DE19723413A1 - Hitzeschutzkleidung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Hitzeschutz für Mensch und Tier.

Angaben zur Gattung

Mit Hilfe der "Hitzeschutzkleidung" soll auf preiswerte Art und ohne Aufwand an Fremdenergie ein wirkungsvoller Hitzeschutz erreicht werden.

Stand der Technik

In den heißen Ländern tragen die Menschen entweder nur sehr spärliche Bekleidung, oft in Verbindung mit einem großen Sonnenhut, oder aber sehr stoffreiche Kleidung, wie der Burnus der Araber.

Auch die Verwendung von Fächern zur Körperkühlung ist bekannt. Die Verwendung von Sonnenschirmen ist bekannt.

Neu ist dagegen das Zusammenwirken und die mehrfach inandergreifende und sich gegenseitig unterstützende Wirkung der neuen Hitzeschutzkleidung, neu ist die große Oberfläche, die Anzahl, Größe und Verteilung der Löcher, die aktive, zielgerichtete Winderzeugung, das wirkungsvolle Kühlungsfächeln am ganzen Körper, die dauernde Bewegung der Kleidung, die gute Zugänglichkeit der Umgebungsluft zum Körper hin bei gleichzeitiger Aussperrung der Sonnenstrahlen, die körperferne Absorption der Sonnenstrahlen und die Abgabe der Sonnenenergie als Wärmeenergie auf einem niedrigen Temperaturniveau aufgrund der sehr großen Oberfläche, sowie die Beruhrung auch der körperzugewandten Seite der Kleidung mit der Außenluft und somit noch weiter verbesserte Wärmeabgabe.

Kritik des Standes der Technik

Die spärliche Bekleidung erlaubt die Zutritt von Umgebungsluft an den Körper, aber sie schützt nur wenig vor der Hitzewirkung der Sonnenstrahlen.

Der stoffreiche Burnus schützt gut vor den Sonnenstrahlen, aber er gestattet der Umgebungsluft nicht so gut den Zutritt an die Körperoberfläche.

Bei der bisherigen Sonnenschutzkleidung wird die Schweißverdunstung an der Hautoberfläche (das ist die natürliche Körperkühlung) nicht hinreichend unterstützt, und der Schweiß läuft kühlungsmäßig nutzlos in Tropfenform am Körper herunter oder wird von der Kleidung aufgesaugt und dort gespeichert oder an der Außenseite der Kleidung als Wasserdampf an die Umgebung abgegeben. Das bringt für die Körperkühlung nur wenig oder gar nichts, da die Verdunstungsenergie (des Schweißes) nicht an der Haut, sondern an anderer Stelle in einiger Entfernung entzogen wird.

Die Handfächer bisheriger Bauart erfordern ständige Handarbeit und fächern meist nur dem Kopf und der Brust Kühlung zu, nicht aber dem ganzen Körper.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hitzeschutzkleidung zu schaffen, welche bei vertretbaren Kosten eine wesentlich bessere Wirkung hat als die bisher üblichen Kleidungsarten. In einer heißen Umgebung soll sich der Mensch in dieser Kleidung behaglicher fühlen und über längere Zeit eine höhere Leistung erbringen können als in der bisher üblichen Bekleidung. Die Lösung soll sich außer für die Bekleidung des Menschen auch für Tiere eignen.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit Abstandhaltern die Kleidung in einigen Millimetern Abstand von der Hautoberfläche gehalten wird, sie berührt die Haut nicht, die Haut ist fast vollständig luftumspült.

Die Kleidung weist weist - über die Fläche verteilt - viele Löcher auf (insbesondere in Streifenform, insbesondere auch größere Löcher), so daß die Umgebungsluft auf kurzem Wege an jede Stelle der Hautoberfläche gelangen kann.

Durch die Körperbewegung bewegt sich auch die Kleidung etwas und fächelt dadurch ständig die Luft vom Körper durch die vielen großen Öffnungen weg, und Umgebungsluft an den Körper hin.

