ES1078124U

ES1078124U - Electrotermal garment. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1078124U
Application number: ES201231193U
Authority: ES
Inventors: Carlos Javier GONZÁLEZ HERNÁNDEZ
Original assignee: Iturri S A; ITURRI SA
Current assignee: Iturri S A; ITURRI SA
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2012-11-27
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: ES1078124Y

Abstract

Electrothermal garment (2, 3) comprising a base material (6) and a resistive wire (1) fixed to the base material (6) characterized in that the resistive wire (1) is connectable through terminals with a central unit (9) generator of electrical signals. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Prenda electrotérmica. Campo de la invención La presente invención se refiere a las prendas para abrigo. Más concretamente, tiene por objeto una prenda que Electrothermal garment Field of the Invention The present invention relates to outerwear. More specifically, it aims at a garment that

incorpora un textil calefactable para proteger del frío diversas zonas del cuerpo. Antecedentes de la invención Son conocidos cobertores electrocalefactados generalmente denominados "mantas eléctricas" en cuyo interior se incorporates a heated textile to protect various areas of the body from the cold. BACKGROUND OF THE INVENTION Electroheated covers generally known as "electric blankets" are known within which

establece una resistencia eléctrica, debidamente aislada y cuyos terminales se conectan a la red a través de un establishes an electrical resistance, duly insulated and whose terminals are connected to the network through a

cable de conexión. Generalmente, también incorporan con un control para regular la intensidad de calor. Sin embargo, este tipo de prendas tiene varios inconvenientes. Precisan para funcionar de conexión permanente a la tensión de la red (220 V), lo que por un lado las hace no-autónomas. Por otro lado, pueden ser peligrosas para el usuario con riesgo por fallos en el aislamiento del cableado. Para evitarlo, el cableado y su aislamiento necesita cumplir unos requisitos exigentes dado que ha de ser especialmente robusto y a la par suficientemente flexible para soportar sin peligro que la prenda pueda ser doblada para su ajuste o ser presionada por cuerpo durante su uso. connection cable. Generally, they also incorporate with a control to regulate the intensity of heat. However, this type of garment has several drawbacks. They need to function as a permanent connection to the mains voltage (220 V), which on the one hand makes them non-autonomous. On the other hand, they can be dangerous for the user at risk of wiring insulation failures. To avoid this, the wiring and its insulation need to meet some demanding requirements since it must be especially robust and at the same time flexible enough to withstand without danger that the garment can be folded for adjustment or pressed by the body during use.

Descripción de la invención Description of the invention

La presente invención se refiere a una prenda electrotérmica que resuelve las limitaciones observadas en el estado de la técnica y amplía las funcionalidades de uso. Dicha prenda comprende un material base y un hilo resistivo fijado al material base, donde el hilo resistivo es The present invention relates to an electrothermal garment that resolves the limitations observed in the state of the art and extends the functionalities of use. Said garment comprises a base material and a resistive thread fixed to the base material, where the resistive thread is

conectable a través de unos terminales con una unidad central generadora de señales eléctricas. Connectable through terminals with a central unit generating electrical signals.

Opcionalmente, la prenda electrotérmica tiene el hilo resistivo fijado al material base mediante un bordado con hilo auxiliar alrededor de dicho hilo resistivo. Opcionalmente, la prenda electrotérmica tiene el hilo resistivo fijado al material base mediante un trenzado en dicho Optionally, the electrothermal garment has the resistive thread fixed to the base material by embroidery with auxiliary thread around said resistive thread. Optionally, the electrothermal garment has the resistive wire fixed to the base material by means of a braid in said

material. Opcionalmente, la prenda electrotérmica tiene el hilo resistivo fijado al material base entre láminas. Opcionalmente, parte del hilo resistivo puede seguir un camino en zig-zag para evitar cruces. Esta unidad central puede generar una señal de voltaje continuo y opcionalmente estar modulada según pulsos de material. Optionally, the electrothermal garment has the resistive wire fixed to the base material between sheets. Optionally, part of the resistive wire can follow a zigzag path to avoid crossings. This central unit can generate a continuous voltage signal and optionally be modulated according to pulses of

