CA2338153A1

CA2338153A1 - Thermodynamic device for regulating the heat of an object such as a shoe

Info

Publication number: CA2338153A1
Application number: CA002338153A
Authority: CA
Inventors: Nicolas Sokolow; Jacques Lepine; Jacques Bernier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 1999-10-28
Also published as: WO1999053784A1; EP1087677A1; AU3424699A

Abstract

The invention concerns a thermodynamic device for regulating the heat of an object subjected to possible differential temperature, comprising at least one compressor (11) activated by the foot or another part of the body. It consists of two parts with different pressure levels connected by an expansion member (19) with vortex effect in a vortex tube for separating expanded compressed air into cold air and warm air. Another embodiment uses a Carnot cycle and another a solid/gas thermodynamic sorption device. The invention is applicable in particular to heating and cooling shoes.

Description

Dispositif thermodynamique de régulation thermique d'un objet teL une chaussure La présente invention concerne un dispositif thermodynamique de régulation thermique destiné à objet, tel une chaussure, soumis à un éventuel différentiel de température.
Un tel dispositif trouve essentiellement son application dans les chaussures, les chapeaux et les vêtements ou équivalents, généralement pour refroidir une partie susceptible de s'échauffer ou pour réchauffer une partie susceptible de se refroidir. On décrira ci-après plus particulièrement, mais de façon non limitative, une application au refroidissement et au chauffage d'une chaussure.
On sait que les pieds génèrent un dégagement de chaleur du fait, d'abord, de la chaleur naturelle dégagée par l'homme, ensuite, du fait de l'activité physique de cet homme. Si fa température qui règne à l'intérieur de la chaussure, entre le pied et la chaussure proprement dite, est élevée, alors il peut s'en suivre une gêne ; on dit alors que le pied respire mal. Cette situation se traduit souvent par une transpiration avec tous les désagréments que l'on connaît du point de vue de l'hygiène et de l'odeur.
On sait également que par temps très froid, la chaleur dégagée par les pieds est insuffisante et peut conduire à des gelures parfois irréversibles, ce qui peut se rencontrer lors des expéditions polaires ou en haute montagne.
On connaît déjà de nombreux systèmes qui visent à faire diminuer ou augmenter la température régnant au niveau du pied. Certains facilitent l'évacuation de cette chaleur dégagée par le pied par une aération, d'autres diffusent par une source réfrigérante un air rafraîchi à l'intérieur de la chaussure.
On connaît de EP-A-0717940 un dispositif de ventilation et de pompage d'air depuis !'atmosphère ambiante jusqu'à l'intérieur de la chaussure ou inversement. La semelle est pourvue d'un sac formant pompe à
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26} Thermodynamic regulation device thermal of an object such as a shoe The present invention relates to a thermodynamic device regulating device intended for an object, such as a shoe, subjected to a possible temperature differential.
Such a device essentially finds its application in shoes, hats and clothing or equivalent, usually to cool a part liable to heat up or to heat a part likely to cool. We will describe more particularly below, but not limited to, application to cooling and heating a shoe.
We know that the feet generate heat first, from the natural heat given off by man, then, from the fact of physical activity of this man. If the temperature prevailing inside the shoe, between the foot and the shoe itself, is high, so there discomfort may follow; it is said that the foot breathes badly. This situation often results in sweating with all the inconvenience that one knows from the point of view of hygiene and odor.
We also know that in very cold weather, the heat given off by the feet is insufficient and can lead to frostbite sometimes irreversible, which can occur during polar expeditions or high mountain.
We already know many systems that aim to make decrease or increase the temperature prevailing at the foot. Some facilitate the evacuation of this heat released by the foot by ventilation, others distribute a cooling air inside through a cooling source of the shoe.
EP-A-0717940 discloses a ventilation and pumping air from the ambient atmosphere to the interior of the shoe or vice versa. The sole is provided with a bag forming a pump SUBSTITUTE SHEET (RULE 26}

