit direkt den Luftkanal erreicht
und über diesen zusammen mit zirkulierender Luft besonders schnell und effektiv wie
oben beschrieben abgeführt bzw. verteilt wird.
[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Innenhaut zusätzlich zumindest
in einem Teil des Rückenbereichs der Jacke und/oder im Flankenbereich der Jacke als
Transportelement ausgebildet. So werden auch weitere Jackenbereiche mit Transportelementen
versehen, um vom Träger abgesonderte Körperfeuchtigkeit wirksam in das Jackeninnere
zu transportieren. Insbesondere der Rücken- und Flankenbereich sind hierbei ebenfalls
Areale, bei denen in der Regel eine vermehrte Feuchtigkeitsproduktion stattfindet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Luftkanal dann bis zu den betreffenden Jackenbereichen
reicht, in denen die Transportelemente liegen. Dann erfolgt wieder ein besonders effektiver
Abtransport von Körperfeuchtigkeit, wie oben erläutert. Ein an betreffender Stelle
der Innenhaut angeordneter Ventilator unterstützt bzw. verbessert hier den Abtransport
von Körperfeuchtigkeit vom Körper durch die Innenhaut hindurch zum Jackeninneren hin.
[0034] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Futterbereich im Schulterbereich
der Jacke mit einer größeren Dicke als in den restlichen Bereichen der Jacke ausgeführt.
Die Dicke ist hierbei der Abstand zwischen Innen- und Außenhaut quer zu deren Ausdehnungs-
bzw. Erstreckungsfläche. Hier entsteht ein unterstützender Effekt für den Wärmereflektor.
Ein besonders dicker wärmeisolierender Futterbereich wirkt hier einer Wärmeverlustabstrahlung
nochmals entgegen.
[0035] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Futterbereich im Armbereich
der Jacke mit kleinerer Dicke als in den restlichen Bereichen der Jacke ausgeführt.
Diese Ausführungsform begünstigt insbesondere die Verwendung der Jacke für Kraftfahrzeugführer,
welche an Armen besonders viel Beweglichkeit benötigen. Da nach einer erfindungsgemäßen
Erkenntnis an den Armen die Wärmeabstrahlung des Körpers außerdem vergleichsweise
gering ist, tritt hierbei kaum ein negativer Effekt für die Wärmeeigenschaften der
Jacke auf.
[0036] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Speicherelement im mittleren
und/oder unteren Rückenbereich (mittlerer und unterer Rückenbereich des Trägers) und/oder
im mittleren Brustbereich der Jacke (Brust des Trägers) angeordnet. Bei einer Jacke
ist in den genannten Bereichen die Anordnung besonders großflächiger Speicherelemente
möglich, da diese Jackenbereiche in der Regel nahezu eben und großflächig sind. Außerdem
bedecken diese Bereiche der Jacke damit einen Großteil des Rumpfes des Jackenträgers
mit aktiven Speicherelementen. So kann das Speicherelement dort direkt mit dem Körper
wechselwirken, um effektiven Wärmetransport zu gewährleisten.
[0037] In einer weiteren Ausführungsform ist im mittleren Lendenbereich und/oder im Achselbereich
der Jacke der Luftkanal durch ein 3D-strukturiertes formstabiles Material gebildet,
das insbesondere zum Jackeninneren hin geöffnete Hohlräume aufweist. "3D-strukuriert"
und "formstabil" ist hier im Sinne von Bekleidungsstoffen zu verstehen: Das Material
weist zumindest eine solche Festigkeit auf, dass sich dieses im gewöhnlichen Belastungszustand
beim Tragen einer Jacke nur unwesentlich verformt und ein zumindest nicht nahezu verschwindendes
Materialvolumen behält. Hierdurch wird insbesondere in den oben genannten feuchtigkeitskritischen
Bereichen, nämlich dem Achsel- und Lendenwirbelsäulenbereich des Trägers sichergestellt,
dass die Feuchtigkeit in einen volumenhaft ausgedehnten Luftkanal wirkungsvoll abtransportiert
werden kann und z.B. der Luftkanal auch dann nicht deformiert ist, gerade wenn der
Jackenträger in einem Kraftfahrzeug auf einem entsprechenden Sitz Platz nimmt. In
diesem Fall bildet das zum Jackeninneren hin offene Ende des Luftkanals damit das
oben genannte Transportelement für Feuchtigkeit. Wie oben beschrieben, kann ein Ventilator
also auch im 3D-strukturierten Material vorgesehen sein, um dessen Lufttransportfähigkeit
zu verbessern.
[0038] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Außenhaut der Jacke wind- und
wasserabweisend und zum Außenraum hin dampfdurchlässig. So ergibt sich die zusätzliche
Funktion der Jacke, neben der Klimaregelung auch Wind- und Wetterschutz zu bieten
und dennoch atmungsaktiv zu sein.
[0039] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der Jacke ein Temperaturmessgerät
vorgesehen, welches die Temperatur an mindestens einer Stelle im Inneren der Jacke
misst. Somit liegt stets aktuelle Information über die Temperatur im Jackinneren vor,
die dem Träger der Jacke kommuniziert werden kann. Der Träger kann kontrollieren,
ob die Klimaregelungsfunktionalität seiner Jacke nach gewährleistet ist.
[0040] In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Temperaturmessgerät
ein im Bereich der Innenhaut angebrachtes Thermometer, insbesondere ein flexibles
Streifenthermometer. Vor allem derartige Streifenthermometer sind kommerziell erhältlich,
können leicht in Kleidungsstücken eingesetzt werden und bilden wegen ihrer Flexibilität
keinerlei Gefahrenquelle für Verletzungen des Trägers.
