KR19980067793A - 열 조절 요소가 부착된 의류 또는 풋웨어 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 조절 요소(heat-conditioning element)가 부착된 의류 또는 풋웨어제품에 관한다.

본 제품은 제 1 부분 또는 소스 존(source zone : 3a)이 제품 착용자의 신체중 비교적 고온인 부위(2)와 열교환하면서 접촉하고 있고 나머지 부분 또는 웰존(well zone : 3b)이 착용자 신체의 다른 부분 또는 외부와 열 교환하면서 접촉하고 있어, 신체의 고온 부위에 의해 생성된 열(Q1)이 히트 파이프의 소스 존(3a)에서 웰 존(3b)으로 전달되도록 하는 히트 파이프(3)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

열 조절 요소가 부착된 의류 또는 풋웨어 제품

본 발명은 열 조절 요소(heat-conditioning element)가 부착된 의류 또는 풋웨어 제품에 관한다.

풋웨어 또는 의류에 여러 형태, 즉 액체 또는 기체 연료 등을 사용하는 전기형태의 발열 수단을 장착시키는 것을 오래전부터 공지되어 온 것이다. 상기 제품내에 부착된 이러한 발열 시스템은 명백하게도 제품가격, 중량 및 부피를 상당히 증대시킨다는 것과 같은 몇가지 단점을 갖는다.

더욱이, 인체에 의해 방출된 열을 대기로 배출시킬 히트 파이프가 장착된 의류 또한 공지되어 있다. 널리 알려진 바와 같이, 히트 파이프는 밀착식 봉입물에 의해 형성된 얇은 부피내에, 증기압하의 물과 같은 액/기상으로 변하는 유체로 구성되는 열 전달요소이다. 의류 또는 풋웨어 제품을 열 조절하는 열 요소를 구성하는 히트 파이프는 상기 제품내에 일체화되거나 부착될 것이다.

EP-A-0059581호에서는 개별적인 외부 히트 파이프와 커넥터에 의해 히트 웰로 연결되어 있는 히트 파이프를 포함하는 카디건 형태의 의류에 대하여 기술하고 있다.

WO-A-9213600호에서는 팽창가능한 히트 파이프를 포함하는 카디건에 대하여 기술하고 있는데, 이 카디건의 내면은 사용자의 신체와 접촉하면서 소스 존을 형성하는 반면, 외면은 신체의 열을 대기로 방출시킬 웰존을 형성한다.

본 발명은 상기 제품에 개선점을 제공하여, 외부 에너지 공급원을 사용하지 않고 제품내에 매우 용이하게 부착시킬 수 있는 매우 간단한 수단으로 신체의 민감부위를 발열 또는 가온시킬 수 있도록 한다.

도 1 은 의류 또는 풋웨어 제품내에 부착된 히트 파이프의 열 조절효과를 도시하는 개략적 단면도이다.

도 2 는 열 조절 요소의 변형된 실시예의 단면도이다.

도 3 은 바닥창에, 발에서 외부로 열을 방출시킬 히트 파이프를 구비하는 안전화의 수직 및 부분 종단면도이다.

도 4 는 도 3 에서 나타낸 신발의 변형된 실시예의 수직 및 종단면도이다.

도 5 는 착용자의 발가락을 따뜻하게 하는데 적당한 신발의 변형된 실시예의 개략적인 수직 및 종단면도이다.

도 6 은 착용자의 손가락을 따뜻하게 할 히트 파이프가 장착된 글로브를 내부가 드러나게 부분적으로 벗겨놓은, 개략적 평면도이다.

도 7 은 착용자의 귀를 따뜻하게 할 히트 파이프가 장착된 착용자의 귀를 덮는 보닛의 수직 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.

