RU118848U1

RU118848U1 - HEATED INsole

Info

Publication number: RU118848U1
Application number: RU2012113282/12U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Дмитриев; Никита Александрович Куликов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Сподогревом.ру"
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2012-08-10

Abstract

1. Стелька с подогревом, выполненная многослойной, между верхней и нижней частями которой, изготовленными из полимерного материала и снабженными защитными вставками, размещены встроенный источник питания - аккумулятор, связанный с устройством для подключения к внешнему источнику питания, и электрическая плата с электрическими компонентами, включающими устройство включения-выключения, термодатчик, транзисторы, нагревательные элементы, светодиод, отличающаяся тем, что термодатчик размещен внутри дополнительно установленного блока управления, осуществляющего регулирование температуры и соединенного с устройством включения-выключения, которое выполнено автоматическим, при этом устройство для подключения к внешнему источнику питания представляет собой USB-порт. ! 2. Стелька с подогревом по п.1, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя часть стельки выполнены из сополимера этилена и винилацетата. ! 3. Стелька с подогревом по п.1, отличающаяся тем, что вставки выполнены из текстильного материала, в том числе водонепроницаемого. ! 4. Стелька с подогревом по п.1, отличающаяся тем, что на внешнюю поверхность стельки нанесены контурные линии с маркерами, соответствующими размеру обуви пользователя. 1. Heated insole made of multilayer, between the upper and lower parts of which, made of polymer material and equipped with protective inserts, there is a built-in power source - a battery connected to a device for connecting to an external power source, and an electrical board with electrical components, including an on-off device, a thermal sensor, transistors, heating elements, an LED, characterized in that the temperature sensor is located inside an additionally installed control unit that regulates the temperature and is connected to an automatic on-off device, while the device for connecting to an external power source is a USB port. ! 2. A heated insole according to claim 1, characterized in that the upper and lower portion of the insole are made of a copolymer of ethylene and vinyl acetate. ! 3. Heated insole according to claim 1, characterized in that the inserts are made of textile material, including waterproof material. ! 4. Heated insole according to claim 1, characterized in that contour lines with markers corresponding to the size of the user's shoe are applied to the outer surface of the insole.

Description

Заявляемая полезная модель относится к теплозащитной одежде и может быть использована в обуви для предохранения пользователя, находящегося в условиях низких температур, от переохлаждения.The inventive utility model relates to heat-insulating clothing and can be used in shoes to protect the user, who is at low temperatures, from hypothermia.

Из уровня техники известна стелька с подогревом, содержащая встроенную нагревательную нить, при этом стелька помещена в защитный чехол, нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка (см. патент РФ на полезную модель №102465 «Стелька с подогревом», дата подачи 03.11.2010 г., опубликовано 10.11.2010 г.).From the prior art, a heated insole containing a built-in heating thread is known, the insole is placed in a protective case, the heating thread is connected to at least one piezoelectric element located in the heel and / or toe area (see RF patent for utility model No. 102465 " Heated Insole ”, filing date 11/03/2010, published 10/11/2010).

Известно устройство для обогрева стопы, содержащее эластичный чехол, корпус, стельку с установленными на ней нагревательными элементами и токопроводами, уложенными в канавках, расположенных на площади стельки, средство выработки электрической энергии в виде генератора, смонтированного в корпусе, отличающееся тем, что в эластичном чехле под корпусом установлена подвижная пластина, несущая на себе рабочие собачки и направляющие, где последние размещены в стойках и контактируют верхними торцами с пружинами, при этом рабочие собачки взаимосвязаны с храповым колесом, сидящем на валу, который закреплен на перегородке и сочленен другим концом с барабаном, несущем спиральную пружину, взаимосвязанную с валиком (см. патент на изобретение №2122818 «Устройство для обогрева стопы», дата подачи 30.10.1997 г., опубликовано 10.12.1998 г.).A device for heating the foot, comprising an elastic cover, a body, an insole with heating elements and conductors installed on it, laid in grooves located on the insole area, means for generating electrical energy in the form of a generator mounted in the housing, characterized in that in the elastic cover a movable plate is installed under the housing, carrying working dogs and guides, where the latter are placed in racks and contact the upper ends with the springs, while the working dogs inter tied to a ratchet wheel sitting on a shaft that is mounted on a partition and articulated at the other end with a drum carrying a coil spring interconnected with a roller (see patent for invention No. 2122818 "Device for heating the foot", filing date 30.10.1997, published on December 10, 1998).