[0041] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Jacke wenigstens eine Tasche,
wobei zwischen der Tasche und dem Inneren der Jacke ein elektromagnetisches Schirmelement
angeordnet ist. Befindet sich in der Tasche ein Gerät, welches elektromagnetische
Strahlung abgibt, beispielsweise ein Mobiltelefon, hält das Schirmelement die elektromagnetische
Strahlung vom Träger der Jacke fern und schützt diesen somit vor der Strahlung.
[0042] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Jacke wenigstens eine Tasche
auf, in der mindestens ein quaderförmiger Gegenstand mit einer Flachseitendiagonale
von mindestens etwa 12cm, vorzugsweise mindestens etwa 26cm und weiterhin vorzugsweise
mindestens etwa 33cm [Maße entsprechen ca. 5, 10 und 13 Zoll], bei einem Flachenseitenverhältnis
zwischen 3:4 und 16:10 und einer Dicke von mindestens ca. 1 cm, vorzugsweise mindestens
ca. 3cm vollständig aufnehmbar ist, d.h. Platz findet. Die Maße entsprechen handelsüblichen
Smartphones und/oder Tablet-PCs, die damit vollständig in der Tasche aufnehmbar sind.
Besonders von Personen, die in den oben genannten Branchen (Kurier-/Zustelldienst
usw.) tätig sind, werden derartige Geräte als Arbeitsmittel häufig mitgeführt und
können so in der Jacke Platz finden.
[0043] Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der
Zeichnung verwiesen. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
- Fig. 1
- einen Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäße Jacke,
- Fig. 2
- ein erfindungsgemäßes Jackensystem,
- Fig. 3
- eine erfindungsgemäße Jacke ohne Ärmel, teilweise aufgetrennt,
- Fig. 4
- einen Ärmel der Jacke aus Fig. 3,
- Fig. 5
- das Thermometer aus Fig. 3 im Detail.
[0044] Figur 1 zeigt einen Querschnitt eines Ausschnitts aus einer Jacke 2, welche eine
Innenhaut 4 und eine Außenhaut 6 aufweist. Innenhaut 4 und Außenhaut 6 schließen zwischen
sich einen Futterbereich 8 ein. Die Jacke 2 enthält außerdem eine Trennwand 102, welche
sich zwischen Innenhaut 4 und Außenhaut 6 erstreckt und dadurch den Futterbereich
8 in zwei, beiderseits der Trennwand 102 liegende Kammern 104a, 104b trennt. In der
Innenhaut 4 ist ein erster Ventilator 106a angeordnet, der geeignet ist, Luft zu fördern.
Dessen Förderrichtung 108a (angedeutet durch einen Pfeil) weist vom Außenraum 110
zur Kammer 104b. Mit anderen Worten fördert der Ventilator 106a im Betrieb Luft vom
Außenraum 110 in die Kammer 104b. In der Außenhaut 6 ist ebenfalls ein Ventilator
106b enthalten. Dessen Förderrichtung 108b führt von der Kammer 104a zum Außenraum
110. In der Trennwand 102 ist ein dritter Ventilator 106c enthalten. Dessen Förderrichtung
108c ist umschaltbar von der Kammer 104a in die Kammer 104b oder von der Kammer 104b
in die Kammer 104a gerichtet. So kann wahlweise Luft von der einen in die andere Kammer
in jeweils gewünschte Richtungen transportiert werden.
[0045] Durch gezielten Betrieb der Ventilatoren 106a-c, d.h. durch gezielte Förderung von
Luft aus oder in die Kammern 104a, 104b kann ein gewünschtes Mikroklima im Inneren
der Jacke 2, d.h. in deren Futterbereich 8 geschaffen werden.
[0046] In der Jacke 2 ist außerdem eine Steuereinheit 112 vorhanden, die mit den jeweiligen
Ventilatoren 106a-c elektrisch verbunden ist, um diese bei Bedarf anzusteuern, d.h.
in Betrieb zu setzen. Die Jacke 2 enthält außerdem einen Sensor 114, welcher mit der
Steuereinheit 112 über eine elektrische Verbindungsleitung kommuniziert. Über die
Verbindungsleitung übermittelt er sein Ausgangssignal Aa an die Steuereinheit 112.
Gleiches gilt für einen zweiten Sensor 114b und dessen Ausgangssignal Ab.
[0047] In der in Figur 1 gezeigten Jacke 2 mit zwei Kammern 104a, 104b sind daher ausreichend
viele Ventilatoren 106a-c integriert, dass alle Kammern 104a, b ventilierbar sind,
d.h. gezielt mit Luft beströmbar sind.
[0048] Die Jacke 2 enthält außerdem einen Energiespeicher 116, welcher sowohl die Ventilatoren
106a-c, als auch die Sensoren 114a, b und die Steuerung 112 mit Energie für deren
Betrieb versorgt.
[0049] In Figur 1 ist außerdem eine Ladestation 118 angedeutet, wobei in Figur 1 die Jacke
2 in einer Ladeposition L relativ zur Ladestation 118 angeordnet ist. Eine Energiequelle
120 der Ladestation 118 ist in der Ladeposition L mit dem Energiespeicher 116 zur
Energieübertragung verbunden, so dass der Energiespeicher 116 aufgeladen werden kann.
