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WO2001084989A1 - Flächige wärmeisoliereinrichtung, insbesondere für den menschlichen körper - Google Patents

Flächige wärmeisoliereinrichtung, insbesondere für den menschlichen körper Download PDF

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Publication number
WO2001084989A1
WO2001084989A1 PCT/CH2001/000282 CH0100282W WO0184989A1 WO 2001084989 A1 WO2001084989 A1 WO 2001084989A1 CH 0100282 W CH0100282 W CH 0100282W WO 0184989 A1 WO0184989 A1 WO 0184989A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thermal insulation
insulation device
air
filling
clothing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH2001/000282
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Weder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eidgenoessische Materialpruefungs und Forschungsanstalt
Original Assignee
Eidgenoessische Materialpruefungs und Forschungsanstalt
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eidgenoessische Materialpruefungs und Forschungsanstalt filed Critical Eidgenoessische Materialpruefungs und Forschungsanstalt
Priority to DE50114701T priority Critical patent/DE50114701D1/de
Priority to JP2001581654A priority patent/JP2003532469A/ja
Priority to EP01925269A priority patent/EP1280440B8/de
Priority to AU2001252089A priority patent/AU2001252089A1/en
Publication of WO2001084989A1 publication Critical patent/WO2001084989A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G9/00—Bed-covers; Counterpanes; Travelling rugs; Sleeping rugs; Sleeping bags; Pillows
    • A47G9/02—Bed linen; Blankets; Counterpanes
    • A47G9/0207—Blankets; Duvets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D31/00—Materials specially adapted for outerwear
    • A41D31/04—Materials specially adapted for outerwear characterised by special function or use
    • A41D31/06—Thermally protective, e.g. insulating
    • A41D31/065—Thermally protective, e.g. insulating using layered materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D2400/00—Functions or special features of garments
    • A41D2400/10—Heat retention or warming
    • A41D2400/14—Heat retention or warming inflatable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G9/00—Bed-covers; Counterpanes; Travelling rugs; Sleeping rugs; Sleeping bags; Pillows
    • A47G2009/003—Bed-covers; Counterpanes; Travelling rugs; Sleeping rugs; Sleeping bags; Pillows with inflatable members

Definitions

  • the invention relates to a flat thermal insulation device, in particular a piece of clothing or a blanket for the human body, with a cover which is filled with a heat-insulating material.
  • a flat thermal insulation device in particular a piece of clothing or a blanket for the human body, with a cover which is filled with a heat-insulating material.
  • Other examples of such thermal insulation devices are sleeping bags, helmets, medical wound dressings, clothing for motorcyclists or athletes.
  • Such devices are known for example from US 5,655,237. It is general state of the art, both in the case of clothing and also in the case of blankets, to design these with a covering which forms the outer or inner skin and which, for example, can be watertight. The use of breathable covers is also known here. A blanket or a piece of clothing is filled with insulating material, which can be down or synthetic materials, for example.
  • Such garments offer good thermal insulation with comfortable lying or wearing comfort.
  • a disadvantage of such clothing and blankets is that at different temperatures in the sleeping area, especially in contrast to summer and winter, different, differently insulating blankets must be used.
  • the sleeves and the inner material are then often separated, so that the inner material itself consists of a sleeve and a heat-insulating material. stands .
  • This inner heat insulation device so to speak, can then be removed and can be used in a double layer to improve the insulation.
  • jackets with different insulation levels are offered here, for example, or the user pulls different pieces of clothing on top of one another, as required.
  • the invention has for its object to provide an insulating element of the type mentioned, which has a variable heat insulation.
  • this object is achieved in that the casing is provided with an outlet through which a reduction in the gas volume in the heat insulation device is possible.
  • the thickness is reduced by suctioning off the gas volume filling the thermal insulation device, as a rule ambient air the thermal insulation device.
  • the cover inside and outside, can consist, for example, of air- and water-impermeable film, for example PVC, and the filling is a bulky material.
  • the envelopes are advantageously breathable inside and out and consist of polyester, PTFE, hydrophilic or microporous PU and the filler is a bulky, advantageously non-hygroscopic material which can be reduced in volume under the action of compressive forces.
  • This filler can be a fleece, consist of hollow fibers, and / or can be realized with down.
  • the heat insulation is reduced to such an extent that most of the heat can be emitted via convection and radiation, so that people have to sweat less and feel more comfortable.
  • the thermal insulation can be changed over a relatively wide range. With the aid of the technology according to the invention of filling a cushion with air, the thermal insulation can be changed over a wide range (1: 4). Thanks to the breathable, airtight membrane, the moisture still passes through the clothing layers.
