JP2008509291A

JP2008509291A - 気体分配衣服

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Publication number: JP2008509291A
Application number: JP2007524832A
Authority: JP
Inventors: デイシー，ポール; ファーンワース，ブライアン
Original assignee: ゴアエンタープライズホールディングス，インコーポレイティド
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: ATE484202T1; AU2005327125A1; CA2575757A1; EP1773143B1; IL181064A0; ES2353218T3; CN101022741B; US20060026743A1; DE602005024142D1; HK1097705A1; AU2005327125B2; EP1773143A2; DK1773143T3; WO2006085998A2; WO2006085998A3; PL1773143T3; CA2575757C; CN101022741A; JP5198860B2

Abstract

実質的に気体不透過性の第１の基材（２）と、取り付けられて空洞（１１）を形成する気体透過性の第２の基材（３）とを含む、着用者の体を冷却するための衣服（１）を記載する。第１及び第２の基材の少なくとも１つは、空洞内部の表面に複数の隆起した突起を含み、気体透過性の第２の基材は空洞に対して外側であって着用者の体に近接する表面に複数の隆起した突起を含む。気体が空洞に流入し、気体透過性の第２の基材を通って空洞から出るように、空洞は気体供給源への接続に適合している。冷却衣服は軽量かつ適合性であり、持ち運びするためつながれていなくてもよい。

Description

本発明は人体の気体分配衣服に関し、好ましくは換気冷却衣服に関する。実施態様の１つは、有害な化学的、生物的、又は他の環境的な危険から着用者を防護するよう設計された、シールされたオーバーオールスーツ及び呼吸システムを装着する着用者が使用するための換気冷却衣服を対象としている。また、換気冷却媒体として濾過した周囲空気を使用するように適合可能であることも、本発明の換気冷却衣服の機能である。さらにこの衣服に望ましい特性は、高い冷却能力、軽量、嵩張らない、良好な可撓性、及び高い水蒸気透過性であって、これら全てが着用者の快適さに寄与する。

不適切な熱放散に長期間人間をさらすと体温上昇（熱ストレス）につながり、これは不快感、疲労の増大、肉体的及び知的能力の低下、及び極端な場合は死亡のような望ましくない影響によって示されることがよく知られている。３８℃を超える人体の中核温は、例えば意思決定の障害及び反応時間の増大につながり、４０℃を超える中核温は、生理的ダメージ及び致死の原因となりうる。体温上昇は、外部源からの熱蓄積、活動に起因する代謝過程、又は両方の組み合わせが原因となって生じうる。消防隊員のような人員、毒性の又は一般に有害な清掃作業に従事する人のような「危険性物質」作業員、及び有害な製造物を取り扱う化学プラント作業員は、そのような熱ストレスの犠牲者となりうる。そのような人員は、実質的に完全にシールされた衣服を通常は着用しなければならず、その衣服は、人間の皮膚及び衣服全体の周囲空気流により自然に発生するであろう冷却効果を大幅に妨げる。

熱ストレスの発症を防ぐために考えられる方策の１つは、必要に応じて冷却された冷却ガス、通常は空気を、対象となる体全体に吹き付けることであり、対流冷却及び蒸発冷却の組み合わせによりその対象が冷却される。熱ストレスの影響を最小限にするための、中程度の活動をしている対象に供給する冷却の平均所望量は、胴体面積全体で最低１００ワットであることが熱ストレスの影響の研究で示されている（参照文献："Techniques for Estimating Ventilation Requirements for Personal Air-cooling Systems", J. W. Kaufman, Naval Air Warfare Center Report NAWCADPAX-99-92-TR）。

対象の「空冷」を実現するために様々な方法が提案されている。例えば、Frimらの米国特許第５２４３７０６号の開示するシステムはそのような１つの方法である。この参照文献の開示する衣服構造には空気不透過性層及び空気分配層が含まれ、それらは波形のメッシュスペーサ層を間にして、そのスペーサ層に一緒に取り付けられている。さらに別のメッシュスペーサ層が空気透過性層と着用者の体との間に配置されている。冷却空気は空気透過性層と空気不透過性層との間の空間に供給され、空気透過性層から出て、着用者の体全体に分配される。衣服を多層構造とし、かつ波形スペーサ層を包含させると、衣服の可撓性、フィット感及び快適性が大幅に損なわれ、上に定義した望ましい基準に合致しなくなることが多いと思われる。また、空気流に対してメッシュ布帛が比較的高い抵抗を持つため、持ち運び可能な（又はつながっていない）システムにおいて容易に得られない高圧の空気源を必要とする。

Elsherifらの米国特許第５５６４１２４号では、体の選択した領域に空気を導入するために、連続気泡フォームのような空気透過性材料の領域を組み合わせた衣服を含む、個人用換気装置が開示されている。このシステムにはバッテリ駆動の送風ユニットも含まれ、必要に応じて電熱式加熱もしくは冷却装置、又はフィルタも含まれる。胴体の全領域に関して冷却空気が換気される面積が小さい場合、この参照文献に開示されている衣服の冷却能力は非常に制限されて、上に定義した冷却基準に合致しなくなることが多いと思われる。

Weberの米国特許第５９７０５１９号には、空気不透過性層と空気透過性層との簡単な２層構造を含み、それぞれの層が最小限の厚さであって、空気が吹き込まれる空洞を画定している、医療従事者用の冷却衣服が開示されている。放射性物質シールドのような重い前掛けの下に衣服を着用したときにその領域で衣服が壊れることを防ぐため、肩領域を除く空洞にはスペーサ、又は中間材料もしくは中間構造体がない。そのようなシステムの明らかな欠点の１つは、空洞内部の空気流を制御する中間層がないために、空気の分配が不均一になることである。さらに別の欠点は、内側の空気透過性層と着用者の体との間の空気分配を制御する手段を欠いていることである。そのような機構がないことは、着用者の体のいくつかの領域、特に空気注入口の隣にて過度の冷却を引き起こす一方、別の領域では十分な冷却が供給されない場合がある。上述のシステムの欠点を克服することが、本発明の目的である。

