用于将至少一个装置附接到服装物品的附接结构 |
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| 申请号 | CN202311137438.X | 申请日 | 2017-10-20 | 公开(公告)号 | CN117158668A | 公开(公告)日 | 2023-12-05 |
| 申请人 | 耐克创新有限合伙公司; | 发明人 | 李勋珠; 马修·D·诺德斯特姆; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及用于将至少一个装置附接到服装物品的附接结构。本文的方面涉及一种主动加热或冷却穿着者的服装热调节系统。服装热调节系统包括服装物品(1400)、尺寸稳定 框架 (212)，该尺寸稳定框架(212)包括在预定 位置 处附连到服装物品的面向外的表面的至少一个孔(216)、施加到尺寸稳定框架的暴露面的 吸收材料 (218)、以及可释放地 定位 在尺寸稳定框架的孔内的至少一个热电模 块 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种热电模块阵列，包括： |
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| 说明书全文 | 用于将至少一个装置附接到服装物品的附接结构[0002] 申请日为2017年10月20日，申请号为202110882215.0，发明名称为“用于将至少一个装置附接到服装物品的附接结构”的申请是申请日为2017年10月20日，申请号为201780059963.0，发明名称为“用于将至少一个装置附接到服装物品的附接结构”的申请的分案申请。 发明领域 [0003] 本公开涉及一种服装热调节系统(apparel thermo‑regulatory system)，用于在被穿着时主动冷却或加热穿着者。 [0004] 发明背景 [0005] 维持人的核心体温保持在预定范围内对于优化运动或其他方面的表现是重要的。然而，这对于传统服装来说可能是困难的。 [0006] 本公开涉及以下方面： [0007] 1).一种附接结构，用于将至少一个装置附接至服装物品，所述附接结构包括：尺寸稳定框架，所述尺寸稳定框架具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，所述尺寸稳定框架具有可操作为接纳所述装置的至少一个孔，所述尺寸稳定框架的所述第一表面适于附连到所述服装物品的第一表面；以及吸收材料，所述吸收材料被施加到所述尺寸稳定框架的所述第二表面。 [0008] 2).根据1)所述的附接结构，其中，所述尺寸稳定框架由热塑性聚氨酯形成。 [0009] 3).根据1)所述的附接结构，其中，所述尺寸稳定框架被穿孔。 [0010] 4).根据1)所述的附接结构，其中，所述装置包括热电模块。 [0012] 6).根据1)所述的附接结构，其中，所述服装物品的所述第一表面包括所述服装物品的面向外的表面。 [0013] 7).一种附接结构，用于将多个装置附接到服装物品，所述附接结构包括：尺寸稳定框架，所述尺寸稳定框架具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，所述尺寸稳定框架包括多个孔，所述多个孔中的每个孔可操作为接纳所述装置，所述尺寸稳定框架的所述第一表面适于附连到所述服装物品的第一表面。 [0014] 8).根据7)所述的附接结构，其中，所述多个装置包括热电模块。 [0015] 9).根据8)所述的附接结构，还包括：吸收材料，所述吸收材料被施加到所述尺寸稳定框架的所述第二表面。 [0016] 10).根据9)所述的附接结构，其中，所述吸收材料包括水凝胶、超吸收聚合物、无纺材料和针织毛圈材料中的一种或更多种。 [0017] 11).根据7)所述的附接结构，其中，所述多个孔包括至少四个孔。 [0018] 12).根据7)所述的附接结构，其中，所述多个孔中的每个孔具有在23.6mm与26.6mm之间的直径。 [0019] 13).根据7)所述的附接结构，其中，所述服装物品的所述第一表面包括所述服装物品的面向外的表面。 [0020] 14).根据7)所述的附接结构，其中，所述尺寸稳定框架包括热塑性聚氨酯膜。 [0021] 15).根据7)所述的附接结构，其中，所述尺寸稳定框架被穿孔。 [0022] 16).一种附接结构，用于将多个装置附接到服装物品，所述附接结构包括：由吸收材料形成的尺寸稳定框架，所述尺寸稳定框架具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，所述尺寸稳定框架包括多个孔，所述多个孔中的每个孔可操作为接纳所述装置，所述尺寸稳定框架的所述第一表面适于附连到所述服装物品的面向外的表面。 [0023] 17).根据16)所述的附接结构，其中，所述尺寸稳定框架由间隔网和无纺材料中的一种或更多种形成。 [0024] 18).根据16)所述的附接结构，其中，所述装置包括热电模块。 [0025] 19).根据16)所述的附接结构，其中，所述多个孔包括至少四个孔。 [0026] 20).根据16)所述的附接结构，其中，所述多个孔中的每个孔具有在23.6mm与26.6mm之间的直径。 [0028] 下面参考附图详细地描述本发明的示例，在附图中： [0029] 图1图示了根据本文的方面的用于将装置附接到柔性材料的示例性附接结构的透视图； [0030] 图2图示了根据本文的方面的图1的示例性附接结构的分解图； [0031] 图3图示了根据本文的方面的用于将装置附接到柔性材料的可替代示例性附接结构的分解图； [0032] 图4A和图4B图示了根据本文的方面施加到柔性材料的吸收材料(absorbent material)的示例性图案； [0033] 图5图示了根据本文的方面的柔性材料和示例性附接结构的横截面图，该柔性材料具有施加到其上的吸收材料； [0034] 图6图示了根据本文的方面的用于将单个装置附接到柔性材料的可替代示例性附接结构的透视图； [0035] 图7图示了根据本文的方面的示例性热电模块阵列(thermoelectric module array)的平面图； [0036] 图8A图示了根据本文的方面的示例性热电模块的侧视图； [0037] 图8B图示了根据本文的方面的图8A的示例性热电模块的顶视图； [0038] 图9图示了根据本文的方面的示例性热电模块的分解图； [0039] 图10图示了根据本文的方面的在图7的切割线10‑10处截取的横截面图； [0040] 图11图示了根据本文的方面的示例性服装热调节系统的分解图； [0041] 图12图示了根据本文的方面的使用附接结构可释放地附接到柔性材料的热电模块的横截面图； [0042] 图13图示了根据本文的方面的在图12中所指示的区域处截取的特写图； [0043] 图14图示了根据本文的方面的具有示例性服装热调节系统的服装物品的前视透视图； [0044] 图15图示了根据本文的方面的图14的服装物品的后视透视图； [0045] 图16A至图16B分别图示了根据本文的方面的适于接纳装置的柔性纺织品(flexible textile)的第一表面和第二表面； [0046] 图17A图示了根据本文的方面的具有凹槽表面(grooved surface)的示例性热电模块的透视图； [0047] 图17B至图17C图示了根据本文的方面的热电模块的可替代形状构造； [0048] 图18A图示了根据本文的方面的示例性线性装置阵列； [0049] 图18B图示了根据本文的方面的示例性错列装置阵列(staggered device array)； [0050] 图18C至图18D图示了根据本文的方面的分别处于第一状态和第二状态的示例性拉胀装置阵列； [0051] 图19图示了根据本文的方面的具有示例性服装热调节系统的服装物品的前视图；以及 [0052] 图20图示了根据本文的方面的具有示例性服装热调节系统的服装物品的前视图。 [0053] 发明的详细描述 [0054] 在本文中具体地描述了本发明的主题以满足法定要求。然而，描述本身并不旨在限制此公开的范围。而是，发明人已设想所要求保护的或所公开的主题还可以结合其他现有的或将来的技术以其他方式体现，以包括不同的步骤或类似于在本文件中描述的步骤的步骤的组合。