이러한 목적을 위하여, 상기 의류 또는 풋웨어 제품은 사용자 신체중 비교적 고온인 부위와 접촉하면서 열 교환하는 적어도 하나의 제 1 부분 또는 소스존과 적어도 다른 부분 또는 웰 존으로 구성되는 히트 파이프를 포함하는 열 조절 요소가 부착되어 있는데, 상기 히트 파이프의 웰 존이 사용자 신체중 다른 부위와 열 교환하면서 접촉하고 있어, 신체의 고온 부위에서 생성된 열이 히트 파이프의 소스 존에서 웰 존으로 전달됨으로써, 제품의 외부로 열이 방출되거나 또는 이러한 열로 히트 파이프의 웰 존에 매우 근접하게 위치한 신체 부분이 따뜻하게 되는 것을 특징으로 한다.

널리 알려진 바와 같이, 히트 파이프는 밀착식 봉입물에 의해 형성된 얇은 부피내에 증기압하의 물과 같은 액/기상으로 변하는 유체로 구성되는 열 전달 요소이다. 의류 또는 풋웨어 제품을 열 조절하는 요소를 구성하는 히트 파이프는 본 제품내에 일체화되거나 부착될 것이다. 본 발명은 신발, 글로브, 머리밴드 또는 귀를 덮는 보닛, 기타 등등과 같은 여러형태의 제품에 사용가능하다.

본 발명의 다양한 형태의 실시예는 첨부된 도면을 참고로 하여 비한정적 예로 기술되어질 것이다.

이제 도 1 에서 대하여 언급하면서, 본 발명에 따라 의류 또는 풋웨어 제품에 사용된 열 전달 원리를 먼저 설명할 것이다. 이후 명세서에서, 의류란 용어는 적당한 의복 및 예를 들어 담요와 같이 신체 부분과 접촉되게 놓여질 수 있는 기타의 제품 모두를 의미하는 것으로 이해하기 바란다. 도 1 은 제품의 표면(1)을 개략적으로 보여주고 있는데, 이 표면은 섬유의 두께, 신발의 벽 또는 바닥창, 담요의 두께 등일 수 있다. 이 표면(1)은 본 제품 착용자의 신체 부분(2)과 접촉하고 있고, 이 부분은 비교적 고온이다. 본 발명 제품은 신체 부분(2)에서 생성된 열(Q1)의 대부분을 포획하여 이 열을 제품의 표면(1) 외부로, 또는 따뜻하게 만들 신체의 다른 부분쪽으로 내부로 전달되도록 설계되어 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 열 전달을 확실히 하기 위하여 사용된 열 조절 요소는 신체의 고온 부분(2)과 마주보게 위치한 소스 존(3a)과, 소스 존(3a)과는 반대쪽으로 떨어져있고 열(Q2)이 외부로 방출되는 곳인 웰 존(3b) 사이로 뻗어있는 히트 파이프(3)로 구성된다. 이러한 히트 파이프(3)는 예를 들어 증기압하의 물과 같은 액/기상으로 변하는 유체를 함유하는, 그 자체위에 밀폐된 밀착식 봉입물로 구성된다. 히트 파이프(3)는 비교적 얇은데 도 1 에서는 이의 크기를 본 발명이 수월하게 이해되도록 매우 크게 확대시켜 놓았다. 히트 파이프의 벽(4)은 금속 또는 금속을 함유한 플라스틱 재료와 같은 양호한 열 전도 재료로 제조된, 각 에지를 따라 서로에 접합된 두개의 얇은 시트로 구성된다. 히트 파이프(3)의 얇은 내부 부피는 도 1 에서 보여지는 바와 같이, 없거나 또는 금속 직물처럼 내부 게이지(6)을 포함할 수 있는데, 이는 이격자 역할과 액상의 모세관 배출 역할을 동시에 수행한다.