本発明は気体分配衣服システムを対象としており、このシステムは、有害又は有毒な環境中に加えて、消防隊員、クリーンルーム作業者、又は病院の手術室での作業者のように、対象が高い熱ストレス状況にさらされる他の用途で使用されるもののような、シールされた衣服と一緒に使用できる。好ましい実施態様では、気体分配冷却衣服システムは、胴体のみに冷却空気を送達するベストを含んでいるものが最も簡便であるが、袖付きのジャケット、袖及び脚部付のカバーオール、又は体の特定の領域に冷却空気を送達する他の任意形状であってもよい。最適の快適性及び冷却効率のためには、衣服が着用者の体型にぴったりと適合していることが望ましい。

本発明の目的は、冷却気体を周囲の空気とすることが可能であって、その空気を濾過して冷却空気から不要な成分を除去可能にすることである。また冷却気体は、気体温度を下げるために熱交換機を通してもよく、あるいは冷却容量をさらに増加するために除湿機を通してもよい。さらに、約３５℃の周囲温度の空気を使用する最も効率的な冷却は、対象全体に約４〜８リットル／秒（Ｌ／ｓ）の空気流をもたらすことによって実現され、その空気流は対象の体から約４ｍｍ以下の層に制限すべきことが分かっている。

本発明の他の目的は、長時間にわたって、着用者が受ける自然冷却に加えて高度の冷却を着用者に提供することである。好ましくは、５０ワットを超える追加の冷却を少なくとも約３時間にわたって胴体全体に提供し、より好ましくは約８０ワットを超える追加の冷却、さらに好ましくは約１００ワットを超える追加の冷却を、少なくとも約３時間にわたって着用者の胴体全体に提供する。

本発明のさらに別の目的は、気体分配マニホールドと、本発明を含む基材によって画定された空洞内部にある、複数の分離した要素とを使用することによって、実質的に均一な冷却を着用者の胴体全体に実現することである。

本発明のさらなる目的は、「つながっていない」軽量の個人用冷却システムを提供することである。好ましい実施態様では、システムの総質量は３キログラム未満である。

本発明の別の目的は、水蒸気透過性の高い基材を含んでおり、そのため衣服に冷却気体を供給しない場合であっても着用者の体に汗が蓄積することを最小限にする、冷却衣服を提供することである。

本発明の気体分配衣服を含む実施態様の１つは、少なくとも１つの空洞を画定する、シールされた第１及び第２の基材を含む。第１の基材は実質的に気体不透過性であるが、水蒸気透過性である。第２の基材は気体透過性であり、好ましくは水蒸気透過性である。空洞の内側に向かっている一方又は両方の基材の表面は、分離した要素の形状である複数の隆起した突起を備えており、その空洞は、気体供給システムと流体接続される気体分配マニホールドを内蔵するように適合している。空洞に対して外側になる第２の基材の表面もまた、分離した要素の形状である複数の隆起した突起を備えている。

好ましい実施態様の１つでは、衣服はベストの形状であり、使用時に、気体透過性の第２の基材を通って空洞から出る気体が着用者の胴体全体に流れるように、第２の基材がベストの内側を形成する。空洞に対して外側になる第２の基材の表面上の複数の分離した要素は、基材と、着用者の体又はその上に着用されている他の任意の衣服のいずれかとの間に空間を提供する。着用者の体、又は着用者の体の隣に着用されている他の任意の衣類と、気体透過性の第２の基材との空間が、冷却気体が均一に流れるのに十分な幅であるが気体の冷却効果を減ずるほど幅広くないように、分離した要素の高さを選択する。分離した要素間の面内間隔は、空洞から出る気体流を分配して、胴体を実質的に均一に冷却するよう最適化される。

空洞内部となる、基材の一方又は両方の表面上の複数の分離した要素は、それら表面の間に空間を提供することによって、空洞内部、従って着用者の体全体に冷却気体を最適に分配可能にする。

他の実施態様では、追加の基材上に配置されていて空洞に対して外側にある突起が気体分配衣服システムに含まれ、その追加の基材は、着用者の体と、第２の基材の外側表面との間に挿入されて空洞を形成している。挿入基材は好ましくは水蒸気透過性であり、気体透過性であってもよい。挿入層は空洞を形成している基材に取り付けてもよく、あるいはその空洞基材から離してもよい。

メッシュ又はメッシュ状スペーサを利用する先行技術の衣服と比較すると、複数の分離した要素は、突起間の屈曲を可能することによって、本発明の衣服の適合性を増大することに寄与する。パターン又は複数の分離した要素を有する、本発明での使用に適した基材の可撓性は、分離した要素のない基材の可撓性よりも実質的に低くはない。対照的に、従来技術のメッシュ又はメッシュ状スペーサの３次元構造は、屈曲点がなく、それらは一般に嵩高くて堅い。従ってこのような構造を使用すると、結果として衣服の可撓性及び適合性が低くなる。

さらに、メッシュ又はメッシュ状材料をスペーサとして利用する先行技術の衣服と比較すると、複数の分離した要素によって気体流の抵抗が低い衣服構造が得られる。メッシュスペーサは、空気流と干渉しうる材料を用いて作製されるが、本発明の材料には、分離した要素間に空気流と干渉する介在材料がない。分離した要素によってもたらされる低い気体流への抵抗は、本発明物へ冷却気体を供給する低出力ファンの使用を可能にし、衣服が電源又は冷却気体の高圧供給源と「つながれている」必要性を排除する。従って、ここで使用するように（固定した）電源又は高圧気体供給源につながれていないシステムを指す、「持ち運び可能な」又は「つながれていない」気体分配衣服システムが好ましい実施態様に含まれる。冷却気体はバッテリ駆動ファンにより空洞内に吹き込まれる周囲空気であってよく、そのファンには、必要に応じて有毒な成分又は他の望ましくない汚染成分を除去するための、フィルターエレメント又は他の気体処理システムを取り付けてもよい。

