Система кондиционирования обуви "валентина" (модификации - "валентина 2", "валентина 3", валентина 4", "валентина 5", "валентина 6")

Изобретение относится к устройству для кондиционирования внутренней полости обуви, которое предназначено для подачи под ступню пользователя обуви сухого атмосферного воздуха, состоящему из эластичной стельки, оснащенной впаянным в ее тело упругим подпяточным воздушным компрессором, приводимым в действие нажатием на него стопы пользователя и прокачивающим воздух при каждом шаге от воздухозаборного фитинга, расположенного в задней кромке стельки, через входной клапан компрессора, сам компрессор, выходной клапан, воздуховодную раздваивающуюся трубку в два кондиционирующих сопла, расположенных в области наибольшего запотевания стопы пользователя обуви, под пальцами его ног. Технический результат заключается в обеспечении кондиционирования обуви пользователя при ходьбе. 5 з.п. ф-лы, 20 ил.

 

Изобретение относится к обувной промышленности и призвано обеспечить ступни пользователя обуви притоком сухого внешнего воздуха. Тем самым решается задача кондиционирования внутренней полости обуви, затруднения развития колоний плесени и микроорганизмов, а также создания более благоприятной среды для ног человека, обутых в современную обувь.

Почти все предыдущие патентные разработки, призванные решить задачу кондиционирования внутренней полости обуви, имеют существенные недостатки. Коснемся их вкратце. Авторы проектов, подтвержденных патентами №149047, 1077613 и 2118501, в погоне за решением задачи кондиционирования так переделали каблук и подошву, что в их моделях, вероятно, даже стоять опасно, не только передвигаться.

Изобретения с патентами №1169598, 2085096, 2328194, 2339284, 2343809, 2343810, 2348337, 2352229, 2357629 тоже отличаются конструктивными изменениями каблука и подошвы обуви. Кондиционирующие механизмы и приспособления помещаются в предусмотренные для них полости, в подошвах и каблуках.

Несмотря на то, что многие эти изобретения содержат в себе интересные инженерные решения, их сложно воплотить в промышленные образцы, потому что любой производитель обуви знает: ослаблять подошву и каблук внутренними полостями нельзя. Так как прочная и устойчивая подошва спасает ногу от травм и вывихов, а каблук несет на себе всю массу тела опирающегося на него человека.

Особенно это касается серийной рабочей резиновой обуви, наиболее нуждающейся во внутренних кондиционирующих системах. Сапоги, к примеру, у людей, работающих на производстве, постоянно контактируют с остроугольным гравием, стеклом, острыми кромками металлических предметов, агрессивными химическими средами и банальной грязью. Обувь с ослабленными подошвой и каблуком не пройдет ни федеральное гостирование, ни внутриведомственную промышленную сертификацию.

Изобретения №1357007 и 2064283 предполагают использовать для аэрации ноги внутренний чулок (или носок), что само по себе не ново и, несмотря на добавочные авторские приспособления, эффективного кондиционирования не обеспечивают.

Из тех авторов, которые предполагают использовать для кондиционирования внешний воздух, многие (№2118501, 2239340, 2348337, 2352229, 2328194 и 2343809) разместили воздухозаборники прямо в подошве или в каблуке. Таким образом, внутренние полости воздуховодных трубок окажутся забитыми банальной грязью в первый же час прогулки пользователя обуви вне закрытых помещений.

Малоэффективны в этом плане и предлагаемые авторами системы с применением мембран, служащих для вывода внутренней влаги из сапог (патенты №2440895 и 2499536). Особенно странно выглядит проект 2499536, предлагающий выводить внутреннюю влагу не только через верх обуви, но и через подошву. Первая же попавшаяся на пути пользователя таких ботинок лужа покажет всю бесперспективность данного изобретения. Кроме того, человеческий пот, как известно, обладает иными свойствами, чем обычная вода, на взаимодействие с которой рассчитана такая мембрана. Он работает одновременно и как растворитель многих веществ, и как активный загрязнитель всех пористых поверхностей.

По этой причине все проекты, предлагающие глубокую модернизацию каблука, подошвы, союзки и задника обуви, а это патенты №149047, 1077613, 1169598, 1357007, 2064283, 2064283, 2118501, 2327398, 2328194, 2339284, 2343809, 2343810, 2348337, 2352229, 2357629, 2408241, 2440895, 2448626, 2465792 и 2499536, кажутся очень недолговечными. Функциональные полости в каблуках, подошвах и ближайших к стопе деталей верха, очень быстро превратятся в банальные накопители грязи. А забитые плотным, засохшим субстратом системы проработают недолго.