此外，虽然术语“步骤”和/或“框”可以在本文中用于表示所使用的方法的不同要素，但是这些术语不应被解释为暗示在本文公开的各个步骤之中或之间的任何特定的顺序，除非并且除了当单个步骤的顺序被明确地陈述时。 [0055] 概括地说，本文的方面涉及一种服装热调节系统，该服装热调节系统被构造成促进从体育锻炼中恢复和/或主动地加热或冷却穿着者，以帮助保持穿着者处于最佳温度范围，从而促进例如工作表现和/或运动表现。本文描述的服装热调节系统可适用于广泛的应用，例如，如运动员、消防员、急救人员(first responders)、军事人员等。更具体地，本文的方面设想了一种服装热调节系统，其利用使用一个或更多个附接结构被集成到服装物品中的热电模块(也称为热电冷却器(thermoelectric coolers)、珀尔帖芯片或装置(Peltier chips or devices)、热电单元、热电芯片等)来加热或冷却穿着者。在描述本公开的另外的方面之前，将提供热电模块和它们如何操作的简要概述。 [0056] 热电模块(TEM)是固态热泵(solid‑state heat pump)，其利用珀尔帖效应(Peltier effect)，利用电能将热量与温度梯度(temperature gradient)相反地从TEM的冷侧(cold side)传递到热侧(hot side)。当用于冷却时，随着电子从p型半导体元件中的低能级传递到n型半导体元件中的较高能级时，热量在冷侧被电子吸收。TEM的正连接器和负连接器之间的电压差提供了将电子从低能级移动到高能级的电势(electrical potential)。在TEM的热侧处，随着电子从较高的能级移动回低能级，能量以热量的形式被释放。TEM具有通过反转电源的极性而从冷却切换到加热的优势。因此，在极性反转后，先前TEM的冷侧可以变成热侧，而先前TEM的热侧可以变成冷侧。因此，单个TEM既可用于加热也可用于冷却。 [0057] 为了使TEM有效地运行(即不消耗过多的电能)，重要的是移除在TEM的热侧处产生的热量。当TEM被用在服装中时，这会是一个挑战，因为诸如风扇的传统的散热器(heat sinks)是不实用的。本文的方面设想了一种服装热调节系统，其使用蒸发热传递驱散来自TEM的热侧的热量。更具体地，本文的方面设想了利用穿着者自身的汗水或汗液移除来自TEM热侧的热量。许多不同的方法可以被用于将汗水从服装物品的第一部分输送到服装物品的第二部分，其中一个或更多个TEM位于该第二部分。一旦被输送到TEM所位于的区域，汗水的蒸发有助于驱散来自TEM的热侧的热量。此外，因为TEM的热侧比穿着者的身体的温度高，所以与仅是出汗的情况相比，将迫使更多的热量进入周围环境中，这可以进一步有助于冷却穿着者。 [0058] 本文设想的服装热调节系统的另外的方面包括附接结构，该附接结构可用于将一个或更多个装置(诸如一个或更多个TEM)附接到服装物品。因为服装物品通常由柔性材料形成，所以在不损害服装物品的完整性、物理特性(例如，柔性、易弯曲性、悬垂性等)和/或功能特性(例如，渗透性、透气性、水分管理特性等)的情况下，将更硬的结构(诸如TEM)附接到服装物品可能是具有挑战性的。本文的方面设想了一种柔性的尺寸稳定框架(dimensionally stable frame)，该尺寸稳定框架被集成到服装物品中并且被构造成接纳一个或更多个装置，诸如TEM。尺寸稳定框架以不需要在例如洗涤之前被移除的方式集成到服装物品中。以这种方式，穿着者可以穿上服装物品、将一个或更多个装置快速地附接到所集成的尺寸稳定框架并且开始例如工作或锻炼。 [0059] 在示例性方面中，尺寸稳定框架包括第一表面、与第一表面相反的第二表面、以及至少一个孔，该至少一个孔的尺寸被设计为适于接纳诸如TEM的装置。如在整个本公开中所使用的，术语“尺寸稳定”可以被界定为在用于其预期目的时表现出能够保持其原始尺寸的性质的材料。尺寸稳定框架的第一表面附连到服装物品的面向外的表面。在示例性方面中，吸收材料可以施加到框架的第二表面。如下文将更全面地解释的，吸收材料可以用于收集汗液和/或水并且在TEM的热侧周围持续地释放汗液和/或水，以帮助移除来自TEM的热量。此外，在示例性方面中，尺寸稳定框架可以被穿孔，以使位于服装物品的面向外的表面上的汗液能够通过尺寸稳定框架移动到吸收材料。 [0060] 继续地，在使用中，一个或更多个TEM可以邻近服装物品的面向内的表面定位，并且与尺寸稳定框架的孔可释放地配合。为了便于将TEM附接到框架，TEM可以包括具有第一大致平坦表面的基座部分(base portion)和具有与第一表面相反的第二大致平坦表面的凸缘部分(flange portion)。凸缘部分从基座部分向外延伸，以在基座部分和凸缘部分之间形成唇缘(lip)。尺寸稳定框架中的孔可以具有介于TEM的基座部分的宽度和凸缘部分的宽度之间的孔尺寸。当凸缘部分被定位在尺寸稳定框架的孔内并且施加一定程度的压力 时，迫使凸缘部分穿过孔并且唇缘与孔边缘接合以将TEM保持在框架内。在这种构造中，因为TEM从服装物品的面向内部的一侧插入，并且尺寸稳定框架被附连到服装物品的面向外部的一侧，所以在TEM与尺寸稳定框架的孔配合之后，服装物品的织物的一部分覆盖TEM的第二表面。这可以促进移除来自TEM的热量，如下面更全面地解释的。 [0061] 本文的方面还设想了热电模块阵列(TEM阵列)。在示例性方面中，TEM阵列可以包括两个或更多个TEM，它们使用施加了电子电路的柔性衬底物理地和电气地联接。电源单元也可以使用柔性衬底物理地和电气地联接到TEM。在示例性方面中，柔性衬底可以包括电绝缘聚酰亚胺膜，诸如 在一个示例性方面中，TEM阵列可以包括六个TEM，这六个TEM径向布置在第七TEM周围以形成轴辐式图案(spoke‑and‑hub pattern)。聚酰亚胺膜将六个TEM中的每一个连接到第七TEM，并且还可以将TEM连接到电源单元，诸如电池。这仅仅是一个示例性图案，并且本文设想了另外的图案，诸如以线性图案、错列图案(staggered pattern)、拉胀图案(auxetic pattern)等布置的TEM。本文描述的TEM阵列可以包括另外的部件，诸如用于检测穿着者皮肤的表面温度的温度传感器、用于将TEM从关闭状态循环到接通状态的微处理器和控制器等。 [0062] 另外，本文的方面涉及一种服装热调节系统，其包括服装物品、上面描述的尺寸稳定框架以及先前描述的TEM阵列。在示例性方面中，服装物品可以由芯吸材料(wicking material)形成。示例性芯吸材料可以包括Nike公司的 这些类型的材料通常将 水分从材料的面向内的表面芯吸到材料的面向外的表面，水分可以在该面向外的表面上蒸发。继续地，尺寸稳定框架可以在一个或更多个预定位置处施加到服装物品的面向外的表面。在一个示例性方面中，预定位置可以对应于人类身体的高发热和/或高发汗区域，如通过例如热量图和汗水图(heat and sweat maps)所指示的。 [0063] 继续地，TEM阵列或其他类型的装置阵列可以在一个或更多个预定位置处邻近服装物品的面向内的表面定位，并且阵列可以可释放地配合到尺寸稳定框架。当用于冷却时，每个TEM的基座部分的第一平坦表面包括TEM的“冷”侧，并且凸缘部分的第二平坦表面包括TEM的“热”侧。当服装物品处于穿着构造时，每个TEM的冷侧可以邻近穿着者的皮肤表面定位，并且每个TEM的热侧可以与穿着者的皮肤表面相对地定位。当用于加热时，相对的表面的极性可以反转，使得基座部分的第一平坦表面包括TEM的“热”侧，并且凸缘部分的第二平坦表面包括TEM的“冷”侧。此外，当用于恢复时，相对的表面的极性可以根据占空比(duty cycle)循环，使得例如第一平坦表面在“冷”侧和“热”侧之间交替。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。通过形成具有高弹性度(high degree of elasticity)的服装物品，使得服装物品紧密地顺应于穿着者的身体表面(即，服装物品可以包括压缩层或基层)，可以促进每个TEM的基座部分的第一平坦表面与穿着者的皮肤表面相接触。 [0064] 一旦穿着者开始锻炼或履行他或她的工作职责，穿着者的体温会升高。此外，穿着者可能开始出汗。由于服装物品由例如芯吸材料形成，汗水可以从服装物品的面向皮肤的一侧输送到服装物品的面向外部的一侧。汗水然后可经由穿孔穿过尺寸稳定框架，然后汗水被存在于框架第二表面上的吸收材料吸收。穿着者的身体温度的持续升高可以触发TEM开始循环地接通和关闭，以帮助冷却穿着者。如所描述的，为了提高TEM的效率，在TEM的热侧处产生的热量应当被移除。