ancho variable (PWM). Opcionalmente, la señal generada tiene una frecuencia alrededor de 0,3 Hz. Opcionalmente, la unidad central incluye una o varias baterías de unos 7,4V y unos 2,6 Ah. Alternativamente, la unidad central incluye una o varias baterías de unos 3,7 V y unos 5,2 Ah. Opcionalmente, la prenda incluye además dos hilos conductores de transmisión entre la unidad central y los variable width (PWM). Optionally, the generated signal has a frequency around 0.3 Hz. Optionally, the central unit includes one or several batteries of about 7.4V and about 2.6 Ah. Alternatively, the central unit includes one or more batteries of about 3.7 V and about 5.2 Ah. Optionally, the garment also includes two conductive transmission wires between the central unit and the

extremos del hilo resistivo. ends of the resistive thread.

Preferentemente, estos dos hilos conductores de transmisión se fijan a una cinta de termosellar para integrarlo en la prenda. Opcionalmente, el tejido sustrato sobre el que se borda el hilo resistivo está fabricado con un material base que Preferably, these two conductive transmission wires are fixed to a heat seal tape to integrate it into the garment. Optionally, the substrate fabric on which the resistive thread is embroidered is made of a base material that

puede ser poliamida, algodón, viscosa. Opcionalmente, puede comprender una capa de recubrimiento impermeable. Preferentemente, la capa de recubrimiento impermeable comprende poliuretano o politetrafluoretileno (PTFE). Esta prenda puede diseñarse en particular como guante o como plantilla entre otras muchas opciones posibles. Breve descripción de los dibujos A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la It can be polyamide, cotton, viscose. Optionally, it may comprise a waterproof coating layer. Preferably, the waterproof coating layer comprises polyurethane or polytetrafluoroethylene (PTFE). This garment can be designed in particular as a glove or as a template among many other possible options. Brief description of the drawings A series of drawings that help to better understand the

invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta. En la FIG. 1 se muestra un guante de acuerdo con la invención. invention and that expressly relate to an embodiment of said invention that is presented as a non-limiting example of this one. In FIG. 1 a glove according to the invention is shown.

En la FIG. 2 se muestra una plantilla o suela como ejemplo de realización según la invención. In FIG. 2 a template or sole is shown as an embodiment according to the invention.

En la FIG. 3 se muestra a un usuario portando una forma de realización de la invención. In FIG. 3 a user is shown carrying an embodiment of the invention.

En la FIG. 4 se muestran la integración de los hilos conductores de transmisión al tejido de la prenda y como se liberan de la cinta de termosellar para conectar a broches o a la unidad central. In FIG. 4 the integration of the conductive transmission wires into the fabric of the garment and how they are released from the heat seal tape to connect to pins or to the central unit are shown.

Descripción detallada de la invención Detailed description of the invention

Con referencia a las figuras se ilustra a continuación un ejemplo de realización de la invención que no ha de considerarse con carácter limitativo. With reference to the figures, an exemplary embodiment of the invention that is not to be considered as limiting is illustrated below.

En las realizaciones se ha incorporado un hilo resistivo 1 opcionalmente de cobre que puede ser trenzado de siete hilos y con un diámetro alrededor de 0,42 mm. Otros datos particulares del hilo pueden ser su sección de alrededor de 0,013 mm2 y resistencia eléctrica de 2,3 G/m. Este hilo 1 es común a los tres modos de realización aquí descritos. No obstante, otras configuraciones son posibles. In the embodiments, an optionally resistive copper wire 1 has been incorporated, which can be twisted of seven wires and with a diameter of about 0.42 mm. Other particular data of the wire can be its section of about 0.013 mm2 and electrical resistance of 2.3 G / m. This thread 1 is common to the three embodiments described herein. However, other configurations are possible.