Durch diesen Luftaustausch wird die Schweißverdunstung und somit die Körperkühlung gefordert, denn ständig wird die wasserdampfangereicherte an der Haut anliegende Luftschicht aufgrund der Ganzkörper-Fächelwirkung der neuen Kleidung durch wasserdampfaufnahmefähigere Luft aus der Umgebung ersetzt.

Da aufgrund der Löcher und der Fächelwirkung auch die Innenseite der Kleidung mit der Außenluft in Berührung steht, steht eine viel größere wirksame Oberfläche für den Wärmeübergang Kleidung/äußere Umgebungsluft zur Verfügung, so daß die Kühlungswirkung der Kleidung noch erhöht wird.

Die Löcher sind nach außen durch Stofflappen abgedeckt, die nur an einer Stelle angenäht sind, und somit wie eine Fahne flattern können. Durch Abstandhalter werden auch diese Stofflappen daran gehindert, die Löcher vollständig zuzudecken. Diese Stofflappen verhindern, daß die Sonnenstrahlen durch die Löcher hindurch bis zur Hautoberfläche gelangen können. Zudem wirken auch sie wie Fächer, die zusätzlich die Luft bewegen.

Durch Faltung kann die Oberfläche der Kleidung noch vergrößert werden und somit die Wärmeübergangsfläche erhöht werden (die Sonnenstrahlen werden "verdünnt", die Kleidung "beschattet sich selbst").

Erzielbare Vorteile

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind darin begründet, daß die Sonnenstrahlen und Wärmestrahlen der Atmosphäre und des Bodens vom Körper weggesperrt werden, dagegen der Zutritt der Umgebungsluft nur ganz wenig behindert wird und durch die Fächerwirkung sogar noch sehr stark gefördert wird.

Durch die Fächelwirkung an der Hautoberfläche, fast am ganzen Körper (=sehr großflächig) wird unmittelbar an der Hautoberfläche ständig ein Luftstrom erzeugt, der sehr stark kühlend wirkt.

Durch das Vorbeistreichen der Außenluft an der Kleidung zur Hautoberfläche hin erwärmt sich die Luft ein wenig an der Kleidung, dadurch wird das Wasserdampfaufnahmevermögen der Luft noch erhöht, was insbesondere im schwülheißen Klima für die Körperkühlung vorteilhaft ist. Durch die sehr große Oberfläche und durch die Nutzung auch der innenseitigen Oberflächen für die Energieabgabe an die Außenluft werden die Energiedichten verringert und die Wärmeübertragungsvorgänge gefördert.

Mit der neuen Hitzeschutzkleidung fühlen sich Menschen und auch Tiere in trocken-heißen und in feucht-heißen Klimagebieten viel wohler als bei der bisher üblichen Hitzeschutzkleidung. Die neue Hitzeschutzkleidung ist nützlich für alle, die sich in heißen Klimaten aufhalten.

Ein weitere Vorteil ist es, daß die innere Stoffschicht fast gar nicht mit der Haut in Berührung kommt, und die äußeren Stoffstücke noch weniger. Es können deshalb besonders billige Stoffe verwendet werden, unter Umständen auch Kunststoffolie.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in Zeichnung Bild 1 bis 6 dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es handelt sich um eine neue Hitzeschutzkleidung, vor allem für Brust und Rücken des Menschen, bestehend aus Abstandgebern, Abstandverteilern (welche auch für die mechanische Festigkeit sorgen), Stoffschicht mit Löchern, die in der Fläche verteilt sind, um einerseits die Sonnenstrahlen weitgehend vom Körper fernzuhalten, und andererseits der Umgebungsluft den Zugang zur Hautoberfläche nicht zu versperren, sowie aus weiteren Abdeckungen für die Löcher, und Abstandhaltern für die Abdeckungen, damit auch die Löcher gegen den Durchtritt der Sonnenstrahlen auf die Hautoberfläche geschützt sind, aber auch der Luftdurchgang möglich ist, so daß die Energie der Sonnenstrahlen vom Körper ferngehalten und auf niedrigem Temperaturniveau an die Umgebung abgegeben wird, und zugleich die im Körperinneren erzeugte Körperwärme durch die optimal unterstützte Schweißverdunstung an der Hautoberfläche sehr gut vom Körper weggeführt wird.

