CZ38564U1 - Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.

CZ 38564 UI

Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví

Oblast techniky

Technické řešení se týká vyhřívaného obalu pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou známé různé typy vyhřívaných bot nebo vaků pro ohřev nohou. Zatímco vyhřívané boty mají řadu různých, zejména outdoorových, použití, např. při sportu, u příslušníků armády, složek integrovaného záchranného systému, pracovníků pracujících ve venkovním prostředí apod., vyhřívané vaky jsou určeny především pro domácí použití v interiéru, jako např. ohřev končetin, relaxace, rehabilitace, terapie apod. Ohřev bot i vaků je nejčastěji zajišťován elektricky z elektrické sítě nebo baterie, případně s využitím předehřátých materiálů s vysokou tepelnou kapacitou nebo s využitím materiálů s fázovou přeměnou (PCM - phase-change material), které uvolňují teplo při změně skupenství apod.

Nevýhodou stávajících vyhřívaných bot a vaků je, že neumožňují ohřev nohou uživatele s obutou obuví, a nejsou tak využitelné např. pro sportovce nebo jiné uživatele, kteří využívají speciální obuv, jako např. brusle, kopačky, tretry, pracovní obuv apod., v okamžiku před sportovním nebo pracovním výkonem nebo v jeho průběhu - např. během střídání nebo během přestávky ve sportovním nebo pracovním výkonu, případně mezi dvěma sportovními nebo pracovními výkony apod.

Cílem technického řešení je navrhnout vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví, který by odstranil nevýhody stavu techniky.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení se dosáhne vyhřívaným obalem pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořený textilním kompozitem, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu a vnější textilní vrstvu, mezi kterými je uložena funkční vrstva, přičemž na vnější straně obalu je vytvořená alespoň jedna kapsička pro uložení baterie a na vnitřní straně obalu je uložená alespoň jedna kapsička pro uložení elektrického topného tělesa. Vnitřní textilní vrstva je přitom tvořená textilií typu fleece s plošnou hmotností 50 až 300 g/m², vnější textilní vrstva je tvořená pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m², a funkční vrstva je tvořená mikroporézní a současně hydrofobní nebo neporézní a současně hydrofilní membránou s plošnou hmotností 5 až 50 g/m², nebo plošnou vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 5 až 25 g/m².

Vnitřní textilní vrstva je s výhodou tvořená textilií typu fleece z polyesteru, která není nasákavá a má schopnost odvádět vodu.

Vnější textilní vrstva je s výhodou tvořená pleteninou nebo tkaninou z polyesteru, polyamidu, bavlny, vlny nebo kombinace alespoň dvou z těchto materiálů.

Funkční vrstva je s výhodou tvořená mikroporézní vrstvou zpěněného polytetrafluorethylenu nebo membránou tvořenou chemicky modifikovaným polyesterem nebo polyurethanem s obsahem až 40 % hmota, polyethylenoxidu, nebo vrstvou polymemích nanovláken z polyurethanu, polyamidu nebo polyvinylidendifluoridu nebo kombinace alespoň dvou z nich.

- 1 CZ 38564 UI

V případě potřeby může být mezi vnitřní textilní vrstvou a funkční vrstvou a/nebo mezi vnější textilní vrstvou a funkční vrstvou uložená izolační vrstva tvořená netkanou textilií nebo polyurethanovou pěnou s plošnou hmotností 50 až 300 g/m².

Kapsička pro uložení elektrického topného tělesa je s výhodou vytvořena z tkaniny nebo pleteniny z přírodních a/nebo syntetických vláken s plošnou hmotností 50 až 350 g/m².

Pro ochranu před mechanickým poškozením je vyhřívaný obal s výhodou ve své spodní části z vnějšku opatřený podrážkou z cordury nebo gumy, nebo pogumováním.

Příklady uskutečnění technického řešení

Cíle technického řešení se dosáhne vyhřívaným obalem, který je velikostně přizpůsoben nohám uživatele s obuví, a který ve své struktuře obsahuje alespoň jedno elektrické topné těleso a alespoň jednu baterii, přičemž elektrické topné těleso a baterie jsou opatřeny prostředky pro vzájemné propojení.

Těleso vyhřívaného obalu je tvořeno vícevrstvým textilním kompozitem, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu a vnější textilní vrstvu, mezi kterými je uložena funkční vrstva. V případě potřeby může být mezi vnitřní textilní vrstvou a funkční vrstvou a/nebo mezi vnější textilní vrstvou a funkční vrstvou uložená alespoň jedna termoizolační vrstva.