Como material para el hilo 1, se pueden elegir varias opciones. El cobre presenta una buena conductividad térmica, adicionalmente aleado con estaño lo convierte en más soldable aportando resistencia y dureza a su vez. También combinaciones de cobre estañado con poliéster, o nuevas aleaciones de constantán (cobre y níquel) pueden ser utilizadas de forma ventajosa. As material for thread 1, several options can be chosen. Copper has a good thermal conductivity, additionally alloyed with tin makes it more weldable providing strength and hardness in turn. Also combinations of tinned copper with polyester, or new alloys of constantán (copper and nickel) can be used advantageously.

De igual manera, las realizaciones incorporan una unidad de control 9 (sólo mostrada en FIG. 3) que se encarga de generar controlar el funcionamiento con varios niveles de intensidad. Esta unidad de control 9 genera una señal. En una de las realizaciones la señal consiste en un tren de pulsos, preferiblemente con modulación PWM y preferiblemente de frecuencia 0,3 Hz. Otro tipo de modulaciones serían aplicables, no obstante, dependiendo del tiempo de las necesidades de calefacción requeridas. Así pues, a medida que aumentemos el tiempo en el que la batería permanezca encendida (valor “1“ del pulso), disminuirá la autonomía del sistema pero aumentará el calor generado. Similarly, the embodiments incorporate a control unit 9 (only shown in FIG. 3) that is responsible for generating control of operation with various intensity levels. This control unit 9 generates a signal. In one of the embodiments, the signal consists of a pulse train, preferably with PWM modulation and preferably of 0.3 Hz frequency. Other types of modulations would be applicable, however, depending on the time of the heating requirements required. Thus, as we increase the time in which the battery remains on (value "1" of the pulse), the autonomy of the system will decrease but the heat generated will increase.

Se propone, opcionalmente, la integración de un sensor de temperatura en el interior de la prenda 2, 3 con el fin de regular la temperatura deseada. It is proposed, optionally, the integration of a temperature sensor inside the garment 2, 3 in order to regulate the desired temperature.

La ubicación de la unidad de control 9 se escoge para que no moleste al usuario. Preferentemente, se ubica en una zona que no interfiera en su movilidad. En el caso de prendas para las extremidades como guantes o zapatos, se une con un hilo a la unidad de control 9 que puede alojarse en un bolsillo del pantalón, de la chaqueta, en un cinturón, etc. Este hilo puede ir en una tira o cinta termosellada 13 como se muestra en la FIG. 4A y 4B. The location of the control unit 9 is chosen so as not to disturb the user. Preferably, it is located in an area that does not interfere with your mobility. In the case of garments for the extremities such as gloves or shoes, it is attached with a thread to the control unit 9 that can be housed in a pants pocket, jacket, belt, etc. This thread can go on a strip or heat-sealed tape 13 as shown in FIG. 4A and 4B.

En la FIG. 1A y 1B se puede distinguir un guante 2 como primer ejemplo de realización de la invención. Como material base 6 del guante 2 se ha empleado poliamida, aunque también se podrían emplear otros materiales que presenten un tacto agradable en contacto con la piel como puede ser algodón o viscosa (en las pruebas realizadas soporta esfuerzos de 2,8 Kg aproximadamente). In FIG. 1A and 1B a glove 2 can be distinguished as the first embodiment of the invention. As the base material 6 of the glove 2, polyamide has been used, although other materials that present a pleasant touch in contact with the skin such as cotton or viscose could also be used (in the tests carried out it supports efforts of approximately 2.8 kg).

