WO2004064554A1 - Kühlendes kleidungsstück für sportler - Google Patents

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WO2004064554A1
WO2004064554A1 PCT/CH2004/000034 CH2004000034W WO2004064554A1 WO 2004064554 A1 WO2004064554 A1 WO 2004064554A1 CH 2004000034 W CH2004000034 W CH 2004000034W WO 2004064554 A1 WO2004064554 A1 WO 2004064554A1
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WO
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cooling
garment
clothing
cooling zone
skin
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PCT/CH2004/000034
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Markus Weder
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Empa St. Gallen
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    • A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/18—Elastic

Definitions

  • the invention relates to a cooling garment for athletes according to the preamble of claim 1.
  • a top marathon runner performs with an average
  • Condensation can evaporate and not only runs down unused.
  • a garment is described in US Pat. No. 6,332,221 B1 which, in general, is intended to ensure the best possible thermal regulation of the person wearing it. Assuming that certain regions of the body should be cooled as well as possible, while other regions are more likely to be kept warm, the previously known garment has at least one cooling zone with low thermal insulation and at least one heating zone with increased thermal insulation. The garment is designed in such a way that when worn, the cooling or warming zones come to lie over body regions with a need for cooling or keeping warm. Examples of cooling zones in US Pat. No. 6,332,221 B1 include cutouts (i.e. holes) and areas made of wide-meshed or pore-made textile material. However, there is no further information about the textiles to be used. Accordingly, the garment of US Pat. No. 6,332,221 B1 has the same disadvantages as other previously known garments with regard to its cooling effect, for example during intensive sporting activity.
  • US 4,451,934 A describes an underwear equipped with outer ribs, which is particularly suitable for wearing under a non-porous outer garment. protective clothing is provided.
  • the outer ribs define a duct system in the space between the underwear and outerwear, which promotes air circulation and thus causes a certain cooling of the person wearing the combination of said underwear and outerwear.
  • the undergarment described is not designed or suitable as cooling clothing for sports activities.
  • No. 4,170,793 A also describes an undergarment intended to be worn under projectile-safe protective clothing.
  • This includes a body-facing and body-facing layer made of cotton-containing fabric, as well as a large-mesh layer between them, which defines an air-containing space.
  • the position facing away from the body is also provided with a large number of small ventilation openings.
  • the undergarment described is not suitable for cooling an athlete, since the fabric layer facing away from the body would cause heat build-up despite the ventilation openings.
  • the variant also described, according to which only the body-facing position of the undergarment is worn is in itself suitable for a person doing sports, but the cooling effect does not go beyond that of long-known clothing such as T-shirts, shirts, pants and the like ,
  • US 2001/0003907 A1 describes a portable personal cooling device which is provided in particular as underwear for a bulletproof vest, a protective suit, a diving suit or the like.
  • Said personal cooling device has a layer of thermally conductive material and a heat sink which can be brought into thermal contact therewith and in particular provides a ventilation device by means of which the required heat dissipation is effected.
  • the personal cooling device described is complicated and complex to manufacture and is generally not suitable for carrying out during sporting activities.
  • US 4,946,453 A describes sports clothing for targeted weight loss in selected body regions. To achieve this effect, the sportswear is made from a combination of insulating material such as neoprene and an air-permeable, stretchable fabric such as Lycra.
  • the insulating material is intended to cover the selected regions of the body where it builds up heat and is said to cause slimming due to sweating.
  • the condensation flows to the regions covered with air-permeable fabric and can be drained there. Due to the deliberate heat build-up, the clothing described is completely unsuitable for cooling an athlete.
  • FR 2 758 948 A describes a textile composite material for thermal protection of the human body. This has a sealing outer layer as well as a heat-permeable inner layer and an intermediate middle layer that allows air circulation.
  • the composite material described appears to be suitable per se in order to avoid local overheating of the body despite the thermal protective effect of the sealing outer layer. However, it is not suitable for cooling a person doing sports.
  • the purpose of the present invention is to provide a cooling garment for athletes, in particular for high-performance athletes, with which the disadvantages of the known garments in particular are overcome.