这是通过例如蒸发冷却来实现的，在TEM可释放地配合到尺寸稳定框架之后，通过释放储存在TEM周围的吸收材料中的汗液以及通过释放储存在覆盖TEM的热侧的服装物品的织物中的汗液来促使蒸发冷却。例如，因为织物是芯吸织物，故它可以有助于将聚集在TEM周围的吸收材料中的汗液输送到TEM的热侧。汗水从TEM周围的吸收材料和邻近TEM热侧定位的织物蒸发有助于将热量从TEM热侧传递到周围环境。 [0065] 因此，本文的方面公开了一种附接结构，用于将至少一个装置附接到服装物品。该附接结构包括尺寸稳定框架，该尺寸稳定框架具有第一表面和与该第一表面相反的第二表面，其中该尺寸稳定框架具有可操作为接纳该装置的至少一个孔，并且其中该尺寸稳定框架的第一表面附连到该服装物品的第一表面。附接结构还包括施加到尺寸稳定框架的第二表面的吸收材料。 [0066] 在另一方面中，提供了一种附接结构，用于将多个装置附接到服装物品。附接结构包括尺寸稳定框架，该尺寸稳定框架具有第一表面和与第一表面相反的第二表面，其中尺寸稳定框架包括多个孔，每个孔可操作为接纳装置。尺寸稳定框架的第一表面附连到服装物品的第一表面。 [0067] 在又一方面中，提供了一种服装物品，其具有用于将至少一个装置附接到服装物品的附接结构。服装物品包括形成服装物品的柔性材料，其中柔性材料形成服装物品的面向外的表面和面向内的表面。服装物品还包括由吸收材料形成的尺寸稳定框架，其中尺寸稳定框架具有第一表面和与第一表面相反的第二表面。尺寸稳定框架的第一表面在服装物品上的预定位置处附连到服装物品的面向外的表面，并且尺寸稳定框架包括可操作为接纳装置的至少一个孔。 [0068] 继续地，本文的另一方面提供了一种服装热调节系统。该服装热调节系统包括：1)由柔性材料形成的服装物品，其中该服装物品具有面向外的表面和面向内的表面；2)尺寸稳定框架，其具有第一表面和与第一表面相反的第二表面，其中尺寸稳定框架包括至少一个孔，并且其中尺寸稳定框架的第一表面在预定位置处附连到服装物品的面向外的表面；3)吸收材料，其被施加到尺寸稳定框架的第二表面；以及4)至少一个热电模块，其具有第一表面和与第一表面相反的第二表面，其中热电模块的第一表面邻近服装物品的面向内的表面定位，并且可释放地定位在尺寸稳定框架的孔内。 [0069] 本文的另外的方面提供了一种热电模块阵列，其包括多个热电模块，每个热电模块具有第一表面和与第一表面相反的第二表面。热电模块阵列还包括柔性衬底，该柔性衬底具有施加到其上的电子电路，其中柔性衬底物理地和电气地联接到多个热电模块中的每一个。 [0070] 本文描述的另一方面提供了一种热电模块阵列，其包括多个热电模块，每个热电模块具有第一表面和与第一表面相反的第二表面。热电模块阵列还包括物理地和电气地联接到多个热电模块中的每一个的柔性衬底；该柔性衬底包括电绝缘层，该电绝缘层具有施加到其上的电子电路。 [0071] 另外的方面提供了一种服装热调节系统，其包括由柔性材料形成并具有面向外表面和面向内表面的服装物品。服装热调节系统还包括热电模块阵列，该热电模块阵列邻近服装物品的面向内的表面定位并且可释放地联接到该面向内的表面，其中该热电模块阵列包括：1)多个热电模块，每个热电模块具有第一表面和与第一表面相反的第二表面；2)柔性衬底，其具有施加到其上的电子电路，其中柔性衬底物理地和电气地联接到多个热电模块中的每一个；以及3)电源单元，其电气联接到柔性衬底。 [0072] 如在整个本公开中所使用的，当描述例如服装时使用的位置术语，诸如“前部的”、“后部的”、“下部的”、“上部的”、“外侧的”、“内侧的”、“面向内的表面”、“面向外的表面”等，将相对于由站立在解剖学位置中的假想穿着者欲穿着的服装而被赋予它们的通常含义。除非另有说明，否则诸如“附连”、“联接”、“固定”等术语可以意指使用例如元件之间的结构差异、可释放粘合剂、卡扣、纽扣、钩环紧固件等将两个或更多个元件可释放地附连在一起。这些术语还可以意指使用例如缝合、结合、粘合剂、焊接等将两个或更多个元件永久地附连在一起。除非另有说明，否则诸如“靠近(proximate)”的术语可以意味着在指定参考点的0.5cm至30cm的范围内。 [0073] 尺寸稳定框架 [0074] 现在转到图1，根据本文的方面图示了并且总体上由数字100表示具有示例性附接结构的纺织品层的一部分的透视图。在示例性方面中，附接结构可用于将一个或更多个刚性装置(rigid‑type devices)附接到纺织品。如在整个本公开中所使用的，术语“装置”意在涵盖诸如TEM、射频识别(RFID)标签的装置；诸如生理传感器(心率传感器、温度传感器、呼吸传感器、汗水传感器等)的电子装置；全球定位系统(GPS)装置；监测装置；电源单元(例如电池)或能量存储装置；照明装置(例如具有诸如LED的光源的电灯装置)等。 [0075] 图1描绘了纺织品层110和尺寸稳定框架112形式的附接结构。纺织品层110可以结合到服装物品中，并且因此可以大致包括柔性材料，诸如针织或编织材料。在示例性方面中，纺织品层110可以包括芯吸织物(wicking fabric)，该芯吸织物被构造成利用例如毛细管作用(capillary action)、旦尼尔差机制(denier differential mechanism)等将水分从纺织品层110的一个表面输送到纺织品层110的相反的第二表面。 [0076] 框架112由柔性的但尺寸稳定的材料形成。在一个示例性方面中，框架112可以包括热塑性聚氨酯(TPU)膜，该热塑性聚氨酯(TPU)膜可以可选地被穿孔，在其上可以施加任选的吸收材料。在本文中设想了用于尺寸稳定框架112的其他材料，诸如聚氨酯膜、塑料膜、无纺材料(non‑woven material)、聚苯乙烯膜、橡胶膜、硅树脂膜、氨纶材料等。在示例性方面中，框架112可以具有100微米的最小厚度。在示例性方面中，框架112可以具有大约0.5毫米的厚度，然而本文设想了大于该厚度的厚度。 [0077] 在示例性方面中，吸收材料可以包括水凝胶、诸如间隔网(spacer mesh)或毡制材料(felt material)的无纺材料、针织毛圈材料(knit pile material)、诸如海绵材料(sponge material)的基于纤维素或纤维的产品(cellulosic or fiber‑based product)、超吸收聚合物(SAP)、诸如混合有纤维的水凝胶的这些材料的组合等。在示例性方面中，吸收材料被构造成吸收等于其自身体积的至少五倍的水和/或汗水。此外，可以选择吸收材料，使得其释放水(连续地或间歇地)。在图2中更详细地示出了该吸收材料。在另一示例性方面中，框架112可以由尺寸稳定的吸收材料形成，而没有TPU膜层。这在图3中更详细地示出。尺寸稳定的吸收材料的示例可以包括，例如，无纺材料，诸如间隔网或毡制材料，然而本文设想了其他尺寸稳定的吸收材料。 [0078] 框架112包括第一表面(未示出)，该第一表面通过附连到纺织品层110的第一表面114而被集成到纺织品层110中。当结合到服装物品中时，纺织品层110的第一表面114将形成服装物品的面向外的表面。框架112还包括第二表面116。各自由孔边缘119界定的多个孔 118延伸穿过框架112但不穿过纺织品层110，从而有助于保持纺织品层110的结构完整性。 尽管孔118被示出为圆形，但是本文设想了，根据将被插入孔118中的装置的形状，它们可以呈现不同的形状。例如，如果装置具有三角形轮廓，那么孔118可以具有三角形形状。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0079] 继续地，如图1中所示，孔118的示例性图案可以包括六个孔118，该六个孔118以轴辐式图案径向布置在第七中央孔118周围。这仅是示例性的，并且本文设想了孔118可以以不同的图案(例如，线性图案、错列图案、拉胀图案等)布置和/或可以包括少于或多于七个孔。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。每个孔118可以具有在23.0mm与26.0mm之间、在23.3mm与25.6mm之间，和/或在23.6mm与25.6mm之间的直径122，然而本文设想了在这些值之上和之下的直径。 [0080] 图2图示了根据本文的方面的附接结构的一个示例性构造的分解图并且总体上由数字200表示。图2描绘了纺织品层210、尺寸稳定框架212和吸收材料218。纺织品层210可以包括图1的纺织品层110。