Известен ряд устройств, служащих для подогрева обуви, выполненных в виде стельки и включающих аккумулятор, электрические компоненты: нагревательные элементы, термостаты, устройства включения-выключения, при этом подключение устройств осуществляется механическим способом, а аккумулятор, связанный со стелькой посредством длинного провода, крепится или на голени, или на внешней стороне обуви, или помещается в карман пользователя (см. патент EP 1962024 «Auf Basis erneuerbaber Energietäger arberitendes Warmwasser-und Heizungssystem», дата подачи 26.02.2007 г., опубликовано 27.08.2008 г.; патент CN №2219606 «Electrothermal sole», дата публикации 1407.07.2003 г.; патент WO 2008006731 «HEATER DEVICE FOR FOOTWEAR GOVES AND THE LIKE», дата приоритета 13.07.2006 г., опубликовано 7.01.2008 г.; патент CN №201199990 «Heating shoes», дата подачи 27.04.2001 г., опубликовано 20.08.2002 г.; патент CN 201234602 «Electrical heating shoes», 24.07.2008 г., дата публикации 13.05.2009 г.; патент CN 201370168 «Middle soles of heating shoes», дата приоритета 05.03.2009 г., дата публикации 30.12.2009 г.; патент CN 2219606 «Electrotermal sole», дата приоритета 27.04.1995 г., дата публикации 14.02.1996 г.; патент CN 201356114 «Health heating shoes», дата приоритета 20.02.1009 г., дата публикации 09.12.2009 г.)A number of devices are known for heating shoes made in the form of an insole and including a battery, electrical components: heating elements, thermostats, on-off devices, while the devices are connected mechanically, and the battery connected to the insole via a long wire is attached or on the shin, or on the outside of the shoe, or fits in the user's pocket (see patent EP 1962024 "Auf Basis erneuerbaber Energietäger arberitendes Warmwasser-und Heizungssystem", filing date 02.26.2007, published on 08.28.2007; nt CN No. 2219606 Electrothermal sole, publication date 140.07.07.2003; patent WO 2008006731 HEATER DEVICE FOR FOOTWEAR GOVES AND THE LIKE, priority date July 13, 2006, published January 7, 2006; CN patent No. 201199990 “Heating shoes”, filing date 04/27/2001, published 08/20/2002; patent CN 201234602 “Electrical heating shoes”, 07/24/2008, publication date 05/13/2009; patent CN 201370168 “Middle soles of heating shoes ”, priority date 03/05/2009, publication date 12/30/2009; patent CN 2219606 "Electrotermal sole", priority date 04/27/1995, publication date 02/14/1996; patent CN 201356114 "Health heating shoes", priority date 02/20/1009, publication date 12/9/2009)

Кроме того, известны стельки с подогревающим элементом Therm-ic Thermic-Sole Perform» (http://www.skimaster.ru) или «Thermosoles Rechargeable yeated insoles» (http://www.verseo.com/thermosoles.html), выполненные из полимерного материала, нагревательные элементы располагаются по всей ступне, при этом каждая стелька имеет свой блок управления, который крепится на голени или на внешней стороне ботинка, механический (ручной) выключатель позволяет регулировать уровень подогрева.In addition, insoles with the heating element Therm-ic Thermic-Sole Perform ”(http://www.skimaster.ru) or“ Thermosoles Rechargeable yeated insoles ”(http://www.verseo.com/thermosoles.html) are known made of polymeric material, heating elements are located throughout the foot, with each insole having its own control unit, which is mounted on the lower leg or on the outside of the boot, a mechanical (manual) switch allows you to adjust the level of heating.