Die Verbindung ist gestrichelt angedeutet, um eine kontaktierte oder kontaktlose Verbindung
zu symbolisieren. Jacke 2 und Ladestation 118 bilden damit ein Jackensystem 122.
[0050] Figur 2 zeigt ein alternatives Jackensystem 122, bei der die Ladestation 118 in Form
eines Kleiderhalters, hier eines Kleiderbügels oder stummen Dieners (jeweils alternativ
gestrichelt angedeutet) ausgebildet, auf welchem die Jacke 2 - hier bei Nichtbenutzung
- ablegbar ist. Durch im Wesentlichen eigenständiges Ausrichten der Jackenschultern
an den Gegenstücken des Kleiderhalters gelangt die Jacke beim Ablegen "automatisch"
in die gezeigte Ladeposition L bzw. kann von einem Benutzer leicht in diese justiert
werden. Figur 2 zeigt zwei alternative Ausführungsformen zum Aufladen des nicht dargestellten
Energiespeichers 116: In einer ersten Alternative sind zueinander korrespondierende
Kontakte 124a,b an der Jacke 2 bzw. an der Ladestation 118 vorgesehen, welche sich
in der gezeigten Ladeposition L berühren. Der Kontakt 124b führt zur nicht dargestellten
Energiequelle 120, der Kontakt 124a führt zum nicht dargestellten Energiespeicher
116. Figur 2 zeigt alternativ oder zusätzlich eine berührungslose Alternative mit
einem Energiesender 126a in der Ladestation 118, welcher wieder zur Energiequelle
120 führt und einem Energieempfänger 126b in der Jacke 2, der zum Energiespeicher
116 führt. Auch hier sind im Jackensystem 122 die beiden Komponenten derart angeordnet,
dass diese in der Ladeposition L zur berührungslosen Energieübertragung in Wirkverbindung
stehen, in Figur 2 durch geschwungene Linien angedeutet.
[0051] Fig. 3 zeigt die Innenansicht einer teilweise aufgetrennten Jacke 2, wobei die Ärmel
16 der Jacke 2 in Fig. 4 dargestellt sind. Die Jacke 2 weist eine in Fig. 3 sichtbare,
beim Tragen dem Träger zugewandte Innenhaut 4 und eine in Fig. 3 nicht sichtbare,
beim Tragen dem Außenraum 110 zugewandte Außenhaut 6 auf. Zwischen Innenhaut 4 und
Außenhaut 6 befindet sich ein sich über die gesamte Jacke erstreckender Futterbereich
8, von dem in Fig. 3 nur zwei Ausschnitte durch zwei transparente Sichtfenster 10
in der Innenhaut 4 sichtbar sind. Die Jacke 2 bzw. das Design des Futters wurde mit
Erkenntnissen aus anthropologischer, hygienischer und psycho-physiologischer Forschung
entwickelt. Hierbei wurde das Ziel verfolgt, dem Träger (stellvertretend auch für
eine Trägerin) der Jacke maximalen Schutz vor negativen Witterungseinflüssen und vor
schnellen Temperaturschwankungen zu gewähren, wie sie zum Beispiel beim Aussteigen
aus einem warmen Kraftfahrzeug bei kalten Außentemperaturen, z.B. im Winter, auftreten.
Ein weiteres Ziel bestand darin, ein optimales Mikroklima zwischen der Bekleidung
in Form der Jacke 2 und dem Körper des Trägers zu gewähren, d.h. durch die Jacke 2
die nötige Wärmeregulierung zu bieten und aufrecht zu erhalten. Die Jacke 2 soll außerdem
Tragekomfort und Bewegungsfreiheit für den Träger bieten und deren tägliche bedenkenlose
Nutzung erlauben.
[0052] Kleidung kann nur dann als komfortabel gelten, wenn sie den Träger vor äußerlichen
ungünstigen Faktoren (Regen, Schnee, Wind und Kälte) sicher schützt und innere ungünstige
Faktoren - wie überschüssige Wärme und Feuchtigkeit, die nach außen transportiert
werden müssen - ausgleicht.
[0053] Im Futterbereich 8 ist als Isoliermaterial 9 bzw. Haupt-Thermoisolierungsstoff das
Material "Valtherm®" angeordnet. Luft ist der beste Wärmeisolator. Nach diesem physikalischen
Prinzip entwickelte ein italienisches Forschungslabor "Valtherm®" in den eigenen Laborzentren
für Forschung und Entwicklung. "Valtherm®" ist eine Wattierung mit wabenförmiger Struktur
und differenzierter Dichte. "Valtherm®" ist damit ein wärmeisolierender Stoff einer
neuen Generation. Mikroporen, die aus tausenden kleiner Kästchen bzw. Teilchen bestehen,
stellen die Hauptstruktur des Stoffes dar. Dank dieser Technologie, erhält dieser
Stoff die Funktion des luftgefüllten Futters. Die Struktur des wärmenden Stoffes lässt
grenzenlos Wasserdampf und Schweiß eines Trägers ausströmen, ohne dabei den Zustand
des Stoffes zu verändern, was die so hergestellten Textilien vorteilhaft von Daunen-Textilien
unterscheidet. "Valtherm®" ist ein Vliesstoff aus abertausenden mikroskopisch kleiner
Zellen. Deren Hohlräume bilden im Inneren des Stoffes eine "Luftkammer" zur Wärmeisolierung.
