ES1064683U - Aparato para la modificacion de la temperatura. - Google Patents

Abstract

Aparato para la modificación de la temperatura, asociada con prendas de vestir y/o equipo de protección similar, relacionado con, y que cubre, en parte, el cuerpo de una criatura viva, en particular un ser humano, y equipado con un dispositivo de generación de energía térmica y un equipo de intercambio de calor en contacto térmico con él, proporcionando energía térmica al cuerpo o extrayéndola desde el mismo, caracterizado porque dicho dispositivo de intercambio de calor es un inserto diseñado como un entubado flexible (1), que incluye y transporta un medio líquido de transmisión de calor, en el que dicho medio de transmisión de calor es conducido a través de un paso de un bloque de intercambio de calor formado dentro del dispositivo de generación de calor.

Description

Aparato para la modificación de la temperatura.

El objeto de la presente solicitud de modelo de utilidad es un aparato para la modificación de la temperatura, asociada con prendas de vestir y/o equipo de protección similar, relacionado con, y que cubre, en parte, el cuerpo de una criatura viva, en particular un ser humano, y equipado con un dispositivo de generación de energía térmica y un equipo de intercambio de calor en contacto térmico con él, proporcionando energía térmica al cuerpo y extrayéndola desde el mismo.

Se han realizado varios intentos para eliminar o reducir los efectos fisiológicamente desfavorables de la temperatura ambiente excesivamente caliente o fría sobre las personas que trabajan permanentemente en el exterior, con la ayuda, por ejemplo, prendas de vestir. Se contribuye a esta finalidad o bien por medio de productos de ropa fabricados de material de aislamiento o incluyendo insertos fabricados de tal material o, en varias soluciones, recurriendo a potencia eléctrica, mientras que las unidades de calefacción eléctrica están localizadas dentro de la prenda de vestir o la cubierta, ocasionalmente como un estrato de inserto exterior, conectado a una fuente de potencia, con mayor frecuencia unidades de baterías recargables, es decir, asociadas con dichas prendas de vestir. Soluciones de este tipo se describen, por ejemplo, en las solicitudes de patente BG 568 699, GB 163 205 y US 2003/0131840, respectivamente. Una característica común de tales soluciones es que su potencia de salida efectiva depende en gran medida de la fuente de energía propiamente dicha, y una eficiencia mayor durante un periodo de tiempo más largo requiere baterías recargables de una capacidad mayor, pero la inclusión de estas últimas en las prendas de vestir o su utilización de alguna manera junto con las prendas de vestir impone restricciones y limitaciones graves sobre el usuario de tales prendas de vestir y habitualmente es bastante cansado.

Otra solución común consiste en calentar el aire quemando combustibles de algún tipo, y conducir el aire caliente dentro de la ropa o debajo de la misma. El calentamiento se realiza por equipo de calentamiento portátil de tamaño pequeño que genera el calor requerido para el proceso de calentamiento habitualmente quemando alcohol o un derivado del petróleo de algún tipo. El usuario de las prendas de vestir tiene que llevar puesto y transportar habitualmente el aparato respectivo sobre su espalda, como una mochila de algún tipo, lo que implica inconveniencia y, además, un peligro de incendio nada despreciable.

A la vista de lo anterior, nuestro objetivo era concebir una solución que asegurase que, con la ayuda del aparato de acuerdo con la presente invención, una persona es capaz de existir a temperatura ambiente excesivamente caliente o fría también durante un periodo de tiempo relativamente prolongado, de manera que el aparato respectivo es pequeño, conveniente, flexible de usar y de eficiencia relativamente alta.

Dicho objeto ha sido realizado por un aparato para la modificación de la temperatura, asociado con prendas de vestir y/o equipo de protección similar relacionado con y que cubre, en parte, el cuerpo de una criatura viva, en particular un ser humano, y equipado con un dispositivo de generación de energía térmica y un equipo de intercambio de calor en contacto térmico con él, proporcionando energía térmica al cuerpo o extrayéndola desde el mismo, mientras que dicho dispositivo de intercambio de calor es un inserto diseñado como un entubado flexible, que incluye y transporta un medio líquido de transmisión de calor, en el que dicho medio de transporte de calor está conducido a través de un paso de un bloque de intercambio de calor formado dentro del dispositivo de generación de calor.