К тому же обувь, оснащенная всеми этими технологичными приспособлениями, помимо слабой функциональности и недолговечности, будет отличаться еще и необоснованной ЧРЕЗМЕРНОЙ ДОРОГОВИЗНОЙ.

Наиболее интересными, в чем-то перекликающимися с отдельными решениями системы "Валентина", кажутся проекты №2399356 и 2465792. Первый, 2399356, представляет собой автономную систему кондиционирования в виде стельки. Но здравое зерно проекта имеет очевидные недоработки. Это невнятно обрисованная система циркуляции воздуха и размещение под сводом стопы пользователя обуви некоего "переключателя" режимов "аэрации" и "обогрева" ступни, в виде небольшого футляра с "сухарем". Автор не учел амплитуду движения человеческой стопы и то, что любой твердый предмет, расположенный в этом месте, при первом же прыжке пользователя обуви непременно деформирует одну или несколько плюсневых костей ступни и человек получит травму.

А автор патента №2465792 Джордано Грациани, верно мыслящий в целом, не учел таких ВАЖНЫХ МЕЛОЧЕЙ, о которых уже упоминалось выше, - недолговечность вмонтированного в основное тело обуви оборудования кондиционирования из-за его загрязняемости. А также необоснованную дороговизну модели, оснащенной подобной системой.

Поэтому главные требования к кондиционируемой обуви - доступная цена и простота в эксплуатации. Ее использование должно сводиться к формуле: "сунул ногу и забыл".

Именно таким требованиям отвечает система "Валентина".

Цифровое обозначение элементов на иллюстрациях

1. Стелька, сделанная из эластичного материала.

2. Компрессор.

3. Сухой атмосферный воздух, подаваемый под ступню.

4. Армирующая пружина, усиливающая разгибательную способность компрессора.

5. Впускной клапан компрессора.

6. Выпускной клапан.

7. Воздуховодная трубка в стельке.

8. Кондиционирующие сопла.

9. Воздухозаборный фитинг в стельке.

10. Воздухоподающий штуцер в обуви.

11. Воздуховодная трубка в обуви.

12. Поршневой насос.

13. Защитный кожух насоса.

14. Усилители крепления насоса.

15. Согретый от ступни воздух и пар.

16. Удлиненный каблук с креплением для штока насоса.

Основным элементом изобретения является стелька (1) (фиг. 1). Она представляет собой самостоятельное механическое устройство, способное осуществлять кондиционирование, к примеру (фиг. 2), типовых моделей мужских или женских туфель. Но только туфель без берцев и без голенищ. Иначе на эффективную аэрацию не хватит мощности автономного нажимного компрессора (2) (фиг 1, 3, 4, 5, 6 и др.).

Стелька (1) сделана из мягкого пористого эластичного материала, как вариант - из вспененного ПВХ, с шерстяным покрытием верха, прилегающего к стопе. В тело стельки впаяно методом послойной заливки кондиционирующее устройство. Главный его элемент - упругий компрессор нажимного действия (2), расположенный под пяткой пользователя обуви. Компрессор при помощи воздухозаборного фитинга (9), расположенного в заднем обрезе стельки, втягивает в себя воздух (3) и по трубке-воздуховоду (7) перемещает его к двум соплам (8), расположенным в области наибольшего запотевания человеческой стопы.

Область наиболее интенсивного запотевания у нормального, не страдающего чрезмерным гипергидрозом ног человека показана на фиг. 7. На фиг.7 видно, что при ходьбе пятка пользователя стандартной обуви обычно остается совершенно сухой. Но больше всего влаги выделяется в области сочленения плюсны с проксимальными суставами пальцев ног (фиг. 6). Именно там и расположены сопла (8), осуществляющие непосредственное кондиционирование стопы.

При каждом нажатии пятки на компрессор (2) система "Валентина" подает к кондиционирующим соплам (8) стопы не менее 20-ти кубических сантиметров сухого воздуха. При подсчете взяты средние показатели мужчины, обладающего 41-м размером обуви и весом тела в 60-70 килограммов. Средний темп ходьбы человека - 100 шагов в минуту. Ученые это называют произвольным темпом и утверждают, что его среднематематическая величина соответствует 109,1 шагам в минуту или скорости 5,288 километров в час. При таком темпе вокруг стопы человека и сквозь пальцы его каждой ноги под воздействием системы "Валентина" протекает более одного литра воздуха (3) в минуту.