  • the two sides of the cover can also be designed differently on the inside and outside, in particular the outside cover can be less breathable, so that when the protective suit is exposed to hot water vapors from the outside, it does not pass through the clothing pass. In the normal case, however, the higher partial pressure of the water vapor present in the filler will ensure that it is released to the outside through the less breathable layer.
  • the passage is advantageously a valve, in particular a one-way valve.
  • the envelope can be divided into individual chambers, for example by quilting.
  • FIG. 2 shows the element of FIG. 1 in the vacuum state
  • FIG. 3 shows an element similar to that of FIG. 1 with a synthetic fiber material filling
  • Fig. 4 shows the element of Fig. 3 in the vacuum state
  • Fig. 5 is a schematic view of a ceiling with an electronic control unit for automatically adjusting the heat insulation.
  • Fig. 1 shows an element with an outer shell 2 and an inner shell 12, between which down 3 is inserted.
  • This state is identified by reference number 1.
  • the air-filled condition and in connection with the down 3 result in a high thermal insulation of the element. This is built up in particular by the heat-insulating effect of the down 3 in connection with the air areas 4 stored between them.
  • the sleeves 2 and 12 can in particular be breathable sleeves, for example made of polyester, PTFE or hydrophilic or microporous PU. These sleeves 2 and 12 are airtightly connected to one another at their edges. This can be a Gluing, welding or another type of connection. To clean the contents, it can be provided that this connection is a detachable connection at least at one point over a predetermined length, for example via a labyrinth seal.
  • FIG. 2 now shows the same element as in FIG. 1, after a substantial part of the air 4 has been extracted from the area between the shells 2 and 12 by a device not shown in this drawing.
  • the same reference numerals designate the same features.
  • the amount of down filling of the insulating device has not changed between states 1 and 11 in FIGS. 1 and 2.
  • the considerably thinner element 11 recognizable by the difference in the thickness 5 and 15, the number of air spaces 4 and thus the total volume of the air contained between the shells 2 and 12 has been greatly reduced.
  • This also reduces the insulating ability of the insulating element. According to the applicant's experiments, this can be reduced, for example, by a factor of 8 in the event of a substantial volume reduction.
  • other, higher reductions in the insulating capacity are also possible.
  • the volume can be reduced by venting air 4 via a valve 32. This can be done manually by pressure on the material or by a pump. Instead of the air 4, it is also possible to fill another predetermined gas or gas mixture between the shells 2, 12, which is then not discharged into the ambient air but is collected in a separate reservoir, for example a pressure container that can be filled by said pump.
  • the reservoir can be dimensioned so, in particular larger, so that it diffusion and other re can absorb losses over longer periods of time and the insulation device allows a long service life.
  • 3 and 4 show a further insulating device in the air-filled state 1 and in the vacuumed state 11, elongated and flat nonwoven material 13 forming the filling of the insulating element here.
  • the thickness of the insulating material 15 can be greatly reduced by removing the air located between the layers 2 and 12.
  • a corresponding pressure outlet 32 can be a valve which is designed as an adjustable one-way valve.
  • the user opens this and pushes the air out of the thermal insulation device.
  • this can be done by rolling up, folding or by loading the body's own weight.
  • this can be done by the action of the user's own hands and arms on the outer shell, the inner shell resting on the body as an abutment.
  • the same procedure is also possible for clothing elements or trousers covering the arms.
  • fillings made of any self-relaxing material and / or a spacer fabric or spacer woven fabric are also possible by way of example.
  • FIG. 5 shows an embodiment of the invention with a cover 28 to which a pump 31 is connected.
  • the cover 28 has, in the manner already described, an enveloping top layer 2 and a bottom layer 12 which cannot be seen in the figure.
  • the layers 2 and 12 are welded at the edges 22 or otherwise sealed.
  • three passages 32 are arranged, which lead to a valve block 34 with hoses 33. Via the valve block there is a connection 35 to said pump 31 which, depending on the valve position, pumps air through the hoses 33 into the ceiling 28 or extracts it from the latter.
  • a control line 36 is used for this.
  • the ceiling 28 consists of three chambers 41, 42, 43. Any other number of chambers is also conceivable.
  • a temperature and / or humidity sensor 37 is provided, which is connected via a control line 38 or wirelessly to the pump 31 and its control device. Then, depending on the preset calibration curve, an appropriate volume of air can be automatically extracted from the chambers in order to adjust the degree of insulation of the ceiling according to the outside temperature, the room temperature, the air humidity or other parameters.