Für das körperliche Wohlbefinden ist die Atmungsaktivität der Bekleidung ebenso wichtig
wie das Wärmeisolationsvermögen. Wasserdampf könnte sich zwischen Körper und Kleidungsstück
festsetzen und die Wirksamkeit der Isolierung vermindern. Die wabenförmige Struktur
der Wattierung "Valtherm®" sorgt für sofortigen Transport der Wasserdämpfe nach außen.
Aus ultrafeinen Fasern entwickelte der Hersteller von "Valtherm®" eine äußerst funktionelle
Wattierung mit reduzierter Stärke, d.h. Materialdicke, um hohe Leistung und ästhetischen
Anspruch in Einklang zu bringen. Die Wattierung "Valtherm®" ist widerstandsfähig,
unverformbar und nach Öko-Tex Standard 100 geprüft. "Valtherm®"-Wattierungen sind
leicht, weich und ermöglichen eine ausgezeichnete Passform." Dank rascher Ableitung
von Feuchtigkeit nach außen bleibt die Körpertemperatur konstant.
[0054] Im Futterbereich 10 ist die Dicke d des Materials "Valtherm®" an unterschiedlichen
Stellen der Jacke 2 verschieden ausgeführt. Die Dicke d ist hierbei an die körperlichen
Wärmeregulierungszonen angepasst. So erreicht das Material "Valtherm®" seine maximale
Dicke d
max im Schulterbereich 12, d.h. an den Schultern des Trägers und im unteren Bereich 14
der Jacke, weil dort maximale Wärmeverluste auftreten. "Valtherm®" mit minimaler Dicke
d
min wird an den Ärmeln 16 platziert, um dem Träger der Jacke 2 mehr Bewegungsfreiheit
zu geben. Die Ärmel 16 bilden dabei den Armbereich 17 der Jacke 2.
[0055] Die Wärmeisolierung der Jacke 2 beruht auf einem Aufbau des Futters der Jacke 2 nach
einem Zonenprinzip, basierend auf der Verteilung des Isolierstoffes ("Valtherm®")
in der Jacke 2. Diese Konzept wird "Warm save" genannt: Dabei betrachtet man mehrere
Wärmeverlustzonen. Im Rücken- und Brustbereich (die die meisten Wärmeverluste aufweisen)
wird "Valtherm®" durch den Wärmereflektor 20 ergänzt. Im Armbereich wird "Valtherm®"
geringerer Dicke d
min eingesetzt, um die Beweglichkeit zu gewähren. Ob im Auto oder auf der Strasse garantiert
daher "Warm save" maximalen Wärmeschutz. Das auf "Valtherm®" beruhende Konzept "Warm
save" erfüllt die Aufgabe, die Jacke 2 möglichst leicht und warm zu machen.
[0056] Das Material "Valtherm®" erfüllt die folgende Funktionalität und erzeugt die folgenden
Synergien mit anderen Stoffen: "Valtherm®" wird zuerst gleichmäßig auf das gesamte
Futter im Futterbereich 8 verarbeitet, im Schulterbereich 12 und im unteren Bereich
14 der Jacke 2 werden zusätzliche Schichten vom "Valtherm®" angebracht. Somit wird
die notwendige, ausreichende Dicke bzw. Dichte des Futters erreicht, bei der die Funktionalität
der Jacke 2, d.h. deren Klimaregelung, zum Zuge kommt.
[0057] Dank mehrlagiger Struktur des Stoffes "Valtherm®" und dem Schnitt des Futters entstehen
an den gewünschten Stellen "Luftkissen" und Luft bekanntlich gilt als zusätzliche
Wärmequelle. Außerdem, leitet "Valtherm®" die vom Träger erzeugte Feuchtigkeit (Körperausdünstungen)
ungehindert nach außen, d.h. durch die Außenhaut 6 in den die Jacke 2 umgebenden Außenraum
ab, was einen weiteren wichtigen Aspekt für die Funktionalität des Futters bzw. der
Jacke 2 bei raschen Temperaturwechseln darstellt.
[0058] Das Material "Valtherm®" steht mit zusätzlichen Materialien im Zusammenspiel: Von
der inneren Seite des Futters im Rückenbereich 18 und im Schulterbereich 12 wird "Valtherm®"
gezielt mit zusätzlichen Stoffen zusammengeführt. Die Synergiewirkung mit den eingesetzten
Stoffen sorgt für die Gewährleistung einer kontinuierlichen Temperatur (Klima) im
Inneren der Jacke 2.
[0059] Zuerst wird ein Wärmereflektor 20 im Schulterbereich 12 angebracht. Dies wird durch
einen folienbeschichteten Stoff gebildet. Ein sogenannter "Gamtagstoff" ist ein Vliesstoff
aus 100% Polyester mit Verstärkung aus Aluminium (in Form einer Aluminiumfolie). Eine
dünne Folienschicht ist auf der oberen Schicht des Materials aufgebracht und perforiert.
Die Folie reflektiert die zum Außenbereich von den Schultern des Trägers abgestrahlte
Wärme zum Träger zurück. Gleichzeitig kann Feuchtigkeit durch die Perforation in der
Folie (z.B. durch Stanzen der Folienbahn hergestellt) die Folie nach außen hin passieren,
wodurch kein Treibhauseffekt entsteht.
[0060] Im Futterbereich ist außerdem als weiterer Stoff ein Speicherelement 22 angeordnet.