2 air lorsque l'utilisateur d'une telle chaussure se déplace. Le sac comporte une sortie disposée dans ia semelle intérieure de la chaussure. Là encore, le pied de l'utilisateur obture naturellement cette sortie, rendant totalement inefficace le système.
La présente invention se place dans ce contexte et a pour but d'obvier à ces inconvénients.
La présente invention a également pour but de déterminer un dispositif simple, peu coûteux, fiable et sans risque pour une régulation thermique d'un objet, tel qu'une chaussure, mais non exclusivement, lorsqu'il est soumis à un échauffement ou à un refroidissement.
L'invention a également pour but un tel dispositif nouveau dont l'efficacité puisse ëtre réglable.
L'invention a également pour but un tel dispositif autonome qui puisse ëtre rechargé en calories ou en frigories.
Selon la présente invention, le dispositif comprend au moins un cycle thermodynamique en relation d'échange thermique par conduction vers l'intérieur de la chaussure, constitué par un système à deux niveaux de pression, à compression activé par ia marche ou par un système à sorption solide pouvant être logés dans une enceinte prévue dans l'objet.
Selon un mode préféré de réalisation, le cycle thermodynamique utilisé est un cycle en circuit ouvert à tube de Ranque, la paroi intérieure de l'enceinte présente une partie en un matériau thermiquement conducteur dans lequel sont logés des canaux souples formant ainsi échangeur de chaleur ou de froid, un compresseur placé sous la semelle ou le talon constitué par une membrane se déformant lors de la marche permet ainsi la compression de l'air, le dispositif est complété par un organe de détente permettant d'ajuster le niveau de chaleur ou de froid, ainsi que par un échangeur de chaleur intermédiaire. 2 air when the user of such a shoe moves. The bag has a outlet arranged in the insole of the shoe. Again, the foot of the user naturally blocks this output, making it completely ineffective the system.
The present invention is placed in this context and aims to to overcome these disadvantages.
The present invention also aims to determine a simple, inexpensive, reliable and risk-free device for regulation thermal of an object, such as a shoe, but not exclusively, when is subjected to heating or cooling.
Another object of the invention is such a new device, the efficiency can be adjustable.
Another object of the invention is such an autonomous device which can be recharged in calories or frigories.
According to the present invention, the device comprises at least one thermodynamic cycle in relation to heat exchange by conduction to the interior of the shoe, consisting of a two-level system of pressure, compression activated by step or by a sorption system solid can be housed in an enclosure provided in the object.
According to a preferred embodiment, the thermodynamic cycle used is an open circuit cycle with Ranque tube, the inner wall of the enclosure has a part made of a thermally conductive material in which are accommodated flexible channels thus forming a heat exchanger or of cold, a compressor placed under the sole or the heel constituted by a membrane deforming when walking allows compression of air, the device is completed by an expansion device allowing to adjust the level of heat or cold, as well as by a heat exchanger intermediate.

3 De façon avantageuse, un système inverseur, situé dans le talon, permettra de modifier le positionnement de l'échangeur intérieur par rapport au compresseur, le dispositif produira alors de la chaleur, du froid ou sera mis à I 'arrët suivant la position choisie de l'inverseur.
De préférence, une couche de matériau isolant assure la séparation entre la partie utile de l'échangeur intérieur et le reste du dispositif.
De préférence également, l'ensemble des valves et organes de détente seront placés dans un cylindre constituant le dispositif inverseur qui les mettra en relation avec les différents conduits permettant de relier ces éléments au compresseur, à l'échangeur intérieur, à l'échangeur intermédiaire ou à l'atmosphère extérieure.
Selon un autre mode de réalisation le cycle thermodynamique utilisé est un cycle de Carnot comportant un compresseur à membrane, un évaporateur, un condenseur et un organe de détente ; suivant le positionnement du système, celui ci produira de la chaleur ou du froid.
Selon un autre mode de réalisation le cycle thermodynamique utilisé est un cycle à sorption solide comportant une enceinte formant stockage de liquide jouant le rôle d'évaporateur, une seconde enceinte forme le réacteur comportant un sel avide du gaz se vaporisant dans la réserve de liquide, un organe d'obturation manuel de mise en liaison des deux enceintes permet de démarrer la sorption ou la réaction chimique. L'ensemble se présente sous forme d'une cartouche régénérable placée dans le talon de la chaussure, qui suivant le sens où elle sera placée produira de la chaleur ou du froid.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit de différents modes de réalisation donnés à titre non limitatif et à laquelle une planche de dessins est annexée sur laquelle WO 99/53783 Advantageously, an inverter system, located in the heel, will modify the positioning of the indoor heat exchanger by compared to the compressor, the device will then produce heat, cold or will be switched off according to the selected position of the inverter.
Preferably, a layer of insulating material ensures the separation between the useful part of the indoor heat exchanger and the rest of the device.
Also preferably, all of the valves and organs of trigger will be placed in a cylinder constituting the reversing device which will put them in relation with the various conduits allowing to connect these elements to the compressor, to the interior exchanger, to the intermediate exchanger or to the outside atmosphere.
According to another embodiment the thermodynamic cycle used is a Carnot cycle comprising a membrane compressor, a evaporator, condenser and expansion device; according to positioning of the system, it will produce heat or cold.
According to another embodiment the thermodynamic cycle used is a solid sorption cycle comprising an enclosure forming storage of liquid acting as an evaporator, a second enclosure forms the reactor comprising a salt greedy for gas vaporizing in the reserve of liquid, a manual shutter connecting the two enclosures starts the sorption or the chemical reaction. The whole is present in the form of a regenerable cartridge placed in the heel of the shoe, which depending on the direction it will be placed will produce heat or cold.
The invention will be better understood, and other aims, advantages and characteristics of it will appear more clearly on reading the description which follows of various embodiments given by way of non limiting and to which a plate of drawings is annexed on which WO 99/5378