尺寸稳定框架212可以由例如柔性TPU或PU膜形成。在示例性方面中，框架212包括延伸穿过其的多个穿孔214和延伸穿过其的孔216。孔216可以包括图1的孔 118。穿孔214的尺寸小于孔216并且可以具有在例如1.0mm和5.0mm之间的直径。如下面将所描述的，穿孔214可以有助于使存在于纺织品层110上的汗液或水分穿过框架212到达吸收材料218。 [0081] 关于吸收材料218，在吸收材料218表现出某种类型的尺寸稳定性的情况下，诸如当吸收材料包括针织毛圈或无纺结构(例如，间隔网、毡制品)时，孔220可以形成在吸收材料218中，或者吸收材料218可以形成为包括孔220。然而，在吸收材料218包括例如可能缺乏尺寸稳定性的水凝胶或SAP的那些情况下，吸收材料218可以不包括具有孔220的单独层，而是吸收材料218可以直接施加到框架212。 [0082] 当附接结构被组装时，框架212使用例如可透气粘合剂(breathable adhesive)、不连续的粘合剂膜(即，具有一个或更多个开口的膜)、以点图案施加的粘合剂、点焊、和/或沿着每一个的周界缝合或结合而被施加到纺织品层210的表面，以便不堵塞穿孔214并且以便不阻碍汗水或水分从纺织品层210到吸收材料218的通路。在一些情况下，框架212可以永久地附连到纺织品层210，而在其他情况下，可以设想框架212可以可释放地附连到纺织品层210。 [0083] 继续地，当吸收材料218表现出尺寸稳定性时，吸收材料218可以永久地或可释放地固定到框架212，使得吸收材料218的孔220与框架212的孔216轴向对齐。将吸收材料218固定到框架212可以通过可透气粘合剂、不连续的粘合剂膜、以点图案施加的粘合剂、点焊和/或沿着每一个的周界缝合或结合，以便不堵塞穿孔214以及阻碍汗水或水分从纺织品层210到吸收材料218的通路。在其中吸收材料218尺寸不稳定的那些情况下，吸收材料218可以经由例如印刷工艺、喷涂工艺、转印工艺、手动施加工艺等施加到框架212。 [0084] 图3描绘了根据本文的方面的附接结构的另一示例性构造的分解图并且总体上由数字300表示。该构造包括纺织品层310和尺寸稳定框架，该纺织品层310可以包括图1的纺织品层110，该尺寸稳定框架由尺寸稳定的吸收材料312(诸如，例如针织毛圈、毡制品、间隔网、其他无纺材料等)形成。孔314(诸如孔118)可以穿过吸收材料312形成，或者吸收材料 312可以预先形成为包括孔314。 [0085] 当组装时，尺寸稳定的吸收材料312使用例如可透气粘合剂、不连续的粘合剂膜、以点图案施加的粘合剂、点焊、和/或沿着每一个的周界缝合或结合而永久地或可释放地施加到纺织品层310，以便允许纺织品层310上的汗水或水分自由流通到尺寸稳定的吸收材料312。 [0086] 图4A、图4B和图5描绘了根据本文的方面的附接结构的又一个可替代构造。在一些示例性方面中，可以使用例如丝网印刷工艺(screen printing process)、三维印刷工艺(3‑dimensional printing process)、转印工艺等将诸如水凝胶、混合有纤维的水凝胶或SAP的吸收材料直接施加到纺织品。例如，图4A描绘了纺织品400的第一表面，吸收材料410已经以示例性图案施加到该第一表面。在示例性方面中，当纺织品400用于形成服装物品时，纺织品400的第一表面可以包括服装物品的面向外的表面。图4A中所示的图案可以包括吸收材料410的线412，线412的端部较薄，而中部较厚。换句话说，与线412的端部相比，线412的中部处的吸收材料410的体积或量可能更大。如图4A中所示，线412可以被聚集成组，诸如线组412a、412b和412c。可替代地，线412可以不聚集成组，而是可以均匀地分布在纺织品400上。当纺织品400被结合到服装热调节系统中时，第一TEM的热侧可以邻近线组412a定位，第二TEM的热侧可以邻近线组412b定位，并且第三TEM的热侧可以邻近线组412c定位。在每种情况下，TEM的热侧可以邻近线412的中部定位，使得最大体积的吸收材料410邻近TEM的热侧定位。关于线412均匀地分布在纺织品400上的可替代构造，一个或更多个TEM可以被定位使得最大体积的吸收材料410邻近TEM的热侧定位。 [0087] 根据本文的方面，图4B中描绘了另一示例性吸收材料图案。图4B描绘了纺织品450，吸收材料452已经以示例性图案施加到纺织品450。在这种情况下，图案包括一系列交叉线，这些交叉线聚集成组，诸如组454、组456、组458和组460。类似于图4A中所示出的图案，这些线大致上在每一端部处较薄，而在中部较厚。由于线的交叉性质，最大体积或量的吸收材料452可以在每个组454、456、458和460的中央处找到。可替代地，代替被聚集成组，交叉线可以分布在纺织品450上，其中最大体积或量的吸收材料452大致上位于交叉线 (interesting lines)的中央。当纺织品450被结合到服装热调节系统中时，第一TEM的热侧可以邻近组454定位，第二TEM的热侧可以邻近组456定位，第三TEM的热侧可以邻近组458定位，以及第四TEM的热侧可以邻近组460定位。在每种情况下，TEM的热侧可以邻近每个组 454、456、458和460中的最大体积的吸收材料452定位。关于交叉线均匀地分布在纺织品450上的可替代构造，一个或更多个TEM可以被定位成使得最大体积的吸收材料452邻近TEM的热侧定位。 [0088] 图4A和图4B中所示的吸收材料图案仅是示例性的，并且本文设想了其他图案。另外，这些图中所示出的吸收材料分组的数量仅是示例性的，并且本文设想了更少或更多数量的组。本文设想的每一个吸收材料图案大致包括具有较小体积吸收材料的区域，该区域与具有较大体积吸收材料的区域相接。具有较小量吸收材料的区域可以有助于将水分或汗水引导至具有较大体积的吸收材料的区域，其中水分或汗水被集中并且随后被释放。 [0089] 图5总体上由数字500表示，图5被提供用于说明例如图4A和图4B中所描绘的吸收材料图案如何与用于将TEM附接到柔性材料的附接结构相关联地使用。更具体地，图5描绘了纺织品层510和施加到纺织品层510的第一表面的吸收材料512。如图4A和图4B中所示，吸收材料512可以在图案的外围(periphery)处较薄或者具有较小的体积，以及在图案的中央部分处较厚或者具有较大的体积，如由参考数字513所指示的。具有由孔边缘516界定的孔 515的尺寸稳定框架514可以施加于纺织品层510的第一表面，使得孔515定位在吸收材料图案的中央部分513(具有最大体积的吸收材料的部分)上。当TEM邻近纺织品层510的第二表面定位并且可释放地配合到框架514时，TEM的热侧将邻近吸收材料图案的中央部分513定位。 [0090] 本文的方面还设想了使用施加到纺织品的疏水处理(hydrophobic treatments)来帮助将水分驱送至所需位置。例如，参考图4A，纺织品400可以由吸湿性材料(moisture‑wicking material)形成，并且可以向纺织品400施加疏水处理。在图4A中，疏水处理可以由被示出在黑线412之间的白色区域表示。在这种情况下，线412可以表示下面的吸湿性纺织品400而非表示所施加的吸收材料410。或者，可替代地，线412仍可表示所施加的吸收材料 410。在任一情况下，疏水处理的使用可以有助于将水分驱送至或引导至线412，从而进一步促进在线412的中央部分处收集汗水或水。 [0091] 图6描绘了根据本文的方面的附接结构的另外的示例性构造并且总体上由数字600表示。图6描绘了纺织品层610，柔性的尺寸稳定框架612被施加到纺织品层610，尺寸稳定框架612包括由孔边缘616界定的单个孔614。尺寸稳定框架612可以包括吸收材料，或者吸收材料可以施加到框架612。孔614可以具有直径618，该直径618的尺寸被设计为接纳比关于例如图1至图3所描述的装置更大的装置，诸如更大的TEM。在示例性方面中，孔直径618可以在3.0至8.0cm之间、在4.0至7.0cm之间，和/或在3.0至5.0cm之间，然而本文设想了在这些值之上或之下的直径。类似于上面所描述的构造，孔614的直径618可以介于较大装置的基座部分的直径和较大装置的凸缘部分的直径之间。 [0092] 在一个示例性方面中，代替使用尺寸稳定框架(诸如上面所描述的尺寸稳定框架)，纺织品本身的部分可以被操作为形成配合结构，该配合结构被设计成接纳诸如TEM的装置。