CALZADO CON ACONDICIONAMIENTO DE TEMPERATURA.

Calzado (1) con acondicionamiento de temperatura, caracterizado porque comprende un dispositivo compresor (2) ubicado en el interior de la suela (1a),

una cámara de compresión (3) ubicada en el interior de la suela (1a) y conectada al dispositivo compresor (2), una cámara de expansión (4) conectada a la cámara de compresión (3) y unas superficies aislantes (5) o conductoras (6) del calor dispuestas de tal modo que el paso de un gas por el dispositivo compresor (2), la cámara de compresión (3) y la cámara de expansión (4), provoca unos intercambios de calor con el exterior del calzado (1) que permiten la refrigeración o calentamiento del interior del calzado (1).

Calzado con acondicionamiento de temperatura

OBJETO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es un calzado dotado de los medios necesarios para llevar a cabo un ciclo termodinámico simple que permite conseguir un efecto de calentamiento o enfriamiento del interior del calzado gracias a la energía aportada por la propia pisada del usuario, que se emplea para la compresión de un gas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen ocasiones en que unas temperaturas excesivamente altas o bajas provocan que los pies de una persona se enfríen o se calienten en exceso hasta el límite de resultar incómodo o incluso insalubre. Hasta ahora, en caso de frío la persona únicamente podía aumentar las prendas de abrigo utilizadas, utilizando calcetines o calzado grueso de invierno. En caso de calor, la persona debía disminuir las prendas utilizadas, empleando normalmente chanclas o sandalias.

Estas soluciones rudimentarias no son eficaces en muchos casos, sobre todo cuando la temperatura extrema se mantiene durante bastante tiempo, o bien cuando pasa repentinamente de frío a calor o viceversa. Para solucionarlo, existen algunos dispositivos que emplean ciclos termodinámicos, como el ciclo de Carnot, para conseguir efectos de refrigeración o calentamiento del calzado. Ejemplos de estos dispositivos se describen en los documentos US4736530 o US4823482, que describen sendos mecanismos de calefacción para una bota y para una bota de esquí. Sin embargo, estos dispositivos requieren el cambio de fase del fluido refrigerante empleado, lo que los complica excesivamente, haciéndolos casi imposibles de implementar en la práctica.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención describe un calzado con acondicionamiento de temperatura mucho más simple que los descritos. Para ello, el calzado dispone de los elementos necesarios para constituir una máquina termodinámica cíclica que comprende la compresión y expansión de un gas, regulándose los intercambios de calor entre el sistema y el exterior para conseguir un efecto neto de enfriamiento o calentamiento del interior del calzado según la necesidad de cada momento. Es más, una realización especialmente ventajosa del calzado de la invención permite regular gradualmente la temperatura de acondicionamiento del calzado entre los dos límites correspondientes a refrigeración y calentamiento. Para realizar la compresión del gas se emplea la energía obtenida cuando el usuario camina.

En definitiva, el calzado con acondicionamiento de temperatura, comprende un dispositivo compresor, una cámara de compresión, una cámara de expansión y unas superficies aislantes o conductoras del calor. A continuación se define cada una de ellas con mayor detalle.

a) Dispositivo compresor: está ubicado en el interior de la suela, preferentemente en la zona del talón para conseguir la compresión del gas aprovechando el propio peso del usuario y sus movimientos cuando camina. El depósito compresor puede estar configurado de diferentes modos, siempre que consiga comprimir un pequeño volumen de gas aprovechando la acción de caminar del usuario, aunque en realizaciones preferidas de la invención se utiliza un cilindro neumático o un depósito elástico.

b) Cámara de compresión: también está ubicada en el interior de la suela y conectada al dispositivo compresor. Así, tras la compresión de un gas en el dispositivo compresor, el gas comprimido pasará a la cámara de compresión, donde liberará calor. Unas válvulas antirretorno dispuestas a la entrada y a la salida del dispositivo compresor obligan a que el gas fluya únicamente en el sentido deseado.

c) Cámara de expansión: está conectada a la cámara de compresión para permitir que el aire comprimido que está en la cámara de compresión se expanda, absorbiendo calor.

d) Superficies aislantes o conductoras de calor: Se trata de unas superficies que favorecen o impiden la conducción de calor, y que están dispuestas de tal modo que el paso de un gas por el dispositivo compresor, la cámara de compresión y la cámara de expansión provoca unos intercambios de calor con el exterior que provocan la refrigeración o calentamiento del interior del calzado.

