СТЕЛЬКА С ПОДОГРЕВОМ

Полезная модель относится к обувному производству, более конкретно к элементам обуви типа стелек, и может быть использована для индивидуального обогрева ног человека. Из уровня техники известна электрогрелка для ступней MICROLIFE FH200, включающая тканевый электрообогреватель, состоящий из ультратонкой нагревытельной нити, вплетеной в ткань-основу, устройства переключения режимов нагревания и чехла из синтепона и поликоттона. Грелка запитывается от сети 220/380 В.
Недостатком данного изделия являются привязанность к стационарному источнику питания и необходимость использования устройства, преобразующего переменный ток в постоянный. Связано это с тем, что точки подключения электропитания 220/380 В устанавливаются только в помещениях, и ток такого напряжения является опасным для жизни.
Известна обувь с устройством для обогрева стоп, в котором вкладная утеплительная стелька выполнена из трех слоев, при этом внешние слои являются изоляционными, а внутренний слой выполнен из нескольких соединенных между собой токопроводами частей полимерного материала с различными удельными электрическими сопротивлениями, расположенными в пяточной и носочный частях, обеспечивая при этом различную температуру обогрева стопы (SU 333932 А, кл. А43В 7/04, 05.05.1972).
В этом изобретении не предполагается возможность работы от малогабаритных источников питания, что снижает эксплуатационные свойства системы.
Ближайшим аналогом заявленного изобретения является SU 1709982 А1, кл. А43В 7/02, 07.02.1992, из которого известна обувь с устройством для обогрева стопы в виде многослойной вкладной стельки, содержащим электронагревательные элементы, снабженные контактами и расположенные в носочно-пучковой и пяточной частях внутреннего слоя стельки, малогабаритный источник питания и токопровод, причем ее наружные слои выполнены электроизоляционными. Электронагревательные элементы выполнены в виде ситаловых пластин, а во внутреннем слое стельки выполнены гнезда для размещения электронагревательных элементов с контактами и токопроводом.
Недостатком известного устройства являются низкие эксплуатационные свойства.
Ситалловые пластины придают стельке жесткость, которая мешает человеку при ходьбе, кроме того, термостойкость известного нагревательного элемента недостаточна для обеспечения сохранения тепла при отключенном источнике питания, стелька тяжелая и неудобная. Покрытие конструкции пленкой (снизу) не обеспечивает гигиенических свойств стельки. Источник питания не снабжен переключателем, обеспечивающим возможность отключения устройства, что снижает эксплуатационные свойства.
Наиболее близким аналогом является обогреваемая обувь (патент RU 2332916), содержащая устройство для обогрева стопы, включающее многослойную стельку с электронагревательным элементом, снабженным контактами, малогабаритный источник питания и токопровод, связанный с контактами, отличающаяся тем, что стелька выполнена из девяти слоев, расположенных в следующей последовательности снизу вверх: первый слой из теплоизолирующего нетканого материала на основе лавсана, второй слой из ламинатной пленки из лавсана, третий слой из полиимидной пленки, четвертый - саженаполненный слой, пятый слой из токопроводящих шин из меди или никеля, шестой слой из фторопласта-26, полученного из растворов в ацетоне, этилацетате и циклогексаноне, взятых в соотношении 1:1:1 по объему, седьмой слой из металлизированного алюминием лавсана, восьмой слой из ламинатной пленки из лавсана, девятый слой из теплопроводного нетканого материала на основе лавсана, при этом электронагревательный элемент образован третьим и четвертым слоями, а источник питания снабжен переключателем.
Недостатком данного решения является потребность в индивидуальном источнике питания и низкая электробезопасность.
Техническим результатом заявленной полезной модели является электробезопасность, независимость от стационарного источника питания и облегчение процесса ее использования.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что стелька для обуви, содержащая встроенную нагревательную нить, отличающаяся тем, что стелька помещена в защитный чехол, нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка. Кроме того, стелька может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5-5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным. Кроме того, чехол стельки может быть выполнен из поликоттона.
Полезная модель поясняется чертежом (см. Фиг.1), на котором чехол стельки - 1, нагревательная нить - 2, пьезоэлемент - 3.
Нагревание стельки осуществляется через чехол 1 посредством нагревательной нити 2, подключенной к пьезоэлементу 3, при периодическом надавливании на который возникает постоянный ток.
Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины пятки (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пятки и в области передней части стопы, - в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать стельки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры обуви в холодное время года.
Предельная температура нагревания около 45 градусов.
В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цирконат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм, (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента и пьезоэлектрика.
Возможно применение какого либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек.
При периодическом надавливании на пьезоэлемент 3, возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 2, проложенной по всей поверхности стельки, нагревает ее и передает тепло через чехол 1 пользователю.
Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов.
Материал чехла стельки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.