这一方面被示出在图16A和图16B中，图16A和图16B分别描绘了适于接纳一个或更多个装置(诸如TEM)的柔性纺织品1600的第一表面和相反的第二表面的透视图。例如，图16A描绘了纺织品1600的第一表面1610。配合结构1614被示出为从纺织品1600的第一表面1610沿负z方向的凹进部(depressions)或偏移部(offsets)。配合结构1614以与针对图1的尺寸稳定框架112所示出图案相类似的图案布置，然而本文也设想了其他图案。图16B描绘了纺织品1600的第二表面1612。在图16B中，配合结构1614被示出为从纺织品1600的第二表面 1612沿正z方向的突出部(projections)或偏移部。突出部与图16A中所示的凹进部互补。当纺织品1600被结合到服装物品中时，图16A中所示的凹进部将在服装物品的面向内的表面上，而图16B中所示的突出部将在服装物品的面向外的表面上。图16A和图16B中示出的配合结构1614的数量和图案仅是示例性的，并且本文设想了可以使用其他图案和数量的配合结构1614。 [0093] 配合结构1614可以通过操作用于形成纺织品1600的针织或编织图案来形成。配合结构1614也可以通过改变用于形成纺织品1600的纱线类型来形成。例如，可以使用热固性纱线(thermosetting yarn)，诸如热塑性聚氨酯纱线(thermoplastic polyurethane yarn)。然后可以使用热模制工艺来形成配合结构1614。在使用中，TEM的热侧可以定位在图 16A中所示的凹进部内。在这种情况下，TEM的直径可以略微地大于配合结构1614的直径，从而确保TEM一旦被插入就保持在配合结构1614内。本文还设想了，诸如水凝胶或SAP的吸收材料可以被施加到邻近配合结构1614的突出部的和/或定位在配合结构1614的突出部上的纺织品1600的第二表面1612。 [0094] 如本文所描述的，使用施加于柔性纺织品的柔性的尺寸稳定框架使诸如TEM的装置能够容易地施加到纺织品。此外，因为其柔性特性以及其重量轻，所以尺寸稳定框架可以容易地集成到服装物品中，而不会显著加重服装物品的重量、损害服装物品的易弯曲性和/或功能特性。通过将吸收材料施加到尺寸稳定框架，或者通过由尺寸稳定吸收材料形成框架，使得水分或汗水集中并且释放在TEM的热侧周围的区域中，框架可以移除来自TEM的热量从而在提高其效率方面发挥重要作用。 [0095] 热电模块阵列 [0096] 本文的方面还设想了一种热电模块阵列(TEM阵列)，其可用作用于加热或冷却穿着者的服装热调节系统的一部分。图7中示出了示例性TEM阵列，并且总体上用数字700表示。在一个示例性构造中，TEM阵列700包括装置710、装置712、装置714、装置716、装置718、装置720和装置722。装置712、714、716、718、720和722中的每一个可以使用电绝缘膜726和柔性电子电路728物理地和电气地连接至彼此。示例性膜可以包括例如聚酰亚胺膜，诸如导电聚酯、聚醚醚酮(PEEK)等。在示例性方面中，膜726可以被构造为呈现拉伸 特性(例如，双向拉伸和/或四向拉伸)。换句话说，膜726除了电绝缘之外，还可以是弹性的。 在示例性方面中，可以使用印刷和/或光刻(photolithographic)技术在膜726上形成电子电路728。在另一示例中，电子电路728可以包括层压在膜726的层之间的柔性扁平电缆 (flexible flat cables)(FFC)。在一个示例性方面中，膜726和电子电路728可以物理地和电气地联接到电源单元730，诸如电池单元，其位于距装置716近似4.0至8.0cm的位置。电源单元730可以是双极的，使得它能够进行加热和冷却。 [0097] 在示例性方面中，装置710、712、714、716、718、720和722中的每一个可以包括TEM。然而，本文还设想了，装置710、712、714、716、718、720或722中的一个或更多个可以包括诸如电池的电源单元。本文还设想了，装置710、712、714、716、718、720或722中的一个或更多个可以包括传感器，诸如用于检测穿着者皮肤的温度和/或环境空气的温度的温度传感器。 同样，装置710、712、714、716、718、720或722中的一个或更多个可以包括微处理器。在一些情况下，温度传感器、微处理器和/或电源单元可以集成在TEM内。 [0098] 关于微处理器的使用，微处理器可以被编程为例如改变TEM的极性，使得TEM的冷侧变成热侧，并且反之亦然。微处理器还可以被编程为例如基于占空比、基于从使用者接收的输入和/或基于由温度传感器检测到的温度将TEM阵列700从接通状态循环到断开状态，并且反之亦然。另外，微处理器可以被编程为调节供应给TEM阵列700的电流和/或电压的量，以实现TEM的热侧或冷侧的预定温度或温度范围。在一个示例性方面中，微处理器可以适于经由例如 近场通信或其他无线技术与移动应用通信。这样，微处理器可以通过移动应用被编程。同样，在示例性方面中，微处理器可以适于使用 近场通信或其他 无线技术与阵列700中的TEM通信，然而在本文中也设想了有线通信。 [0099] 继续地，在一个示例中，微处理器可以被编程为当TEM用于冷却时将每个TEM的冷侧保持在10℃与20℃之间。在示例性方面中，当被用于加热时，微处理器可以被编程为将每个TEM的热侧保持在30℃与45℃之间。此外，微处理器可以被编程为改变TEM的极性以便将TEM的一侧从冷状态循环到热状态，从而促进从例如锻炼中恢复。本文设想了微处理器可以被编程为选择性地激活阵列中的一个或更多个TEM。例如，可以激活第一TEM和第二TEM，但不激活第三TEM和第四TEM。本文设想了其他选择性激活方案。 [0100] 本文设想的另外的编程方面是对最大和/或最小温度限制进行编程的能力，当被触发时，该最大和/或最小温度限制导致微处理器完全关闭TEM阵列700或关闭阵列700中的一个或更多个TEM，以提高穿着者的安全性。例如，可以为TEM的热侧(即暴露于环境空气的一侧)设定50℃的最大温度以避免使TEM过热。并且可以为TEM的冷侧设定40℃的最大温度以避免灼伤穿着者的皮肤。可以为TEM的冷侧设定最小温度，例如5℃，以避免冻伤穿着者的皮肤。本文设想的另一安全措施是将每个TEM的最大电压限制为小于12V，以防止意外的电击(electrical shock)。 [0101] 当作为服装热调节系统的一部分被并入时，多个TEM阵列可用在服装物品上，以向服装物品的不同区域提供加热和/或冷却区。关于这个方面，每个TEM阵列可以包括其自身的微处理器和/或传感器。因此，每个阵列可以独立地调节，以向服装物品的不同区域提供定制的加热或冷却。 [0102] 当被构造为TEM时，每个装置710、712、714、716、718、720和722可以包括例如冷侧板(cold side plate)、热电芯片(TEC)、隔离环(insulating ring)和热侧板(hot side plate)。这被示出在图9中，图9描绘了示例性TEM 900的分解图。如图9中所示，TEM 900可以包括由例如阳极电镀铝(anodized aluminum)形成的冷侧板910、密封TEC 912、由例如闭孔泡沫材料(closed cell foam material)形成的隔离环914以及由例如阳极电镀铝形成的热侧板916。 [0103] 使用TEM 900的冷侧板910和热侧板916上的阳极电镀铝充当TEC 912和穿着者身体之间的次级电绝缘屏障(secondary electrical insulation barrier)。TEC 912涂覆有电绝缘材料，以防止与TEM 900的其他元件直接电接触。包裹TEC 912的电绝缘材料也被用作水分屏障。TEC 912的顶板和底板可以包括电绝缘氧化铝陶瓷，其有助于将TEC 912的顶板和底板与TEC 912中的其他元件绝缘。尽管未示出，但是连接到TEM 900的任何引线(lead wires)也可以是绝缘的。另外，隔离环914不仅提供免受机械冲击的支撑，而且有助于将热侧板916与冷侧板910绝缘。它还有助于防止水分进入TEM 900。 [0104] 可以通过将TEC 912安置在冷侧板910上并且使用例如环氧树脂经由隔离环914将热侧板916结合到冷侧板910来组装上面所描述的不同部件。一旦被组装，TEM 900可以被密封以进一步减小水分进入TEM 900的风险。 [0105] 参照图8A和图8B，提供了对每个装置710、712、714、716、718、720和722的外部结构的描述。