Освежив запотевающую кожу и носки пользователя обуви, этот поток нагревается от соприкосновения с ногой и устремляется вверх (см. фиг 2), в атмосферу, прихватив с собой выступившие на коже и впитавшиеся в ткань атомы влаги и других парообразных веществ, выделяющихся из потовых желез человека.

Для более эффективной работы системы "Валентина" пользователю целесообразно покупать стельки (1), рекомендованные для его веса. Эти стельки будут выпускаться не только с учетом размера, но и с учетом массы покупателя. Коэффициент упругости компрессора (2) (фиг. 3) рассчитывается с учетом разных весовых показателей потребителя, с шагом в 10 килограммов.

Бесспорным плюсом такой стельки является то, что как только она загрязнится, а в любой обуви при постоянной носке это неизбежно, стельку можно просто вытащить из туфли и промыть в мыльном растворе. Или, например, натянуть фитингом (9) изделие на сопло водопроводного крана и пропустить сквозь внутреннюю полость под небольшим давлением воду. После этого ее потребуется посушить и продуть внутреннюю полость энергичным нажатием на бугорок компрессора (2).

Модификация устройства "Валентина 2".

В обуви спортивного, кроссовочного типа, призванного для быстрого передвижения пользователя бегом, описанная выше стандартная стелька системы "Валентина" не сможет работать эффективно. Потому что при беге человек соприкасается с землей не пяткой, а двумя подушечками стопы, расположенными под передней опорой плюсны. Поэтому для спортивной обуви предусмотрена модификация "Валентина 2" (фиг. 8). В этой модели в стельку впаяны методом послойной заливки два добавочных компрессора. Воздух из фитинга, таким образом, свободно пройдя через клапаны и внутреннюю полость компрессора №1, попадает по воздуховодным трубкам в добавочные компрессоры №2, и №3 и с их помощью подается к кондиционирующим соплам.

Модификация устройства "Валентина 3".

В модельной обуви, плотно облегающей ступню, а также в обуви с берцами или высокими голенищами приток свежего воздуха к воздухозаборному фитингу (9) стельки затрудняется. Это создает проблему для нормальной работы компрессорного устройства (2). Данную задачу решает специальная трубка (11) - воздуховод, проложенная вдоль задника, в области заднего наружного ремня (фиг. 9, 10, 11 и 12). Начальная, воздухозаборная часть этой трубки (если смотреть по движению воздушного потока), будет находиться в точке верхнего среза обувного задника, берца или голенища. А заканчивается трубка-воздуховод внизу прямоугольным пластиковым патрубком (10), заведенным во внутреннюю полость обуви со стороны жесткого задника, на уровне середины заднего среза стельки (1), соосно расположению воздухозаборного фитинга (9). Размеры патрубка (10) и фитинга (9) рассчитаны таким образом, чтобы эластичный фитинг (9) стельки (1) плотно, с некоторым усилием, насаживался на патрубок (10), без зазоров и перекосов. Из воздухозаборной части в верхней точке обуви воздух будет засасываться компрессором во внутренние полости воздуховодной трубки (11) и через трубку (7) подаваться к соплам аэрации (фиг. 12).

Модификация устройства "Валентина 4".

Некоторым пользователям, страдающим повышенным запотеванием ног, того объема воздуха, который будет доставлять к их стопам компрессор стельки, будет недостаточно. В таком случае, может помочь незначительная модификация системы (см. фиг. 14, 15). Для этого часть воздуховодной трубки (11) модификации "Валентина 3" замещается компактным цилиндрическим (или любой другой формы в поперечном сечении) насосом (12). Его нижняя опорная точка жестко закрепляется на каблуке, а верхняя - на усиленном армирующими элементами заднике берца, или голенища. Эта опора крепится на уровне середины нижнего изгиба икроножной мышцы.

Как показано на фиг. 13, условная точка окончания ступни в районе пятки, при каждом шаге то приближается, то отдаляется от условной точки изгиба икроножной мышцы. Этого увеличения и сокращения расстояния вполне достаточно, чтобы заставить работать поршневой воздушный насос (фиг. 14, 15).

Для усиления эффекта длинны хода поршня линия каблука выносится на 1.5-2.0 сантиметра (в зависимости от размера обуви) за линию задника. Благодаря этому образуется рычаг, позволяющий поршню насоса, в ходе естественных движений ступни при ходьбе, выдвигаться и задвигаться в цилиндр на 5-10 см (в зависимости от размера обуви и модели обуви). Благодаря этому, давление воздушного напора во внутренних полостях кондиционирующей системы усиливается, а объем воздуха возрастает.