Unas pistas de hilo resistivo 1 se incorporan mediante bordado en el material base 6 según un patrón adecuado para cubrir la superficie que se desea calentar. Hay que tener en cuenta a la hora de colocar este bordado que debe hacerse por la cara externa del mismo, para que no exista contacto entre el hilo resistivo y la piel. Resistive wire tracks 1 are incorporated by embroidery on the base material 6 according to a pattern suitable to cover the surface to be heated. It is necessary to take into account when placing this embroidery that must be done on the external side of it, so that there is no contact between the resistive thread and the skin.

El bordado con el hilo resistivo 1 se realiza en la parte dorsal de la mano, debido a que esta zona de la mano es por donde el usuario sufre más el frío. El camino seguido por el hilo resistivo se ha diseñado para calentar las zonas más frías de la mano. Además, el bordado dorsal no interfiere con los objetos que se agarren con lo que también alarga la duración de la prenda. The embroidery with the resistive thread 1 is carried out in the dorsal part of the hand, because this area of the hand is where the user suffers the most cold. The path followed by the resistive wire has been designed to heat the coldest areas of the hand. In addition, the dorsal embroidery does not interfere with the objects that are gripped, which also extends the duration of the garment.

La pieza del dorso del forro debe ser preferiblemente única. En caso de que existiera una para la zona del pulgar y otra para la zona del resto de los dedos, el bordado debería ser doble y habría dos hilos para recorrer ambas zonas en lugar de solo uno. The back piece of the liner should preferably be unique. In case there was one for the thumb area and one for the rest of the fingers, the embroidery should be double and there would be two threads to cover both areas instead of just one.

En la FIG. 2 se muestra otro ejemplo de realización donde se puede observar una plantilla 3 para calzado que incorpora en el material base 6 unas pistas de hilo resistivo 1 según un patrón. El camino seguido por las pistas permite calentar las zonas de interés en la plantilla y cuidar que no se produzcan cortocircuitos. Este hilo 1 se incorpora mediante bordado (rodeado con hilo auxiliar 11) en el material base 6 que puede estar fabricado opcionalmente en poliuretano de aproximadamente 45 gr/m2, tolerancia a ruptura: Urdimbre > 20 daN/5cm; Trama > 10 daN/5cm, elongacion: Urdimbre > 90%; Trama > 195%; tolerancia a desgarramiento: Urdimbre > 1.0 daN/5cm; Trama > 1.0 daN/5cm y permeabilidad al vapor de agua: 1000 gr/m2 – 24h a 38ºC. In FIG. 2 shows another embodiment where a shoe template 3 can be seen that incorporates in the base material 6 tracks of resistive thread 1 according to a pattern. The path followed by the tracks allows you to heat the areas of interest in the template and take care that short circuits do not occur. This thread 1 is incorporated by embroidery (surrounded with auxiliary thread 11) in the base material 6 which can optionally be made of polyurethane of approximately 45 gr / m2, breaking tolerance: Warp> 20 daN / 5cm; Weft> 10 daN / 5cm, elongation: Warp> 90%; Plot> 195%; tear tolerance: Warp> 1.0 daN / 5cm; Plot> 1.0 daN / 5cm and water vapor permeability: 1000 gr / m2 - 24h at 38ºC.

Con objeto de mejorar la durabilidad y las propiedades impermeables de la plantilla 3, antes de su integración en el calzado, se recubre por ambas caras con una capa de tejido de poliuretano. In order to improve the durability and waterproof properties of the insole 3, before being integrated into the footwear, it is covered on both sides with a layer of polyurethane fabric.