De acuerdo con una forma de realización preferida del aparato propuesto, dicho medio de transmisión de calor consta de agua y/o de líquido anti-congelante.

De acuerdo con otra forma de realización preferible del aparato propuesto, el tubo que transmite un medio líquido de transmisión de calor está fabricado de silicona de 5 a 10 mm de diámetro.

Es ventajoso si el dispositivo de generación de energía térmica es un quemador de propano-butano portátil de tamaño pequeño, dispuesto en una carcasa que está aislada térmicamente del medio ambiente, y conectado con un lado del bloque de intercambio de calor de agua/aire.

También es preferido si dicho dispositivo de generación de energía térmica forma parte de otro dispositivo o aparato, que está en contacto con la persona, y el tubo está conectado con el dispositivo de generación de energía térmica a través de otro tubo exterior. Tal dispositivo o aparato exterior independiente es el motor o circuito de refrigeración de un vehículo a motor de combustión interna.

De acuerdo con la invención, es ventajoso si el tubo está fijado como una bobina de tubo debajo del forro interior de la ropa. Además, es ventajoso para el aparato propuesto si dicho tubo está conducido también en las partes de la prenda que cubre los miembros.

Es ventajoso si dicho dispositivo de generación de energía térmica está constituido de forma separada en una carcasa diseñada para esa finalidad. De acuerdo con una forma de realización preferible del aparato propuesto, el soldador accionado por gas está controlado por termostato. Si es así, es preferible mantener un valor predeterminado de la temperatura independientemente de la intervención del usuario, e independientemente de cualquier subida o bajada de la temperatura ambiente.

Cuando el aparato para la modificación de la temperatura está en uso, la activación del instrumento que genera energía térmica lanza el proceso, de manera que se calienta el medio de intercambio de calor y se hace circular el medio de intercambio de calor en el sistema de tubo en primer lugar por circulación forzada y ocasionalmente por gravitación, calentando de esta manera a la persona que lleva el aparato. Controlando la combustión/salida del instrumento que genera la energía térmica, se puede ajustar la temperatura de la ropa cada vez a las condiciones atmosféricas/ambientales.

En lo que sigue, se describirá la solución propuesta en detalle con referencia a los dibujos adjuntos que muestran una forma de realización ejemplar del aparato propuesto, mientras que:

La figura 1 muestra un ejemplo de una aplicación de una forma de realización posible del aparato de acuerdo con la invención en un producto de ropa superior.

La figura 2 muestra un esbozo, parcialmente en vista en sección, de una forma de realización posible del dispositivo de generación de calor del aparato propuesto.

La figura 1 muestra una forma de realización ejemplar, factible, del aparato propuesto. Como se ilustra, el entubado 1, que está conectado al dispositivo de generación de calor 2 dispuesto o llevado sobre el lado exterior de la prenda de vestir o independientemente de ella, está diseñado como un serpentín, dentro del producto de ropa superior, tal como una chaqueta llevada por una persona. La figura muestra una disposición simbólica del entubado 1 dentro de un artículo de ropa, pero la disposición real depende, naturalmente, de la prenda de vestir dada y de la zona de utilización. El entubado 1 puede diseñarse como un serpentín, como se ilustra en el lado izquierdo de la figura, en una sección de brazo de la prenda de vestir, es decir, localizada en línea en espiral en la sección de brazo de la prenda de vestir, pero también como se ilustra en el lado derecho de la figura, donde el entubado 1 está configurado como un serpentín, que está paralelo con la sección de brazo de la prenda de vestir. La densidad del entubado 1 es seleccionada siempre en función de la zona de utilización y también según se desee por la persona que lo lleva, ya que la capacidad de transmisión de calor por el aparato de acuerdo con la invención al usuario de la prenda de vestir en el caso dado, está determinada parcialmente por la densidad del entubado 1.