Vnitřní textilní vrstva je tvořená textilií typu fleece, což je typ pleteniny (výplňkové nebo vlasové), která je po obou stranách silně počesaná. Díky své specifické struktuře má tento materiál i při nízké plošné hmotnosti výborné tepelně izolační vlastnosti, a přitom je paropropustný. Výhodným materiálem vnitřní textilní vrstvy je zejména polyester (PL), neboť polyesterový fleece není nasákavý a má schopnost vést kapalnou vodu po povrchu vláken do vnitřní struktury kompozitu. Účelem vnitřní textilní vrstvy je zejména ochrana funkční vrstvy před oděrem nebo mechanickým poškozením obuví uživatele, tepelná izolace a v případě potřeby také odvod vlhkosti od obuvi uživatele - např. ze sněhu nebo ledu zachyceného na obuvi. Plošná hmotnost vnitřní textilní vrstvy je dle potřeby 50 až 300 g/m².

Vnější textilní vrstva může být tvořená textilií v podstatě libovolného typu, s výhodou např. osnovní nebo zátažnou pleteninou, nebo tkaninou s plátnovou nebo keprovou vazbou z polyesteru (PL), polyamidu (PA), bavlny (CO), vlny (WO) nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů. Účelem vnější textilní vrstvy je zejména ochrana funkční vrstvy před mechanickým poškozením z vnějšku a jejím znečištěním, které by negativně ovlivnilo její funkční vlastnosti. Plošná hmotnost vnější textilní vrstvy je dle potřeby 50 až 400 g/m². V případě potřeby může být vnější textilní vrstva opatřená (zejména ze své vnější strany) např. hydrofobní impregnací a/nebo jinou povrchovou úpravou.

Funkční vrstva textilního kompozitu je tvořená buď mikroporézní (a současně hydrofobní) membránou - viz např. membrána dostupná na trhu např. pod označením Gore-Tex, která je tvořená vrstvou zpěněného polytetrafluorethylenu s velkým obsahem mikropórů, nebo neporézní (a současně hydrofilní) membránou - viz např. membrány dostupné na trhu např. pod označením Sympatex nebo Gelantos, které jsou tvořené tenkým filmem chemicky modifikovaného polyesteru, resp. polyurethanu s až 40% obsahem polyethylenoxidu (PEO), který umožňuje průnik vodní páry přes tuto membránu sorpcí, nebo vrstvou polymemích nanovláken, s výhodou z polyurethanu (PU), polyamidu (PA) nebo polyvinylidendifluoridu (PVDF) nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů. Vrstva polymemích nanovláken je díky své vnitřní struktuře a zejména malým mezivlákenným prostorům v podstatě neprostupná pro vodu v kapalném stavu, ale je velmi dobře prostupná pro vodní páru, která jí proniká na principu difúze. Plošná hmotnost funkční vrstvy se dle potřeby a uvažované aplikace obvykle pohybuje

-2 CZ 38564 UI v intervalu 5 až 50 g/m², v případě, kdy je tato vrstva tvořená vrstvou polymemích nanovláken, postačuje její plošná hmotnost 2 až 25 g/m².

Pokud je funkční vrstva kompozitu tvořená vrstvou polymemích nanovláken, může být opatřena vhodnou známou povrchovou úpravou pro zvýšení hydrostatické odolnosti - např. plazmatickým nánosem hydrofobního prostředku, např. na bázi fluorkarbonu, silikonu nebo uhlovodíku - viz např. CZ 33497 nebo CZ 34632.

Pro snížení tření mezi jednotlivými vrstvami textilního kompozitu je fúnkční vrstva s výhodou spojená bodově tavným pojivém s vnitřní textilní vrstvou a/nebo vnější textilní vrstvou. Výhodou tohoto typu spojení je, že použité tavné pojivo nijak významně nezasahuje do fúnkčních vlastností výsledného kompozitu, a kromě odolného spojení obou vrstev současně zpevňuje a vyztužuje fúnkční vrstvu, neboť obvykle proniká přes celou její tloušťku, nebo alespoň přes její významnou část.

Případná tepelně izolační vrstva může být tvořená netkanou textilií nebo polyurethanovou pěnou (molitanem) s plošnou hmotností 50 až 300 g/m². Úkolem této tepelně izolační vrstvy/vrstev je snížit odvod tepla směrem od nohou uživatele, a tím uživateli zajistit vyšší tepelný komfort, případně zkrátit dobu nutnou pro jeho dosažení.