A continuación, se describirá con mayor detalle la ubicación concreta de las superficies aislantes o conductoras del calor haciendo referencia a dos realizaciones preferidas principales de la invención.

1) En una realización preferida, la cámara de expansión también está ubicada en el interior de la suela. En este caso, las superficies aislantes o conductoras son desplazables entre una posición de calentamiento y una posición de enfriamiento para conseguir una regulación continua de dicho efecto de refrigeración o calentamiento. Más concretamente, en la posición de calentamiento, una superficie de aislamiento separa la cámara de compresión del exterior del calzado y una superficie de conducción permite el paso de calor desde la cámara de compresión hacia interior del calzado, mientras que una superficie de aislamiento separa la cámara de expansión del interior del calzado y una superficie de conducción permite el paso de calor desde la cámara de expansión hacia el exterior del calzado. En cambio, en la posición de enfriamiento, una superficie de aislamiento separa la cámara de compresión del interior del calzado y una superficie de conducción permite el paso de calor desde la cámara de compresión hacia el exterior del calzado, mientras que una superficie de aislamiento separa la cámara de expansión del exterior del calzado y una superficie de conducción permite el paso de calor desde el interior del calzado hacia la cámara de expansión.

Así, en la posición de calentamiento descrita las superficies aislantes o conductoras obligan a que el calor que emite la cámara de compresión pase al interior del calzado (a través de la zona superior de la suela) , absorbiéndose posteriormente calor del exterior del calzado (a través de la zona inferior de la suela) durante la fase de expansión. Se produce así un efecto neto de calentamiento del interior del calzado.

Por el contrario, en la posición de enfriamiento descrita el calor emitido por la cámara de compresión debe, a causa de la nueva ubicación de dichas superficies aislantes o conductora, necesariamente pasar al exterior del calzado (a través de la zona inferior de la suela) , absorbiéndose posteriormente calor del interior del calzado (a través de la zona superior de la suela) durante la fase de expansión. Se produce así un efecto neto de enfriamiento del interior del calzado.

Una de las principales ventajas de la invención es que se pueden colocar las superficies aislantes o conductoras en cualquier posición intermedia entre las correspondientes al calentamiento y al enfriamiento. Se consigue así una regulación continua entre calentamiento y refrigeración.

Según una realización preferida, las superficies de conducción y aislamiento son desplazables linealmente entre la posición de calentamiento y la posición de enfriamiento. En otra realización preferida, dichas superficies de conducción y aislamiento son desplazables giratoriamente. Más adelante en el presente documento, se describirán con mayor detalle algunos ejemplos de medios de desplazamiento continuo según la invención.

Los ciclos que se pueden emplear en esta configuración pueden ser abiertos o cerrados. En el primer caso, es evidente que el gas de refrigeración debe ser aire. En el segundo caso, se entiende que además de aire podría ser cualquier fluido refrigerante conocido.

2) En otra realización preferida, la cámara de expansión es el propio interior del calzado. En este caso, una superficie de conducción permite el paso de calor desde la cámara de compresión hacia exterior del calzado. El hecho de que el interior del calzado constituya la cámara de expansión implica que el aire que sale de la cámara de compresión, y que al expandirse se absorbe calor, pasa al interior del calzado, es decir, hacia el pie del usuario, produciéndose así un efecto de refrigeración y de ventilación combinados.