히트 파이프(3)의 작동 원리는 널리 공지되어 있다. 화살표(Q1)로 표시된, 신체 부분(2)에서 생성된 열은 히트 파이프(3)의 소스 존(3a) 내 유체를 끓게 만들어, 여기서 생성된 스팀은 더 차가운 부위 또는 히트 파이프(3)의 웰 존(3b)으로 이동하는데, 이러한 열은 화살표(Q2)로 표시된 바와 같이 외부로 방출되게 된다. 웰 존(3b)에서, 스팀은 응축되어 액체상태로 되돌아간 유체는 소스 존(3a)로 돌아간다. 히트 파이프(3) 내 유체의 이동경로는 도 1 에 나타낸 바와 같다.

재공급하기 위하여 액상은 바닥창의 중력 작용하에 웰 존(3b)에서 소스 존(3a)으로 전달시킬 것인데, 이 경우 열(Q1)은 강제적으로 히트 파이프(3)의 하단에서 공급되고 히트 파이프의 상단에서 방출(열 Q2) 되어져야 한다. 이 경우 내부 게이지(6)은 필요없다. 또한 재공급하기 위하여 액상은 모세관 경로를 통하여 단독으로 전달될 수 있는데 응축된 상태의 액체는 도 2 에서 나타낸 바와 같이 증발높이와 동일한 높이 및 심지어 더 낮은 지점에서 웰 존(3b)에서 소스 존(3a)으로 재공급되어질 것이다. 이 경우 히트 파이프(3) 내 내부 게이지(6)은 꼭 필요하다. 결국, 전달은 또한 중력 및 모세관 작용하에 연대적으로 일어날 수 있는 것이며 이 경우 게이지(6)은 반드시 필요하다.

도 3 에 나타낸 안전화에 본 발명을 적용하는 것을 도 3 을 참고로 하여 설명하겠다. 일반적으로 참조번호(7)로 설계된, 도 3 에 나타낸 안전화는 본체(8), 외부 바닥창(9), 내부 관입 또는 관통 방지용 바닥창(11) 및 다리 뒤쪽의 뒤축 보호용 후방 심(stiffener)으로 구성된다. 본 발명에 따르면, 내부 관입 방지용 바닥창(11)은 두께면에서 바닥창의 전체 길이상에 뻗어있고 단부(13a)까지 연장되어 있는 얇은 히트 파이프(13)을 포함하고, (13b)는 위쪽으로 뻗어있는데 웰 존을 구성한다. 전방 단부(13a)는 뒷쪽으로 굴곡져 있는데 신발 보호용 전방 덮개(14)의 형상을 취하기 위해서이다. 후방 단부(13b)는 뒤축 보호용의 후방 심(12) 내에 실질적으로 수직으로 뻗어있다.

안전화 착용자의 발에서 나는 열은 발에 접촉된 존, 즉 바닥창 및 뒤축에 의해 관입 방치용 바닥창(11)위에 공급되는데 이는 바닥창(11) 내 장착된 히트 파이프(13)의 소스 존내 전도에 의해 전달된다. 실제로, 이러한 구체적인 응용예에서, 히트 파이프(13)는 바닥창 및 뒤축의 접촉 부위의 비교적 아래에 위치한 두개의 소스 존으로 구성된다. 히트 파이프(3)의 소스 존내에 도입된 열은 유체가 끓어서 상변화를 일으키게 하는데 이 열은 웰 존을 구성하는 히트 파이프(3)의 전방단부(13a) 및 후방 단부(13b)로 전달된다. 웰 존(13a, 13b)내에서 외부로 방출되는 열은 신발 벽안으로 제공된 공기 순환 콘딧을 통하여 방출된다. 전방에서는, 첫번째 공기 순환 콘딧(15)은 신발 덮개 전방에 제공된 하단의 공기 입구 오리피스(16)에서 출발하여 신발의 상단에 제공된 공기 출구(17)에 도착한다. 후방에서, 후방 순환 콘딧(18)은 후방 심의 바닥에 위치한 하단의 공기 입구(19)에서 출발하여 심에서 좀더 높은 곳에 위치한 공기 출구(20)에 도착한다. 결과적으로, 공기는 화살표가 나타내는 바와 같이 자연적인 대류현상에 의해 전방 콘딧(15) 및 후방 콘딧(18)내에서 순환되면서, 히트 파이프(13)의 전방 웰 존(13a) 및 후방 웰 존(13b)을 휩쓸고 가 열을 외부로 방출시킨다.