  • the sleeves 2 and 12 lie on the filling material 3 or 13, so that air pockets are formed between the individual filling elements 3 and 13, but not due to a too loose distribution of the filling material convection between the Envelopes 2 and 12 can occur, which is to be avoided. Then the insulating effect would drop very much in the highly air-filled state.
  • thermal insulation device in particular a cover which is suitable for allergy sufferers and in particular mite droppings is created.
  • the use of the thermal insulation device as clothing for motorcyclists results in additional fall damping in the event of accidents.
  • active substances can be herbal additives, vitamins, medicines or perfumes.
  • admixing can take place via the valve 32 and / or the said reservoir can be used.
  • an electronic control It can be provided with which the amount of air to be removed is determined via a flow meter and / or a thickness meter between the sleeves 2 and 12 and / or a timer.
  • the amount of gas to be removed can be predetermined, for example, by a temperature sensor and / or a hygrometer.
  • Corresponding calibration curves are preferably stored in the electronic control unit 31, so that the device is self-regulating.
  • the thermal insulation of such a blanket can be changed within relatively wide limits by removing or introducing air from the space between the envelopes 2 and 12.
  • the room temperature and room humidity in which the ceiling is used serve as the control parameter.
  • the blanket has a thickness of between 5 and 7 millimeters and is suitable for a summer room temperature of 28 degrees Celsius, for example.
  • the control system determines the amount of air that is blown into the ceiling, depending on the parameters mentioned above, in particular including calibration curves.
  • the filling material for example down, swells and takes up a larger volume. With a filling volume of approx. 0.3 cubic meters of air with a ceiling of 1.6 by 2.4 meters, for example, a maximum thickness is reached. This maximum thickness of approx. 8 centimeters results in thermal insulation of 1 m K / W and is suitable for a room temperature of 13 to 15 degrees Celsius.
  • a progressive or degressive or linear Air volume curve can be selected for the parameter.
  • the filling volume is determined over the running time of the pump.
  • An automatically running calibration function allows the blanket to be evacuated at regular intervals, e.g. twice a week or only every week, during the (adjustable) unused time (e.g. during the day), from where the blanket has a minimal filling quantity, for example 0.015 cubic meters of air is brought to the required volume of air indicated by the sensors.
  • Diaphragm pumps that can pump and suction are particularly suitable as pumps.
  • a sensible cycle (suction or filling) can be carried out for the 0.3 cubic meters in 10 to 15 minutes.
  • Electrical valves are advantageously provided between the ceiling and the pump in order to be able to lock the suction and pressure side of the pump in an airtight manner towards the ceiling when the pump is not in operation.
  • evacuation also has the function of removing moisture from the ceiling. This ventilation can also be done by a repeated cycle of inflation and suction.
  • this control can also be integrated in clothing.
  • the same parameters of the above-mentioned indoor climate are used, both of which are parameters that relate to an air volume that is on the side of the "ceiling" opposite the user.
  • the workload is an important factor of man, whose physical activity, which determines the feeling of warmth, can be as Switches can be manually adjusted in some stages from low to medium to high.
  • Measurement parameters are preferably used which relate to the area between the user and the item of clothing and which record the temperature and humidity there. The parameters of both areas (inside and outside the item of clothing) can also be linked.

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Abstract

Eine flächige Wärmeisoliereinrichtung, insbesondere ein Kleidungsstück oder eine Decke für den menschlichen Körper, umfasst eine Hülle (2; 12), die mit einem wärmeisolierenden Material (3, 13) gefüllt ist. Dabei ist in der Hülle (2, 12) zumindest ein Auslass (32) vorgesehen, durch den eine Reduktion des Gasvolumens in der Wärmeisoliereinrichtung möglich ist. Dadurch kann das Isoliervermögen der Wärmeisoliereinrichtung bei einer erheblichen Volumenverminderung beispielsweise um einen Faktor (10) varriert insbesondere vermindert werden. Damit ist ein Kleidungsstück angegeben, welches bei verschiedenen körperlich unterschiedlich anstrengenden Aktivitäten seines Träger jeweils optimal wärmeisoliert.

Description

Flächige Wärmeisoliereinrichtung, insbesondere für den menschlichen Körper
Die Erfindung betrifft eine flächige Wärmeisoliereinrichtung, insbesondere ein Kleidungsstück oder eine Decke für den menschlichen Körper, mit einer Hülle, die mit einem wärmeisolierenden Material gefüllt ist. Weitere Beispiele solcher Wärmeisoliereinrichtungen sind Schlafsäcke, Helme, medizinische Wundauflagen, Kleidung für Motorradfahrer oder Sportler.