本発明の好ましい実施態様を示す図１を参照すると、気体分配冷却衣服１は実質的に気体不透過性の基材２を含み、その基材２は周縁部で気体透過性の基材３に取り付けられて空洞を画定する。その一部を切断内部図Ａにより描写的に示す。基材３は、空洞の外側であって着用者の体に近接する表面に、分離した要素の形状である複数の隆起した突起４を備えている。基材３はその隆起した突起間で基材に穴を開けることにより気体透過性とされ、気体が空洞から換気されて着用者の体全体に運ばれる複数の穴５が得られる。実施態様の１つでは、冷却気体は周囲空気であり、ファン６により任意選択のフィルタ７を通して引かれ、ダクト８を通して空気分配マニホールド９へ、及びこうして空洞体積全体へと実質的に均一に供給されて、穴５を介して出て行く。冷却衣服は、「フック−ループ」システム又は本技術分野で既知の他に適当な方法を用いて固定してもよい、固定部分１０により着用者の体に近接して保持される。

システムを通る空気流の方向をブロック矢印の連続によって大まかに示すが、これらブロック矢印は本発明の理解を助けるために含まれているものであって、本発明の範囲を限定するものとみなしてはならない。

図２は、着用者の体に近接して着用される気体透過性基材３の表面を描く、本発明のある実施態様の平面図である。分離した要素４及び穴５の分布は、図２の領域「Ｘ」の拡大図である図３により明確に描かれて詳細が示されている。本発明の実施態様の１つの説明として、図３に基材３の表面の分離した要素４及び穴５の相対分布（正確な縮尺ではない）を示す。示した実施態様では、分離した要素が平面図で円形断面を有するものとして示されているが、本発明を限定するものとはみなさない。隆起した突起には、立方状、円錐状、ピラミッド状、多面体状、半球状又は切頂半球状のような他の形状が含まれてもよい。「分離した要素」とは、実質的又は本質的に不連続の又は接続していない、複数の個々の要素を意味する。分離した要素４は軟らかく弾性であることが好ましいが、最適な快適性及び空気流の維持のため圧縮性は制限される。分離した要素には、基材層間の空間又は基材と着用者の体との間の空間を維持できる任意の材料が含まれてもよいが、好ましくは、例えばこれらに限られないが、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアルケン、ポリアミド、フルオロポリマー又は当業者に既知の他の同様な材料から選択される熱可塑性又は熱硬化性ポリマーが含まれる。押出もしくはスクリーン印刷によって、又は例えば表面コーティングの当業者に既知の他の方法のような、任意の簡便な手段によって、隆起した突起４を基材２に適用してもよい。

最適な気体流及び冷却のために、好ましくは、着用者の体に近接する基材３の表面の５０％以下の面積を隆起した突起が被覆し、好ましい被覆率は表面積の３０％未満であり、より好ましい被覆率は２０％未満である。驚くべきことに発明者は、好ましくは分離した要素の形状である隆起した突起４の高さが、約１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは約２ｍｍ〜１０ｍｍ、より好ましくは約２ｍｍ〜４ｍｍであるシステムにおいて、最適な冷却が達成されることを見出した。隆起した突起４が、基材３の外側表面と着用者との間にその突起の高さと等しい深さを有する複数の流路を画定することが好ましい。穴５を通って出る冷却気体は、上述の流路を通って流れ、着用者の体全体に実質的に均一に分配される。

円形断面で示される穴５は他の断面形状であってもよく、着用者の体全体への気体流を確実に均一とするために、好ましくは基材３の表面全体に均一に分布している。単一の穴の断面積は、好ましくは直径が約１ｍｍ〜２ｍｍの円形の穴の断面積と等しい。基材３の空気透過率が好ましくは圧力損失が約１００Ｐａで約１０〜１００Ｌｍ^-2ｓ^-1、より好ましくは圧力損失が約１００Ｐａで約６０〜７０Ｌｍ^-2ｓ^-1となるよう、穴の数が十分でなければならない。

図４に、本発明の実施態様の図２におけるＹ−Ｙ’方向の横断面図を拡大して詳細に示す。基材２及び３は、気体分配マニホールド（不図示）から冷却気体が移される空洞１１を画定する。半球形状の分離した要素を含む隆起した突起４は、基材３の外側表面、すなわち空洞１１に対して外側となる表面に付与されている。衣服の着用時、突起４は着用者の体に接触するか、あるいは着用者の着ている下着又はＴシャツのような衣類と接触する。

図４を再度参照すると、この実施態様には、空洞１１の内部に配置され、基材２の表面と一体化している複数の隆起した突起が含まれることが分かる。これら突起は、空洞１１内部の基材２の表面全体に均一に分布した、半球状の分離した要素１２の形状をとる。好ましくは分離した要素１２の形状である隆起した突起は、空洞に対して内部となる基材２の表面の５０％未満の面積を好ましくは被覆し、より好ましくは３０％未満を被覆する。空洞内部に配置された分離した要素１２の機能は、例えば重い衣類又は自己内蔵型呼吸装置を本発明の冷却衣服の上に着用した場合に、空洞１１が潰れることを防ぐためのスペーサ部材として作用することである。分離した要素１２のさらなる機能は、空洞１１全体への冷却気体の均一な分配を補助することである。

空洞内部の分離した要素１２の高さは、好ましくは約１ｍｍ〜２０ｍｍである。ベストの厚さを最小にし、かつその快適性及び可撓性を最大にするため、及び空洞１１を通る冷却気体の均一な分配を確実にするために、分離した要素の好ましい高さは約２ｍｍ〜１０ｍｍであってよい。空洞内部に位置する分離した要素１２には任意の適当な材料が含まれてもよいが、好ましい材料は圧縮性の制限された柔軟で弾性のポリマーである。ポリマーは熱硬化性又は熱可塑性であってよく、シリコーン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアルケン、フルオロポリマー又は当業者が適当と考える他のポリマーのような一連のポリマーから選択でき、さらに押出、スクリーン印刷又は当業者に既知の任意の適当な方法によって支持基材に適用してもよい。

本発明の別の実施態様を、空洞１１内部に分離した要素１２の形状の隆起した突起を交互に配置した衣服の横断面図である図５に示す。この実施態様の分離した要素１２は、基材３の内部表面に位置しており、基材３の反対面に位置する突起４からオフセットするように配置されている。別の実施態様の、基材３の内部表面にある分離した要素１２は、穴５を通る空気流を維持しつつ、基材の外側表面にある突起４の位置と整列していてもよい。

