Обувь с нагревом при ходьбе
Использование: в качестве обуви, снабжённой конструктивными приспособлениями для улучшения эксплуатационных характеристик. Сущность: обувь содержит подошву из эластичного материала с выполненной в ней герметичной полостью, при этом полость заполнена вязкой жидкостью с низкой теплоёмкостью и разделена на ряд отсеков, сообщающихся между собой через систему дросселирующих отверстий.
Полезная модель относится к обуви, снабженной конструктивными приспособлениями для улучшения эксплуатационных характеристик.
Известна обувь с обеспечением удобства при ходьбе, снабженная в среднем слое упругой подошвы амортизатором U-образной формы, выполненным с возможностью сгибания за счет наличия ориентированных заданным образом пазов и канавок в материале подошвы /см. патент РФ на изобретение №2257125, кл. А 43 В 13/40, 2001/ [1].
Известна также виброзащитная обувь, со держащая подошву из эластичного материала с выполненной в ней герметичной полостью, снабженной клапаном для сообщения с внешней средой /см. патент РФ на полезную модель №45598, кл. А 43 В 7/32, 2004/ [2].
Недостатком известных конструкций обуви при обеспечении удобства при ходьбе, плавности нарастания нагрузок, частичной зашиты ног от внешних вибрационных и ударных воздействий, является невозможность эффективного сохранения обувью тепла, и, тем более, обеспечения нагрева обуви при ходьбе.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является виброзащитная обувь, содержащая подошву из эластичного материала с выполненной в ней герметичной полостью, снабженной клапаном для сообщения со внешней средой /см. патент [2]/,
принятая за прототип.
Недостатком устройства-прототипа является невозможность эфективного сохранения обувью тепла и обеспечения ее нагрева при ходьбе.
Сущность полезной модели заключается в создании конструкции обуви, способно и при ходьбе человека самостоятельно нагреваться без дополнительных источников энергии за счет частичного превращения затрачиваемой человеком при ходьбе энергии в тепловую энергию путем дросселирования вязкой жидкости с низкой теплоемкостью через узкие отверстия.
Технический результат - обеспечение обувью ее нагрева при ходьбе.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что у обуви, содержащей подошву из эластичного материала с выполненной в ней герметичной полостью, особенность заключается в том, что полость заполнена вязкой жидкостью с низкой теплоемкостью и разделена на ряд отсеков, сообщающихся между собой через систему дросселирующих отверстий.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображена предлагаемая конструкция обуви, общий вид.
Обувь с нагревом при ходьбе содержит подошву I из эластичного материала с выполненной в ней герметичной полостью, заполненной вязкой жидкостью 2 с низкой теплоемкостью и разделенной на ряд отсеков 3, сообщающихся между собой через систему дросселирующих отверстий 4, выполненных в перегородках 5 между отсеками 4.В качестве вязкой жидкости 2 с низкой теплоемкостью
использовано масло техническое, имеющее при нормальных условиях теплоемкость Ср=1885 Дж/(кг·К),то есть в 2,2 раза меньше теплоемкости воды.
Работа устройства происходит следующим образом.
При ходьбе человека его вес переносится с носка на пятку, в результате чего возникают относительные упругие деформации эластичной подошвы 1. Естественно, что при таких деформациях происходит периодическое изменение объемов отсеков 3 герметичной полости в подошве 1, при этом вязкая жидкость 2 будет продавливаться сквозь дросселирующие отверстия 4 из одного сообщающегося отсека 3 в другой. Как известно, такое дросселирование находящейся под давлением жидкости через узкие отверстия сопровождается активным преобразованием механической энергии жидкости в тепловую энергию /см., например, Чугаев Р.Р. Гидравлика. Л.: "Энергоиздат", 1982/ [3]. Величина потери напора жидкостью при прохождении ее через дросселирующие отверстия есть мера той механической энергии жидкости, которая, благодаря работе сил трения, распределенных по длине потока, переходит в тепло. При этом происходит нагрев вязкой жидкости с низкой теплоемкостью, и, естественно, передача этого тепла ступне человека. Авторами с использованием литературы [3], а также книги /Г.М.Башта и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982, стр.109/ [4], был произведен расчет конструктивных параметров предлагаемого устройства, обеспечивающих при реальных режимах эксплуатации обуви нагрев ее подошвы на величины порядка 5-10°С. По требованию экспертизы, данные расчеты могут быть авторами предоставлены. Необходимо подчеркнуть,
что даже повышение на несколько градусов температуры непосредственно контактирующей именно со ступней человека части обуви чрезвычайно эффективно с точки зрения теплового воздействия на весь организм человека.
По мнению авторов предложениям обувь может найти применение как для работы в особых тяжелых условиях, при специальных температурных режимах, так и при обычной эксплуатации, что объясняется, наряду с достижением основного эффекта, простотой конструкции, возможностью вписания в габариты обычной обуви, а главное - отсутствием специальных дополнительных источников энергии для сообщения тепла: электрических, химических и т.п.
Обувь с нагревом при ходьбе, содержащая подошву из эластичного материала с выполненной в ней герметичной полостью, отличающаяся тем, что полость заполнена вязкой жидкостью с низкой теплоемкостью и разделена на ряд отсеков, сообщающихся между собой через систему дросселирующих отверстий.