Nuestra experiencia ha sugerido que el entubado l debería realizarse de un tubo de plástico flexible, con preferencia de silicona, de características mecánicas adecuadas así como resistente a la temperatura. De acuerdo con los experimentos relevantes, con el fin de conseguir el objetivo especificado, debería utilizarse un tubo de silicona de 5 a 10 mm de diámetro, aunque el efecto deseado se puede asegurar también por un entubado 1 de un diámetro menor. Mientras el aparato está en uso, el medio de transmisión de calor, que pasa a través del dispositivo de generación de calor 2 y que absorbe o emite energía térmica, fluye aquí en el entubado 1. En el caso más sencillo, se utiliza agua como medio de transmisión de calor, aunque en el caso de refrigeración, considerando los efectos del medio ambiente, se puede mezclar agua con un líquido anti-congelante o incluso se puede sustituir por líquido anti-congelante no diluido. Como el sistema es un sistema cerrado, los líquidos anti-congelantes disponibles comercialmente para el funcionamiento de vehículos de carreteras públicas son perfectamente adecuados para esta finalidad.

La figura 1 indica un dispositivo generador de calor 2 o, más precisamente, una carcasa 3 que lo incluye, solamente de forma esquemática, aunque una forma de realización ejemplar se muestra con más detalle en la figura 2.

En la presente solución, el dispositivo generador de calor 2 dentro de la carcasa 3 es un dispositivo que genera calor quemando combustible de algún tipo, tal como un quemador de propano-butano portátil de tamaño pequeño, o un soldador portátil accionado por gas, es decir, un soldador 4 accionado por gas. Los dispositivos tales como el soldador 4 accionado por gas están disponibles en el comercio en muchos lugares, pero mencionaremos, a modo de ejemplo, el soldador accionado por gas, tipo S1300, de la compañía Steinel, o el soldador, tipo Piropeen WP1, de la compañía Weller. Tales soldadores accionados por gas están equipados típicamente con un dispositivo de chispa piezoeléctrico y con un dispositivo de control de salida, que tienen una capacidad máxima en el intervalo entre 100 y 150 W y que funcionan por gas butano (gas más ligero, es decir, que se pueden llenar o rellenar fácilmente. La punta 5 del soldador 4 accionado por gas está asociada habitualmente con un bloque de intercambio de calor 6, realizado también de metal. El bloque de intercambio de calor 6 incluye un paso para el medio de transmisión de calor, que debe conectarse a través de un extremo de conexión 8 al entubado 1. Como se puede ver en la figura 2, el bloque de intercambio de calor 6 está rodeado por aislamiento térmico 9, y el soldador accionado por gas 5 se puede poner en funcionamiento o desconectarse con la ayuda de un conmutador 10.

El bloque de intercambio de calor 6 está fabricado con preferencia de cobre o aluminio, de capacidad conductora de calor bien conocida, y el paso 7 en el bloque de intercambio de calor 6 o bien puede ser formado por separado, o el bloque de intercambio de calor 6 pueden estar constituido por varias partes, en cuyo caso se puede colocar un paso de medio 7 separado, por lo tanto fabricado con preferencia de cobre, en las indentaciones configuradas de una manera adecuada del bloque de intercambio de calor 6. Evidentemente, el paso 7 debería ser lo más largo posible dentro del bloque de intercambio de calor 6 para hacer uso óptimo de la capacidad del dispositivo generador de calor y, por la misma razón, el bloque de intercambio de calor 6 está cubierto por aislamiento térmico 9. El dispositivo generador de calor 2 realizado por el soldador 4 accionado por gas y el bloque de intercambio de calor 6 se puede fijar de una manera bien conocida por medio de unión con tomillo, por ejemplo, en la carcasa 3, de manera que su extremo de conexión g se puede conectar al tubo de silicona que constituye el entubado 1 extendiéndose a través de los taladros adecuados cortados sobre la carcasa 3.