Solche Vorrichtungen sind beispielsweise aus der US 5,655,237 bekannt. Es ist allgemeiner Stand der Technik, sowohl bei Bekleidungsstücken als auch bei Decken, diese mit einer die Au- ssen- bzw. Innenhaut bildende Hülle, die beispielsweise wasserdicht sein kann, auszubilden. Hier ist auch die Verwendung von atmungsaktiven Hüllen bekannt. Gefüllt ist eine Decke oder ein Bekleidungsstück mit Isoliermaterial, welches beispielsweise Daunen oder synthetische Stoffe sein können.
Bei der Verwendung von entsprechenden atmungsaktiven Hüllen bieten solche Bekleidungsstücke eine gute Wärmeisolation bei angenehmem Liege- bzw. Tragkomfort. Nachteilig ist bei solchen Bekleidungen und Decken dagegen, dass bei unterschiedlichen Temperaturen im Schlafbereich insbesondere im Gegensatz von Sommer und Winter jeweils entsprechende unterschiedlich isolierende Decken eingesetzt werden müssen. Häufig sind dann die Hüllen und das Innenmaterial getrennt, so dass das Innenmaterial selbst wieder aus einer Hülle und einem wärmeisolierenden Material be- steht . Diese sozusagen innere Wärmeisoliereinrichtung ist dann entnehmbar und kann zur Verbesserung der Isolation in doppelte Lage verwendet werden. Im Bekleidungsbereich werden hier beispielsweise Jacken mit verschiedenen Isolationsstufen angeboten oder der Benutzer zieht verschiedene Bekleidungsstücke übereinander, je nach Bedarf .
Die Wärmeisolation von Decken und auch Bekleidungen wird von den Benutzern je nach Temperatur, relativer Feuchte und Aktivität der jeweiligen Person verändert. Normalerweise legt der Mensch seine Bekleidung so aus, dass er ohne körperliche Aktivität gerade nicht friert. Hingegen wird bei körperlicher Aktivität ca. 5 bis 7 mal mehr Wärme produziert als in Ruhe. Das heisst, der Mensch muss, um kein allzu starkes Ansteigen der Rektaltemperatur zu erhalten, die anfallende Wärme über Schwitzen loswerden.
Aus der DE 94 18 527 U ist ein Bekleidungsstück der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Hülle einem Unterdruck unterworfen werden soll . Dies führt zu einer Verdünnung des in der Hülle befindlichen Gases und zu einer Erhöhung der Wärmeisolation.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein isolierendes Element der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine variable Wärmeisolation aufweist .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Hülle mit einem Auslass versehen ist, durch den eine Reduktion des Gasvolumens in der Wärmeisoliereinrichtung möglich ist .
Durch das Absaugen von die Wärmeisoliereinrichtung füllendem Gasvolumen, in der Regel Umgebungsluft, reduziert sich die Dicke der Wärmeisoliereinrichtung. Im einfachsten Fall kann die Hülle, innen und aussen, beispielsweise aus luft- und wasserundurchlässiger Folie, beispielsweise PVC, bestehen und die Füllung ist ein bauschfähiger Stoff.
Vorteilhafterweise sind die Hüllen innen und aussen atmungsaktiv und bestehen aus Polyester, PTFE, hydrophilem oder mikroporösem PU und der Füllstoff ist ein bauschiges, vorteilhafterweise nicht hygroskopisches Material, welches unter Einwirkung von Druckkräften im Volumen reduzierbar ist . Dieser Füllstoff kann ein Vliess sein, aus Hohlfasern bestehen, und/oder mit Daunen realisiert werden.
Dadurch wird nun die Wärmeisolation soweit reduziert, dass der grösste Teil der Wärme über Konvektion und Strahlung abgegeben werden kann, so dass der Mensch entsprechend weniger schwitzen muss und er fühlt sich auch komfortabler. Die Wärmeisolation ist in einem relativ weiten Bereich veränderbar. Mit Hilfe der er- findungsgemässen Technik über Lüftfüllung eines Kissen kann die Wärmeisolation in einem weiten Bereich (1:4) verändert werden. Dank der atmungsaktiven, luftdichten Membran geht die Feuchtigkeit trotzdem durch die Bekleidungsschichten hindurch.