Das Speicherelement 22 bedeckt hierbei den unteren Rückenbereich 14 und den mittleren
Bereich 23 der Rücken- und Brustregion der Jacke 2. Das Speicherelement 22 hat das
Ziel, Temperaturschwankungen aktiv auszugleichen und ist hier ausgeführt als Material
"Schoeller®-PCM™". Dieses Material gleicht Temperaturen aktiv aus. "Schoeller®-PCM™"
sind Spezialtextilien, die Millionen von Mikrokapseln enthalten, welche mit sogenannten
"Phase-Change-Materialien" (PCM) gefüllt sind. Sie gleichen zu warme und zu kalte
Temperaturen auf ein persönliches Komfortklima aus. Die Funktion im Details ist folgende:
Textilien mit "Schoeller®-PCM™ "enthalten unzählige winzige Mikrokapseln, die mit
Phase Change Materialien (PCM) gefüllt sind. Diese Mikrokapseln reagieren auf Temperaturunterschiede,
indem sie ihren Aggregatzustand von fest zu flüssig und umgekehrt verändern. Dabei
ist das PCM in den Kapseln auf einen bestimmten Temperaturbereich eingestellt, bei
dem der Phasenwechsel bzw. Wechsel des Aggregatzustandes erfolgt, z.B. ein Temperaturbereich
zwischen 20°C und 40°C. Erhöht sich die Körpertemperatur des Trägers bzw. die Temperatur
im Inneren der Jacke, oder die Umgebungstemperatur, speichern die Kapseln überflüssige
Wärme. Sinkt die Temperatur wieder, geben sie die gespeicherte Wärme wieder an den
Körper des Trägers ab.
[0061] "Schoeller®-PCM™" bietet den Nutzen, zu warme und zu kalte Temperaturen aktiv auszugleichen
und sorgt so immer für ein persönliches Komfortklima. "Schoeller®-PCM™" unterstützt
damit die normale Isolationsfähigkeit eines Bekleidungsstückes. Denn auch bei sehr
niedrigen Umgebungstemperaturen und in Ruhephasen des Trägers wird dessen Körper über
einen wesentlich längeren Zeitraum warm gehalten als ohne Verwendung eines Speicherelements
22. Im umgekehrten Fall, bei starkem Wärmeeinfluss von außen, wird der Körper des
Trägers gekühlt, da die einströmende Wärme zunächst vom Speicherelement 22 absorbiert
wird und so nicht zum Träger gelangt. So wird beispielsweise ein Überhitzen im Jackeninneren
bei körperlicher Anstrengung verhindert.
[0062] Der verwendete Stoff wird auch "ComfortTemp" genannt. Dies ist ein neuartiger Stoff,
der von der Schweizer Firma "Schoeller" entwickelt wurde. Diesem liegen spezielle
Technologien der NASA zugrunde, die zum Schutz gegen schnelle Temperaturschwankungen
bei Weltraumspaziergängen entwickelt worden waren. Dieser Stoff besteht aus Mikrokapseln.
Diese Kapseln sind mit einem speziellen Stoff gefühlt, unter anderem auch mit Parafin.
Parafin beginnt, bei der Steigerung der Körpertemperatur, zu schmelzen und ändert
seinen Zustand vom festen zum flüssigen Zustand. Dabei wird sehr viel Energie verarbeitet,
sodass "ComfortTemp" beim Einsatz in der Jacke 2 z.B. wie folgt wirkt: Befindet sich
der Träger in einem warmen Fahrzeug, wird überflüssige Körperwärme im Material gespeichert.
Wenn der Träger das Fahrzeug verlässt und in eine kalte Umgebung gelangt, gibt das
Material die Wärme wieder ab. Der Träger spürt deutlich weniger Kälte oder Wärme,
da entsprechende Wärmemengen vom Material abgepuffert werden.
[0063] Die integrierten "mPCM-Kapseln" (micro-encapsulated Phase Change Materials) sind
also Substanzen, die ihren Aggregatzustand verändern können. Das wohl bekannteste
PCM ist Wasser. Es verändert je nach Temperatur den Aggregatzustand von fest nach
flüssig bis gasförmig und nimmt dabei Wärme auf bzw. gibt Wärme ab. In den Mikrokapseln
gibt es einen ähnlichen physikalischen Vorgang. Hier verändert die körpereigene Temperatur
die darin integrierten mPCM von fest zu flüssig und von flüssig zu fest. Und das immer
wieder, ohne sich zu verbrauchen. Ursprünglich stammt die Technologie aus den 1960er-Jahren,
als Raumfahrtanzüge der NASA optimiert werden sollten. Mittlerweile werden mPCM in
vielen industriellen Bereichen eingesetzt. Bei Aktivitäten oder in Stress-Situationen
erhöht sich die Körperwärme von Personen. Diese überschüssige Wärme wird von den in
"Comfortemp®" eingebetteten mPCM-Kapseln gespeichert. Sie verändern ihren Aggregatzustand
von fest zu flüssig. Wenn die Körpertemperatur wieder sinkt, verändert sich der Zustand
wieder von flüssig zu fest und gibt die gespeicherte Wärme dem Körper zurück. Das
Ergebnis ist ein erheblicher Wohlfühlkomfort. Der Körper des Trägers bleibt in einem
ausgeglichenen und angenehmen Temperaturbereich. Der Träger fühlt sich nicht zu warm
aber auch nicht zu kalt.