  • the garment defined in claim 1 is equipped with at least one cooling zone which is formed by a hydrophilic textile area which has an inside facing the body of an athlete wearing the garment and an outside facing away from it. The inside is made for direct skin contact formed, while the outside is essentially exposed, that is not covered by other layers of fabric.
  • this causes the sweat water that comes out of the skin to be largely absorbed by the hydrophilic textile material lying directly against it, and is thus prevented from dripping down undesirably.
  • it has the effect that the evaporation heat expended when the condensed water evaporates evaporates for the most part from the neighboring skin zone and develops a desired cooling effect there.
  • the exposed design of the outside ensures rapid evaporation and thus an irreversible removal of heat. A particularly high effectiveness results if essentially the entire item of clothing is formed by cooling zones.
  • the garment has elastic means to pretension the cooling zone against the skin surface of the athlete.
  • certain zones or the entire item of clothing can contain elastic fibers, so that the item of clothing is worn like a body. This avoids the formation of an air layer between the garment and the skin surface, which would have an undesirable thermal insulation effect.
  • the cooling zone serving for evaporation has a surface that is as large as possible, so as high as possible To achieve evaporation rate. At the same time, however, it should be ensured that the heat of evaporation continues to be largely extracted from the skin. Accordingly, the cooling zone is provided on the outer side facing away from the body with nub and / or rib-like projections. Particularly advantageous in this regard is the embodiment according to claim 4, according to which the cooling zone on the outside is equipped with villi-like protuberances.
  • polymer fibers have numerous advantages that make them particularly desirable for athletic clothing, but as a rule they are not or hardly hydrophilic.
  • various methods are known for rendering polymer fibers hydrophilic. With such hydrophilized polymer fibers, an advantageous item of clothing can be produced.
  • the cooling zone be formed from a material with good thermal conductivity. Accordingly, in the garment according to claim 6, the polymer fibers are doped with ions.
  • the cooling zone area of the garment should be provided for skin regions that emit a particularly large amount of condensation. Especially in moist and hot climates, condensation water can be found on practically all parts of the body. Accordingly, it is advantageous to design the garment as a full body suit.
  • FIG. 1 shows a cooling garment designed as a two-piece full-body suit, in a schematic view
  • Fig. 2 shows a section of a cooling zone of a cooling garment worn close up, in longitudinal section.
  • FIG. 1 shows a piece of clothing worn by a long-distance runner 2, which consists of an upper part 4 and a trouser part 6.
  • both parts cover the respective extremities in order to ensure the highest possible degree of body coverage.
  • the garment has the openings usually provided in the neck, hand, ankle and both waist areas, which are provided with elastic end edges 8.
  • Both the upper part 4 and the trouser part 6 are formed from an elastic, hydrophilic textile material, which ensures that the wearer fits snugly against the skin.
  • Upper part 4 and trouser part 6 each form a cooling zone 10 or 12.
  • a head part can also be provided, as is known for high-performance athletes in the sprint area, but for aerodynamic and not for thermal reasons. This can at least partially prevent unwanted dripping of condensation from the head area.
  • the cooling zones can be restricted to certain selected regions in which a large part of the condensation water is produced in the sport in question.
  • the cooling zone shown in detail in FIG. 2 comprises a hydrophilic textile area 14, the inside 15 of which lies against a skin zone 16 of a person.
  • the cooling zone On the side 18 facing away from the body, the cooling zone has a plurality of villi-like protuberances 20, 20a, 20b etc., which result in a multiplication of the effective surface of the cooling zone. Due to its hydrophilicity, the textile material 14 absorbs the condensation water 22 emerging from the skin zone 16 and forms an intermediate storage for it. insurance system. The evaporation on the side 18 facing away from the body removes heat from the textile material 14, which leads to cooling of the skin surface due to the arrangement close to the body.
  • knob-like or rib-like projections can also be provided.
  • hydrophilic fiber materials are suitable for the cooling zones, with most polymer fibers having to be hydrophilized before use.