Bei Spezialeinsätzen, wie beispielsweise für Bekleidungsstücke für die Feuerwehr, können die beiden Hüllenseiten innen und aussen auch unterschiedlich ausgestaltet sein, insbesondere kann die nach aussen weisende Hülle weniger atmungsaktiv sein, so dass bei Beaufschlagung des Schutzanzuges mit heissen Wasserdämpfen von aussen diese nicht durch das Kleidungsstück hindurchtreten. Im Normalfall wird der jedoch im Füllstoff vorliegende höhere Partialdruck des Wasserdampfes für eine Abgabe desselben nach aussen durch die weniger atmungsaktive Schicht sorgen. Vorteilhafterweise ist der Durchlass ein Ventil, insbesondere ein Einwegventil. Die Hülle kann in einzelne Kammern unterteilt sein, beispielsweise durch Absteppen.
Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem entsprechenden eine voreinstellbare Wärmeisolation aufweisendes flächiges Element im luftgefüllten Zustand,
Fig. 2 das Element nach Fig. 1 im vakuumierten Zustand,
Fig. 3 ein Element ähnlich zu dem von Fig. 1 mit einer Kunstfasermaterialfüllung,
Fig. 4 das Element nach Fig. 3 im vakuumierten Zustand, und
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Decke mit einer elektronischen Steuereinheit zur automatischen Anpassung der Wärmeisolation.
Die Fig. 1 zeigt ein Element mit einer äusseren Hülle 2 und einer inneren Hülle 12, zwischen denen Daunen 3 eingelegt sind. Zwischen den lose eingelegten Daunen 3 befinden sich Luftkammern 4, da das wärmeisolierende Element in einem luftgefüllten Zustand ist . Dieser Zustand ist mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet . Durch den luftgefüllten Zustand und in Verbindung mit den Daunen 3 ergibt sich eine hohe Wärmeisolation des Elementes . Diese wird insbesondere aufgebaut durch die wärmeisolierende Wirkung der Daunen 3 im Zusammenhang mit den zwischen ihnen eingelagerten Luftbereichen 4.
Bei den Hüllen 2 und 12 kann es sich insbesondere um atmungsaktive Hüllen handeln, beispielsweise aus Polyester, PTFE oder hydrophilem oder mikroporösem PU. Diese Hüllen 2 und 12 sind an ihren Ränder luftdicht miteinander verbunden. Dies kann eine Klebung, eine Verschweissung oder eine sonstige Verbindungsart sein. Zum Reinigen des Inhalts kann es vorgesehen sein, dass diese Verbindung an mindestens einer Stelle über eine vorbestimmte Länge eine lösbare Verbindung ist, beispielsweise über eine Labyrinthdichtung.
Die Fig. 2 zeigt nun dasselbe Element wie in Fig. 1, nachdem durch eine in dieser Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung ein wesentlicher Teil der Luft 4 aus dem Bereich zwischen den Hüllen 2 und 12 entzogen worden ist. In allen Fig. bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale. Es ist festzuhalten, dass sich die Menge der Daunenfüllung der Isoliereinrichtung zwischen den Zuständen 1 und 11 in den Fig. 1 und 2 nicht geändert hat. In dem erheblich dünneren Element 11, erkennbar durch den Unterschied in der Dicke 5 und 15, ist die Anzahl der Lufträume 4 und damit das Gesamtvolumen der zwischen den Hüllen 2 und 12 enthaltenen Luft stark vermindert worden. Damit einhergehend reduziert sich ebenfalls das Isoliervermögen des Isolierelementes. Dies ist gemäss Versuchen der Anmelderin bei einer erheblichen Volumenverminderung beispielsweise bis zu einem Faktor 8 verminderbar. Je nach Einstellung der Füllhöhen und der Evakuierung sind auch andere, höhere Verminderungen des Isoliervermögens möglich.
Die Volumenverminderung kann durch Ablassen von Luft 4 über ein Ventil 32 vorgenommen werden. Dies kann manuell durch Druck auf das Material oder durch eine Pumpe geschehen. Anstelle der Luft 4 ist es auch möglich, ein anderes vorbestimmtes Gas oder Gasgemisch zwischen die Hüllen 2, 12 einzufüllen, welches dann nicht in die Umgebungsluft abgelassen sondern in einem getrennten Reservoir, beispielsweise einem durch die besagte Pumpe füllbaren Druckbehälter, aufgefangen wird. Das Reservoir kann so, insbesondere grösser, bemessen sein, so dass es Diffusions- und ande- re Verluste über grössere Zeiträume auffangen kann und der Isoliereinrichtung eine lange Standzeit ermöglicht.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Isoliereinrichtung in dem luftgefüllten Zustand 1 und im vakuumierten Zustand 11, wobei hier längliches und flächiges Vliessmaterial 13 die Füllung des Isolierelementes bildet. Auch hier kann durch Entnahme der zwischen den Schichten 2 und 12 befindlichen Luft das Isoliermaterial in seiner Dicke 15 stark reduziert werden.