도 3 에 나타낸 신발 실시예에서, 관입 방지 바닥창(11)은 또한 강제 통풍 디바이스가 장착되게 되는데, 이러한 목적을 위하여 바닥창의 전체 길이 상에 뻗어 있으면서 히트 파이프(13) 아래에 위치하고 전방(15) 및 후방(18) 공기순환 콘딧과 단부에서 교통하는 하단의 공기 순환 콘딧(21)이 존재한다. 통로(22)는 착용자의 뒤축과 접촉하는 부위내의 관입 방지용 바닥창(11)내에 제공되어 신발의 내부와 하단의 순환 콘딧(21)이 서로 교통한다. 이는 관입 방지용 바닥창(11)의 뒷부분 위에 착용자의 뒤축이 주기적으로 압력을 가함에 따라 히트 파이프(13) 아래 및 전방(15) 및 후방(18) 순환 콘딧내의 공기의 순환을 촉진시키는 펌프 효과가 발생가능하게 한다. 전방(15) 및 후방(19) 공기 입구에는, 개방되었거나 공기를 수송하는 경우에는 히트 파이프(13)의 웰 존(13a) 쪽으로, 밀폐된 경우에는 히트 파이프(13)의 웰 존(13b) 쪽으로 펌프된 공기를 방출시키도록 조절가능한 플랩이 제공되어 있을 것이다.

도 3 에 도시된 신발(7)이 전방(13a) 및 후방(13b)의 두개의 웰 존을 갖는 히트 파이프(13)를 구비하나, 말할 필요도 없이 이들 웰 존들중 단 한개만을 구비하여도 무방하다.

앞의 설명에서, 정상적인 육체적 운동에는 약 33℃이고 장기간의 육체적 운동(달리기)의 경우에는 40℃에 달하는 발 피부의 최대온도보다 공기의 온도가 낮기만 하다면 발을 차갑게 하는 것이 가능한 것을 알 수 있다. 공기 온도가 30℃ 또는 가능하게는 40℃ 미만이 되도록 형성된 열 존에서, 외부로의 열 전달은 조절가능하다. 따라서 착용자의 편안함의 요구치에 따라 증대시키거나 안정화시키거나 또는 심지어 생략할 수도 있다.

도 4 는 공기 순환 펌프가 제공되지 않은, 도 3 에 나타낸 안전화의 변형된 실시예이다. 이 경우, 하단의 콘딧(21)은 관입 방지용 바닥창(11)을 제공하지 못한다. 또한 하단의 공기 입구(16, 19)내에 제공된 조절가능한 플랩은 굴뚝 효과에 의해 전방(15) 및 후방(18) 콘딧내에서 공기가 순화되도록 해주는데 이들이 밀폐될 경우 이러한 순환도 일어날 수 없게 된다.

이제 도 5 에서, 본 발명에 따른 신발의 변형된 구체예를 설명하고자 한다. 이 경우, 발의 바로 아래 가장 고온인 부분, 즉 뒤축과 발바닥에서 생성된 열은 외부로 방출되지 않고, 신발의 전방에서 회수되어 착용자의 발가락을 따뜻하게 만든다. 결론적으로, 히트 파이프(13)는 발가락의 매우 근접한 곳에 위치한 단지 한 개의 전방 웰 존(13a)으로 구성된다. 이러한 웰 존(13a)은 신발의 전방 벽에 의해 외부와는 최대로 격리되어 있다. 도 5 에서, 웰 존(13a)에 의해 방출된 열(Q2)은 착용자의 발가락쪽으로 향하는 화살표로 표시되어 있고 이는 고온 벽의 대류 및 방사 효과에 의해 전달된다.