Наиболее близким техническим решением является устройство для подогрева обуви в виде стельки, представляющее собой многослойную конструкцию, включающую верхнюю и нижнюю части, которые изготовлены из полимерного материала и снабженными защитными вставками из текстильного волокна. Между частями, верхней и нижней, размещены аккумулятор, связанный с устройством для подключения к внешнему источнику питания, и электрическая плата с электрическими компонентами, в состав которых входят устройство включения-выключения, термодатчик, транзисторы, нагревательные элементы-резисторы, светодиод (см. патент EP 2215918 «Electrical heated insoles for footware and control heating system for electrical insoles for footware», дата приоритета 23.01.2010 г.; дата публикации 11.08.2010 г.).The closest technical solution is a device for heating shoes in the form of an insole, which is a multilayer structure comprising upper and lower parts, which are made of a polymeric material and equipped with protective inserts of textile fiber. Between the upper and lower parts, there is a battery connected to a device for connecting to an external power source, and an electric board with electrical components, which include an on-off device, a temperature sensor, transistors, heating elements, resistors, and an LED (see patent EP 2215918 “Electrical heated insoles for footware and control heating system for electrical insoles for footware”, priority date 01/23/2010; publication date 11/08/2010).

Недостатки известной конструкции обусловлены, прежде всего, необходимостью механического (ручного) запуска устройства в работу (включения-выключения), выполнением зарядки аккумулятора и сушки стельки с обязательным извлечением стельки из обуви.The disadvantages of the known design are primarily due to the need for mechanical (manual) start-up of the device (on-off), charging the battery and drying the insole with the obligatory removal of the insole from the shoe.

Кроме того, запуск в работу данного устройства осуществляется или механическим путем, или с помощью дистанционного управления - пульта.In addition, the start-up of this device is carried out either mechanically, or by remote control - remote control.

Данная конструкция не позволяет контролировать и регулировать температурный режим внутри обуви, т.к. функционирование происходит только при механическом включении, при этом нагрев осуществляется при участии всех нагревательных элементов-резисторов в том температурном интервале, который заранее задан.This design does not allow to control and regulate the temperature regime inside the shoe, because functioning occurs only with mechanical switching on, while heating is carried out with the participation of all the heating resistor elements in the temperature range that is predefined.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства за счет автоматического запуска и возможности одновременного осуществления зарядки аккумулятора и сушки стельки.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to expand the functionality of the device due to automatic start and the possibility of simultaneously charging the battery and drying the insole.

Указанный технический результат достигается тем, что стелька с подогревом, выполненная многослойной, между верхней и нижней частями которой, изготовленными из полимерного материала и снабженными защитными вставками, размещены встроенный источник питания - аккумулятор, связанный с устройством для подключения к внешнему источнику питания, и электрическая плата с электрическими компонентами, включающими устройство включения-выключения, термодатчик, транзисторы, нагревательные элементы, светодиод, согласно полезной модели термодатчик размещен внутри дополнительно установленного блока управления, осуществляющего регулирование температуры и соединенного с устройством включения-выключения, которое выполнено автоматическим, при этом устройство для подключения к внешнему источнику питания представляет собой USB-порт.The specified technical result is achieved by the fact that the heated insole, made of a multilayer, between the upper and lower parts of which are made of polymeric material and equipped with protective inserts, there is a built-in power source - a battery connected to a device for connecting to an external power source, and an electric board with electrical components including an on-off device, a temperature sensor, transistors, heating elements, an LED, according to a utility model, a temperature sensor azmeschen further installed inside the control unit conducting control of the temperature and is connected to the on-off device which is adapted automatically, the device for connection to an external power source is a USB-port.