Tento textilní kompozit dosahuje vysokého tepelného odporu (tepelně izolačních vlastností), paropropustnosti, větruodolnosti i hydrostatické odolnosti, které jsou ve výsledku vyšší než pouhý součet těchto vlastností jednotlivých vrstev. V závislosti na konkrétním provedení jednotlivých vrstev dosahuje tento kompozit paropropustnosti Ret až 15,0, tepelného odporu Rct až 0,285, hydrostatické odolnosti až 30 000 mm vodního sloupce, a přitom je větruodolný. Vzhledem k tomu, že tyto jeho vlastnosti jsou dány vnitřní strukturou jeho vrstev (a nikoliv např. dočasnou povrchovou úpravou), udržuje si tyto parametry v podstatě neomezeně dlouho, až do zásadního mechanického poškození některé z jeho vrstev.

V případě potřeby může být kterákoliv z výše popsaných variant textilního kompozitu doplněna další alespoň jednou vrstvou textilního materiálu.

Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuvi je ve své spodní části z vnějšku opatřený podrážkou, která brání jeho mechanickému poškození oděrem. Tato podrážka je s výhodou tvořená z cordury, tj. technické tkaniny, např. nylonové, která se vyznačuje extrémně vysokou odolností proti prodření, roztržení a opotřebování, z gumy, případně vnějším pogumováním materiálu obalu. Typická plošná hmotnost cordury je 150 až 500 g/m². Ve spodní části uvnitř obaluje dále s výhodou uložená vnitřní ochranná vložka, která chrání materiál obalu před mechanickým poškozením obuví uživatele. Tato vnitřní ochranná vložka je s výhodou tvořená gumovým plátem nebo rohoží a je v obalu s výhodou uložená vyjímatelně.

V horní části vyhřívaného obaluje vytvořen vstupní otvor, který je s výhodou opatřen vhodným prostředkem pro uzavření obalu nebo stažení materiálu obalu kolem obuvi nebo nohou uživatele. Takovým prostředkem mohou být pásky se suchým zipem, cvoky, zip, případně tzv. textilní tunýlek kterým je provlečený podélný fixační prostředek opatřený vně tunýlku brzdičkou, případně textilní pruženka apod.

Baterie je vyjímatelně uložená v kapsičce vytvořené na vnější straně obalu, s výhodou v jeho zadní (patní) části. Vnější část této kapsičky je s výhodou vytvořená ze stejného textilního kompozitu jako vyhřívaný obal. V případě použití většího počtu topných těles a/nebo potřeby dlouhodobého ohřevu může být v jednom obalu zakomponováno více baterií. Ty přitom mohou být uloženy v jedné společně kapsičce, nebo ve více kapsičkách. Uložení baterie v kapsičce na vnější straně obalu umožňuje snadný přístup této baterii i během používání vyhřívaného obalu, např. za účelem její kontroly, výměny apod.

-3 CZ 38564 UI

Deskové elektrické topné těleso je pak uloženo v kapsičce vytvořené v podšívce uvnitř obalu, s výhodou v boční nebo horní (nártové) části obalu. V rámci jednoho obalu může být dle potřeby uloženo více navzájem nezávislých elektrických topných těles, které jsou individuálně propoj itelné s baterií/bateriemi. Podšívka přitom může být uložená na celém vnitřním povrchu obalu nebo jen v místech uložení deskového elektrického topného tělesa/těles. Vhodným materiálem podšívky je např. tkanina nebo pletenina z přírodních a/nebo syntetických vláken s plošnou hmotností 50 až 350 g/m².

Vhodnou variantou deskového elektrického topného tělesa je flexibilní deskové topné těleso na bázi grafenové voštinové membrány. Jeho výhodou je kromě vysoké flexibility také velmi rychlý a rovnoměrný ohřev a při vhodném nastavení také možnost emitování infračerveného světla s vlnovou délkou 6 až 14 pm, které je prospěšné pro zdraví a pracovní nebo sportovní výkon člověka, neboť např. snižuje bolestivost, uvolňuje svalové spasmy, snižuje zánětlivou reakci organismu, zlepšuje vstřebávání chronických výpotků a edémů apod. U typického provedení takového flexibilního deskového elektrického tělesa je grafenová voštinová membrána z obou stran překrytá ochrannou vrstvou textilie nepropustné pro vodu. Takovou textilií může být např. kompozit tvořený pleteninou nebo tkaninou z polyesteru (PL), polyamidu (PA), bavlny (CO), vlny (WO) nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů v kombinaci s výše popsanou mikroporézní nebo neporézní membránou, případně vrstvou polymemích nanovláken. Plošná hmotnost takového kompozitu je přitom dle potřeby 50 až 400 g/m². Ve výhodné variantě provedení je mezi každou ochrannou vrstvou a grafenovou voštinovou membránou navíc uložená tlumicí vrstva, např. z termoplastického polyurethanu (TPU), která dále zvyšuje mechanickou ochranu grafenové voštinové membrány a případně flexibilního tištěného spoje (FPC) pro řízení funkce grafenové voštinové membrány, který je, pokud je využitý, uložený na jedné straně grafenové voštinové membrány. Plošná hmotnost tlumicí vrstvy je s výhodou 5 až 50 g/m².

Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele podle technického řešení umožňuje uživateli ohřev nohou bez nutnosti zouvání obuvi - je tak využitelný pro uživatele, kteří využívají speciální obuv, a přitom potřebují udržovat nohy v tepelném komfortu, např. při sportu nebo práci v prostředí s nízkou teplotou.

Claims (11)

1. Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví, vyznačující se tím, že je tvořený textilním kompozitem, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu a vnější textilní vrstvu, mezi kterými je uložena funkční vrstva, přičemž vnitřní textilní vrstva je tvořená textilií typu fleece s plošnou hmotností 50 až 300 g/m², vnější textilní vrstva je tvořená pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m², a funkční vrstva je tvořená mikroporézní a současně hydrofobní membránou s plošnou hmotností 5 až 50 g/m², přičemž na vnější straně obaluje vytvořená alespoň jedna kapsička, ve které je uložená baterie, a na vnitřní straně obalu je uložená alespoň jedna kapsička, ve které je uložené elektrické topné těleso, přičemž elektrické topné těleso a baterie jsou opatřeny prostředky pro vzájemné propojení.

2. Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví, vyznačující se tím, že je tvořený textilním kompozitem, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu a vnější textilní vrstvu, mezi kterými je uložena funkční vrstva, přičemž vnitřní textilní vrstva je tvořená textilií typu fleece s plošnou hmotností 50 až 300 g/m², vnější textilní vrstva je tvořená pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m², a funkční vrstva je tvořená neporézní a současně hydrofilní membránou s plošnou hmotností 5 až 50 g/m², přičemž na vnější straně obalu je vytvořená alespoň jedna kapsička, ve které je uložená baterie, ana vnitřní straně obaluje uložená alespoň jedna kapsička, ve které je uložené elektrické topné těleso, přičemž elektrické topné těleso a baterie jsou opatřeny prostředky pro vzájemné propojení.

3. Vyhřívaný obal pro ohřev nohou uživatele s obutou obuví, vyznačující se tím, že je tvořený textilním kompozitem, který obsahuje vnitřní textilní vrstvu a vnější textilní vrstvu, mezi kterými je uložena funkční vrstva, přičemž vnitřní textilní vrstva je tvořená textilií typu fleece s plošnou hmotností 50 až 300 g/m², vnější textilní vrstva je tvořená pleteninou nebo tkaninou s plošnou hmotností 50 až 400 g/m², a funkční vrstva je tvořená plošnou vrstvou polymemích nanovláken s plošnou hmotností 5 až 25 g/m², přičemž na vnější straně obalu je vytvořená alespoň jedna kapsička, ve které je uložená baterie, ana vnitřní straně obaluje uložená alespoň jedna kapsička, ve které je uložené elektrické topné těleso, přičemž elektrické topné těleso a baterie jsou opatřeny prostředky pro vzájemné propojení.

4. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že vnitřní textilní vrstva je tvořená textilií typu fleece z polyesteru.

5. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že vnější textilní vrstva je tvořená pleteninou nebo tkaninou z polyesteru, polyamidu, bavlny, vlny nebo kombinace alespoň dvou z těchto materiálů.

6. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že funkční vrstva je tvořená mikroporézní vrstvou zpěněného polytetrafluorethylenu.

7. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že funkční vrstva je tvořená membránou tvořenou chemicky modifikovaným polyesterem nebo polyurethanem s obsahem až 40 % hmota, polyethylenoxidu.

8. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že funkční vrstva je tvořená vrstvou polymemích nanovláken z polyurethanu, polyamidu nebo polyvinylidendifluoridu nebo kombinace alespoň dvou z nich.

9. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že mezi vnitřní textilní vrstvou a funkční vrstvou a/nebo mezi vnější textilní vrstvou a funkční vrstvou je uložená izolační vrstva tvořená netkanou textilií nebo polyurethanovou pěnou s plošnou hmotností 50 až 300 g/m².

-5 CZ 38564 UI

10. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že kapsička pro uložení elektrického topného tělesa je vytvořena z tkaniny nebo pleteniny z přírodních a/nebo syntetických vláken s plošnou hmotností 50 až 350 g/m².

11. Vyhřívaný obal podle libovolného z nároků 1, 2, 3, vyznačující se tím, že je ve své spodní části 5 z vnějšku opatřený podrážkou z cordury nebo gumy, nebo je pogumován.