Es ist ein Kennzeichen der Daunen 3 bzw. des Vlieses 13, dass es bauschig ist und auf von aussen wirkenden Druck zusammenpressbar ist. Durch die Reduktion des von den Elementen 3 und 13 eingenommenen Volumens werden insbesondere die zwischen einzelnen Elementen 3 bzw. 13 liegenden Luftkammern aus dem Raum zwischen den Schichten 2 und 12 entfernt und dies führt zu einer Verringerung des Isolationsvermögens.
Ein entsprechender Druckauslass 32 kann ein Ventil sein, welches als einstellbares Einwegventil ausgestaltet ist. Der Benutzer öffnet dies und drückt die Luft aus der Wärmeisoliereinrichtung. Dies kann bei einer Decke durch Aufrollen, Falten oder durch Belastung mit dem Eigengewicht des Körpers geschehen. Bei einem Bekleidungsstück, wie beispielsweise einer Jacke, kann dies durch die Aktion der eigenen Hände und Arme des Benutzers auf die Aussenhülle geschehen, wobei die Innenhülle auf dem Körper als Widerlager aufliegt. Dieselbe Vorgehensweise ist ebenfalls bei die Arme bedeckenden Bekleidungselementen oder Beinkleidern möglich.
Nützlich für Decken, insbesondere Bettdecken, ist das Vorsehen eines zusätzlichen Auslassventils, um eine Querdurchlüftung der Decke zu erreichen; das alltägliche Lüften der Decke kann dann entfallen.
Neben den genannten und in den Zeichnungen dargestellten Füllungen sind beispielhaft auch Füllungen aus jedem sich selbst relaxierendem Material und/oder einem Abstandsgewirk oder Abstandswebware möglich.
Die Fig. 5 schliesslich zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Decke 28, an der eine Pumpe 31 angeschlossen ist. Die Decke 28 verfügt in bereits beschriebener Weise über eine umhüllende Oberschicht 2 und eine in der Fig. nicht erkennbare Unterschicht 12. Die Schichten 2 und 12 sind an den Kanten 22 verschweisst oder sonstwie dichtend verbunden. In der Decke 28 sind drei Durchlässe 32 angeordnet, die mit Schläuchen 33 zu einem Ventilblock 34 führen. Über den Ventilblock besteht eine Verbindung 35 zu der besagten Pumpe 31, welche je nach Ventil- Stellung über die Schläuche 33 Luft in die Decke 28 pumpt oder aus dieser entzieht. Hierfür wird eine Steuerleitung 36 verwendet. Die Decke 28 besteht aus drei Kammern 41, 42, 43. Es ist auch jede andere Anzahl von Kammern denkbar. Diese brauchen auch nicht gleich gross zu sein, wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen wird. Der Vorteil von getrennten Kammern 41, 42, 43, zwischen denen Trennähte 44 vorgesehen sind, liegt darin, dass der Benutzer für jeweilige Kδrperregionen einen unterschiedlichen Isolationsgrad einstellen kann. Daher ist erkennbar, dass dies beispielsweise für Fussbereich, Beinbereich, Unterkörper und Oberkörper getrennt sein kann. Bei einer entsprechend breiten Decke für zwei Personen kann dann durch entsprechende Quertrennung der Kammern auch ein unterschiedliches Isolierverhalten für die beiden Personen eingestellt werden. In der einfachsten Steuerung wird von aufgepumpten Kammern 41, 42, 43 ausgegangen und über einen Flussmesser oder einen Zeitmesser ein entsprechendes Luftvolumen abgepumpt. Dabei wird an den Auslas- sen 32 durch Filter dafür gesorgt, dass keine Füllstoffe (Daunen 3 oder Vliesmaterial 13) aus den Kammern entweichen.
Bei einer besonders komfortablen und automatisch arbeitenden Ausführungsform ist ein Temperatur- und/oder Feuchtesensor 37 vorgesehen, der über eine Steuerleitung 38 oder drahtlos mit der Pumpe 31 und deren Steuergerät verbunden ist. Dann kann je nach voreingestellter Kalibrierkurve automatisch ein entsprechendes Luftvolumen aus den Kammern entzogen werden, um den Isoliergrad der Decke entsprechend der Aussentemperatur, der Zimmertemperatur, der Luftfeuchtigkeit oder anderen Parametern einzustellen.