Верхняя и нижняя часть стельки выполнены из сополимера этилена и винилацетата.The upper and lower insoles are made of a copolymer of ethylene and vinyl acetate.

Вставки выполнены из текстильного материала, в том числе водонепроницаемого.The inserts are made of textile material, including waterproof.

На внешнюю поверхность стельки нанесены контурные линии с маркерами, соответствующими размеру обуви пользователя.Contour lines with markers corresponding to the size of the user's shoes are applied to the outer surface of the insole.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности как «новизна».No technical solutions coinciding with the set of essential features of the claimed utility model have been identified, which allows us to conclude that the claimed utility model conforms to such a patentability condition as “novelty”.

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления заявляемого устройства.The patentability condition "industrial applicability" is confirmed by the example of a specific implementation of the claimed device.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, гдеThe inventive utility model is illustrated by drawings, where

Фиг.1 - сборочный чертеж стельки с подогревом;Figure 1 is an assembly drawing of a heated insole;

Фиг.2 - принципиальная схема стельки с подогревом.Figure 2 is a schematic diagram of a heated insole.

Заявляемое устройство содержит основу в виде стельки, состоящую из двух частей: верхней 1.1 и нижней 1.2, изготовленных из экологически чистого полимерного композиционного материала, например, сополимера этилена и винилацетата (ЭВА/EVA) - легкого, упругого, имеющего хорошие амортизирующие свойства, сохраняющего эластичность при низких температурах, обладающего повышенной адгезией к различным материалам (см., например, http://www.rusplast.com). Внешняя сторона каждой из частей, 1.1 и 1.2, покрыта защитным слоем 2.1 и 2.2, выполненным, например, из текстильного материала или волокна. Нижняя часть 1.2 основы, примыкающая к подошве, в носочной и пяточной зонах снабжена вставками 3.1 и 3.2 из водонепроницаемого тканевого материала.The inventive device contains a base in the form of an insole, consisting of two parts: upper 1.1 and lower 1.2, made of environmentally friendly polymer composite material, for example, a copolymer of ethylene and vinyl acetate (EVA / EVA) - lightweight, elastic, having good shock-absorbing properties, which retains elasticity at low temperatures, with increased adhesion to various materials (see, for example, http://www.rusplast.com). The outer side of each of the parts, 1.1 and 1.2, is covered with a protective layer 2.1 and 2.2, made, for example, of textile material or fiber. The lower part 1.2 of the base adjacent to the sole in the forefoot and heel zones is equipped with inserts 3.1 and 3.2 of a waterproof fabric material.

Кроме того, на внешнюю поверхность основы нанесены контурные линии с маркерами, по которым вырезают стельку необходимого размера, соответствующего размеру обуви пользователя, что, в свою очередь, способствует стандартизации выпускаемой продукции.In addition, contour lines with markers are applied to the outer surface of the base, along which an insole of the required size corresponding to the size of the user's shoes is cut, which, in turn, helps to standardize the products.

В обеих частях основы выполнены углубления (канавки) для размещения в них элементов гибкой электрической платы 4, расположенной между частями 1.1 и 1.2.In both parts of the base, recesses (grooves) are made to accommodate the elements of a flexible electrical board 4 located between parts 1.1 and 1.2.

На плате 4 размещены электрические компоненты. В носочной зоне платы 4 смонтирован управляющий работой стельки блок управления - микроконтроллер 5 со встроенным термодатчиком (на чертеже не показан), производящим измерение температуры внутри обуви. Для нагрева носочной зоны стельки служат нагревательные элементы в виде резисторов 6.1-6.n, напряжение на которые подается через транзистор 7, управляемый микроконтроллером 5. Надежное срабатывание (закрытие) транзистора 7 обеспечивает резистор 8.Board 4 contains electrical components. In the nose zone of the board 4, a control unit for controlling the insole operation is mounted - a microcontroller 5 with an integrated temperature sensor (not shown in the drawing) that measures the temperature inside the shoe. To heat the toe zone of the insole, heating elements are used in the form of resistors 6.1-6.n, the voltage of which is supplied through a transistor 7 controlled by a microcontroller 5. Reliable operation (closing) of a transistor 7 is provided by a resistor 8.