Una vez dispuesto el hilo resistivo 1 en la posición deseada un hilo auxiliar 11 (mostrado en la figura 1B) se utiliza para fijarlo al tejido base del forro. Este hilo auxiliar es preferiblemente de tacto suave. Como se aprecia en la FIG. 1 y 2, existe más densidad superficial de cobre en las zonas más susceptibles de enfriarse según un criterio anatómico, como pueden ser los dedos. Eligiendo el patrón se pueden conseguir diferentes temperaturas de calentamiento que pueden aumentar la temperatura del guante hasta en 40ºC. Mediante cámaras termográficas se ha determinado un patrón de bordado acorde para calentar aquellas zonas del cuerpo que cubre la prenda 2, 3 más Once the resistive wire 1 is arranged in the desired position an auxiliary wire 11 (shown in Figure 1B) is used to fix it to the base fabric of the liner. This auxiliary thread is preferably soft touch. As seen in FIG. 1 and 2, there is more surface density of copper in the areas most susceptible to cooling according to an anatomical criterion, such as fingers. By choosing the pattern different heating temperatures can be achieved that can increase the temperature of the glove up to 40 ° C. By means of thermal imaging cameras, an embroidery pattern has been determined to heat those areas of the body covered by the garment 2, 3 more

5 susceptibles de enfriarse. Este patrón sigue un camino para evitar cruces consigo mismo (cortocircuitos). Además, opcionalmente, ambos extremos del hilo resistivo 1 se conectan al hilo de transmisión 7 mediante broches 12 (también pueden soldarse alternativamente) como se muestra en la FIG. 4B. 5 likely to cool. This pattern follows a path to avoid crossings with itself (short circuits). In addition, optionally, both ends of the resistive wire 1 are connected to the transmission wire 7 by means of pins 12 (they can also be welded alternately) as shown in FIG. 4B.

En la FIG 3 se puede ver una realización que combina las dos anteriores. Además en esta figura también se puede apreciar la unidad de control 9 asociada a cada lado. No obstante, se podría integrar en una única unidad de control In FIG 3 you can see an embodiment that combines the previous two. In addition, in this figure the control unit 9 associated to each side can also be seen. However, it could be integrated into a single control unit

10 9 con un selector de zona (izquierda, derecha, superior, inferior). También, en la FIG 4A se puede apreciar una pareja de hilos de transmisión 7 encargados de llevar la tensión a las prendas 2,3. 10 9 with a zone selector (left, right, top, bottom). Also, in FIG 4A a pair of transmission wires 7 can be seen responsible for bringing the tension to the garments 2,3.

En la unidad de control 9 sepuedeincluir unaovariasbateriasde7,, V; 2.6 Ahode3.7 V; 5,2 Ah. TambiEnpueden incluir un circuito de protección contra sobrecarga y contra cortocircuito. También puede incorporar un indicador del modo de funcionamiento elegido. In control unit 9, one or more batteries of 7 ,, V can be included; 2.6 Ahode3.7 V; 5.2 Ah. They can also include an overload and short circuit protection circuit. You can also incorporate an indicator of the chosen operating mode.

15 El conector empleado para unir la unidad de control 9 con el hilo de transmisión 7 es preferiblemente un conector estándar tipo USB. En particular, un conector USB tipo A. Del otro extremo del hilo de transmisión 7 un conector tipo broche 12 (snap). 15 The connector used to connect the control unit 9 with the transmission wire 7 is preferably a standard USB type connector. In particular, a USB type A connector. On the other end of the transmission wire 7 a snap type connector 12 (snap).

Es inmediato aunque se hayan descrito unos guantes y una plantilla, otras realizaciones están también dentro del ámbito de la presente invención. Realizaciones tales como calcetines, abrigos, jerséis, suelas, camisetas, etc. a las It is immediate even if gloves and a template have been described, other embodiments are also within the scope of the present invention. Embodiments such as socks, coats, sweaters, soles, shirts, etc. at

20 que se les puede incorporar un bordado de hilo resistivo 1 para que circule una corriente generadora de calor suministrada por una unidad de control 9. 20 that a resistive thread embroidery 1 can be incorporated so that a heat generating current supplied by a control unit 9 circulates.