Bezugszeichenliste

1

Abstandmacher

2

Abstandverteiler, sorgen für mechanische Festigkeit

3

innere Stoffschicht

4

Löcher in der inneren Stoffschicht

5

äußere Stoffstücke, Abdeckung der Löcher in der inneren Stoffschicht

6

Nahtstelle

7

Einlagestück

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1 Mensch, Abstandmacher

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2 Mensch, Abstandmacher, Abstandverteiler

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3 Mensch, innere Stoffschicht, Löcher in der inneren Stoffschicht (Abstandmacher, Abstandverteiler sind in dieser Zeichnung weggelassen)

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4 Mensch, innere Stoffschicht, Löcher in der inneren Stoffschicht, und äußere Stoffstücke (Abstandmacher, Abstandverteiler sind in dieser Zeichnung weggelassen)

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5 Detailansicht von innerer Stoffschicht, Löchern, äußeren Stoffstücken links im Querschnitt, rechts in der Ansicht von außen

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6 wie

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5, zusätzlich noch ein Einlagestück als Abstandmacher für die äußeren Stoffstücke

Die Bilder sind schematisch und nicht maßstabsgerecht, sie zeigen nur das Grundsätzliche der Wirkungsweise der neuen Hitzeschutzkleidung.

Claims (11)