Es bleibt festzuhalten, dass als Ausgangszustand mit guter Wärmeisolation die Hüllen 2 und 12 auf dem Füllmaterial 3 oder 13 anliegen, so dass zwar zwischen den einzelnen Füllelementen 3 bzw. 13 Lufttaschen ausgebildet sind, jedoch nicht durch eine zu lose Verteilung des Füllmaterials Konvektion zwischen den Hüllen 2 und 12 auftreten kann, was zu vermeiden ist. Dann würde die Isolierwirkung im stark luftgefüllten Zustand sehr abfallen.
Mit dieser Wärmeisoliereinrichtung ist insbesondere ein für Allergiker geeigneter, insbesondere Milbenkot dichter Überzug geschaffen. Bei dem Einsatz der Wärmeisoliereinrichtung als Bekleidung für Motoradfahrer ergibt sich eine zusätzliche Sturzdämpfung bei Unfällen.
Es ist möglich, zusätzlich aktiv wirksame Stoffe in eine Decke oder Kleidung einzubringen. Dies können pflanzliche Zusatzstoffe, Vitamine, Medikamente oder auch Parfumstoffe sein. Hierbei kann eine Zumischung über das Ventil 32 erfolgen und/oder das besagte Reservoir eingesetzt werden.
Bei einer Decke wird vorteilhafterweise ein elektronisches Steu- ergerät vorgesehen sein, mit dem die zu entfernende Luftmenge über einen Durchflussmesser und/oder einen Dickenmesser zwischen den Hüllen 2 und 12 und/oder einen Zeitmesser festgestellt wird. Die zu entfernende Gasmenge kann beispielsweise durch einen Temperatursensor und/oder ein Hygrometer vorbestimmbar sein. Diese verschiedenen Sensoren sind nur beispielhaft genannt, es kann jeder Messwert Verwendung finden, der für das Raumklima kennzeichnend eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise werden entsprechende Kalibrierkurven in dem elektronischen Steuergerät 31 abgespeichert, so dass die Vorrichtung selbst regulierend wirksam ist . Eine solche Decke kann in ihrer Wärmeisolation in relativ weiten Grenzen verändert werden, indem Luft aus dem Raum zwischen den Hüllen 2 und 12 entfernt oder eingebracht wird. Als Steuerungsgrösse dient dabei insbesondere die Raumtemperatur und Raumfeuchte des Schlafräumes, in dem die Decke eingesetzt wird.
Ein Zyklus geht von vollkommener Evakuierung der Luft aus der Decke aus. Dabei hat die Decke eine Dicke zwischen beispielsweise 5 und 7 Millimeter und ist für eine sommerliche Raumtemperatur von z.B. 28 Grad Celsius geeignet. Je nach Aussenklima legt die Steuerung in Abhängigkeit der oben genannten Parametern, insbesondere unter Einschluss von Kalibrierkurven, die Menge an Luft, die in die Decke geblasen wird. Dabei quillt dann insbesondere das Füllmaterial, zum Beispiel Daunen, auf und nimmt ein grδsseres Volumen ein. Bei einer Füllmenge von ca. 0,3 Kubikmetern Luft bei einer Decke von 1,6 mal 2,4 Metern ist dann beispielsweise eine maximale Dicke erreicht . Diese maximale Dicke von ca. 8 Zentimetern ergibt eine Wärmeisolation von 1 m K/W und ist für eine Raumtemperatur von 13 bis 15 Grad Celsius geeignet. Je nach Wärmebedürfnis des Schläfers, der dies manuell einstellen kann, wird eine progressive oder degressive oder lineare Kurve des Luftvolumens zum Parameter gewählt werden.
Da eine zuverlässige Dickenmessung einer solchen Decke nicht durchgeführt werden kann wird das Füllvolumen über die Laufzeit der Pumpe ermittelt . Eine selbsttätig ablaufende Kalibrierfunktion gestattet es, die Decke in regelmässigen Abständen, zum Beispiel zweimal pro Woche oder nur jede Woche, während der (einstellbaren) unbenutzten Zeit (zum Beispiel am Tag) definiert zu evakuieren, von wo aus die Decke von einer minimalen Füllmenge, zum Beispiel 0,015 Kubikmetern Luft auf das von den Sensoren angegebene erforderliche Luftvolumen gebracht wird.