4 PCT/FR99/00855 La Figure 1 représente schématiquement une chaussure équipée du dispositif selon l'invention représentée en cycle refroidissement ;
La Figure 2 représente schématiquement un mode de réalisation du compresseur ;
La Figure 3 représente schématiquement un autre mode de réalisation du compresseur ;
La Figure 4 représente schématiquement le dispositif de détente à tube de Ranque ;
La Figure 5 représente schématiquement l'échangeur intérieur à la semelle de chaussure ;
La Figure 6 représente schématiquement en position chaud le dispositif inverseur permettant de passer du cycle refroidissement au cycle chauffage ;
La Figure 7 représente schématiquement une chaussure équipée d'une variante de l'invention fonctionnant selon un cycle à sorption solide I gaz et utilisant une cartouche régénérable placée dans le talon;
La Figure 8 représente la cartouche régénérable utilisant le principe d'une réaction à sorption solide / gaz , correspondant au composant (T) détail de la figure 8 ;
Les Figures 9 et 11 représentent un détail de la figure 8 en position fermeture ;
Les Figures 10 et 12 représentent un détail de la figure 8 en position ouverture.
La Figure 13 représente schématiquement une variante de l'invention utilisant le cycle de Carnot en position chauffage ;
La Figure 14 représente schématiquement une variante de l'invention utilisant le cycle de Carnot en position refroidissement ;

On se référera maintenant aux Figures qui viennent d'être succinctement décrites et relatives à un mode de réalisation destiné (mais non limitatif) au refroidissement d'une chaussure.
La Figure 1 représente schématiquement en phase 4 PCT / FR99 / 00855 Figure 1 shows schematically a shoe equipped with device according to the invention shown in the cooling cycle;
Figure 2 schematically shows an embodiment of the compressor;
Figure 3 shows schematically another embodiment compressor;
Figure 4 shows schematically the expansion device with tube of Ranque;
Figure 5 shows schematically the internal exchanger at the sole of a shoe ;
Figure 6 shows schematically in the hot position the device inverter allowing to pass from the cooling cycle to the heating cycle;
Figure 7 shows schematically a shoe equipped with a variant of the invention operating according to a solid sorption cycle I gas and using a regenerable cartridge placed in the heel;
Figure 8 shows the regenerable cartridge using the principle of a solid / gas sorption reaction, corresponding to component (T) detail of Figure 8;
Figures 9 and 11 show a detail of Figure 8 in position closing ;
Figures 10 and 12 show a detail of Figure 8 in position opening.
Figure 13 schematically represents a variant of the invention using the Carnot cycle in the heating position;
Figure 14 schematically represents a variant of the invention using the Carnot cycle in the cooling position;

We will now refer to the Figures which have just been succinctly described and relating to an embodiment intended (but not limiting) to the cooling of a shoe.
Figure 1 shows schematically in phase

5 refroidissement une chaussure équipée conformément à l'invention fonctionnant selon un cycle ouvert à tube de Ranque.
Une enceinte fermée déformable (11 ) joue le rôle de compresseur d'air. La pression du pied comprime à une pression de quelques bars l'air contenu dans l'enceinte (11 ), la compression a pour effet de chauffer l'air, celui ci est refoulé par le tube (10) puis ie clapet ( 14) vers l'échangeur formé par le ou les tubes (16). Ces tubes seront placés de préférence sur un même plan horizontal que le tube (17) avec lequel üs échangeront de la chaleur. Le mode de représentation permet de mieux comprendre le principe de fonctionnement.
L'air refroidi sortant des canalisations (16) est ensuite admis dans le détendeur (19) l'air détendu à la pression atmosphérique se sépare en deux, une partie se réchauffe et est rejetée à l'extérieur en (S2) par la canalisation (12), l'autre partie centrale se refroidit et sort en (15) pour se diriger vers la semelle conductrice thermiquement en contact avec ie pied, assurant l'effet utile de refroidissement. L'air sort ensuite en (18) puis passe dans le tube (17) en relation d'échange thermique avec les tubes (16).
L'air se réchauffe dans les tubes (17) avant d'être rejeté à
l'extérieur par l'orifice (S1).
Dans une autre version, l'air sortant de (15) pourra être envoyé
directement à l'intérieur de la chaussure pour y refroidir le pied, l'air sortira ensuite de l'intérieur de la chaussure par surpression par l'orifice (18).

WO 99/53784 PCT/F'R99/00855 5 cooling a shoe fitted in accordance with the invention operating according to an open cycle with Ranque tube.
A deformable closed enclosure (11) plays the role of air compressor. The pressure of the foot compresses at a pressure of a few bars the air contained in the enclosure (11), the compression has the effect of heat air, this is discharged through the tube (10) then the valve (14) towards the exchanger formed by the tube (s) (16). These tubes should preferably be placed on a same horizontal plane as the tube (17) with which they will exchange heat. The mode of representation allows a better understanding of the principle Operating.
The cooled air leaving the pipes (16) is then admitted in the regulator (19) the air expanded to atmospheric pressure separates in two, part heats up and is discharged outside in (S2) by the pipe (12), the other central part cools and leaves at (15) to is direct towards the thermally conductive sole in contact with the foot, ensuring the useful cooling effect. The air then exits in (18) then past in the tube (17) in heat exchange relationship with the tubes (16).
The air heats up in the tubes (17) before being discharged to the exterior through the orifice (S1).
In another version, the air leaving (15) could be sent directly inside the shoe to cool the foot, air will come out then from the inside of the shoe by overpressure through the orifice (18).