  • Known methods for this include, for example, plasma treatment.
  • a chemical treatment can be used, as described for example in US Pat. No. 6,211,101 - but in a different context there.
  • the textile material itself i.e. have the best possible thermal conductivity even in the dry state. This can expediently be done by ion-doping the fibers or by applying a thin metal layer, e.g. Silver, can be reached on the fiber surface.
  • a thin metal layer e.g. Silver
  • Material 100% polyester; Weave: single jersey circular knit; Weight: 60 g / m 2 ; Titer: 78 dtex; washed out at 80 ° C; "Volumin” hydrophilic finish; Thermal insulation when dry: 4 * 10 "3 m 2 K W.
  • the pattern 1 thus has significantly less heat insulation in the dry state than the conventional pattern 2. Under the influence of condensation, ie under the conditions prevailing in the practice of competitive sports, a significantly higher cooling capacity was measured with model 1 compared to standard model 2. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
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Abstract

Ein kühlendes Kleidungsstück für Sportler weist mindestens eine Kühlungszone (10, 12) auf. Die Kühlungszone (10, 12) ist durch einen hydrophilen Textilbereich (14) gebildet, der eine dem Körper eines das Kleidungsstück tragenden Sportlers zugewandte Innenseite (15) sowie eine davon abgewandte Aussenseite (18) aufweist. Die Innenseite (15) ist für direkt hautanliegendes Tragen und die Aus­senseite (18) im Wesentlichen freiliegend ausgebildet.

Description

Kühlendes Kleidungsstück für Sportler
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein kühlendes Kleidungsstück für Sportler gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Bekanntlich beträgt beim Menschen der Wirkungsgrad der Muskelarbeit lediglich ungefähr 20 bis 25%, da bei der Umwandlung von Nährstoffenergie in Muskelar- beit nur ungefähr 20 bis 25% der chemischen Energie in mechanische Bewegung umgewandelt wird, während der restliche Energieanteil in Form von Wärme abgegeben wird. Aus diesem Grund wird bereits bei vergleichsweise bescheidener körperlicher Betätigung eine Kühlung des menschlichen Körpers erforderlich, da ansonsten die Körpertemperatur ganz erheblich ansteigen würde. Bei wärme- ren Umgebungstemperaturen kann praktisch nur noch über das Verdunsten von Schwitzwasser dem Körper Wärmeenergie entzogen werden.
Aus den genannten Gründen spielt bereits für Freizeitsportler, ganz besonders aber für Hochleistungssportler, die Verdunstungskühlung des Körpers eine ent- scheidende Rolle bezüglich der körperlichen Leistungsfähigkeit. Nicht selten werden Leistungen von über 1'000 W über einen längeren Zeitraum erbracht.
Beispielsweise leistet ein Spitzen-Marathonläufer mit einer durchschnittlichen
Laufgeschwindigkeit von 19.5 km/h ungefähr 1'200 W während über 2 Stunden.
Gerade bei sommerlicher Umgebungstemperatur und/oder höherer Luftfeuchtig- keit ist es deshalb sehr wichtig, dass das vom Sportler abgegebene flüssige
Schwitzwasser verdunsten kann und nicht nur ungenutzt herunterrinnt.
Verschiedene Studien haben ergeben, dass bei starker körperlicher Betätigung ungefähr 40% des abgegebenen Schwitzwassers ungenutzt auf den Boden fal- len. Für jedes Gramm Schwitzwasser, das auf der Haut zum Verdunsten kommt wird dem Körper eine Energiemenge von 0.672 Wh entzogen. Die trockenen Wärmetransportvorgänge wie Konvektion, Strahlung und Leitung können im Vergleich zur Schwitzwasserverdunstung deutlich weniger Energie abführen.