基材２は実質的に気体不透過性であることが好ましい。「実質的に気体不透過性」とは、基材の気体透過性が、気体透過性である第２の基材の約１０％未満であることを意味する。好ましい基材の空気透過率は圧力１００Ｐａで１０Ｌｍ^-2ｓ^-1未満である。また基材２は水蒸気透過性であることが好ましい。基材３は、穴の開いた気体不透過性層であってよく、あるいは微孔質ＰＴＦＥの積層体、きつく織った布地又は高密度の不織布のような本質的に空気透過性の層であってもよく、このとき好ましい構造物の空気透過率はここで上述したように約１０〜１００Ｌｍ^-2ｓ^-1である。穴が開いている場合、基材３を穴５によっていくらか水蒸気透過性としてもよいが、基材３を構成する材料が本質的に水蒸気透過性であることが好ましい。

基材２及び３には単一モノリシック構造が含まれてもよく、空気透過性及び水蒸気透過性のような望ましい特徴を基材に付与するために選択される、異なる材料の複数層を含んでもよい。好ましい構造は、編物布地又は織物布地と、水蒸気透過性ポリマーで被覆した延伸ポリテトラフルオロエチレン膜との積層体である。そのような積層体は、W.L. Gore and Associates Inc., Newark, DEから商品名ＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標）で販売されている。気体不透過性基材及び気体透過性基材の両方を含む、本発明の基材に使用するのに好ましい水蒸気透過性材料は、ポリウレタン、ポリエステル又は微孔質ポリウレタンのような水蒸気透過性ポリマーの層で構成されてもよく、布地構造物を被覆する又はその構造物に積層されるそのようなポリマーを含んでもよい。好ましい材料は、水蒸気蒸発抵抗（Ｒｅｔ）の値が、ＩＳＯ１１０９２に従って測定したときに約２０ｍ²ＰａＷ^-1未満となるようなものである。より好ましい材料は、Ｒｅｔ値がＩＳＯ１１０９２に従って測定したときに約１５ｍ²ＰａＷ^-1未満となるようなものである。

着用者の体型に対する可撓性及び適合性を最大とするために、基材２及び３は使用時の応力に耐える十分な堅牢性を備えつつ、可能な限り薄くなければならない。基材３には、モノリシックの単層構造物、又は基材２について選択したのと同じ又は異なる材料を含んでなる複数層もしくは積層体が含まれてもよい。

本発明の代替構造物においては、空洞に対して外側にある複数の隆起した突起が空洞外側の表面に直接配置されていない、気体分配衣服システムが形成される。空洞表面に対して外側にある隆起した突起は、着用者の体と空洞外側の表面との間に挿入された、追加の基材に配置される。この代替構造物の第１の実施態様では、空洞面の外側にある複数の隆起した突起は、空洞基材の外側と着用者の皮膚との間に位置する追加の基材に配置され、その隆起した突起は主に皮膚に向かって配向している。追加の基材は、空気透過性である任意の適当な織物、不織物又は編物の布帛であってよい。例えば、気体分配衣服と分離して着用される編んだ下着には、着用者の皮膚に向かって下着の内側に配置された複数の隆起した突起が含まれてもよい。この好ましい実施態様では、隆起した突起を含む追加の基材は空気透過性であって、空気透過性の空洞基材からの空気流は、追加の基材を通って着用者の皮膚の近傍へと流れることが可能になる。

また、この代替構造物の第２の実施態様では、空洞に対して外側にある複数の隆起した突起を含む追加の基材は、着用者の体と空洞の外側表面との間に位置していてもよい。この実施態様では、複数の隆起した突起は、主に皮膚と反対向きで追加の基材に配置されている。追加の基材は、例えばＴシャツなどの編んだ下着のような水蒸気透過性の、任意の適当な織物、不織物又は編物の布帛であってよい。この実施態様では、追加の基材は水蒸気透過性であって、空洞に対して外側であって空気透過性の空洞基材と隆起した突起を含む追加の基材との間に形成される空気の流れの中へと、皮膚から水を蒸発させることができる。この実施態様では、追加の基材は必要に応じて空気透過性である。本発明の代替構造物の実施態様では、追加の基材は空洞を形成する基材の一方又は両方に取り外せないように取り付けてもよく、あるいは空洞を形成する基材に追加の基材を取り外し自在に取り付けてもよく、あるいは空洞を形成する基材から追加の基材を分離してもよい。

基材により形成される空洞は、気体が空洞に流入し、気体透過性基材を通って空洞から出るよう、気体供給源との接続に適合している。そのような適合のための好ましい手段には、横断面が実質的に中空の気体分配マニホールドが含まれ、そのマニホールドは気体供給源と流体接続され、気体が空洞内の少なくとも一部に分配されるように一連の穴を含む。図６は、本発明の実施態様に使用する気体分配マニホールド構造を描写した図である。図６のマニホールドには、横断面が実質的に長方形である中空の細長部材１３が含まれるが、当然のことながら他の横断面形状も本発明の使用に適している。中空部材１３は、側部１５及び１６に沿った一連の穴１４、及び気体供給ダクト１７を備えている。使用時には、ダクト１７を空洞に対して外側にして、中空部材１３を衣服の空洞内に配置する。冷却気体はダクト１７の管腔１８を通して供給され、穴１４を通って衣服の空洞内へと分配される。

図７は、本発明の衣服に使用する気体分配マニホールドの代替かつ好適な構造物を描写した図であり、図１の物品９に相当する。この構造物は２つの中空の細長部材１９及び２０を含み、それら部材は横断面が実質的に円筒状であって、端部２２、２３、２４及び２５に沿った一連の穴２１を備えている。中空部材１９及び２０は連結部品２７で気体供給ダクト２６と接続し、結合部品２７から離れている部材１９及び２０の端部は閉止部品２８及び２９で閉鎖する。

使用時に一方の部材が着用者胴体の前面を被覆する衣服の領域にあり、他方の部材が衣服の背面にあるように、部材１９及び２０を衣服の空洞内に配置することが好ましい。代表的な実施態様の気体供給ダクト２６は、衣服の空洞に対して外側にある。ダクト２６に供給される冷却気体は両方の部材１９及び２０に供給され、穴２１を通って空洞内に分配される。