图8A描绘了诸如TEM的示例性装置800的侧视图，以及图8B描绘了根据本文的方面的装置800的顶视图。在示例性方面中，装置800包括具有第一平坦表面812的圆柱形基座部分810，以及与圆柱形基座部分810相接并且从圆柱形基座部分810径向延伸的圆柱形凸缘部分814。该凸缘部分814包括与第一表面812相反的大致平坦的第二表面816。在示例性方面中，第一表面812包括装置800在被构造为TEM时的冷侧，以及第二表面816包括装置800在被构造为TEM时的热侧。 [0106] 在示例性方面中，圆柱形基座部分810可以具有在21.0mm与23.0mm之间、在22.0mm与23.0mm之间、在22.4mm与22.8mm之间和/或在22.5mm与22.7mm之间的直径818，然而本文设想了在这些值之上和之下的直径。如图8B中所看出的，凸缘部分814可以具有在27.0mm与29.0mm之间、在28.0mm与29.0mm之间、在28.4mm与28.8mm之间和/或在28.5mm与28.7mm之间的直径820，然而本文设想了在这些值之上和之下的直径。通常，凸缘部分814的直径820可以比基座部分810的直径818大近似6.0mm。换句话说，凸缘部分814可以从圆柱形基座部分 810径向延伸近似3.0mm(如由图8B中的参考数字824所指示的)以形成图8A中所示的唇缘 822。 [0107] 设想了用于装置710、712、714、716、718、720和722的另外的示例性形状构造和结构。例如，如图17A中所示，凸缘部分814的第二表面816可以形成为具有一系列突起部1710和凹槽1712，以增加其表面积。通过增加第二表面816(即，TEM的热侧)的表面积，可以增加热量可能通过其从TEM散发的面积，从而进一步促进TEM的效率。 [0108] 根据本文的方面中，在图17B和图17C中示出了装置710、712、714、716、718、720和722的另外的形状构造。例如，图17B图示了TEM 1720的顶视图，其图示了TEM 1720的三角形形状。更具体地，TEM 1720的凸缘部分1722以及TEM 1720的基座部分1724具有三角形形状(由虚线示出)。类似于上面描述的装置800，凸缘部分1722可以延伸超出基座部分1724以形成唇缘，该唇缘可用于将TEM 1720固定在尺寸稳定框架的类似形状的孔内。图17C图示了TEM 1740的顶视图，其图示了TEM 1740的方形形状。更具体地，TEM 1740的凸缘部分1742以及TEM 1740的基座部分1744具有方形形状(由虚线示出)。类似于上面描述的TEM 1720，凸缘部分1742可以延伸超出基座部分1744以形成唇缘，该唇缘可用于将TEM 1740固定在尺寸稳定框架的类似形状的孔内。本文设想了TEM的其他形状。 [0109] 在示例性方面中，TEM的形状可以被选取为保持结合TEM作为热调节系统的一部分的服装物品的柔性、悬垂性和/或易弯曲性。例如，通过将TEM构造成具有三角形形状，与例如利用方形形状的TEM相比，可以实现相邻的TEM之间的更大数量的折曲点(flexion points)。这继而可以有助于保持服装物品的易弯曲性。 [0110] 本文所描述的装置阵列可以呈现许多不同的图案或构造。例如，参考图7，装置710、712、714、716、718和720径向布置在装置722周围，其中装置722居中地位于其他装置 710、712、714、716、718和720之间以形成轴辐式图案。在被结合到服装物品中时，使用以放射状图案布置的例如五个到七个之间的TEM提供了充足的冷却或加热面积，而不会显著损害服装物品的灵活性、悬垂性和/或功能特性。为了提供充足的冷却或加热面积而不具有大的覆盖区(footprint)，阵列700中的相邻的装置可以具有在2.5cm至4.0cm之间、在3.0cm至 3.8cm之间和/或在3.4cm与3.6cm之间的中央到中央偏移724，然而中央到中央偏移724可以大于或小于这些值。 [0111] 如所提及的，本文设想了装置阵列可以呈现其他图案，诸如线性图案、错列图案、拉胀图案等。例如，图18A描绘了阵列1800，该阵列1800包括根据本文的方面的以线性图案布置的装置1810、1812、1814和1816。装置1810、1812、1814和1816可以使用电绝缘膜1818物理地和电气地联接。图18B描绘了阵列1850，该阵列1850包括根据本文的方面的以错列线性图案布置的装置1852、1854、1856和1858。装置1852、1854、1856和1858可以使用电绝缘膜1860物理地和电气地联接。 [0112] 继续地，图18C描绘了根据本文的方面以拉胀图案构造的装置1882的阵列1880。装置1882邻近彼此定位并且通过一系列辐条1884互连。在示例性方面中，每个辐条1884可以铰接地附接到各自的装置1882(如由参考数字1886所指示的)，使得装置1882可以相对于辐条1884的附接点旋转或枢转。在示例性方面中，装置1882相对于辐条1884的附接点的旋转或枢转发生在与辐条1884相同的平面中。取决于特定的辐条构造，每个装置1882可以连接到上至三到六个邻近的装置1882。在示例性方面中，辐条1884可以包括电绝缘材料，诸如图7的膜726，该电绝缘材料具有或包含柔性电子电路，诸如图7的电路728。因此，除了在装置 1882之间形成铰接附接之外，辐条1884还可用于使装置1882电气互连。然而，本文还设想了，除了辐条1884之外，装置1882可以通过其他装置电气连接。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0113] 继续地，使用铰接地附接的辐条1884使阵列1880能够呈现拉胀图案(即，呈现负泊松比(negative Possion’s ratio)的图案或结构，其导致图案在垂直于所施加的力的方向上变得更厚)。例如，如图18D中所示，如由箭头1888所指示的，力被施加到阵列1880。由于装置1882相对于辐条1884枢转，故阵列1880在垂直于所施加的力1888的方向上变得更宽。使用表现出拉胀图案的阵列(诸如阵列1880)可以有助于增加阵列1880的灵活性和/或悬垂性，使得它在被结合到服装物品中时更容易地顺应于穿着者的表面形态(wearer’s surface morphology)。 [0114] 可以基于阵列在服装物品上的位置选择特定的装置阵列图案(例如，轴辐式的、线性的、错列的、拉胀的等)。例如，并且如下文更详细描述的，对于服装物品的邻近相对平坦的身体表面定位的区域或身体的不产生大量热量的区域，或者对于服装物品的经历极少运动的区域(例如，如衬衫的袖子部分)来说，装置的线性阵列或错列阵列可能已足够。轴辐式图案或拉胀图案可用于服装物品的邻近更凸或更凹的身体表面(肩部、臀部、上胸部等)定位的那些区域或身体的产生更高热量的区域，或者用于服装物品的在活动期间经历显著折曲/扩展的那些区域。这些仅是示例，并且特定的阵列图案的定位可能与所描述的定位不同。 [0115] 总体上返回图7，图10描绘了根据本文的方面的沿图7的切割线10‑10截取的膜726和电子电路728的横截面图，其总体上由数字1000表示。如所示出的，膜726包裹并密封电子电路728，以便使电路728电绝缘。在示例性方面中，膜726可以可选地定位在另外的膜层之间。膜层可以包括例如热塑性聚氨酯、聚氨酯、硅树脂、橡胶、塑料等。另外的膜层可以用作次级绝缘(secondary level of insulation)，以防止水分接触电子电路728。在示例性方面中，膜726和另外的膜层(如果使用的话)可以通过热结合工艺粘合在一起以密封所得到的结构。 [0116] 本文描述的TEM阵列提供了一种柔性结构，该柔性结构可以结合到服装物品中以提供可编程的加热、冷却或恢复特征。该阵列可以被设计尺寸和被构造为使加热或冷却区域能够具有足够的尺寸，同时仍然保持服装物品的灵活性、悬垂性和功能特征。此外，TEM阵列包括被设计成降低电击、灼伤和/或冻伤风险的安全特征。 [0117] 服装热调节系统 [0118] 本文的方面设想了一种具有热调节系统的服装物品，该热调节系统被设计成当服装物品被穿着时主动加热或冷却穿着者或向穿着者提供恢复特征。热调节系统可以包括例如服装物品以及一个或更多个TEM阵列，该一个或更多个TEM阵列在预定位置处定位在服装物品上并且通过使用一个或更多个尺寸稳定框架保持在适当位置。 [0119] 图11图示了根据本文的方面的服装热调节系统1100的一部分的分解图。在一个示例性方面中，热调节系统包括：1)具有TEM 1111的TEM阵列1110；2)柔性纺织品1112；3)穿孔的尺寸稳定框架1114，其具有孔1115、第一表面1122和第二表面1124；和4)具有任选的孔1117的吸收材料1116。TEM阵列1110、尺寸稳定框架1114和吸收材料1116的方面已在上面讨论过。尽管关于TEM阵列1110示出了轴辐式图案，但是本文设想了可以使用如本文所描述的其他阵列图案。同样，尽管TEM 1111的形状被示出为圆形，但是本文设想了可以使用TEM 1111的其他形状(例如，三角形、方形等)。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0120] 如上面所提及的，纺织品1112可以包括芯吸织物，该芯吸织物适于将水分从纺织品1112的第一表面1118输送到纺织品1112的第二表面1120。在使用中，纺织品1112的第二表面1120将包括服装物品的面向外的表面，以及纺织品1112的第一表面1118将包括服装物品的面向内的表面。同样，纺织品1112的织物可以被选择为具有高耐热性(high heat resistance)，使得它能够承受至少50℃的直接接触温度，而不会变形和/或不会明显升温。 [0121] 在使用中，尺寸稳定框架1114的第一表面1122将附连(可释放地或永久地)到纺织品1112的第二表面1120，并且吸收材料1116将被施加到尺寸稳定框架1114的第二表面1124。TEM阵列1110中的TEM 1111的热侧将邻近纺织品1112的第一表面1118定位，使得TEM 1111与尺寸稳定框架1114的孔1115和/或吸收材料1116的孔1117轴向对齐。对例如TEM 1111的冷侧施加向上的压力导致TEM 1111“卡接(snap)”到尺寸稳定框架1114的孔1115和/或吸收材料1116的孔1117中，从而将TEM阵列1110可释放地固定到纺织品1112，同时保持纺织品1112的结构完整性。当不再需要洗涤纺织品1112时或在洗涤纺织品1112之前，TEM阵列 1110可以通过在TEM 1111的热侧上施加向下的压力而从纺织品1112移除，使得它们与孔 1115脱离。 [0122] 图11中所示出的构造仅是示例性的，并且本文设想了其他构造。例如，本文设想了在图3中所示出的构造，其中尺寸稳定框架由吸收材料形成。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0123] 根据本文的方面，在图12中图示了在可释放地配合到尺寸稳定框架之后的单独的TEM的视图，并且总体上由数字1200表示。图12描绘了TEM 1210，TEM 1210具有冷侧板1212和热侧板1214，其中冷侧板1212适于邻近穿着者的皮肤表面1234定位。有意地示出了在冷侧板1212和皮肤表面1234之间的空间，以更好地说明该构造的多个面。实际上，在冷侧板1212和皮肤表面1234之间的空间可以不存在或可以忽略。 [0124] 图12还描绘了具有第一表面1218和相反的第二表面1220的柔性纺织品1216；尺寸稳定框架1222，其具有第一表面1224、相反的第二表面1226和由孔边缘1232界定的孔；以及吸收材料1228，其被施加到尺寸稳定框架1222的第二表面1226。TEM 1210的热侧板1214邻近纺织品1216的第一表面1218定位(远离皮肤表面1234)，以及尺寸稳定框架1222的第一表面1224邻近纺织品1216的第二表面1220定位。尽管术语“热侧”和“冷侧”被用于描述这种构造，但是本文设想了冷侧板1212实际上可以包括热侧，这取决于TEM 1210的极性，并且类似地，热侧板1214可以包括冷侧。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0125] TEM 1210具有针对图8A和图8B中所示的装置800所描绘的结构。例如，TEM 1210具有包括热侧板1214的凸缘部分，其中凸缘部分从包括冷侧板1212的圆柱形基座部分径向延伸，以形成围绕TEM 1210的圆柱形基座部分周向延伸的唇缘1230。如关于图8A和图8B所描述的，尺寸稳定框架1222的孔的直径介于TEM 1210的圆柱形基座部分的直径和凸缘部分的直径之间。 [0126] 图13是图12的在所指示的区域处截取的放大图，并且图示了TEM 1210的唇缘1230如何有助于将TEM 1210固定在尺寸稳定框架1222内。如图13中所示，一旦经由向例如TEM 1210的冷侧板1212施加压力而被插入到尺寸稳定框架1222的孔中，唇缘1230被搁置在尺寸稳定框架1222的第二表面1226上。为了从尺寸稳定框架1222移除TEM 1210，可以向热侧板 1214施加向下的压力以使TEM 1210脱离。此外，如图12和图13中所示，一旦与尺寸稳定框架 1222相配合，则纺织品1216覆盖TEM 1210的热侧板1214和/或邻近TEM 1210的热侧板1214定位。 [0127] 现在转到图14和图15，根据本文的方面，分别描绘了具有热调节系统的服装物品1400的前透视图和后透视图。尽管以衬衫的形式示出，但是本文设想了服装物品1400可以是裤子、短裤、用于臂部或腿部的紧身套筒(compression sleeve)、头带、鞋子等形式。 [0128] 服装物品1400包括至少躯干部分1410(例如，前部部分和后部部分)，当服装物品1400处于穿着构造时，该躯干部分1410适于覆盖穿着者的躯干区域。躯干部分1410界定至少颈部开口1412和腰部开口1414。服装物品1400还可以可选地包括适于在服装物品1400被穿着时覆盖穿着者臂部的袖子部分1411和1413。在示例性方面中，服装物品1400可以包括由表现出中度到高度弹性的材料形成的贴身服装物品(form‑fitting apparel item)，使得服装物品1400在被穿着时大致顺应于穿着者的身体表面。 [0129] 热调节系统1416，诸如图11中所示的热调节系统，被示出为靠近颈部开口1412定位在躯干部分1410的前部面(front aspect)上(在图14中可见)，并且热调节系统1510被示出为靠近颈部开口1412定位在躯干部分1410的后部面(back aspect)上(在图15中可见)。如本文中所使用，术语“靠近”意指在距离颈部开口1412的5cm至25cm内。同样，热调节系统 1426被示出为定位在袖子部分1413上(类似的热调节系统也可以定位在袖子部分1411上)。 热调节系统1416和1510大致沿着服装物品1400的前部和后部的竖直中线定位。热调节系统 1416和1510被定位在其中的区域大致对应于人类身体的如基于例如热量图和汗水图的高 发热和/或高发汗区域。热调节系统1426被定位在其中的区域大致上可以对应于中等发热区域到低发热区域。在示例性方面中，每个热调节系统1416、1510和1426包括服装物品1400上的冷却(或加热或恢复)区。 [0130] 在示例性方面中，热调节系统1416可以包括附连到服装物品1400的尺寸稳定框架1418，并且TEM 1420配合到该尺寸稳定框架1418中。用于物理地和电气地联接TEM 1420的膜和电子电路1422由虚线示出，以指示它们位于服装物品1400的面向内的表面上。电源单元1424也被示出为经由膜和电子电路1422物理地和电气地联接到TEM 1420。电源单元1424也由虚线示出，以指示其可能位于服装物品的面向内的表面上。然而，在一些方面中，本文设想了电源单元1424可以定位在服装物品1400的面向外的表面上。电源单元1424可以使用例如口袋、诸如环钩紧固件的可释放紧固件系统、卡扣、钮扣等固定到服装物品1400。此外，本文设想了电源单元1424可以被构造为如上所述的TEM阵列中的装置中的一个。因此，电源单元1424可以不包括如图14中所示出的单元的单独单元。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。热调节系统1416的描述同样可适用于热调节系统1510和热调节系统1426。另外，本文设想了服装物品1400可以包括另外的热调节系统，该另外的热调节系统在与高等至中等的发热和/或发汗区域相对应的位置处定位在服装物品1400上。在一个示例中，服装物品可以包括在1个和15个之间的热调节系统，以提供对应数量的加热区或冷却区。 [0131] 在使用中，穿着者可以使用例如移动应用独立地为热调节系统1416、热调节系统1426和热调节系统1510编程。例如，穿着者可以为TEM的冷侧和/或TEM的热侧编程设定温度设定点(temperature set point)。穿着者还可以为每个热调节系统1416、1426和1510编程设定循环时间(即，热调节系统1416、1426和/或1516处于接通状态和/或关闭状态的时间段)。在接通状态和关闭状态之间的热调节系统1416、1426和/或1510的循环可有助于防止穿着者习惯化(habituation)。继续地，穿着者可以另外地编程设定恢复循环(recovery cycle)，该恢复循环使得TEM的与穿着者的皮肤表面相接触的表面在热状态和冷状态之间交替。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0132] 继续地，穿着者将穿上服装物品1400，并且当被例如消防队员或军事人员使用时开始锻炼或开始他或她的工作职责。可替代地，穿着者可以在锻炼之后穿上服装物品1400以便冷却下来和/或促进恢复。当穿着者开始出汗时，由于形成服装物品1400的纺织品的芯吸性质，汗水可以从服装物品1400的面向内的表面移动到服装物品1400的面向外的表面。汗水随后会积聚在放置在热调节系统1416、1426和/或1510的尺寸稳定框架上的吸收材料中。可以通过对尺寸稳定框架穿孔来帮助这个过程，使得汗水可以从形成服装物品1400的纺织品移动到吸收材料。通过将服装物品1400上的热调节系统1416和1510定位在邻近穿着者的高发汗区域定位的位置中来促使汗水在吸收材料中的积聚。 [0133] 因为吸收材料包围TEM的热侧和/或邻近TEM的热侧定位，所以由吸收材料释放汗水并且随后从TEM的热侧蒸发有助于移除来自TEM的热量。这继而帮助TEM更有效地运行。例如，通过驱散来自TEM的热侧的热量，可以在TEM的冷侧和热侧之间保持更大的温度差异。这继而又减少了运行TEM所需的电量。 [0134] 使用穿着者自身的汗水驱散来自TEM的热侧的热量可以通过向TEM的热侧提供外部液体源(external liquid source)来加强。例如，可以在热调节系统1416、1426和1510所位于的区域中将水喷洒或施加到服装物品1400。水的蒸发可以进一步帮助驱散来自TEM的热侧的热量。同样，经由蒸发移除来自TEM的热侧的热量可以通过凭借固有的穿着者运动(例如跑步)或者通过外部风源(诸如风扇)在热调节系统1416、1426和/或1510上的空气运动而进一步被增强。 [0135] 本文设想了可以利用将汗水驱送到热调节系统1416、1426和1510的另外的机构。在一个示例中，芯吸线(wicking threads)或纱线可以集成到服装物品1400中，使得芯吸线的第一端部定位在不同于热调节系统1416、1426和1510的位置处，并且芯吸线的第二端部邻近TEM和/或邻近吸收材料定位。例如，芯吸线或纱线的第一端部可以定位在服装物品的靠近腰部开口1414的区域处。因此，在服装物品上的不同于热调节系统1416、1426和/或 1510的位置处产生的汗水可以使用芯吸线输送到系统1416、1426和/或1510。 [0136] 继续地，在另一示例中，服装物品1400中的一些或全部可以由疏水材料形成，并且可以经由例如在服装物品1400上沉积亲水材料的工艺、使用亲水织物等在服装物品1400上形成亲水通道。通道可以用于将在服装物品1400上的不同于热调节系统1416、1426和/或1510的位置处产生的汗水输送到系统1416、1426和/或1510。在另外的示例中，并且如上面参考图4A所描述的，疏水处理可以以迫使水分和/或汗水沿着亲水通道行进的方式施加到服装物品1400，该亲水通道由例如施加到服装物品1400的水凝胶或SAP形成，和/或由吸湿性织物形成服装物品1400而形成。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0137] 除了用于冷却穿着者，热调节系统1416、1426和1510也可以用于加热穿着者。例如，TEM的极性可以反转，使得TEM的冷侧变成热侧，并且TEM的热侧变成冷侧。这样，当服装物品1400被穿着时，TEM的热侧邻近穿着者的皮肤表面定位。类似于上述的，穿着者可以将TEM的热侧编程至诸如在30℃到40℃之间的期望的温度、设定循环时间等。热量不是从TEM的热侧被驱散到环境空气，而是可以被驱散到穿着者的皮肤表面，从而有助于使穿着者保暖。 [0138] 热调节系统1416、1426和1510也可用于帮助穿着者从体育活动中恢复。例如，热调节系统1416、1426和1510中的TEM可以被编程为从热状态循环到冷状态。更具体地，可以周期性地改变TEM的极性，使得TEM的冷侧变成热侧，并且然后根据所编程设定的时间表循环回到冷侧。 [0139] 本文设想了热调节系统也可结合到诸如裤子的其他服装物品中。这方面的示例被示出在图19中，图19描绘了一条裤子1900的前视图，裤子1900具有定位在裤子1900的第一腿部部分1910的前上部分处的热调节系统1920和定位在裤子1900的第二腿部部分1912的前上部处的热调节系统1922。当服装物品1900被穿着时，这些位置可以对应于穿着者的四头肌肌肉群(quadriceps muscle groups)。在示例性方面中，这些位置可以对应于穿着者的高发热区域，并且也可以对应于可受益于与本文所描述的热调节系统相关联的恢复特征(即，交替的加热特征和冷却特征)的肌肉群。 [0140] 热调节系统1920和1922被示出为具有如关于图18C至图18D所描述的拉胀图案。尽管相邻的TEM之间的辐条被示出为位于服装物品1900的面向外的表面上，但是本文设想了，具有其相关联的辐条的TEM将邻近服装物品1900的面向内的表面定位。图19中所示出的描述仅用于说明目的。因为穿着者的大腿区域大致是凸的管状形状的区域，所以使用热调节系统1920和1922的拉胀图案使系统1920和1922能够“包绕”穿着者的大腿区域，以保持与穿着者的皮肤表面紧密接触，并且允许热调节系统1920和1922随着穿着者的运动而折曲和延伸。 [0141] 本文设想了另外的热调节系统可以与裤子1900相关联地使用。例如，热调节系统可以沿着裤子的胫部/小腿区域、跨过裤子的臀部区域等而位于裤子的后部上。此外，该系统可以呈现多种图案，诸如本文所描述的轴辐式图案、线性图案和错列图案。此外，TEM的形状可以不同于所示出的形状(例如，三角形、方形、矩形等)。任何的和所有的方面及其任意变型被设想为在本文的方面内。 [0142] 根据本文的方面，在图20中示出了使用三角形形状的TEM的服装热调节系统的示例。图20图示了具有至少第一腿部部分2010和第二腿部部分2012的裤子2000的前视图。具有三角形形状的TEM的热调节系统2020位于第一腿部部分2010的上部部分(upper part) 处，以及具有三角形形状的TEM的热调节系统2022位于第二腿部部分2012的上部部分处。这些位置仅是示例性的。如所示出的，热调节系统2020和2022中的三角形形状的TEM以镶嵌型图案(tessellation‑type pattern)布置，使得相邻的TEM之间存在最小间隙。这种图案的使用提供了具有最小覆盖区的目标加热或冷却(即，通过以镶嵌型图案布置三角形形状的TEM，可以在小的表面积内定位更多数量的TEM)。此外，热调节系统2020和2022中相邻的TEM之间的间隙或空间可以充当折曲/扩展区域，从而允许系统2020和2022顺应于穿着者的表面形态和/或随着穿着者的运动而折曲和扩展。这既提高了穿着者的舒适性又增加了系统 2020和2022与穿着者的皮肤表面的接触面积，从而提供了更有效的加热和冷却。本文设想了TEM可以包括适于形成如本文所描述的镶嵌型图案的不同形状。 [0143] 本文所描述的服装热调节系统使TEM阵列形式的有效的加热/冷却机构能够被集成到服装物品中，而不显著加重服装物品的重量和/或损害服装物品的完整性以及服装物品的不同功能特性。 [0144] 已经以说明性而非限制性的目的描述了本发明的方面。不脱离本发明范围的可替代性方面对本领域技术人员将变得明显。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以研究出实现前述改进的替代性手段。 |
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