1. "Hitzeschutzkleidung" dadurch gekennzeichnet, daß
mittels Abstandmachern (insbesondere in Gestalt von Zwischenstücken, wobei diese aus einem kleinen aber dicken Stoffstück bestehen können) ein Abstand von der Hautoberfläche des Menschen nach außen in der Größenordnung von einigen Millimetern bis einigen Zentimetern erzeugt wird, und daß
mittels Abstandverteilern (insbesondere in Gestalt von Schnüren oder Gummibändern oder Netzen oder Stäben, die auf den Abstandmachern aufliegen und mit diesen befestigt sein können) dieser Abstand über die Fläche verteilt wird, wobei der Flächenbedarf von Abstandmachern und Abstandverteilern nur einen geringen Anteil der der Hautoberfläche ausmacht, der Rest der Hautoberfläche bleibt frei und unbedeckt von Abstandmachern oder Abstandverteilern, und daß
darauf sich ein Stoff mit in der Fläche verteilten Löchern befindet, wobei diese Löcher vorzugsweise recht groß sein können und streifenförmige Gestalt haben können, und der Stoff sich somit in dem durch Abstandhalter und Abstandverteiler bestimmten Abstand zur Haut befindet, wobei dieser Stoff größenordnungsmäßig 80% bis 90% der Fläche (der Hautoberfläche) bedeckt, die Löcher die restlichen 20% bis 10%, so daß einerseits die Sonnenstrahlen zum übergroßen Anteil von der Hautoberfläche ferngehalten werden, die Haut andererseits durch die Löcher hindurch nur wenig gehindert von der äußeren Umgebungsluft erreicht werden kann, und daß
der Stoff sich durch die Körperbewegungen ebenfalls bewegt, hin und her schwingt und flattert, und somit wie ein Ganzkörper-Fächer wirkt, und ständig am ganzen oder fast am ganzen Körper die anhaftende Luft-Grenzschicht, die aufgrund der Schweißverdunstung weitgehend wasserdampfgesättigt ist, durch die Fächerwirkung hinweggefächelt und durch wasserdampfaufnahmefähigere Umgebungsluft ersetzt wird, was die Schweißverdunstung an der Hautoberfläche und somit die Körperkühlung sehr stark verbessert, wobei dieser Luftaustausch durch die Löcher aufgrund ihrer Einzelgröße, Gesamtgröße, Verteilung über die Fläche ermöglicht wird, und daß
vor den Löchern des Stoffes, sich jeweils ein Stoffstück befindet, auch dieses mit Abstandhaltern, die einen Mindestabstand gewährleisten, wobei das äußere Stoffstück etwas größer ist als das innenliegende Loch, somit das Loch links und rechts, oben und unten überdeckt wird, so daß einerseits die Sonnenstrahlen auch an den Lochstellen nicht bis auf die Hautoberfläche hindurchdringen können, die Umgebungsluft aber durch den Abstand zwischen innerer Stoffschicht und äußeren Stoffstücken bis zu den Löchern der inneren Stoffschicht vordringen und durch diese bis zur Hautoberfläche kann, und daß
die innere Stoffschicht teilweise durch die äußeren Stoffstücke beschattet wird, so daß die körpernahe Stoffschicht einer geringeren Wärmebelastung ausgesetzt ist, und daß
die äußeren Stoffstücke, die sich vor den Löchern befinden, ebenfalls beweglich sind, insbesondere daß sie nur an einer Seite mit der inneren Stoffschicht verbunden sind und die anderen Seiten frei beweglich sind wie bei einer Fahne,
und daß die äußeren Stoffstücke durch ihre Flatterbewegungen wie ein Fächer wirken und die Luft durch die Löcher der inneren Stoffschicht hindurchfächeln und den Luftaustausch an der Hautoberfläche verbessern, und daß
die Sonnenstrahlen teilweise von den äußeren Stoffstücken und teilweise von der inneren Stoffschicht absorbiert, werden und daß
die Hitzeschutzkleidung sich durch die absorbierte Sonnenstrahlung erwärmt und auch durch die absorbierte vom Körper ausgehende Wärmestrahlung, aber sie diese Wärmemenge sehr viel besser als etwa ein normales Hemd an die Umgebung abgeben kann, durch die große Gesamtoberfläche der inneren Stoffschicht und der der äußeren Stoffstücke zum ersten und die Winderzeugung durch die Hitzeschutzkleidung zum zweiten und die Größe und Anordnung der Löcher und Abstände zum dritten, die es (in Verbindung mit der Winderzeugung) erlaubt, das sowohl die Innenseite als auch die Außenseite jeder Stoffschicht und jedes Stoffstückes mit der äußeren Umgebungsluft in Berührung kommt und somit Wärmeenergie an diese abgeben kann (während beim normalen Hemd nur die Außenseite der Kleidung mit der äußeren Umgebungsluft in Berührung kommt) und zum vierten der Wärmeübergang Stoff/Umgebung allein schon durch den selbsterzeugten Wind verbessert wird, da sich dadurch der Wärmeübergangsfaktor erhöht,
und daß auch durch diese gegenüber der normalen Kleidung verbesserte Wärmeabgabe an die Umgebung die Hitzebelastung des Körpers verringert wird, und daß
die neue Hitzeschutzkleidung somit durch die Freihaltung der Hautoberfläche, die fast vollflächig von ständig erneuerter Luft umspült wird, durch die aktive Winderzeugung, durch die Größe und Anordnung der Löcher, und durch die Möglichkeit des Luftaustauschs die Schweißverdunstung an der Hautoberfläche und somit die Körperkühlung stark fördert, und durch die Aussperrung der Sonnenstrahlen, durch die Selbstbeschattung und durch die Nutzung aller Oberflächen für die Energieabgabe an die äußere Umgebung, durch die Verbesserung der Energieabgabe an die äußere Umgebung durch den selbsterzeugten Wind sowie durch die Vergrößerung der Oberflächen die Hitzezufuhr zum Körper stark vermindert.

2. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Fältelung (Faltung) die Oberfläche der inneren Stoffschicht und/oder der äußeren Stoffstücke erhöht wird, somit die Selbstbeschattung und die Wärmeübergangsfläche erhöht werden und somit die Hitzeschutzwirkung erhöht wird.

3. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nur die innere Stoffschicht mit den Löchern verwendet, die äußeren Stoffstücke aber wegläßt,
wodurch zwar einerseits einige Sonnenstrahlen bis auf die Hautoberfläche gelangen können, andererseits aber die große Masse der Sonnenstrahlen dennoch von der Hitzeschutzkleidung aufgefangen wird, so daß ebenfalls eine sehr gute Hitzeschutzwirkung erzielt wird und der Aufbau wird einfacher, die Herstellungskosten werden geringer und das Waschen dieser vereinfachten Ausführung ist ebenfalls einfacher,
wobei diese Ausführung der Hitzeschutzkleidung auch in Verbindung mit der Oberflächenvergrößerung durch Faltung gemacht werden kann, um die Wirkung zu verbessern.

4. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Stoffstücke jeweils nicht nur ein, sondern mehrere Löcher überdecken können und daß die Löcher auch klein sein können.

5. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flatterfähigkeit der inneren Stoffschicht dadurch gewährleistet wird, daß sie nicht ganz straff auf den Abstandmachern und Abstandverteilern aufliegt, sondern etwas größer ist, so daß Bewegungsspielraum vorhanden ist.

6. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flatterfähigkeit der inneren Stoffschicht und/oder der äußeren Stoffstücke durch eine elastische Aufhängung, insbesondere durch eine Befestigung mit Hilfe von Gummischnüren, erhöht wird, so daß die Winderzeugung durch die neue Hitzeschutzkleidung erhöht wird,
wobei durch die Wahl der passenden Abmessungen von elastischer Aufhängung und schwingenden Stoffen das Resonanzverhalten auf die Bewegungen des menschlichen Körpers abgestimmt werden kann, was die Gesamtwirkung nochmals erhöhen kann.

7. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Stoffstücke, welche die Löcher der inneren Stoffschicht gegenüber den Sonnenstrahlen abdecken, keine Abstandhalter brauchen, sondern aufgrund ihres Flatterns die Löcher von selbst, zumindest zeitweilig, was aber ausreichend ist, für den Luftdurchgang freigeben.

8. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in angepaßter Form auch für Tiere verwendet werden kann, insbesondere für Pferde. Denn Pferde schwitzen ähnlich wie der Mensch. Sie müssen bisher nach dem Reiten trockengerieben werden, ein Hinweis dafür, daß sie mehr Schweiß absondern, als zeitgleich verdunsten kann.

9. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile der Hitzeschutzkleidung Abstandmacher, Abstandhalter, innere Stoffschicht und äußere Stoffstücke voneinander lösbar sind, um das Waschen und die Reparatur zu vereinfachen.

10. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Stoffstücke mit einer Seite an der Oberkante der Löcher angenäht werden, und zwar so, daß die Stoffstücke beim Annähen nach oben zeigen, und nach dem Annähen nach unten gebogen werden, und somit die Löcher abdecken. Aufgrund der Schwerkraft bleiben sie unten, aber die 180-Grad-Biegung verschafft einen Abstand zwischen innerer Stoffschicht und äußeren Stoffstücken und sie erleichtert auch das Hin- und Herschwingen der äußeren Stoffstücke.

11. "Hitzeschutzkleidung" gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußeren Stoffstücke mit einer Seite an der Oberkante der Löcher angenäht werden, und zwar so, daß die Stoffstücke beim Annähen nach oben zeigen, und nach dem Annähen nach unten gebogen werden, und somit die Löcher abdecken. Aufgrund der Schwerkraft bleiben sie unten, aber die 180-Grad-Biegung verschafft einen Abstand zwischen innerer Stoffschicht und äußeren Stoffstücken und sie erleichtert auch das Hin- und Herschwingen der äußeren Stoffstücke
und das in das Innere der 180-Grad-Biegung noch ein Einlagestück als Abstandmacher eingelegt wird.