部材１９及び２０は当業者に既知の任意の適当な材料で構成してもよいが、着用者の快適さを最適にするためには、その材料は柔軟かつ可撓性でなければならず、及び好ましくはごく僅かな程度の圧縮性を伴った弾性を有する。適した材料には、ポリウレタン、ポリエステル、又はＥＰＤＭもしくはＳＢＲなどの合成ゴムのような弾性材料が含まれる。材料の硬度が５５〜６５ショアＡの範囲であることが好ましい。

例１：本発明の実施態様を効果的に説明するために、この明細書の教示に従い衣服を作製して、トレッドミル上を歩く被験者が着用している間の冷却効率を評価した。

第１及び第２の基材は、Ｂａｓｏｆｉｌ（登録商標）スパンボンド不織布と、空気不透過性で水蒸気透過性の被覆を有する延伸ポリテトラフルオロエチレンとの積層体を含み、Ｂａｓｏｆｉｌ（登録商標）表面に均一に分布している、複数の発泡シリコーンゴム突起を備えていた。積層体は、W.L. Gore and Associates GmbH, Putzbrunn, Germanyから商品名Ａｉｒｌｏｃｋ（登録商標）、品番ＡＩＲＬ００２０００で入手できる。シリコーンゴム突起は高さがおよそ３ｍｍであり、積層体表面のおよそ１３％の面積を被覆する。

Ａｉｒｌｏｃｋ（登録商標）ＡＩＲＬ００２０００積層体を２片、図２に従って採寸及び切断して、体の被覆領域を約０．４５ｍ²とした。本発明の第２の基材に相当する積層体に直径１．３４ｍｍの針で穴を開け、およそ６ｍｍ×１０ｍｍ間隔のグリッドパターンの穴とした。穴によって生じる積層体の空気透過率は、圧力損失が約１００Ｐａで約６０Ｌｍ^-2ｓ^-1であった。

積層体の切断片を図４の配置に従って配置し、それらの周囲を縫合して取り付けることにより空洞を形成した。図７の一般的構成の気体分配マニホールドを、図７の部材１９及び２０に相当する、２本の内径２５ｍｍ円筒状ケーブルダクト（RS Components Ltd., Corby, Northants, Englandから品番３６４−３４５８で入手）から形成した。各部材の長さは約４６０ｍｍであった。直径およそ４ｍｍの均等に並んだ一連の穴を、図７の表面２２、２３、２４及び２５に相当するダクト表面にドリルで開けて、部材あたり９２個の穴とした。空洞内となるダクトの端部を閉止部品で封止し、他の端部を図７の２７及び２６にそれぞれ相当する連結部品及び気体導入ダクトで終端処理した。電動ファン（Acal Radiatron, Egham, Surrey, Englandから品番Ｕ９７ＥＭ−０１２ＫＫ−３で入手）を気体ダクトに接続して組立が完了した。評価試験中は便宜上、約１５ボルトの直流をファンに供給するように調節した、実験台に取り付けた電源ユニットからファンに電力を供給した。この設定に関して、ファンを横切る圧力損失を測定して、このファンの製造データシートの圧力損失対流量とこの測定値とを比較することによって、ファンからの空気流を計算した。流量を確認すると約１０Ｌ／秒であった。

評価試験について被験者は次のように着用した。被験者は皮膚の隣に綿のＴシャツ及び綿のブリーフを着用した。例１の冷却衣服はＴシャツの上に着用した。冷却衣服の上にＢｒｉｔｉｓｈＡｒｍｙＭｋＩＶ防護スーツを着用した。最後にその防護スーツの上に、ＢｒｉｔｉｓｈＡｒｍｙＭＫＩＦｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎベストを着用した。足は靴下及び重いブーツで覆い、手はゴム手袋の下に軽量綿手袋を用いて覆った。呼吸マスクを被験者の顔面に配置した。

３回の評価試験を次のように行った。
試験１−ファンを運転している、上述のように着用した被験者（すなわち冷却作動中）
試験２−ファンを切った、上述のように着用した被験者（すなわち冷却なし）
試験３−冷却衣服を脱いだことを除き、上述のように着用した被験者（すなわち軍人が現在使用する衣服集合体のまま）

被験者は、線速度が約４．５ｋｍ／時に設定されたトレッドミル上を歩くことを課され、被験者の体の中核温及び心拍数を監視及び記録した。各試験の時間は、歩行時間約１００分とその後の休憩時間約３０分とからなっていた。評価試験は、周囲温度がおよそ３５℃及び相対湿度が５０％に環境が調節された室内で行った。

全ての３回の試験について、心拍数対時間のプロット及び体の中核温対時間のプロットを、図８及び９にそれぞれ示す。図８を参照すると、心拍数（拍／分）対時間（時間）のプロットは、本発明の衣服の冷却効果が非常に優れていることを示している。試験１に対応する、冷却モードの衣服を着用した被験者についての心拍数対時間のプロット（「冷却」プロット）は、試験時間全体を通じて心拍数が（およそ８０拍／分からおよそ１００拍／分へと）全体的に若干上昇していることを示す。プロット中の規則的なピークは運動時間に対応するが、冷却作動中については、その拍数は休憩時間の間に実質的にベースレベルまで低下している。しかしながら対照的に、「冷却なし」及び「ベストなし」モード（試験２及び３）に付いての心拍数プロットは、試験全体を通じて心拍数が、およそ８０拍／分から非常に望ましくない拍数である１６０拍／分へと、規則的に上昇する結果となっている。

試験２及び３のプロット間で近い相関がみられることは、また一方で本発明の非常に望ましい他の特徴も示している。すなわち、冷却していない衣服を着用する場合であっても、冷却衣服を含まない衣類集合体と比較して、着用者に熱的な生理的負荷をほとんど又は全く追加しない。

図９の体の中核温は、本発明の冷却衣服の有効性をさらに確認するものである。「冷却」プロットは、被験者の体の中核温の上昇が非常に小さい(約０．５℃未満）ことを示す。対照的に、試験２及び３に対応する「冷却なし」及び「ベストなし」プロットは、ほとんど２℃の非常に望ましくない増加を示す。しかしながら心拍数プロット同様に、体の中核温のプロットは、冷却を作動させずに着用した場合でも衣服の熱的−生理学的負荷特性がごく僅かであることを示している。