WO 99/53784 PCT / F'R99 / 00855

6 Lorsque le pied se soulève du sol, l'enceinte (11 ) revient à sa position initiale et crée ainsi une dépression dans celle ci. Ceci a pour effet d'aspirer l'air extérieur qui pénètre dans le dispositif par l'orifice extérieur (13).
Le fait de reposer le pied sur le sol va comprimer l'air enfermé
dans l'enceinte (11) pour redémarrer un nouveau cycle.
Dans la représentation, le compresseur est du type à membrane (11 ) dont une des parois au moins est déformable, mais il pourra être d'un autre type, à piston par exemple.
La Figure 2 représente le détail du compresseur en version compresseur à membrane genre « Corblin ». Celui ci est constitué par une membrane déformable (20,23) en relation avec un orifice (21 ) et une tubulure (22). Lorsque le pied est posé sur le sol, la membrane se déforme de (20) à
(23}, l'air ainsi comprimé dans la membrane est refoulé vers la tubulure (22).
Inversement lorsque le pied se relève, ia membrane revient à sa position initiale (20) pour former un nouveau cycle.
La Figure 3 représente une variante du compresseur dans laquelle un piston (33) se déplace sous l'action du pied dans un cylindre (30).
L'orifice (31 ) permet l'évacuation de l'air comprimé vers la tubulure (32), le piston se trouve alors au point mort haut (34). Lorsque le pied n'est plus au sol, fe piston (33) revient au point mort bas tel représenté sur la figure, grâce à
la présence d'un ressort de rappel (35), aspirant ainsi l'air provenant de la tubulure (32).
La figure 4 représente l'organe de détente (41) à tube de Ranque. L'air provenant du compresseur est admis par la tuyauterie (43) il entre ensuite dans le vortex qui comporte en partie centrale un orifice (44) relié à une tubulure de sortie (45) et une périphérie en relation avec une sortie (46). L'effet vortex fait que l'air allant vers la tuyauterie (44) se refroidit, alors que l'air sortant par la tuyauterie (46) se réchauffe. Un organe de réglage (42} 6 When the foot rises from the ground, the enclosure (11) returns to its initial position and thus creates a depression therein. This has effect to suck in the outside air which enters the device through the orifice exterior (13).
Putting your foot on the ground will compress the trapped air in the enclosure (11) to restart a new cycle.
In the representation, the compressor is of the membrane type (11) of which at least one of the walls is deformable, but it may be of a other type, piston for example.
Figure 2 shows the detail of the compressor in version "Corblin" type diaphragm compressor. This is made up of a deformable membrane (20,23) in relation to an orifice (21) and a tube (22). When the foot is placed on the ground, the membrane deforms from (20) to (23}, the air thus compressed in the membrane is discharged towards the tubing (22).
Conversely when the foot is raised, the membrane returns to its position initial (20) to form a new cycle.
Figure 3 shows a variant of the compressor in which a piston (33) moves under the action of the foot in a cylinder (30).
The orifice (31) allows the evacuation of the compressed air towards the tubing (32), the piston is then in top dead center (34). When the foot is no longer at ground, fe piston (33) returns to bottom dead center as shown in the figure, thanks to the presence of a return spring (35), thus sucking the air coming from the tubing (32).
Figure 4 shows the expansion member (41) with tube Ranque. Air from the compressor is admitted through the piping (43) there then enters the vortex which comprises in the central part an orifice (44) connected to an outlet pipe (45) and a periphery in relation to a exit (46). The vortex effect causes the air going to the piping (44) to cools, then the air leaving through the piping (46) heats up. A regulator (42}