Esta configuración tiene la gran ventaja de que la refrigeración de los pies del usuario está basada en la convección del aire, en contraste con las realizaciones anteriores en las que el intercambio de calor con el interior del calzado estaba basado en la conducción térmica. Por tanto, el enfriamiento en este caso es mucho más efectivo.

La inyección del aire al interior del calzado se puede hacer de diferentes maneras, aunque en una realización particular de la invención se utiliza un conducto flexible dispuesto en el interior de la suela para distribuir el aire introducido en el interior...

1. Calzado (1) con acondicionamiento de temperatura, caracterizado porque comprende: un dispositivo compresor (2) ubicado en el interior de la suela (1a) ; una cámara de compresión (3) ubicada en el interior de la suela (1a) y conectada al dispositivo compresor (2) ; una cámara de expansión (4) conectada a la cámara de compresión (3) ; y unas superficies aislantes (5) o conductoras (6) del calor dispuestas de tal modo que el paso de un gas por el

dispositivo compresor (2) , la cámara de compresión (3) y la cámara de expansión (4) provoca unos intercambios de calor con el exterior del calzado (1) que permiten la refrigeración o calentamiento del interior del calzado (1) .

2. Calzado (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, donde el dispositivo compresor (2) es un cilindro neumático o un depósito elástico.

3. Calzado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el dispositivo compresor (2) está ubicado en la zona del talón.

4. Calzado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cámara de expansión (4) también está ubicada en el interior de la suela (1a) , y donde las superficies aislantes (5) o conductoras (6) son desplazables entre una posición de calentamiento y una posición de enfriamiento para conseguir una regulación continua del efecto de refrigeración o calentamiento, donde:

en la posición de calentamiento, una superficie aislante (5) separa la cámara de compresión (2) del exterior del calzado (1) y una superficie conductora (6) permite el paso de calor desde la cámara de compresión (2) hacia interior del calzado (1) , mientras que una superficie aislante (5) separa la cámara de expansión (4) del interior del calzado (1) y una superficie conductora (6) permite el paso de calor desde la cámara de expansión (4) hacia el exterior del calzado (1) ; y

en una posición de enfriamiento, una superficie aislante (5) separa la cámara de compresión (2) del interior del calzado (1) y una superficie de conducción (6) permite el paso de calor desde la cámara de compresión (2) hacia el exterior del calzado (1) , mientras que una superficie aislante (5) separa la cámara de expansión (4) del exterior del calzado (1) y una superficie conductora (6) permite el paso de calor desde el interior del calzado (1) hacia la cámara de expansión (4) .

5. Calzado (1) de acuerdo con la reivindicación 4, donde las superficies aislante (5) y conductora (6) son desplazables linealmente entre la posición de calentamiento y la posición de enfriamiento.

6. Calzado (1) de acuerdo con la reivindicación 4, donde las superficies aislante (5) y conductora son desplazables giratoriamente entre la posición de calentamiento y la posición de enfriamiento.

7. Calzado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4-6, donde el gas que pasa por el dispositivo compresor (2) , la cámara de compresión (3) y la cámara de expansión (4) sigue un ciclo abierto.

8. Calzado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4-6, donde el gas que pasa por el dispositivo compresor (2) , la cámara de compresión (3) y la cámara de expansión (4) sigue un ciclo cerrado.

9. Calzado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde la cámara de expansión (4) es el propio interior del calzado (1) , una superficie conductora (6) separa la cámara de compresión (3) del exterior del calzado (1) , de modo que la expansión que se produce en el interior del calzado (1) proporciona un efecto de ventilación con refrigeración.

10. Calzado (1) de acuerdo con la reivindicación 9 que además comprende un conducto flexible (8) dispuesto en el interior de la suela (1a) para distribuir el aire introducido en el interior del calzado (1) .

11. Calzado (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-10, donde el gas que pasa por el dispositivo compresor (2) , la cámara de compresión (3) y el interior del calzado (1) sigue un ciclo abierto.