本発明の目的は上例の衣服によっても達成されることが明らかである。上述の試験では実験台に取り付けた電源ユニットからファンに電力を供給したが、バッテリ駆動ファンも使用でき、同等の空気流量が達成されることが分かっている。この例のファンを、僅か５ボルトのＤＣ電源を必要とするファン（Acal Radiatron, Egham, Surrey, Englandから品番Ｕ９７ＬＭ−００５Ｋ１で入手）で置き換え、負荷電圧が５．０ボルトの公称６．４ボルトのバッテリ（Ultralife Batteries Ltd., Abingdon, Oxfordshire, Englandから品番Ｕ３３５６Ｈ／２／７で入手）により、置き換えたファンに電力を供給した。ファンの出力は９時間以上にわたって約６Ｌ／秒であった。

ファンとバッテリを取り付けた本例の衣服の重さはおよそ２．１ｋｇであり、軽量システムの目標である３ｋｇより非常に軽い。

例２（冷却）：実質的に例１に従って用意した冷却衣服の冷却能力を評価するために、The Cord Group Ltd., Dartmouth, Nova Scotia, Canadaにより、熱計測マニキン（Thermally Instrumented Manikin）試験を行った。冷却衣服を、上述の例１で使用した標準的なＢｒｉｔｉｓｈＡｒｍｙＭｋＩＶ防護スーツと組み合わせて、以下の表１に詳述する様々な条件下で試験した。試験は、周囲温度が３５℃、相対湿度が５０％に設定された、温度及び湿度が制御された室内で行った。試験方法の詳細は以下の通りである。

試験方法：英国標準スーツ集合体を用いて、冷却ベスト試作品の評価を熱計測マニキン試験システムを用いて行った。試験中、環境温度、皮膚温度及び電力消費量を記録した。

熱計測マニキン試験システムは、コンピュータシステムに接続された温度センサー及び電気ヒーターを装備した中空のアルミニウムマニキンからなる。マニキンに人間用衣料を着用させて、適当な環境に置いて試験する。コンピュータ装置はマニキンの皮膚を設定温度に維持するようヒーターを制御し、そのようにするために必要な電力を計算した。この電力は、衣服を横断する温度差に起因して、衣服を通って散逸する熱と等しい。その後、マキニンの既知の表面積と一緒にこの電力及び温度差を用いて、衣料によって提供される熱抵抗を計算した。

衣服の熱性能は、実際の作動条件と同一又は同様の条件下で、全体の衣服についての無人試験によって評価した。このシステムでは、選択した温度に加熱しその温度で維持することが可能な、等身大の防水マニキンを使用した。

このシステムは、熱計測マニキン（ＴＩＭ）、制御モジュール、コンピュータ、環境温度センサー及びこれらのコンポーネントを接続するケーブルを含んでいた。試験衣服の内側に適合するように、マキニンは人間の比率の形状であった。マキニンのアルミニウムシェルとその内部のヒーター出力との組み合わせによって、マキニン表面全体はほぼ均一な温度とした。この温度をマニキンのシェル内に埋め込んだセンサーによって感知し、次に制御モジュールへと送った。

制御モジュールは、プログラムされたデータ取得システム、ヒーターリレー、及び他の回路コンポーネントを格納していた。データ取得システムは、マニキンの温度センサーからデータを受け取り、マニキン表面の温度が一定であり続けるようにヒーターリレーを制御した。このシステムは、環境温度及びマニキンに与えた電力も測定し、マニキンの表面積を用いてプログラムされていた。この温度、電力及び面積のデータを用いて、このシステムは衣服の断熱値を計算し、この値を他の関連データと一緒にコンピュータへ送った。コンピュータは、制御及び表示端末、並びに後処理装置として機能した。

次の衣服の組合せを試験に使用した。マニキンを最初に、白色１００％綿布地のインターロックニット（高伸縮）製のカバーオール（スキン）へと組み立てられた、長袖シャツ及びズボンで覆った。水分配用チューブを衣服に縫い込んだ。表１のマニキン設定Ａ〜Ｅに記載した試験設定により、例１に従って用意した冷却衣服（２種類）を選択し、必要に応じてカバーオールの上に提供した。第１の種類の冷却衣服には単独の導入口マニホールド（図６）が含まれ、第２の種類の冷却衣服には分割マニホールド（図７）が備わっていた。英国標準防護スーツ集合体のトップとボトム、及びＭｋＩ防弾ベストを含む外側層を冷却衣服の上に提供するか、あるいは試験条件に応じてカバーオール（スキン）の上に直接提供した。衣服の開口部は次のように固定した。腕の袖口はたくし込んで弾性ストラップで固定し、前面ジッパーは上げて固定し、脚部の裾は弾性ストラップで固定した。防弾ベストにテンションストラップを固定した。

マニキンを垂直位置に持ち上げて、ヘッドボルトから吊り下がっている試験チャンバ内に吊し、足が軽く床に触れるようにした。環境温度を検出するために、環境センサーをマニキンの周囲に吊した。マニキン温度を約３５．０度に設定した。チャンバの周囲温度を約３５℃に設定し、実測温度は約３４．１６〜３４．３１℃であった。チャンバの周囲相対湿度を約５０％に設定し、実測値は約４８．５〜５６．０％であった。チューブによって綿衣服に供給される水を、汗による濡れを模擬するために供給した。マニキンが設定温度に到達してから試験時間に入ることを可能にするために、ウォームアップ時間を用意した。定常状態条件に到達するまで全ての計算区分について長時間電力を監視し、試験を再開した。

本発明の気体分配ベスト及び標準英国防護スーツ集合体を有する及び有しない、熱計測マニキンの定常状態長時間電力の結果は以下である。

表１は、冷却モードで電力を与えたときの、本発明の冷却衣服の全体的な冷却能力が優れていることを示している。さらにマニキン設定Ａ及びＢの結果を比較すると、衣服に冷却用電力を与えない場合、本発明の冷却衣服システムが熱計測マニキンに与える追加の熱ストレスは最小限であることが示される。