[0064] Die oben genannten Stoffe funktionieren wie folgt: Der Wärmereflektor bzw. folienbeschichtete
Stoff gehört seiner Funktion nach zu Wärmestoffen, er unterscheidet sich durch auf
seine Oberfläche angebrachte perforierte Alufolie. Dieser Stoff deckt bei Tragen der
Jacke 2 den Schulterbereich 12 und damit auch den oberen Teil des Rückens und der
Brust des Trägers ab. Diese Körperzonen sind besonders sensibel für Kälte, der Wärmereflektor
20 leistet somit den optimalen Schutz vor Kälte.
[0065] In der Mitte des Rückens des Trägers, also knapp unterhalb des Wärmereflektors 20
sind an einer oder mehreren Stellen Speicherelemente 22 in Form der "Schoeller®-PCM™"-Stoffe
angebracht. Diese verdecken beim Tragen der Jacke 2 die Lendenwirbelsäule und den
mittleren Teil der Brust des Trägers.
[0066] Die optimale Wärme-Funktionalität des Futters bzw. der Jacke 2 wird bei ca. -15°C
bis -25°C erzeugt. Die im Folgenden erläuterten zusätzlichen Stoffe bieten einen Wohlfühleffekt
sogar bei deutlich höheren oder niedrigeren Umgebungstemperaturen. Wenn der Träger
einer herkömmlichen Jacke einer warmen Umgebung ausgesetzt wird (Z.B. beim Einsteigen
ins Kraftfahrzeug, in einer U-Bahn oder Straßenbahn), beginnt die Temperatur im Jackeninneren
innerhalb weniger Minuten zu steigen, der Träger verspürt übermäßige Wärme und beginnt
zu schwitzen. In der Jacke 2 kommen daher zusätzlich Schweiß- und feuchtigkeitsableitende
Stoffe zum Zuge. Diese sind wie folgt im Futter der Jacke 2 an geeigneten Stellen
angebracht.
[0067] Eine weitere Aufgabe, die die Jacke 2 erfüllen soll, ist überschüssige Feuchtigkeit
vom Körper des Trägers aufzusaugen, die sich z.B. bildet, wenn sich der Träger in
einem warmen Kraftfahrzeug befindet.
[0068] In der Mitte des Rückenbereiches 18 wird ein Netzmaterial 24, d.h. ein Material mit
Netzstruktur, eingesetzt, z.B. das High-Tech-Material "Omnipel". Die Netzstruktur
besitzt die Fähigkeit, schnell Feuchtigkeit aufnehmen und vom Träger der Jacke in
den Futterbereich 10 abzuleiten. Beim Material "Omnipel" z.B. beträgt dessen Aufnahmekapazität
für Feuchtigkeit ca. das 35-fache seines Eigengewichts. Das Netzmaterial 24 bildet
hier einen Abschnitt der Innenhaut 4.
[0069] Ein Fleecematerial 26, z.B. "Aquatrans", wird im Flankenbereich 28, d.h. seitlich
im Futter der Jacke 2 angebracht, wo z.B. die Hand des Trägers das Futter zu dessen
Körper drückt. Das Fleecematerial 26 ist weich, atmungsaktiv und feuchtigkeitsabsorbierend.
Insbesondere "Aquatrans" besteht aus Mikrofasern mit Kapillarwirkung und absorbiert
Feuchtigkeit und leitet diese nach außen deutlich besser ab als andere vergleichbare
Materialien. So bleibt das Futter, insbesondere die Innenhaut 4 der Jacke 2 trocken
und deswegen funktionsfähig. Auch das Fleecematerial 26 bildet einen Abschnitt der
Innenhaut 4. "Aquatrans" ist ein Feuchtigkeit aufsaugender und atmungsaktiver Stoff.
Das Dreiebenensystem, bestehend aus Mikrofasern, dank einem Kapillareffekt, saugt
vom Körper des Trägers abgegebene Feuchtigkeit (Schweiß) auf und führt diese an die
Oberfläche der Jacke 2. So wird erreicht, dass die inneren Stoffe der Jacke, d.h.
die Innenhaut, stets trocken gehalten werden.
[0070] Ein vergleichbares Material ist "Hydroplus". Hierbei handelt es sich um ein wasseraufsaugendes
hochtechnologisches Polymer, das von japanischen Faserforschern entwickelt wurde.
Es weist eine besondere Netzstruktur auf und zeigt die Fähigkeit, Flüssigkeit schnell
aufzunehmen und von Feuchtigkeit zu befreien. Seine Saugfähigkeit ist 35-mal höher
als sein Gewicht.
[0071] Im Achselbereich 30 und im mittleren Lendenbereich 32 der Jacke 2, also im Bereich
der Achselhöhlen und in der Lendengegend des Trägers, ist ein weiterer Stoff verarbeitet,
der einen Teil der Innenhaut 4 bildet. Dieser stellt ein Transportelement 33 dar.