7 va obturer plus ou moins partiellement la sortie (46), ce qui a pour effet de régler la température de l'air entrant dans l'orifice (44). Si l'organe de réglage laisse le passage complètement ouvert en (46), alors l'air sortant par la tuyauterie (45), pour se diriger vers l'échangeur de la semelle, sera le plus froid.
La figure 5 représente un exemple de réalisation de l'échangeur compris dans la semelle intérieure (51 ) de la chaussure. L'air y pénètre en (52) et se répartit ensuite vers une série de canaux (54,55,56) afin de mettre en relation d'échange thermique efficace fa semelle avec le pied. Après cet échange thermique, l'air ressort de la semelle par la tuyauterie (53). La semelle intérieure (51 ) est distincte de ia semelle en contact avec le sol (non représentée), les deux semelles extérieure et intérieure (51 ) seront isolées thermiquement l'une de l'autre par une couche de matériau adapté.
La figure 6 représente le composant permettant d'assurer l'inversion «froid », «chaud », «arrët » du dispositif selon l'invention. II
s'agit d'un cylindre mobile en rotation (61), tournant dans un cylindre fixe (62) placé
par exemple dans le talon de la chaussure. Le cylindre (61 ) pourra aussi comprend tous les organes tels les clapets du compresseur (11) ainsi que le détendeur (41 ) et son dispositif de réglage (42). (non représentés sur la figure 6}.
D'une façon non représentée sur la figure 6, le dispositif de réglage de la détente (11) sera placé au centre du cylindre (61) afin de faciliter le réglage du dispositif chauffant ou refroidissant.
Le cylindre (61 ) possède trois positions que l'utilisateur pourra choisir par simple rotation «froid », «chaud », «arrêt ». Dans la position « froid », figure 6, le cylindre (61 ) met en relation l'entrée (64) avec la sortie (65), ainsi que l'entrée (66) avec la sortie (63). L'entrée (64) étant en relation avec la sortie (45) du détendeur (41) de la figure 4; ia sortie (65) est, elle en 7 will more or less partially block the outlet (46), which has the effect of adjust the temperature of the air entering the orifice (44). If the organ of setting leaves the passage completely open at (46), then the air exiting through the piping (45), to go towards the exchanger of the sole, will be the most cold.
Figure 5 shows an embodiment of the exchanger included in the insole (51) of the shoe. Air enters (52) and is then distributed to a series of channels (54,55,56) in order to put in effective heat exchange relationship fa sole with the foot. After this heat exchange, the air leaves the soleplate through the piping (53). The insole (51) is separate from the sole in contact with the ground (no shown), the two outer and inner soles (51) will be isolated thermally from each other by a layer of suitable material.
Figure 6 shows the component used to ensure the inversion "cold", "hot", "stop" of the device according to the invention. II
is of a rotating mobile cylinder (61), rotating in a fixed cylinder (62) square for example in the heel of the shoe. The cylinder (61) may also includes all components such as the compressor valves (11) and the regulator (41) and its adjustment device (42). (not shown on the figure 6}.
In a manner not shown in FIG. 6, the device for adjusting the the trigger (11) will be placed in the center of the cylinder (61) in order to facilitate the setting of the heating or cooling device.
The cylinder (61) has three positions that the user can choose by simple rotation "cold", "hot", "off". In the position "Cold", in FIG. 6, the cylinder (61) relates the inlet (64) to the exit (65), as well as the inlet (66) with the outlet (63). The entrance (64) being in relationship with the outlet (45) of the regulator (41) of Figure 4; the exit (65) is, it in

8 relation avec l'entrée (52) de ia semelle intérieure de la figure 5. D'un autre côté, l'entrée (66) est en relation avec la sortie (46) du détendeur (41 ) de la figure 4; la sortie (63) est, elle en relation avec l'évacuation extérieure (S2) de fa figure 1.
Dans la position « chaud », figure 6, le cylindre (61 ) met en relation l'entrée (64) avec la sortie (63), ainsi que l'entrée (66) avec la sortie (65).
L'entrée (64) étant en relation avec la sortie (45) du détendeur (41 ) de la figure 4; la sortie (65) est, elle en relation avec l'entrée (52) de la semelle intérieure de la figure 5. D'un autre côté, l'entrée (66) est en relation avec la sortie (46) du détendeur (41 ) de la figure 4; la sortie (63) est, eüe en relation avec l'évacuation extérieure (S2) de la figure 1.
Dans la position « arrét », non représentée, le cylindre met uniquement en relation l'entrée (66) avec la sortie (46) du détendeur (41 ) de la figure 4; la sortie (63) est, elle en relation avec l'évacuation extérieure (S2) de la figure 1.
La figure 7 représente un autre mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, utilisant un cycle thermodynamique à sorption de type solide / gaz. Ce cycle pourra être soit à adsorption tel de la zéolithe avec de l'eau ou du charbon actif avec du méthanol, soit à réaction chimique tel un chlorure avec de l'ammoniac. Le système pourra égaiement utiliser plusieurs sels afin de ne pas utiliser un stockage de liquide. Dans la représentation de la figure 7, un système à sorption est placé dans le talon (T), celui ci est en relation d'échange thermique avec la surface intérieure (69) qui la met elie-même en relation d'échange thermique avec la surtace (67) en contact avec le pieds. L'échange thermique entre (69) et (67) pourra s'effectuer soit par un matériau conducteur thermiquement, par exemple une nappe de fils de cuivre tressé, soit par un dispositif à caloduc à fluide à changement de phase.
Dans le talon (T) est placé un dispositif représenté figure (8). Sur cette figure n'est représenté qu'un système à sel unique, mais l'invention peut WO 99/53784 PCTlFR99/00855 8 relation with the entry (52) of the insole of FIG. 5. From a other side, the inlet (66) is related to the outlet (46) of the regulator (41) of the Figure 4; the outlet (63) is related to the external evacuation (S2) of fa figure 1.
In the “hot” position, FIG. 6, the cylinder (61) relates the inlet (64) with the outlet (63), as well as the inlet (66) with the outlet (65).
The inlet (64) being in relation to the outlet (45) of the regulator (41) of the Figure 4; the outlet (65) is related to the inlet (52) of the sole inside of FIG. 5. On the other hand, the entry (66) is related to the outlet (46) of the regulator (41) of Figure 4; the exit (63) is, eüe en relationship with the exterior drain (S2) of figure 1.
In the "stop" position, not shown, the cylinder puts only in relation to the inlet (66) with the outlet (46) of the regulator (41) of the figure 4; the outlet (63) is, it in relation to the external evacuation (S2) of the figure 1.
Figure 7 shows another embodiment of a device according to the invention, using a thermodynamic cycle with sorption of solid / gas type. This cycle can be either adsorption like zeolite with water or activated carbon with methanol, either chemically reactive such as chloride with ammonia. The system can also use several salts so as not to use a liquid storage. In the representation of the Figure 7, a sorption system is placed in the heel (T), this one is heat exchange relationship with the interior surface (69) which places it even in heat exchange relation with the surface (67) in contact with the feet. The heat exchange between (69) and (67) can be carried out either by a thermally conductive material, for example a sheet of copper wires braided, either by a phase change fluid heat pipe device.
In the heel (T) is placed a device shown in Figure (8). Sure this figure is only shown a single salt system, but the invention can WO 99/53784 PCTlFR99 / 00855