변형품에 따르면, 신발 벽에 일체화되는 대신 자동-그립 형태(self gripping type)의 디바이스를 사용하여 착용자의 안창을 조착시킴으로써 전방 웰 존(13a)을 부착시킬 수 있는데 이 경우 열 전달은 게다가 직물을 통하여 일어난다.

도 5 에서 설명한 바와 같이 발가락을 확실하게 식혀주는 신발의 경우, 히트 파이프(13)를 포함하는 바닥창은 더 이상 신발 그 자체에 일체화되지 않으나 반대로 신발 내부에 부착될 수 있다. 제 1 의 변형품에 따르면, 히트 파이프(13)를 포함하는 부착된 바닥창은 착용자의 안창 외부의 신발안에 위치하여 슬리퍼와 같이 발을 수용할 수 있다. 또 다른 변형품에 따르면 히트 파이프(13)를 포함하는 바닥창은 내부에 안창을 포함할 것이고 이 경우 히트 파이프(13)의 재료는 유연한 재료이다.

도 6 은 본 발명을 표면에 히트 파이프(25)를 포함하는 글로브(24)에 적용한 것을 나타낸다. 이 히트 파이프는 비교적 표면이 넓고 착용자 손바닥과 열을 교환하면서 접촉하고 있는 소스 존(25a) 및 글로브의 각각의 손가락 내에 위치하는 웰 존(25b)으로 구성되는데 특히 추위에 민감한 착용자의 손가락을 따뜻하게 한다. 따라서 히트 파이프(25)는 웰 존(25b)을 이루면서 소스 존(25a)과 교통하는 다섯개의 비교적 좁은 채널로 구성된다. 착용자의 손바닥에 의해 생성된 열은 따라서 소스 존(25a)로 전달되고 여기에서부터 착용자의 손가락과 열을 교환하면서 접촉하게 위치한 웰 존(25b)쪽으로 분배된다.

도 7 은 본 발명을 히트 파이프(27)를 포함하는 보닛 또는 귀 머프에 적용시킨 것을 보여주는데, 머리전체에 뻗어있어 추위에 민감한 착용자의 두 귀를 덮어준다. 히트 파이프(27)의 소스 존(27a)은 착용자의 머리에서 방출된 열(Q1)을 수용하고 웰 존(27b)은 귀를 따뜻하게 하기 위해서 귀와 같은 높이에 열(Q2)을 저장한다.

변형품에 따르면, 히트 파이프(27)는 또한 머리를 덮어주는 발라클라바 모자(balaclava) 내에 부착시킬 수 있는데 이의 소스 존(27a)은 머리 뒷면과 접촉하고 두 개의 웰 존(27b)은 착용자의 두 귀와 접촉하고 있다.

본 발명은 또한 전체적으로 이러한 경우에 히트 파이프의 소스 존이 가슴과 배로 구성된 신체의 고온 부위와 접촉하고 있는 반면, 웰 존은 특히 추위에 민감한 신체의 단부와 접촉하고 있게 된다.

상기한 설명은 인간이 사용할 제품에 본 발명을 적용하는 것을 보여주긴 하였으나 본 발명은 또한 동물에 의해 생성되어진 제품에 적용가능하다고 말할 필요는 없을 것이다.