適合性：本発明の衣服の適合性を試験して、先行技術の衣服で使用されるものの中で代表的なメッシュスペーサ材料と比較した。Ａｉｒｌｏｃｋ（登録商標）積層体ＡＩＲＬ０２０００を含むサンプルを、複数の突起及び穴を備えている、例１の空気透過性の第２の基材に従って作製し、試験して、Mueller Textile Germanyから入手したＭｕｅｌｌｅｒ品番５９１１のスペーサ材料と比較した。

試験方法：使用した試験方法は、以下の変更を伴って、ＡＳＴＭＤ４０３２−９４（２００１年再承認）−ＳｔａｎｄａｒｄＴｅｓｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＳｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆＦａｂｒｉｃｂｙｔｈｅＣｉｒｃｕｌａｒＢｅｎｄＰｒｏｃｅｄｕｒｅに記載されているように実質的に行なった。試験サンプルの大きさは４インチ×４インチ（１００ｍｍ×１００ｍｍ）であって、ＩｎｓｔｒｏｎＳｅｒｉｅｓ９ソフトウェアで動作するＩｎｓｔｒｏｎＭｏｄｅｌ１０１１引っ張り／圧縮試験機を力測定ゲージと置き換え、プランジャ速度を５００ｍｍ／分に設定した。

Ａｉｒｌｏｃｋ（登録商標）積層体を次のような３つの異なるモードで試験した。
試験１：突起を下に向けて試験台に接触させ、積層体それ自体を試験した。
試験２：突起を上に向けてプランジャに接触させ、積層体それ自体を試験した。
試験３：本発明の衣服構造物を模擬するため、積層体を８４ｇ／ｍ²ポリエステル表地織布と組み合わせて試験した。

各材料のサンプル５つについて適合性試験をした結果を、下の表２にまとめる。

他のスペーサ材料と比較して、本発明の材料の適合性の違いがこの試験で明確に示されている。最大力の平均値が低い材料は、最大力の平均値が高い材料より適合性が高いと考えられる。従って、本発明の好ましい実施態様における適合性の最大力の値は、ここに記載した方法に従って試験した場合に、基材表面に複数の隆起した突起を含む基材について、好ましくは０．０３ｋｇ以下、より好ましくは０．０２ｋｇ以下、さらに好ましくは０．０１ｋｇ以下である。

上述の例は本発明の特定実施態様を説明するものであって、特許請求の範囲を限定するものと考えてはならない。当業者であれば、特定の最終用途向けに設計された他の実施態様を選択しうる。例えば、消防士、又は火もしくは他の高温状況にさらされる他の作業員が使用することを予定している本発明の実施態様には、非溶融性かつ不燃性の材料が含まれてもよい。

本発明の特定実施態様をここに記載して説明したが、本発明をそのような記載及び説明に限定してはならない。当然のことながら、特許請求の範囲内であれば、変更及び変形を本発明の一部として組み入れて具現化してもよい。

ベスト形状であって、マニホールドを通して衣服の空洞内に周囲空気を送り込む手段としてファンを含む、本発明の実施態様を示す。基材上の分離した要素及びその基材にある穴の相対配置を説明する、ベストの体側の平面図である。分離した要素が丸まった突起を含む、図２の領域「Ｘ」の拡大図である。空洞内の分離した要素が気体不透過性基材に配置されている、本発明の実施態様の横断面の代表図である。分離した要素が気体透過性基材の各面に配置された、図２の方向Ｙ−Ｙ’における、本発明の実施態様の横断面の代表図である。本発明の実施態様で使用する気体分配マニホールドの代表図である。本発明の実施態様で使用する気体分配マニホールドの、代替構造の代表図である。本発明の実施態様の評価試験における、被験者の心拍数（拍／分）対時間（時間）のグラフプロットである。本発明の実施態様の評価試験における、被験者の体の中核温のグラフプロットである。