Als Pumpe kommen insbesondere Membranpumpen in Betracht, die Pumpen und Saugen können. Ein sinnvoller Zyklus (Absaugen bzw. Füllen) ist für die besagten 0,3 Kubikmeter in 10 bis 15 Minuten durchführbar. Vorteilhafterweise sind elektrische Ventile zwischen Decke und Pumpe vorgesehen, um die Saug- und Druckseite der Pumpe zur Decke hin luftdicht verriegeln zu können, wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist.
Das Evakuieren hat neben der Funktion der Kalibrierung auch die Funktion, Feuchtigkeit aus der Decke zu entfernen. Dieses Durchlüften kann auch durch einen mehrmaligen Zyklus von Aufblasen und Absaugen geschehen.
Neben einem Einsatz in Decken kann diese Steuerung auch in Bekleidungsstücken integriert werden. Hier werden im einfachsten Fall dieselben Parameter des oben genannten Raumklimas (Umgebungstemperatur und Feuchte) eingesetzt, was beides Parameter sind, die sich auf ein Luftvolumen beziehen, das auf der dem Benutzer gegenüberliegenden Seite der „Decke" ist. Hinzu tritt als wesentlicher Faktor die Arbeitsbelastung des Menschen. Dessen körperliche Tätigkeit, die das Wärmegefühl bestimmt, kann als Schalter in einigen Stufen von gering über mittel bis stark manuell einstellbar sein. Vorzugsweise werden Messparameter eingesetzt, die sich auf den Bereich zwischen Benutzer und Bekleidungsstück beziehen und die dortige Temperatur und feuchte aufnehmen. Es können auch die Parameter von beiden Bereichen (innerhalb und ausserhalb des Bekleidungsstückes) gekoppelt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Flächige Wärmeisoliereinrichtung, insbesondere ein Kleidungsstück oder eine Decke für den menschlichen Körper, mit einer Hülle (2; 12), die mit einem wärmeisolierenden Material (3, 13) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hülle (2, 12) zumindest ein Auslass (32) vorgesehen ist, durch den eine Reduktion des Gasvolumens in der Wärmeisoliereinrichtung möglich ist .
2. Wärmeisoliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle aus einer inneren Fläche (12) und einer äusseren Fläche (2) besteht, die an ihren Ränder miteinander luftdicht verbunden sind und/oder dass die Hülle als Schutz vor mechanischer Beschädigung mit einem Oberstoff als Schutzschicht versehen oder laminiert ist .
3. Wärmeisoliereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an ihren Ränder vorgesehene luftdichte Verbindung an mindestens einer Stelle über eine vorbestimmte Länge eine lösbare Verbindung ist .
4. Wärmeisoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllen (2, 12) aus luft- und wasserundurchlässiger Folie bestehen oder dass die Hüllen (2, 12) innen und aussen atmungsaktiv sind und aus einem atmungsaktiven wasserdichten und luftdichten Material und/oder aus einem Material aus der Gruppe aus Polyester, PTFE, hydrophilem oder mikroporösem PU bestehen.
5. Wärmeisoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung des wärmeisolierenden Materials (3, 13) ein bauschfähiger Stoff ist.
6. Wärmeisoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung des wärmeisolierenden Materials ein Vliess (13) ist, und/oder dass die Füllung aus Hohlfasern und/oder aus Daunen (3) besteht, und/oder dass die Füllung mit sich selbst relaxierendem Material und/oder Abstandsgewirk oder AbStandsWebware realisiert ist .
7. Wärmeisoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (32) ein Ventil ist.
8. Wärmeisoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (2; 12) in einzelne Kammern (41, 42, 43) unterteilt ist.
9. Wärmeisoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Steuergerät (31) vorgesehen ist, mit dem über eine Pumpe (31) ein vorbestimmtes in einem Reservoir speicherbares Gas und/oder Umgebungsluft aus der Wärmeisoliereinrichtung entfernbar ist oder eingeblasen wird.
10. Wärmeisoliereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für das elektronische Steuergerät (31) die zu entfernende Luftmenge über einen Durchflussmesser und/oder einen Dickenmesser zwischen den Hüllen (2 und 12) und/oder einen Zeitmesser feststellbar ist, und/oder dass die zu entfernende Gasmenge durch einen Temperatursensor und/oder ein Hygrometer vorbestimmbar ist, und/oder dass eine Kalibrierkurve in dem elektronischen Steuergerät (31) abgespeichert ist und selbst regulierend wirksam ist.
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