Плата 4 снабжена встроенным источником питания - аккумулятором 9, установленным под платой, при этом контакты 10 аккумулятора 9 расположены на плате в пяточной зоне стельки и служат для питания платы 4. Для подзарядки аккумулятора 9 и сушки стельки используют подключаемое к USB-порту 11 внешнее зарядное устройство (на чертеже не показано), в том числе, применяемое в автомобилях, снабженное USB-разъемом.The board 4 is equipped with a built-in power source - a battery 9 installed under the board, while the contacts 10 of the battery 9 are located on the board in the heel of the insole and serve to power the board 4. To recharge the battery 9 and dry the insole, an external charger connected to the USB port 11 is used device (not shown in the drawing), including that used in automobiles, equipped with a USB connector.

Одновременно с подзарядкой аккумулятора 9 осуществляется сушка стельки, для чего через контакт 12 USB-порта 11 подается дополнительное напряжение, наличие которого определяется микроконтроллером 5 через резисторы 13 и 14.Simultaneously with the recharging of the battery 9, the insole is dried, for which an additional voltage is supplied through pin 12 of the USB port 11, the presence of which is determined by the microcontroller 5 through resistors 13 and 14.

В пяточной зоне основы размещен индикатор 15 работы устройства, выполненный в виде светодиода, и датчик 16, связанный с микроконтроллером 5 и служащий для его запуска. Датчик 16 автоматически срабатывает под весом пользователя при использовании обуви. Датчик состоит из выполненной, например, из фольгированного текстолита гибкой мембраны, расположенного под ней изолирующего элемента со сквозным отверстием, и размещенных на плате 4 контактов, входящих в отверстие изолирующего элемента. Мембрана служит для замыкания контактов датчика, который запускает микроконтроллер 5, который осуществляет с помощью термодатчика проверку температуры стельки. В случае снижения температуры внутри стельки и необходимости ее повышения и поддержания на заданном уровне микроконтроллер передает сигнал через термодатчик на нагревательные элементы 6.1-6.n. Для ограничения тока к светодиоду 15 присоединен резистор 17.In the heel zone of the base is placed the indicator 15 of the device, made in the form of an LED, and a sensor 16 connected to the microcontroller 5 and used to start it. The sensor 16 is automatically triggered under the weight of the user when using shoes. The sensor consists of a flexible membrane made, for example, of foil PCB, an insulating element with a through hole located under it, and 4 contacts located on the board that enter the opening of the insulating element. The membrane serves to close the contacts of the sensor, which starts the microcontroller 5, which checks the temperature of the insole using a temperature sensor. If the temperature inside the insole decreases and it is necessary to increase it and maintain it at a predetermined level, the microcontroller transmits a signal through the temperature sensor to the heating elements 6.1-6.n. To limit the current, a resistor 17 is connected to the LED 15.

Фильтрацию напряжения на аккумуляторе 9 выполняет конденсатор 18, при этом напряжение с аккумулятора 9 в носочную зону стельки поступает через диод 19.1, а напряжение с внешнего зарядного устройства на плату 4 поступает через диоды 19.1 и 19.2.The voltage filtering on the battery 9 is performed by the capacitor 18, while the voltage from the battery 9 to the insole of the insole is supplied through the diode 19.1, and the voltage from the external charger to the board 4 is supplied through the diodes 19.1 and 19.2.

Напряжение на микроконтроллере 5 фильтрует конденсатор 20, при этом рабочий режим микроконтроллера 5 обеспечивает цепь из резистора 21 и конденсатора 22.The voltage on the microcontroller 5 filters the capacitor 20, while the operating mode of the microcontroller 5 provides a circuit of a resistor 21 and a capacitor 22.

Полезная модель осуществляется следующим образом.The utility model is as follows.