Die Aufgabe besteht darin, Feuchtigkeit in den Futterbereich 8 zu transportieren,
aber auch gewonnene Wärme in den Futterbereich 8 einzuleiten, um dieses gleichmäßig
im Futter der Jacke 2 zu verteilen. Hierbei handelt es sich z.B. um ein 3D-strukturiertes
formstabiles 3D-Material 34, z.B. das Material "Spacetec". Dieses sorgt für eine bessere
Luftzirkulation im Inneren der Jacke 2, d.h. im Futterbereich 8 und dient so zum Entfernen
von überschüssiger Wärme und Feuchtigkeit zum Außenraum hin. Dank eines einzigartigen
Herstellungsprozesses des dreidimensionale (3D)-Stoffes "Spacetec" besitzt dieser
Stoff folgende mehrfache funktionale Eigenschaften: Die 3-D- Konstruktion stellt eine
gute Luftzirkulation sicher und fördert daher die Luftdurchlässigkeit der Innenhaut
4 zum Futterbereich 8 hin. Die 3-D-Struktur gewährleistet eine gute Formstabilität
des 3D-Materials 34, auch eine Form-Regenerierung nach Deformation. Das 3D-Material
34 bildet eine Art formstabilen Lufteinlass vom Innenraum der Jacke zum Futterbereich
8 hin. Das Material ist waschbeständig. Der Stoff zerreist und zersetzt sich nicht
bei Maschinenwäsche. Das Material ist außerdem umweltfreundlich, wird entsprechend
ISO 14001 hergestellt und kann wiederverwertet werden. Dank dem Aufbau des 3D-Materials
34 und den Temperaturunterschieden in der Jacke 2 zirkuliert die Luft in allen Schichten
des Futters und bietet dadurch optimale und gleichmäßige Wärmeverteilung in der Jacke
2.
[0072] Durch die genannten Materialien, insbesondere das Netzmaterial 24 und das 3D-Material
34 im Zusammenwirken mit möglicher Luftzirkulation im Futterbereich 8 ist ein Luftkanal
36 in der Jacke 2 gebildet, in dem Luft zwischen den verschiedenen Bereichen der Jacke
2 zirkulieren kann. Der Luftkanal ist in Figur 3 durch Strichelung nur schematisch
angedeutet, der tatsächliche Verlauf des Luftkanals 36 kann beliebig variieren und
sich über beliebige Jackenbereiche erstrecken, so lange Luftzirkulation ermöglicht
ist. Aufgrund des Temperatur-Unterschieds in den oberen und unteren Teilen der Jacke,
entsteht eine Vermischung von warmer und kalter Luft im Futterbereich 8. Die eingesetzte
Stoffe und deren Zusammenspiel sorgen durch freie Zirkulation der Luft im Luftkanal
36 für ein Durchlüften des Futters. Dieses System kann auch als "Back Ventilation
System (BVS)" bezeichnet werden, da eine Luftzirkulation hauptsächlich entlang des
Rückens des Trägers erfolgt. Die gezielte Verteilung der verschiedenen genannten Stoffe
und Komponenten in der Jacke 2 wird auch als Klimaregelung oder "Climate Control"
bezeichnet. Insbesondere ist damit das Zusammenwirken der Systeme "ComforTemp", "Aquatrans",
"WarmSave" und "Back Ventilation System" gemeint. "Climate Control" ist eine Art "Klimaanlage"
für eine Jacke 2.
[0073] Das "Back Ventilation System (BVS)" wirkt z.B. bei einer Erhöhung der Temperatur
wir folgt: Der Bereich der Achseln des Trägers (Achselbereich 30 der Jacke 2) ist
der Bereich mit höchster Temperatur. In diesem Bereich sind die speziellen Einlagen
aus 3D-Material 34, d.h. 3D-netzförmigem Stoff vorgesehen. Hier wird die überschüssige
Wärme ins Innere der Jacke 2, also den Futterbereich 8 geleitet. Dort befindet sich
der Luftkanal 36, wo durch Zirkulation die Vermischung mit kälterer Luft stattfindet.
Die zirkulierende Luft trifft auf das Speicherelement 22, welcher - je nach Bedarf
entweder Wärme absorbiert oder die zirkulierende Luft erwärmt. Überflüssige warme
Luft steigt dabei in die obersten Schichten der Jacke 2, d.h. in Richtung zur Außenhaut
6 hin, auf und wird erfolgreich aus der Jacke durch den Außenstoff, also die Außenhaut
6 abgeleitet. Diese ist vorzugsweise als Membran ausgebildet. Mit einer Erwärmung
in der Jacke 2 geht auch eine vermehrte Schweißproduktion des Trägers einher. Da im
unteren Bereich des Rückens dank des Netzmaterials 24 Feuchtigkeit absorbiert wird,
wird so für einen permanent trockenen Zustand des Rückens des Trägers gesorgt.
[0074] Der Futterbereich 8 im unteren Bereich des Rückens ist vom übrigen Futterbereich
8 der Jacke durch eine Trennwand 102 abgeteilt. So entstehen in der Jacke zwei Kammern
104a,b. Im Bereich des Luftkanals 36ist in die Trennwand ein Ventilator 106a mit Förderrichtung
108 (je nach Bedarf zwei entgegengesetzte Richtungen) eingebracht. Die Zirkulation
von Luft in der Jacke 2 wird durch den Betrieb des Ventilators 106a in jeweils gewünschter
Förderrichtung 108 unterstützt. Energiespeicher, Sensoren und Steuerung für den Ventilator
106a sind in Fig. 3 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
[0075] Die Außenhaut 6 ist aus einem Funktionsstoff gebildet, der Schutz vor äußerlichen
ungünstigen Faktoren bieten soll. Dieser ist z.B. der Stoff "Nano-Lite". Dieser ist
einer der leichtesten (ca. 135gr/m2) und funktionalsten Drei-Lagen-Stoffe. Die Dreilagen-Konstruktion
ist ein Spitzenprodukt der heutigen Stoffindustrie, bei dem drei unterschiedliche
Stofflagen zusammengeklebt werden. Eine erste Lage besteht aus einem Stoff hoher Dichte.