Die übliche Bekleidung steht der Abführung sowohl von Wärme als auch von Wasserdampf einen Widerstand in einem gewissen Mass entgegen und hat somit eine sub-optimale Kühlwirkung zur Folge. Wohl auch aus diesem Grund verwenden manche Leistungssportler insbesondere bei heissem Klima sehr spärliche Bekleidung, die grosse Teile der Körperoberfläche freilässt. Nachteilig ist dabei jedoch, dass - vor allem bei feucht-heissem Klima - ein erheblicher Anteil des Schwitzwassers auf den Boden tropft und somit keinerlei Kühlwirkung entfalten kann. Als Folge produziert der Körper weiteres Schwitzwasser, was unter anderem zu einem unnötig gesteigerten Flüssigkeitsbedarf führt.
In der US 6,332,221 B1 ist ein Kleidungsstück beschrieben, das ganz allgemein eine möglichst optimale thermische Regulierung der tragenden Person sicherstellen soll. Davon ausgehend, dass gewisse Körperregionen möglichst gut gekühlt werden sollten, während andere Regionen eher warm zu halten sind, weist das vorbekannte Kleidungsstück mindestens eine Kühlungszone mit niedriger Wärmeisolation sowie mindestens eine Wärmungszone mit erhöhter Wärmeiso- lation auf. Das Kleidungsstück ist so ausgestaltet, dass beim Tragen die Küh- lungs- bzw. Wärmungszonen über Körperregionen mit Kühlungs- bzw. Warmhaltebedarf zu liegen kommen. Als Beispiele für Kühlungszonen sind in der US 6,332,221 B1 Ausschnitte (d.h. Löcher) sowie Bereiche aus weitmaschigem oder mit Poren versehenem Textilmaterial genannt. Nähere Angaben über die zu verwendenden Textilien finden sich allerdings nicht. Dementsprechend weist das Kleidungsstück der US 6,332,221 B1 in Bezug auf seine kühlende Wirkung, beispielsweise bei intensiver sportlicher Betätigung, dieselben Nachteile wie andere vorbekannte Kleidungsstücke auf.
Die US 4,451 ,934 A beschreibt eine mit Aussenrippen ausgestattete Unterbekleidung, die insbesondere zum Tragen unter einer nichtporösen Oberbeklei- dung bzw. Schutzkleidung vorgesehen ist. Die Aussenrippen definieren ein Kanalsystem im Raum zwischen der Unter- und Oberbekleidung, welches die Luftzirkulation fördert und damit eine gewisse Kühlung der die Kombination besagter Unter- und Oberbekleidung tragenden Person bewirkt. Die beschriebene Unter- bekleidung ist nicht als kühlende Bekleidung bei sportlicher Betätigung ausgelegt oder geeignet.
Auch die US 4,170,793 A beschreibt eine zum Tragen unter einer projektilsicheren Schutzbekleidung vorgesehene Unterbekleidung. Diese umfasst je eine kör- perzugewandte und körperabgewandte Lage aus baumwollhaltigem Stoff sowie eine dazwischen angeordnete grossmaschige Lage, die einen lufthaltigen Zwischenraum definiert. Die körperabgewandte Lage ist zudem mit einer Vielzahl von kleinen Lüftungsöffnungen versehen. In dieser Ausgestaltung ist die beschriebene Unterbekleidung nicht zur Kühlung eines Sportlers geeignet, da die körperabgewandte Stofflage trotz der Lüftungsöffnungen einen Wärmestau herbeiführen würde. Die ebenfalls beschriebene Variante, wonach lediglich die körperzugewandte Lage der Unterbekleidung getragen wird, ist zwar an sich für eine sich sportlich betätigende Person geeignet, geht jedoch bezüglich der Kühlwirkung nicht über diejenige von längst bekannter Bekleidung wie T-Shirts, Hemden, Hosen und dergleichen hinaus.