Claims

着用者の体を冷却するための衣服であって、
実質的に気体不透過性の第１の基材、及び基材周縁部で取り付けられてその基材との間に空洞を形成する、気体透過性の第２の基材を含み、
該第１及び第２の基材の少なくとも１つが、該空洞内部の表面に複数の隆起した突起を含んでおり、及び
該気体透過性の第２の基材が、該空洞に対して外側でありかつ該着用者の体に近接する表面に複数の隆起した突起を含んでおり、
該空洞が、気体が該空洞に流入し、該気体透過性の第２の基材を通って該空洞から出るように、該気体の供給源への接続に適合している、衣服。
前記第１の基材が積層体を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材が積層体を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第１及び第２の基材が両方とも積層体を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第１及び第２の基材が水蒸気透過性である、請求項１に記載の衣服。
前記第１及び第２の基材が水蒸気透過性積層体である、請求項２に記載の衣服。
前記第２の基材が穴を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材が微孔質膜を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材が織布を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材が不織布を含む、請求項１に記載の衣服。
前記第１及び第２の基材の蒸発抵抗値が２０ｍ²ＰａＷ^-1未満である、請求項１に記載の衣服。
前記第１及び第２の基材の蒸発抵抗値が１５ｍ²ＰａＷ^-1未満である、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材の空気透過率が、圧力１００Ｐａで１０〜１００リットル／ｍ²／秒である、請求項１に記載の衣服。
前記気体が、着用者の体全体を１〜１０リットル／秒の割合で流れる、請求項１に記載の衣服。
前記気体が、着用者の体全体を４〜８リットル／秒の割合で流れる、請求項１に記載の衣服。
前記隆起した突起が分離した要素の形状である、請求項１に記載の衣服。
前記隆起した突起が熱可塑性ポリマーを含む、請求項１に記載の衣服。
前記隆起した突起が熱硬化性ポリマーを含む、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材上の、前記隆起した突起の高さが１ｍｍ〜２０ｍｍである、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材上の、前記隆起した突起の高さが２ｍｍ〜４ｍｍである、請求項１に記載の衣服。
前記分離した要素の間隔が５ｍｍ〜２５ｍｍである、請求項１６に記載の衣服。
前記隆起した突起が分離した要素であり、該分離した要素の間隔が５ｍｍ〜２５ｍｍである、請求項２０に記載の衣服。
前記空洞内の前記隆起した突起が前記第１の基材上に位置する、請求項１に記載の衣服。
前記空洞内の前記隆起した突起が前記第２の基材上に位置する、請求項１に記載の衣服。
前記第１の基材がＰＴＦＥを含む、請求項１に記載の衣服。
前記第２の基材がＰＴＦＥを含む、請求項１に記載の衣服。
前記ＰＴＦＥが延伸ＰＴＦＥを含む、請求項２５に記載の衣服。
前記ＰＴＦＥが延伸ＰＴＦＥを含む、請求項２６に記載の衣服。
前記第１及び第２の基材が可撓性である、請求項１に記載の衣服。
前記気体透過性の第２の基材が適合性である、請求項１に記載の衣服。
表面に複数の隆起した突起を含む基材における、適合性の最大力が０．０３ｋｇ以下である、請求項１に記載の衣服。
表面に複数の隆起した突起を含む前記気体透過性の第２の基材における、適合性の最大力が０．０３ｋｇ以下である、請求項１に記載の衣服。
表面に複数の隆起した突起を含む前記気体透過性の第２の基材における、適合性の最大力が０．０２ｋｇ以下である、請求項１に記載の衣服。
表面に複数の隆起した突起を含む前記気体透過性の第２の基材における、適合性の最大力が０．０１ｋｇ以下である、請求項１に記載の衣服。
前記空洞への前記気体流が周囲空気を含む、請求項１に記載の衣服。
前記衣服がつながれていない、請求項１に記載の衣服。
前記空洞に流入する前記気体が濾過される、あるいは不要成分を除去するよう処理される、請求項１に記載の衣服。
前記空洞が気体分配マニホールドを含む、請求項１に記載の衣服。
不燃性材料を含む、請求項１に記載の衣服。
非溶融性材料を含む、請求項１に記載の衣服。
着用者の体を冷却するためのシステムであって、
実質的に気体不透過性の第１の基材、及び基材周縁部で取り付けられてその基材との間に空洞を形成する、気体透過性の第２の基材を含んでなる衣服であって、
該第１及び第２の基材の少なくとも１つが、該空洞内部の表面に複数の隆起した突起を含んでいる衣服と、
該着用者の体と該衣服の該気体透過性の第２の基材との間に挿入されており、基材表面に複数の隆起した突起を含んでいる、少なくとも１つの追加の基材と
を含み、
該空洞が、気体が該空洞に流入し、該気体透過性の第２の基材を通って該空洞から出るように、該気体の供給源への接続に適合している、システム。
前記少なくとも１つの追加の基材が、前記衣服に固定されている、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が、前記衣服に取り外し自在に固定されている、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材と前記衣服とが分離している、請求項４１に記載のシステム。
前記第１の基材が積層体を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記第２の基材が積層体を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が積層体を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記第１及び第２の基材が両方とも積層体を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記第１の基材が水蒸気透過性である、請求項４１に記載のシステム。
前記第２の基材が水蒸気透過性である、請求項４１に記載のシステム。
前記第２の基材が穴を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記第２の基材が微孔質膜を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が、編物、織物又は不織物の布地を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が水蒸気透過性である、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が気体透過性である、請求項５４に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が穴を含む、請求項５５に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が、着用者の体に向かって配向している隆起した突起を含む、請求項５５に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が、着用者の体と反対に配向している隆起した突起を含む、請求項５４に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が気体透過性である、請求項５８に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材に下着が含まれる、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材にＴシャツが含まれる、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材の蒸発抵抗値が、２０ｍ²ＰａＷ^-1未満である、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材の蒸発抵抗値が、１５ｍ²ＰａＷ^-1未満である、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材の空気透過率が、圧力１００Ｐａで１０〜１００リットル／ｍ²／秒である、請求項５５に記載のシステム。
前記着用者の体全体への気体流量が１〜１０Ｌ／秒である、請求項４１に記載のシステム。
前記着用者の体全体への気体流量が４〜８Ｌ／秒である、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起が分離した要素の形状である、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起がポリマーを含む、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起が熱可塑性ポリマーを含む、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起が熱硬化性ポリマーを含む、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起の高さが１ｍｍ〜２０ｍｍである、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材上の、前記隆起した突起の高さが２ｍｍ〜４ｍｍである、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起の間隔が５ｍｍ〜２５ｍｍである、請求項４１に記載のシステム。
前記隆起した突起の間隔が５ｍｍ〜２５ｍｍである、請求項７２に記載のシステム。
前記第１の基材がＰＴＦＥを含む、請求項４１に記載のシステム。
前記第２の基材がＰＴＦＥを含む、請求項４１に記載のシステム。
前記ＰＴＦＥが延伸ＰＴＦＥを含む、請求項７５に記載のシステム。
前記ＰＴＦＥが延伸ＰＴＦＥを含む、請求項７６に記載のシステム。
前記第１及び第２の基材が可撓性である、請求項４１に記載のシステム。
前記少なくとも１つの追加の基材が適合性である、請求項４１に記載のシステム。
複数の隆起した突起を含む基材における、適合性の最大力が０．０３ｋｇ以下である、請求項４１に記載のシステム。
前記気体透過性の第２の基材が複数の隆起した突起を含み、その基材における適合性の最大力が０．０３ｋｇ以下である、請求項４１に記載のシステム。
前記気体透過性の第２の基材が複数の隆起した突起を含み、その基材における適合性の最大力が０．０２ｋｇ以下である、請求項４１に記載のシステム。
前記気体透過性の第２の基材が複数の隆起した突起を含み、その基材における適合性の最大力が０．０１ｋｇ以下である、請求項４１に記載のシステム。
前記空洞への前記気体流が周囲空気を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記空洞に流入する前記気体が濾過される、あるいは不要成分を除去するよう処理される、請求項４１に記載のシステム。
前記空洞が気体分配マニホールドを含む、請求項４１に記載のシステム。
不燃性材料を含む、請求項４１に記載のシステム。
非溶融性材料を含む、請求項４１に記載のシステム。
前記システムがつながれていない、請求項４１に記載のシステム。