내용 없음

Claims (10)

1. 적어도 제 1 부분 또는 소스 존(source zone : 3a)이 제품 착용자의 신체중 비교적 고온인 부위(2)와 열교환하면서 접촉하고 있고 적어도 다른 부분 또는 웰존(well zone : 3b)으로 구성된 열 조절 요소가 부착된 의류 또는 풋웨어 제품으로서, 히트 파이프의 웰 존(3b)이 착용자 신체중 다른 부위와 또는 외부와 접촉하여 열을 교환함으로써 신체의 고온 부위에서 생성된 열(Q1)이 히트 파이프의 소스 존(3a)에서 웰 존(3b)으로 전달되도록 함으로써, 제품의 외부쪽으로 열(Q2)을 방출하거나 또는 이 열(Q2)로 히트 파이프(3)의 웰 존(3b)과 매우 근접한 곳에 위치한 신체 부분을 따뜻하게 해주는 것을 특징으로 하는, 열 조절 요소가 부착된 의류 또는 풋웨어 제품.
2. 제 1 항에 있어서, 내부 바닥창(11)을 댄 신발로 구성되는 제품으로서, 내부 바닥창(11)이 바닥창 전체 길이에 걸쳐 뻗어있고 위쪽으로 연장되면서 웰 존을 구성하는 하나이상의 단부(13a, 13b)로 구성되는 히트 파이프(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.
3. 제 2 항에 있어서, 히트 파이프(13)가 신발 덮개의 전방 부분에 뻗어있는 전방 웰 존(13a), 및/또는 신발의 후방 심(rear stiffener : 12) 내에 뻗어있는 후방 웰 존(13b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 제품.
4. 제 3 항에 있어서, 히트 파이프(13)의 각 웰 존(13a, 13b)을 따라 각각의 공기 순환 콘딧(15, 17)이 뻗어있는데 이 공기 순환 콘딧은 하단의 공기 입구(16, 19) 및 상단의 공기 출구(17, 20) 사이로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 제품.
5. 제 4 항에 있어서, 각 하단의 공기 입구(16, 19)에 조절가능한 플랩이 제공된 것을 특징으로 하는 제품.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 하단의 공기 순환 콘딧(21)이 히트 파이프(13) 아래 바닥창의 전체 길이에 걸쳐 뻗어있는데 ; 말단에서 공기 순환 콘딧(15, 18)과 교통하고, 착용자의 뒤축과 접촉하는 부위인 바닥창(11) 내에 통로(22)가 제공되어 하단의 순환 콘딧(21)과 신발의 내부가 서로 교통하도록 하는 것을 특징으로 하는 제품.
7. 제 2 항에 있어서, 히트 파이프(13)이 착용자의 발가락과 매우 근접한 곳에 위치한 한 개의 전방 웰 존(13a)으로 구성되고, 이 웰 존(13a)은 신발의 전방벽에 의해 외부와 격리되어 웰 존(13a)에서 방출된 열(Q2)이 착용자의 발가락쪽으로 향하고, 히트 파이프(13)를 포함하는 바닥창은 신발내에 일체화되어 있거나 내부에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 제품.
8. 제 7 항에 있어서, 히트 파이프(13)을 포함하는 부착된 바닥창은 착용자의 안창 바깥쪽 신발내에 위치하거나 안창 내부를 포함하고, 이러한 경우의 히트 파이프(13) 물질은 유연한 재료로 제조된 것을 특징으로 하는 제품.
9. 제 1 항에 있어서, 글로브로 구성되는 제품으로서, 착용자의 손바닥과 열 교환하면서 접촉하고 있는 비교적 넓은 표면적의 소스 존(25a), 및 글로브의 개개의 손가락 내에 위치한 웰 존(25b)으로 구성되고, 히트 파이프(25)가 글로브의 손가락내에 장착된 웰 존(25b)을 구성하면서 소스 존(25a)과 서로 교통하는 비교적 좁은 채널로 구성되는 것을 특징으로 하는 제품.
10. 제 1 항에 있어서, 보닛 또는 귀-머프로 구성되는 제품으로서, 소스 존(27a)이 착용자의 머리와 열 교환하면서 접촉하고 있고 웰 존(27b) 착용자의 귀와 열 교환하면서 접촉하고 있는 히트 파이프(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제품.