Claims

1.one.: Prenda electrotérmica (2,3) que comprende un material base (6) y un hilo resistivo (1) fijado al material base (6) caracterizada por que el hilo resistivo (1) es conectable a travEs de unos terminales con una unidad central (9) generadora de señales eléctricas. Electrothermal garment (2,3) comprising a base material (6) and a resistive wire (1) fixed to the base material (6) characterized in that the resistive wire (1) is connectable through terminals with a central unit ( 9) generator of electrical signals.

2.2.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el hilo resistivo (1) está fijado al material base mediante un bordado con hilo auxiliar alrededor de dicho hilo resistivo (1). Electrothermal garment (2,3) according to claim 1, characterized in that the resistive thread (1) is fixed to the base material by an embroidery with auxiliary thread around said resistive thread (1).

3.3.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el hilo resistivo está fijado al material base mediante un trenzado en dicho material. Electrothermal garment (2,3) according to claim 1, characterized in that the resistive wire is fixed to the base material by means of a braid in said material.

4.Four.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que el hilo resistivo está fijado al material base entre láminas. Electrothermal garment (2,3) according to claim 1, characterized in that the resistive wire is fixed to the base material between sheets.

5.5.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que un fragmento del hilo resistivo (1) sigue un camino en zig-zag. Electrothermal garment (2,3) according to any one of the preceding claims, characterized in that a fragment of the resistive wire (1) follows a zigzag path.

6.6.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la unidad central (9) genera una seral de voltaje continuo. Electrothermal garment (2,3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the central unit (9) generates a continuous voltage signal.

7.7.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que la señal continua está modulada según pulsos de ancho variable (PWM). Electrothermal garment (2,3) according to claim 6, characterized in that the continuous signal is modulated according to pulses of variable width (PWM).

8.8.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada por que la señal generada tiene una frecuencia sustancialmente de 0,3 Hz. Electrothermal garment (2,3) according to claim 7, characterized in that the generated signal has a frequency of substantially 0.3 Hz.

9.9.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende al menos una batería de sustancialmente 7,4V y 5,2 Ah. Electrothermal garment (2,3) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one battery of substantially 7.4V and 5.2 Ah.

10.10.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que comprende al menos una batería de sustancialmente 3,7 V y 5,2 Ah. Electrothermal garment (2,3) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises at least one battery of substantially 3.7 V and 5.2 Ah.

11.eleven.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende dos hilos de transmision (7) entre la unidad central (9) y los extremos del cable resistivo (1). Electrothermal garment (2,3) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises two transmission wires (7) between the central unit (9) and the ends of the resistive cable (1).

12.12.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que los hilos conductores de transmisión se fijan una cinta de termosellar (13). Electrothermal garment (2,3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductive transmission wires are fixed to a heat seal tape (13).

13.13.: Prenda electrotérmica (2,3) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el material base es seleccionable al menos entre: Electrothermal garment (2,3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the base material is selectable at least from:

--: poliamida, polyamide,

--: algodón, cotton,

--: viscosa. viscose.

14.14.: Prenda electrotérmica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que es una plantilla (3) para calzado. Electrothermal garment according to any one of the preceding claims, characterized in that it is a shoe insole (3).

15.fifteen.: Prenda electrotérmica (3) de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada por que comprende una capa de recubrimiento impermeable. Electrothermal garment (3) according to claim 14, characterized in that it comprises an impermeable coating layer.

16.16.: Prenda electrotérmica (3) de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada por que la capa de recubrimiento impermeable comprende poliuretano. Electrothermal garment (3) according to claim 15, characterized in that the waterproof coating layer comprises polyurethane.

17. 17.: Prenda electrotérmica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 13, caracterizada por que es un guante (2). Electrothermal garment according to any one of the preceding claims 1 to 13, characterized in that it is a glove (2).

18. 18.: Prenda electrotérmica (2) de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizada por que comprende un único hilo resistivo (1) cubriendo la zona del dorso de la mano. Electrothermal garment (2) according to claim 17, characterized in that it comprises a single resistive wire (1) covering the area of the back of the hand.