Die US 2001/0003907 A1 beschreibt ein tragbares Personenkühlgerät, welches insbesondere als Unterbekleidung zu einer kugelsicheren Weste, einem Schutzanzug, einem Tauchanzug oder dergleichen vorgesehen ist. Das besagte Per- sonenkühlgerät weist eine Lage von thermisch leitendem Material sowie eine damit in thermischen Kontakt bringbare Wärmesenke auf und sieht insbesondere eine Lüftungsvorrichtung vor, mittels welcher die erforderliche Wärmeableitung bewirkt wird. Das beschriebene Personenkühlgerät ist kompliziert und aufwendig in der Herstellung und generell nicht zum Tragen bei sportlicher Betätigung ge- eignet. Die US 4,946,453 A beschreibt eine Sportbekleidung für die gezielte Gewichtsreduktion in ausgewählten Körperregionen. Um diese Wirkung zu erzielen, ist die Sportbekleidung aus einer Kombination von isolierendem Material wie beispielsweise Neopren und einem luftdurchlässigen dehnbaren Gewebe wie beispiels- weise Lycra hergestellt. Das isolierende Material ist zum Bedecken der ausgewählten Körperregionen vorgesehen, wo es einen Wärmestau und angeblich ein Schlänkerwerden infolge Schwitzens bewirkt. Das Schwitzwasser fliesst zu den mit luftdurchlässigem Gewebe bedeckten Regionen und kann dort abgeführt werden. Aufgrund des absichtlich hervorgerufenen Wärmestaus ist die beschrie- bene Bekleidung zur Abkühlung eines Sportlers völlig ungeeignet.
Die FR 2 758 948 A beschreibt ein textiles Verbundmaterial zum Wärmeschutz des menschlichen Körpers. Dieses weist eine dichtende Aussenschicht sowie eine wärmedurchlässige Innenschicht und eine dazwischen liegende, die Luftzir- kulation erlaubende Mittelschicht auf. Das beschriebene Verbundmaterial erscheint zwar an sich geeignet, um trotz der thermischen Schutzwirkung der dichtenden Aussenschicht eine lokale Überhitzung des Körpers zu vermeiden. Für die Kühlung einer sich sportlich betätigenden Person ist sie dagegen nicht geeignet.
Darstellung der Erfindung
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein kühlendes Kleidungsstück für Sportler, insbesondere für Hochleistungssportler, anzugeben, mit welchem insbesondere die Nachteile der bekannten Kleidungsstücke überwunden werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 definierte Kleidungsstück. Dieses ist mit mindestens einer Kühlungszone ausgestattet, welche durch einen hydrophilen Textilbereich gebildet ist, der eine dem Körper eines das Kleidungsstück tragenden Sportlers zugewandte Innenseite sowie eine davon abgewandte Aussenseite aufweist. Die Innenseite ist für direkt hautanliegendes Tragen aus- gebildet, während die Aussenseite im Wesentlichen freiliegend, das heisst nicht von weiteren Stofflagen bedeckt ausgebildet ist.
Dadurch wird erstens bewirkt, dass das aus der Haut tretende Schwitzwasser grösstenteils vom direkt daran anliegenden hydrophilen Textilmaterial aufgenommen wird und somit an einem unerwünschten Heruntertropfen gehindert wird. Zweitens wird bewirkt, dass die beim Verdunsten des aufgenommenen Schwitzwassers aufgewendete Verdunstungswärme grösstenteils der benachbarten Hautzone entzogen wird und dort eine erwünschte Kühlwirkung entfaltet. Schliesslich gewährleistet die freiliegende Ausbildung der Aussenseite ein schnelles Verdunsten und damit eine irreversible Wegführung von Wärme. Eine besonders hohe Wirksamkeit ergibt sich, wenn im Wesentlichen das ganze Kleidungsstück durch Kühlungszonen gebildet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Prinzipiell bestehen verschiedene Möglichkeiten, um während des Tragens die Kühlungszone in Hautnähe zu halten. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist im Anspruch 2 definiert, wonach das Kleidungsstück elastische Mittel aufweist, um die Kühlungszone gegen die Hautoberfläche des Sportlers vorzuspannen. Beispielsweise können zu diesem Zweck gewisse Zonen oder aber das ganze Kleidungsstück elastische Fasern enthalten, so dass das Kleidungsstück (körper-)strumpfartig getragen wird. Damit wird die Bildung einer Luftschicht zwi- sehen Kleidungsstück und Hautoberfläche vermieden, welche eine unerwünschte Wärmeisolationswirkung hätte.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die zur Verdunstung dienende Kühlungszone eine möglichst grosse Oberfläche aufweist, um so eine möglichst hohe Verdunstungsrate zu erzielen. Gleichzeitig soll allerdings gewährleistet sein, dass die Verdunstungswärme weiterhin grösstenteils der Haut entzogen wird. Demnach ist die Kühlungszone gemäss Anspruch 3 auf der körperabgewandten Aussenseite mit noppen- und/oder rippenartigen Vorsprüngen versehen. Beson- ders vorteilhaft ist diesbezüglich die Ausgestaltung nach Anspruch 4, wonach die Kühlungszone auf der Aussenseite mit zottenartigen Ausstülpungen ausgestattet ist.