Dieser Stoff ist mit der speziellen Nano-Flüssigkeit "DWR" durchtränkt, dank welcher
Wasser abrollt, ohne in den Stoff zu gelangen. Eine zweite Lage besteht aus einer
hoch atmungsaktiven Membran, deren Luftdurchlässigkeit bei über 15000 Gr./m2/24 liegt.
Dies schafft einen zusätzlichen Schutz gegen Wind und Wasser. Eine dritte Lage ist
ein leichtes Netz, das der ganzen Konstruktion Stabilität gewährt, ohne die luftdurchlässige
Fläche zu verringern. Der "Nano-Lite"-Stoff ist leicht, hoch atmungsaktiv und bietet
Schutz vor Wind, Schnee und Regen.
[0076] "STRONGTEX WICKING" ist ein sehr reißfester Stoff (dessen Reißfestigkeit liegt bei
über 500t.) mit einer besonderen Beschichtung "WICKING", die es ermöglicht, die Körperfeuchtigkeit
aufzusaugen und die Flüssigkeit in die oberen Schichten der Jacke zu transportieren.
Außerdem lässt der Stoff die Luft durch das Material zum Körper.
[0077] Neben den erläuterten Technologien weist die Jacke 2 noch mehrer "Optionen" auf:
Ein Temperaturmessgerät 37, hier in Form eines Thermometers 38, misst die innere Temperatur
in der Jacke 2.
[0078] Fig. 5 zeigt das auf dem Sichtfenster 10 platzierte Thermometer 38 als flexibles
Streifenthermometer im Detail. Nur jeweils etwa eines der Felder 40 mit jeweiligen
Temperaturangaben "16°C" bis "38°C" ist im Betrieb lesbar, wenn das Thermometer 38
eine entsprechende Temperatur misst. Ein Bereich 42 markiert den Bereich einer Wohlfühltemperatur
"COMFORT" für die Innentemperatur der Jacke 2.
[0079] Die Jacke 2 weist außerdem anatomisch geformte Ärmel 16 auf. Am Kragen der Jacke
2 kann ein nicht dargestellter, abnehmbarer Pelz angebracht werden. Alternativ oder
zusätzlich ist dort auch eine abnehmbare Kapuze anbringbar. Die Jacke verfügt über
nicht näher erläuterte Taschen für Papiere und Geldbörse. Eine weitere Tasche 44 weist
ein Schirmelement 46 auf, das in Fig. 3 nur schematisch gestrichelt angedeutet ist.
Dieses ist auf der dem Träger zugewandten Seite der Tasche 44 angeordnet. Die Tasche
44 eignet sich daher z.B. als Mobil-Telefon-Tasche, da vom Mobiltelefon abgestrahlte
elektromagnetische Strahlung durch das Schirmelement 46 vom Träger ferngehalten wird.
[0080] Im vorderen Bereich eines Ärmels 16 befindet sich eine in den Figuren 3-5 nicht gezeigte
Schlüsseltasche. Eine besonders große Tasche 48 ("Big pocket") dient zur Aufnahme
eines handelsüblichen Smartphones oder Tablet-PCs. Auch diese Tasche kann mit einem
Schirmelement 46 versehen sein, um z.B. elektromagnetische WLAN- oder Bluetooth-Strahlung
des Tablet-PC vom Träger der Jacke 2 abzuschirmen.
[0081] Über einem nicht dargestellten Gürtel der Jacke 2 kann eine Kulisse mit reißfesten
Zubehör, z.B. "DURAFLEX" vorgesehen sein. Nicht dargestellte Lichtreflektoren bieten
z.B. Sicherheit auf Verkehrsstrassen. Ebenfalls nicht dargestellte innere Manschetten
an den Enden der Ärmel 16 verhindern das Eindringen von Kälte oder Schnee in den Ärmel
16.
[0082] Die Jacke 2 ist weiterhin mit mehreren Reißverschlüssen 50 und Etiketten 52 versehen,
die z.B. den Hersteller der Jacke oder in der Jacke 2 verwendete Stoffe bzw. deren
Markennamen kennzeichnen.
Bezugszeichenliste
[0083]
- 2
- Jacke
- 4
- Innenhaut
- 6
- Außenhaut
- 8
- Futterbereich
- 9
- Isoliermaterial
- 10
- Sichtfenster
- 12
- Schulterbereich
- 14
- unterer Bereich
- 16
- Ärmel
- 17
- Armbereich
- 18
- Rückenbereich
- 20
- Wärmereflektor
- 22
- Speicherelement
- 23
- mittlerer Bereich
- 24
- Netzmaterial
- 26
- Fleecematerial
- 28
- Flankenbereich
- 30
- Achselbereich
- 32
- mittlerer Lendenbereich
- 33
- Transportelement
- 34
- 3D-Material
- 36
- Luftkanal
- 37
- Temperaturmessgerät
- 38
- Thermometer
- 40
- Feld
- 42
- Bereich
- 44
- Tasche
- 46
- Schirmelement
- 48
- Tasche
- 50
- Reißverschluss
- 52
- Etikett
- 102
- Trennwand
- 104a,b
- Kammer
- 106a-c
- Ventilator
- 108a-c
- Förderrichtung
- 110
- Außenraum
- 112
- Steuereinheit
- 114a,b
- Sensor
- 116
- Energiespeicher
- 118
- Ladestation
- 120
- Energiequelle
- 122
- Jackensystem
- 124a,b
- Kontakt
- 126a,b
- Energiesender, -empfänger
- d,dmax,dmin
- Dicke
- Aa,b
- Ausgangssignal
- L
- Ladeposition