9 s'appliquer à des systèmes multiples. Une cartouche régénérable placée dans le talon, comporte deux enceintes (76, 77) mises ou non en relation par l'intermédiaire d'un dispositif constitué par un orifice (79) dans un anneau (75), obturé ou non par un obturateur (73).
L'enceinte (76) comporte un sel tel la zéolithe (71 ) qui a pour particularité d'adsorber les vapeurs formées par la vaporisation du liquide (78).
Cette adsorption est exothermique et dégage de ce fait de la chaleur vers la surface (70) en relation d'échange avec l'intérieur du pied (69) de la figure 7.
Le liquide enfermé dans l'enceinte (77) va entrer en ébullition à basse température en relation d 'échange thermique avec la surface (80), elle-même en contact avec le sol. La chaleur prélevée à basse température au milieu extérieur a pour effet de vaporiser le liquide (78), tel de l'eau dans le cas de la zéolithe. L'obturateur (73) permet de mettre en relation les deux enceintes, donc de commencer ou d'arrêter la réaction, donc de chauffer ou non la surface (70). Une isolation thermique (72) permet de ne pas perdre l'énergie thermique.
Le dispositif de la figure 8 pourra être retourné, de telle manière à ce que la paroi (80) soit en contact avec l'intérieur (69) de la figure 7 et la paroi (70) en contact avec le sol. Dans cette disposition, le dispositif a pour effet utile de refroidir au lieu de réchauffer la chaussure.
Le dispositif de la figure 8 nécessite une régénération dès que la réaction zéolithe eau est complète. Pour ce faire, en dehors de la chaussure, il convient avec un moyen approprié tel une résistance électrique, de chauffer la plaque (70) afin de faire retourner la vapeur dans l'enceinte (77) où elle de condensera en évacuant la chaleur de condensation vers la plaque (so).
Les Figures 9 et 11 représentent un détail de la figure 8, le système d'obturation des deux enceintes en position fermeture.

Les Figures 10 et 12 représentent un détail de la figure 8, le système d'obturation des deux enceintes en position ouverture.
Sur les figures 9 et 10, l'obturateur (73) est bloqué entre un orifice (79) et une grille (74). En période d'arrêt correspondant à la figure 9, la 5 pression régnant sous l'obturateur (73) est supérieure à celle régnant au-dessus de l'orifice (79) permettant ainsi de rester en position fermeture. Une action énergique du talon sur le sol ou sur le côté aura pour effet de «décoller » l'obturateur de l'orifice (79), mettant ainsi en liaison les deux enceintes. 9 apply to multiple systems. A regenerable cartridge placed in the heel, comprises two enclosures (76, 77) connected or not by through a device consisting of an orifice (79) in a ring (75), closed or not by a shutter (73).
The enclosure (76) comprises a salt such as the zeolite (71) which has for peculiarity of adsorbing the vapors formed by the vaporization of the liquid (78).
This adsorption is exothermic and therefore gives off heat to the surface (70) in exchange relation with the inside of the foot (69) of the figure 7.
The liquid enclosed in the enclosure (77) will boil at low temperature in heat exchange relation with the surface (80), itself in contact with the ground. The heat taken at low temperature in the middle exterior has the effect of vaporizing the liquid (78), such as water in the case of the zeolite. The shutter (73) allows the two speakers to be connected, therefore to start or stop the reaction, therefore to heat or not the surface (70). Thermal insulation (72) allows not to lose energy thermal.
The device of Figure 8 can be returned, in such a way the wall (80) is in contact with the interior (69) of FIG. 7 and the wall (70) in contact with the ground. In this arrangement, the device has for useful effect of cooling instead of warming the shoe.
The device of Figure 8 requires regeneration as soon as the water zeolite reaction is complete. To do this, apart from the shoe, it is suitable with an appropriate means such as an electrical resistance, heating the plate (70) in order to return the steam to the enclosure (77) where it will condense by evacuating the heat of condensation towards the plate (so).
Figures 9 and 11 show a detail of Figure 8, the shutter system of the two enclosures in the closed position.

Figures 10 and 12 show a detail of Figure 8, the shutter system of the two speakers in the open position.
In FIGS. 9 and 10, the shutter (73) is locked between a orifice (79) and a grid (74). During the downtime corresponding to the figure 9, the 5 pressure prevailing under the shutter (73) is greater than that prevailing above the orifice (79) thus allowing it to remain in the closed position. A
energetic action of the heel on the ground or on the side will have the effect of "Take off" the shutter from the orifice (79), thus connecting the two pregnant.