Polymerfasern weisen an sich zahlreiche Vorteile auf, die sie gerade auch für Sportlerkleidung erwünscht machen, doch sind sie in aller Regel nicht oder kaum hydrophil. Allerdings sind verschiedene Verfahren bekannt, um Polymerfasern hydrophil zu machen. Mit derart hydrophilisierten Polymerfasern lässt sich ein vorteilhaftes Kleidungsstück gemäss Anspruch 5 herstellen.
Besonders erwünscht ist zudem, dass die Kühlungszone aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit gebildet ist. Dementsprechend sind beim Kleidungsstück nach Anspruch 6 die Polymerfasern mit Ionen dotiert.
Um eine möglichst gute Kühlwirkung zu erreichen, ist der Kühlungszonenbereich des Kleidungsstücks für Hautregionen vorzusehen, welche besonders viel Schwitzwasser abgeben. Besonders bei feucht-heissem Klima tritt praktisch an allen Körperstellen Schwitzwasser aus. Dementsprechend ist es vorteilhaft, das Kleidungsstück gemäss Anspruch 7 als Ganzkörperanzug auszugestalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
Fig. 1 ein als zweiteiliger Ganzkörperanzug ausgestaltetes kühlendes Kleidungsstück, in schematischer Ansicht; Fig. 2 einen Ausschnitt einer Kühlungszone eines hautnah getragenen kühlenden Kleidungsstücks, im Längsschnitt.
Wege zur Ausführung der Erfindung Die Fig. 1 zeigt ein von einem Langstreckenläufer 2 getragenes Kleidungsstück, das aus einem Oberteil 4 und einem Hosenteil 6 besteht. Im gezeigten Beispiel bedecken beide Teile die jeweiligen Extremitäten, um einen möglichst hohen Körperbedeckungsgrad zu gewährleisten. Das Kleidungsstück weist die üblicherweise vorgesehenen Öffnungen in den Hals-, Hand-, Fessel- und den bei- den Taillenbereichen auf, welche mit elastischen Abschlussrändern 8 versehen sind. Sowohl das Oberteil 4 als auch der Hosenteil 6 sind aus einem elastischen hydrophilen Textilmaterial gebildet, das einen hautanliegenden Tragsitz gewährleistet. Damit bilden Oberteil 4 und Hosenteil 6 je eine Kühlungszone 10 bzw. 12.
Neben der Ausführungsform der Fig. 1 sind zahlreiche weitere Ausführungsformen möglich, die sich unter anderem nach dem Einsatzbereich richten. Beispielsweise kann auch ein Kopfteil vorgesehen sein, wie es - allerdings aus aerodynamischen und nicht aus thermischen Gründen - bei Hochleistungssportlern im Sprintbereich bekannt ist. Damit lässt sich ein unerwünschtes Heruntertropfen von aus dem Kopfbereich stammendem Schwitzwasser zumindest teilweise vermeiden. Andererseits können die Kühlungszonen auf gewisse ausgewählte Regionen beschränkt sein, in denen bei der betreffenden Sportart ein Grossteil des Schwitzwassers produziert wird.