Использование обуви с обогревающей стелькой может быть разделено на два этапа: основной и подготовительный.The use of shoes with a heating insole can be divided into two stages: basic and preparatory.

Примеры конкретного выполнения полезной модели.Examples of specific performance of the utility model.

Пример 1.Example 1

Во время основного этапа в обуви размещают стельку для обогрева. Во время ходьбы под действием веса автоматически срабатывает датчик 16, с которого сигнал поступает на микроконтроллер 5, который с помощью встроенного термодатчика производит замер температуры внутри обуви и, если температура окажется ниже минимально заданного значения, например, 28°C, микроконтроллер передает команду на обогрев через транзистор 7 резисторам 6.1-6.n. Нагрев стельки продолжается или до достижения максимальной заданной температуры, например, 40°C, или в течение заданного временного интервала, например, 5 минут. Процесс нагрева контролируется микроконтроллером 5, который с помощью частых световых импульсов, посылаемых светодиодом 15, информирует пользователя о происходящем процессе. По достижении заданной температуры светодиод 15 отключается. Устройство автоматически выключается после того, как пользователь снял обувь.During the main stage, an insole for heating is placed in the shoes. During walking, under the influence of weight, the sensor 16 automatically activates, from which the signal is supplied to the microcontroller 5, which, using the built-in temperature sensor, measures the temperature inside the shoe and, if the temperature is below the minimum set value, for example, 28 ° C, the microcontroller sends a heating command through transistor 7 to resistors 6.1-6.n. Insole heating continues either until the maximum preset temperature, for example, 40 ° C, is reached, or for a predetermined time interval, for example, 5 minutes. The heating process is controlled by a microcontroller 5, which, using frequent light pulses sent by the LED 15, informs the user about the process. Upon reaching the set temperature, the LED 15 turns off. The device automatically turns off after the user has taken off his shoes.

Пример 2.Example 2

Подготовительный этап заключается в подключении к стельке через USB-порт 11 зарядного устройства с USB разъемом, при этом одновременно осуществляются зарядка аккумулятора 9 и сушка стельки. О происходящем процессе зарядки и сушки пользователь получает информацию в виде световых импульсов, посылаемых светодиодом 15. Запуск микроконтроллера 5 на выполнение сушки при подключении внешнего зарядного устройства происходит через резистор 13.The preparatory stage is to connect a charger with a USB connector to the insole via the USB port 11, while charging the battery 9 and drying the insole at the same time. The user receives information about the ongoing process of charging and drying in the form of light pulses sent by LED 15. The microcontroller 5 is launched to perform drying when an external charger is connected via resistor 13.

Заявляемая полезная модель имеет ряд преимуществ перед известными техническими решениями, а именно, автоматическое включение-выключение устройства; встроенный аккумулятор; одновременная сушка и подзарядка аккумулятора, для проведения которых применяют любое внешнее зарядное устройство, в том числе предназначенное для автомобиля.The inventive utility model has several advantages over the well-known technical solutions, namely, the automatic on-off device; built-in battery; simultaneous drying and recharging of the battery, for which any external charger, including that intended for the car, is used.

Claims

1. A heated insole made of a multilayer, between the upper and lower parts of which are made of polymer material and equipped with protective inserts, there is an integrated power source - a battery connected to a device for connecting to an external power source, and an electric board with electrical components including on-off device, temperature sensor, transistors, heating elements, LED, characterized in that the temperature sensor is located inside an additionally installed control unit detecting performing temperature control and connected to the on-off device which is adapted automatically, with a device for connection to an external power supply is a USB-port.

2. Heated insole according to claim 1, characterized in that the upper and lower insoles are made of a copolymer of ethylene and vinyl acetate.

3. The heated insole according to claim 1, characterized in that the inserts are made of textile material, including waterproof.

4. The heated insole according to claim 1, characterized in that contour lines with markers corresponding to the size of the user's shoes are applied to the outer surface of the insole.