10 Sur les figures 10 et 11, l'obturateur (81) est bloqué entre un orifice (79) et une grille (74). En période d'arrêt correspondant à la figure 10 In FIGS. 10 and 11, the shutter (81) is locked between a orifice (79) and a grid (74). During the downtime corresponding to the figure

11, la pression régnant sous l'obturateur (81 ) est supérieure à celle régnant au-dessus de l'orifice (79) permettant ainsi de rester en position fermeture.
L'obturateur (81 ) est réalisé en un matériau magnétique tel de l'acier doux.
Une action sur le poussoir (82) réalisé en matériau magnétique aura pour effet de «décoller » l'obturateur magnétisé (81 ) de l'orifice (79), mettant ainsi en liaison les deux enceintes.
La figure 13 représente une variante de l'invention en position chauffage, utilisant un cycle de Carnot. Dans une telle disposition, le compresseur à
membrane (88) refoule des vapeurs par l'intermédiaire du clapet ( R) dans le condenseur constitué par les tubes (90~, 902, ... 90~) en relation d'échange thermique avec la surface (P) en contact avec le pied. Après condensation, le liquide est détendu par le détendeur avec système de réglage (93), le fluide détendu est ensuite admis dans l'évaporateur constitué par les tubes (91~, 912, ... 91 ~), en relation d'échange thermique avec la surface (S) en contact avec le sol. Les vapeurs sortant de (91 ~) sont admises en compression dans (88) après passage par le clapet d'aspiration (A). Un matériau isolant thermiquement (92) évite les pertes de chaleur.

Dans la représentation, le compresseur (88) est du type à
membrane dont une des parois au moins est déformable, mais il pourra être d'un autre type, à piston par exempte.
La figure 14 représente une variante de l'invention en position refroidissement, utilisant un cycle de Carnot. Dans une telle disposition, le compresseur à membrane (88) refoule des vapeurs par l'intermédiaire du clapet ( R) dans le condenseur constitué par les tubes (94~, 942, ... 94~) en relation d'échange thermique avec la surface (S) en contact avec le sol. Après condensation, le liquide est détendu par le détendeur avec système de réglage (93), le fluide détendu est ensuite admis dans l'évaporateur constitué
par les tubes (95,, 952, ... 95"), en relation d'échange thermique avec la surface (P) en contact avec le pied. Les vapeurs sortant de (95,, 952, ...
95~), sont admises en compression dans (88) après passage par le clapet d'aspiration (A). Un matériau isolant thermiquement (96) évite les pertes de froid.
L'utilisation du dispositif selon l'invention aura déjà été compris de l'homme du métier. Deux versions l'une statique, l'autre dynamique permettent à l'invention d'être utilisée. La version dynamique comporte un cycle frigorifique à compression, la version statique comportant elle un cycle à
sorption solide.
Dans la version dynamique, l'utilisateur doit positionner le dispositif en position « froid », « chaud » ou « arrêt ». Le simple fait de marcher a alors pour effet de comprimer le gaz contenu dans le compresseur à membrane démarrant- ainsi un cycle ouvert à tube de Ranque ou fermé de Carnot. Le réglage de l'action de chauffage ou de refroidissement peut se faire par ailleurs simplement en agissant sur la molette du détendeur.
Dans la version statique à sorption, pour un refroidissement ou un chauffage, l'utilisateur stocke normalement un ou plusieurs jeux de 11, the pressure prevailing under the shutter (81) is greater than that prevailing above the orifice (79) thus allowing it to remain in the closed position.
The shutter (81) is made of a magnetic material such as mild steel.
An action on the pusher (82) made of magnetic material will have effect of "taking off" the magnetized shutter (81) from the orifice (79), putting so in connection with the two speakers.
FIG. 13 represents a variant of the invention in the heating position, using a Carnot cycle. In such an arrangement, the compressor membrane (88) discharges vapors via the valve (R) in the condenser constituted by the tubes (90 ~, 902, ... 90 ~) in exchange relationship thermal with the surface (P) in contact with the foot. After condensation, the liquid is expanded by the regulator with adjustment system (93), the fluid relaxed is then admitted into the evaporator constituted by the tubes (91 ~, 912, ... 91 ~), in heat exchange relationship with the surface (S) in contact with the ground. The vapors leaving (91 ~) are admitted under compression in (88) after passing through the suction valve (A). Insulating material thermally (92) prevents heat loss.

In the representation, the compressor (88) is of the membrane of which at least one of the walls is deformable, but it may be of another type, with piston for example.
FIG. 14 represents a variant of the invention in position cooling, using a Carnot cycle. In such a provision, the diaphragm compressor (88) discharges vapors through the valve (R) in the condenser constituted by the tubes (94 ~, 942, ... 94 ~) in heat exchange relationship with the surface (S) in contact with the ground. After condensation, the liquid is expanded by the regulator with adjustment (93), the expanded fluid is then admitted into the evaporator formed by the tubes (95 ,, 952, ... 95 "), in heat exchange relationship with the surface (P) in contact with the foot. Vapors emerging from (95 ,, 952, ...
95 ~), are allowed in compression in (88) after passage through the valve suction (A). Thermally insulating material (96) prevents loss of cold.
The use of the device according to the invention will already have been understood of the skilled person. Two versions, one static, the other dynamic allow the invention to be used. The dynamic version has a compression refrigeration cycle, the static version comprising a cycle at solid sorption.
In the dynamic version, the user must position the device in “cold”, “hot” or “off” position. The simple act of walking then has the effect of compressing the gas contained in the compressor with membrane thus starting an open cycle with Ranque tube or closed with Carnot. The heating or cooling action can be adjusted make otherwise simply by acting on the regulator wheel.
In the static sorption version, for cooling or a heater, the user normally stores one or more sets of