Die in der Fig. 2 ausschnittsweise gezeigte Kühlungszone umfasst einen hydrophilen Textilbereich 14, der mit seiner Innenseite 15 an einer Hautzone 16 einer Person anliegt. Auf der körperabgewandten Seite 18 weist die Kühlungszone eine Vielzahl von zottenartigen Ausstülpungen 20, 20a, 20b etc. auf, welche eine Vervielfachung der effektiven Oberfläche der Kühlungszone ergeben. Aufgrund seiner Hydrophilie nimmt das Textilmaterial 14 das aus der Hautzone 16 tretende Schwitzwasser 22 auf und bildet für dieses ein Zwischenspeiche- rungssystem. Durch das Verdunsten auf der körperabgewandten Seite 18 wird dem Textilmaterial 14 Wärme entzogen, was aufgrund der körpernahen Anordnung zur Kühlung der Hautoberfläche führt. Anstelle der gezeigten Zottenstruktur können auch noppen- oder rippenartige Vorsprünge vorgesehen sein.
Für die Kühlungszonen kommen verschiedene hydrophile Fasermaterialien in Frage, wobei die meisten Polymerfasern vor der Verwendung hydrophilisiert werden müssen. Bekannte Verfahren hierfür umfassen beispielsweise eine Plasmabehandlung. Alternativ kann eine chemische Behandlung herangezogen werden, wie sie beispielsweise in der US 6,211 ,101 - dort allerdings in anderem Zusammenhang - beschrieben ist.
Bei der Simulation einer sportlichen Tätigkeit auf einer Schwitztorso-Vorrichtung mit flüssiger Schwitzwasserabgabe von ungefähr 0.5 l/h ergaben sich material- abhängige Temperaturunterschiede von über 8°C. Die besten Kühleffekte ergaben Polyestermaterialien, die sehr hydrophil waren. Diese nehmen die Feuchtigkeit in der Fläche rasch auf und können diese noch in Hautnähe zum Verdunsten bringen. Dabei führt bereits ein zusätzlicher Abstand von 1 mm zwischen dem Verdunstungsort und der Hautoberfläche zu einer erheblichen Einbusse der Kühlwirkung.
Da zur effektiven Nutzung des Verdunstungseffektes eine möglichst gute Wärmeleitfähigkeit zwischen körperabgewandter Verdunstungszone und Hautoberfläche benötigt wird, sollte das Textilmaterial selbst, d.h. bereits im trockenen Zustand, eine möglichst gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Zweckmässigerwei- se kann dies durch lonendotierung der Fasern oder durch Aufbringen einer dünnen Metallschicht, z.B. Silber, auf die Faseroberfläche erreicht werden.
Beispiel Die kühlende Wirkung eines Kleidungsstücks der oben beschriebenen Art (nachfolgend: "Muster 1") wurde mit derjenigen eines vorbekannten Kleidungsstücks (nachfolgend: "Muster 2") mittels eines Schwitztorsos verglichen. Dabei wurden folgende Versuchsbedingungen verwendet:
Oberflächentemperatur des Schwitztorsos: 35°C; Raumtemperatur: 20°C; Luft- feuchtigkeit: 65 %; Fläche der Muster: 0.4335 m2
Muster 1 :
Material: 100 % Polyester; Webart: Single Jersey Rundstrick; Gewicht: 60 g/m2; Titer: 78 dtex; ausgewaschen bei 80°C; hydrophile Ausrüstung "Volumin"; Wär- meisolation im trockenen Zustand: 4*10"3 m2K W.
Muster 2:
Handelsübliche kühlende Unterwäsche (Typenbezeichnung "Atmos", hergestellt von Christian Eschler AG, Bühler, Schweiz), eine Zweilagenkonstruktion mit un- terschiedlichen Garnen für die in Hautkontakt stehende Innenseite (Grobfila- mentgarn) und für die darüber liegende Aussenseite (Feinfilamentgam); Wärmeisolation im trockenen Zustand: 27χ10"3 m2K/W.
Unter einem Schwitzwassereinfluss, der 0.5 Liter pro Mensch und pro Stunde entspricht, wurden folgende Kühlwirkungen P gemessen:
Muster 1 : P1 = 195 W
Muster 2: P2 = 169 W.