Модификация устройства "Валентина 5".

Если потребителю и такой объем воздуха, который ему обеспечивает модификация "Валентина 4", покажется недостаточным, систему можно вновь слегка модифицировать, и этот объем увеличится еще, как минимум, на треть (фиг. 17, 19, 20). Вместо одного поршневого насоса (12) на каждый сапог устанавливается два.

Для работы насосов используется естественное движение ступни (фиг. 16). Во время шага поршень каждого из насосов способен совершать поступательные движения на длину 10 см и больше.

Для обеспечения работы такой модификации системы "Валентина" несколько изменяется схема прокладки трубок-воздуховодов (11) в теле верха обуви.

Воздухозаборное отверстие по-прежнему остается в верхней задней точке берцев, или голенищ. Но далее направление воздуховодов раздваивается и расходится по щекам голенищ к двум верхним опорным точкам поршневых насосов (12). Крепление трубок к верху сапога производится армирующими накладками в виде резиновых или из иного материала наплавных элементов. Эти же накладки исполняют и декоративную функцию (фиг. 20). От насосов воздух по изогнутым к заднику трубкам направляется через пяточный патрубок (10) во внутреннюю полость обуви (фиг. 17).

Модификация устройства "Валентина 6".

Но для некоторых моделей обуви подводка воздуховодных трубок к заднему патрубку может оказаться нецелесообразной,из-за особенностей фасона, дизайна, расположения молний или по иным причинам. В таких случаях подача воздуха в стельку производится со стороны носка (фиг. 19). Для этого усиливается армирующими элементами носок союзки. А сама кондиционирующая стелька для такой модификации изготавливается с передним добавочным фитингом (фиг. 18).

Таким образом, система кондиционирования обуви "Валентина", с ее 6-ю модификациями, вполне способна, наконец, решить проблему аэрации внутренней полости любых моделей современной обуви и, в первую очередь, - резиновых рабочих сапог, наиболее нуждающихся в таком устройстве.

1. Устройство для кондиционирования внутренней полости обуви, предназначенное для подачи под ступню пользователя обуви сухого атмосферного воздуха, состоящее из эластичной стельки, оснащенной впаянным в ее тело упругим подпяточным воздушным компрессором, приводимым в действие нажатием на него стопы пользователя и прокачивающим воздух при каждом шаге от воздухозаборного фитинга, расположенного в задней кромке стельки, через входной клапан компрессора, сам компрессор, выходной клапан, воздуховодную раздваивающуюся трубку в два кондиционирующих сопла, расположенных в области наибольшего запотевания стопы пользователя обуви, под пальцами его ног.

2. Устройство для кондиционирования внутренней полости обуви по п. 1, отличающееся тем, что оно предназначено для спортивной обуви, в которой пользователь бегает, в нем кондиционирующая стелька оснащена, помимо подпяточного компрессора, двумя добавочными воздушными компрессорами нажимного действия, впаянными в стельку под передней опорой плюсны человеческой стопы.

3. Устройство для кондиционирования внутренней полости обуви по п. 1, отличающееся тем, что оно предназначено для невысоких плотно облегающих стопу обувных моделей и снабжено в задней части воздуховодными трубками, заканчивающимися внизу прямоугольными патрубками-штуцерами, заведенными внутрь обуви, на которые плотно насаживаются фитинги кондиционирующих стелек.

4. Устройство для кондиционирования внутренней полости обуви по п. 3, отличающееся тем, что содержит вмонтированный в воздуховодную трубку, расположенную в задней части обуви, цилиндрический насос, увеличивающий объем нагнетаемого в кондиционированную стельку воздуха.

5. Устройство для кондиционирования внутренней полости обуви по п. 3, отличающееся тем, что содержит два смонтированных в передней части сапог цилиндрических насоса, которые через впаянные в верх обуви воздуховодные трубки подают чрез задние штуцеры в фитинги кондиционирующей стельки воздух в большем объеме, чем предыдущие модификации.

6. Устройство для кондиционирования внутренней полости обуви по п. 5, отличающееся тем, что воздух из четырех смонтированных на голенищах цилиндрических насосов (по два на каждый сапог или ботинок) подается к соплам кондиционирующих стелек через передний носочный штуцер, для чего несколько изменяется направление воздуховодов и используется модификация стелек с добавочными передними фитингами.