12 recharges. Lorsqu'il veut utiliser ce dispositif, il place un jeu de recharges dans chaque objet équipé d'enceintes et utilise chaque recharge à sa guise. Après utilisation, il enlève ces recharges et les régénère.
Bien que l'on ait représenté et décrit ce que l'on considère actuellement étre les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra y apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après.
Par exemple, les talons et les semelles pourront posséder chacun leur dispositif indépendant.
Autre exemple, les ensembles thermodynamiques à sorption pourront utiliser un couple de deux sels ammoniacates tels par exemple le chlorure de baryum et le chlorure de manganèse, permettant ainsi de ne pas avoir figure 9 de liquide (78), mais à la place un gaz chimiquement lié avec un sel.
Autre exemple, les ensembles thermodynamiques à
compression peuvent étre multiples, être amovibles de ia chaussure et positionnés dans un sens ou dans l'autre tel représenté sur les figures 13 et 14. Dans l'exemple décrit et représenté de l'application du dispositif à une chaussure, être fixés latéralement de part et d'autre de semelle, ou bien être encastrées dans la semelle, ou bien être fixées à la face supérieure de la chaussure.
Autre exemple, le compresseur pourra être isolé thermiquement du sol par une semelle isotherme afin de ne pas perdre de chaleur de compression pour les applications polaires notamment.
D'autres applications peuvent aussi être envisagées avec pour élément moteur du compresseur la main ou une autre partie du corps, en lieu et place du pied. 12 refills. When he wants to use this device, he places a set of refills in each object equipped with speakers and uses each refill as it pleases. After use, it removes these refills and regenerates them.
Although we have represented and described what we consider currently being the preferred embodiments of the present invention, he it is obvious that a person skilled in the art can make various changes to it and modifications without departing from the scope of the present invention as defined above after.
For example, heels and soles may have each one their independent device.
Another example, thermodynamic sorption assemblies will be able to use a couple of two ammoniacate salts such as for example the barium chloride and manganese chloride, thus allowing not have figure 9 of liquid (78), but instead a gas chemically bound with a salt.
Another example, thermodynamic assemblies with compression can be multiple, removable from the shoe and positioned in one direction or the other as shown in Figures 13 and 14. In the example described and shown of the application of the device to a shoe, be attached laterally on either side of the sole, or else be embedded in the sole, or be fixed to the upper face of the shoe.
Another example, the compressor could be thermally insulated from the ground by an insulated sole so as not to lose heat from compression for polar applications in particular.
Other applications can also be envisaged with for hand compressor or other body part, instead of and place of the foot.

Claims

New set of claims We therefore propose a new set of claims as follows:

1- Thermodynamic air thermal regulation device in relation heat exchange with the interior of the object to be heated or cooled comprising at least one orifice air inlet (52), at the at least one air outlet orifice (53) and two different pressure parts, connected by an organ of trigger (19, D) or obturator (73) characterized in that the part in relation thermal with interior of the object being at the highest pressure in the heating function and or at the lowest pressure depending cooling.

2- thermodynamic device according to claim 1 characterized in that the object to be cooled or warm is a shoe.

3- thermodynamic device according to claim 1, characterized in that the device has a membrane (11,20,88) or piston (33) compressor whose suction action refoulement takes place by foot pressure.

4-. Thermodynamic device according to Claim 1, characterized in that the piston (33) comprises a return spring (35).

5- thermodynamic device according to claim 1 characterized in that it has a body of trigger (9.41) of the Rauque tube type with vortex effect

6- thermodynamic device according to claim 5 characterized in that the organ of trigger (19,41) is adjustable from the outside, by a member (42) allowing adjust the heat level or cold.

7- thermodynamic device according to claim 3, characterized in that that it has a cylinder (61) containing all the expansion elements (41), valves (13,14) in relationship with a cylinder fixed (62) on which end at least the connection pipes to the compressor (11) and to the sole interior (51).

8- thermodynamic device according to claim 3, characterized in that the cylinder (61) is movable in the fixed cylinder (62) and comprises at least two positions ensuring cycle inversion to switch from the heating position to the off or cold position or Conversely.

9- thermodynamic device according to claim 2, characterized in that that it includes a sole interior (51) comprising a water inlet (52) and an air outlet (53) as well as a set of channels (54,55,56..) in heat exchange relationship with the sole of the foot.

10- thermodynamic device according to claim 1, characterized in that that it involves a cycle closed of Carnot, the evaporator being in relation of thermal exchange with the interior (P) and the condenser in heat exchange relationship with the ground (S) or vice versa.