Das Muster 1 weist also gegenüber dem herkömmlichen Muster 2 eine wesentlich geringere Wärmeisolation im trockenen Zustand auf. Unter Schwitzwassereinfluss, d.h. unter den Bedingungen, wie sie bei der Ausübung von Leistungssport herrschen, wurde mit dem Muster 1 im Vergleich zum handelsüblichen Muster 2 eine deutlich höhere Kühlleistung gemessen. Bezugszeichenliste
2 Langstreckenläufer
4 Oberteil
6 Hosenteil
8 Abschlussrand
10 obere Kühlungszone
12 untere Kühlungszone
14 hydrophiler Textilbereich
15 körperzugewandte Seite von 14
16 Hautzone
18 körperabgewandte Seite von 14
20, 20a, 20b Zotten
22 Schwitzwassertropfen

Claims

Patentansprüche
1. Kühlendes Kleidungsstück für Sportler, mit mindestens einer Kühlungszone (10, 12), dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlungszone (10, 12) durch ei- nen hydrophilen Textilbereich (14) gebildet ist, der eine dem Körper eines das Kleidungsstück tragenden Sportlers zugewandte Innenseite (15) sowie eine davon abgewandte Aussenseite (18) aufweist, wobei die Innenseite für direkt hautanliegendes Tragen und die Aussenseite im Wesentlichen freiliegend ausgebildet ist.
Kleidungsstück nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es elastische Mittel aufweist, um die Kühlungszone (10, 12) gegen die Hautoberfläche (16) des Sportlers (2) vorzuspannen.
3. Kleidungsstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlungszone (10, 12) auf der Aussenseite (18) mit noppen- und/oder rippenartigen Vorsprüngen versehen ist.
4. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlungszone auf der Aussenseite (18) eine zottenartige Struktur
(20, 20a, 20b) aufweist.
5. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hydrophile Textilbereich (14) aus hydrophilisierten Polymerfasern gebildet ist.
6. Kleidungsstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerfasern ionendotiert sind.
7. Kleidungsstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es als Ganzkörperanzug (4, 6) ausgestaltet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017157403A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-21 Puma SE Sports garment
US10271580B2 (en) * 2015-09-14 2019-04-30 Nike, Inc. Apparel item configured for reduced cling perception

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170793A (en) * 1978-05-30 1979-10-16 Safariland Ballistics, Inc. Inner garment for aiding evaporative cooling
US4451934A (en) * 1981-10-16 1984-06-05 Gioello Debbie A Ribbed ventilating undergarment for protective garments
FR2758948A1 (fr) * 1997-02-06 1998-08-07 Manufactures De Vetements Paul Materiau textile composite de protection du corps humain contre la chaleur
US20010003907A1 (en) * 1999-09-16 2001-06-21 Moshe Siman-Tov Personal cooling apparatus and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170793A (en) * 1978-05-30 1979-10-16 Safariland Ballistics, Inc. Inner garment for aiding evaporative cooling
US4451934A (en) * 1981-10-16 1984-06-05 Gioello Debbie A Ribbed ventilating undergarment for protective garments
FR2758948A1 (fr) * 1997-02-06 1998-08-07 Manufactures De Vetements Paul Materiau textile composite de protection du corps humain contre la chaleur
US20010003907A1 (en) * 1999-09-16 2001-06-21 Moshe Siman-Tov Personal cooling apparatus and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10271580B2 (en) * 2015-09-14 2019-04-30 Nike, Inc. Apparel item configured for reduced cling perception
WO2017157403A1 (en) * 2016-03-14 2017-09-21 Puma SE Sports garment
CN107613801A (zh) * 2016-03-14 2018-01-19 彪马欧洲股份公司 运动服
RU2669040C1 (ru) * 2016-03-14 2018-10-05 Пума Се Предмет спортивной одежды
US11219257B2 (en) 2016-03-14 2022-01-11 Puma SE Sports garment

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