En el caso de la solución anterior, la más sencilla, el medio de transmisión de calor, por ejemplo, calentado en el bloque de intercambio de calor 6 circula por gravitación en el entubado 1, pero la eficiencia y la seguridad funcional de esta solución solamente son adecuadas en unos pocos casos especiales. Por lo tanto, además de los constituyentes ya presentados, se puede colocar en la carcasa 3 otra bomba de líquido accionada con preferencia por batería o batería recargable, conectada en serie, para asegurar la circulación del líquido, de la manera bien conocida. La bomba puede ser cualquier bomba radial, bomba axial, bomba peristáltica, etc. accionada por baja tensón, seleccionada para utilización en consideración de su requerimiento de capacidad y el nivel de ruido generado por ella. Las bombas adecuadas para la finalidad del aparato de acuerdo con la presente invención incluyen, por ejemplo, una bomba externa de Conrad Electronics designada "Extra" distribuida bajo el N° de orden 570265.

La carcasa 3 está fabricada de plástico rígido o de metal, que debe fijarse de cualquier manera conocida en la técnica a la pieza de ropa incluyendo el entubado 1 u otra prenda protectora tal como una cubierta, o a través de la pieza de ropa propiamente dicha o sobre la persona que lleva el equipo protector como una riñonera, por ejemplo.

La realización del entubado 1 como un serpentín que proporciona un paso de líquido individual no es la única opción para la implementación del aparato propuesto. Con el fin de prevenir la obstrucción debido a un tapón de aire o un contaminante de cualquier tipo, y para mantener el flujo continuamente, el entubado 1 se puede dividir en varias derivaciones paralelas.

Si se está utilizando la solución mostrada exclusivamente como una forma de realización ejemplar preferida, es decir, que se utiliza un soldador 4 accionado por gas como dispositivo generador de energía térmica 1, entonces, dada la salida efectiva pequeña del soldador 4 accionado por gas -el líquido utilizado como medio de transmisión de calor es calentado hasta aproximadamente 40-50°C-, es posible asegurar el funcionamiento continuo durante un periodo de 4 a 6 horas y, por lo tanto, debe seleccionarse de una manera adecuada la fuente de potencia de la bomba que asegura la circulación del líquido. Las baterías recargables de alta capacidad de Ni-Mh utilizadas actualmente, por ejemplo, son perfectamente adecuadas para esta finalidad.

En la carcasa 3, con el fin de descargar los productos de la combustión, o bien deben realizarse orificios adecuados, o se puede utilizar un ventilador especial para el aire en el interior de la carcasa 3, aunque debido a la relación 1:15 de la mezcla de gas/aire en uso, la utilización del dispositivo generador de energía térmica 1 no implica ningún olor desagradable.

Además, es ventajoso diseñar un lugar adecuado para la ventilación, tal como un extremo de tubo, sobre el entubado 1. El medio de transmisión de calor se expande mientras está siendo calentado, pero seleccionando el material del entubado de una manera adecuada (por ejemplo, como un tubo de silicona, por ejemplo), no hay ninguna necesidad de proporcionar también un depósito de expansión.

Contrariamente al dispositivo de generación de energía térmica mostrado en la figura 2, otra forma de realización del aparato de acuerdo con la invención puede incorporar elementos Peltier alimentados eléctricamente, que se pueden utilizar de una manera conocida tanto para calentamiento como para refrigeración en función de la polaridad de la tensión de la potencia. Dichos elementos Peltier muestran un efecto relativo, es decir, que los elementos alcanzan un diferencial de temperatura no mayor que 20°C en comparación con la temperatura del medio ambiente tanto en el modo de calefacción como también en el modo de refrigeración. En el caso de la aplicación descrita anteriormente en conexión de vehículos a motor, un técnico en la materia puede realizar la alimentación de potencia de los elementos Peltier de una manera conocida a través de la propia red eléctrica del vehículo a motor.

Si se coloca una unidad de sensor eléctrico, un sensor o un termostato en el alcance del entubado 1, para medir la temperatura en la proximidad directa del entubado 1, y esta unidad de sensor, conducida con preferencia a lo largo del entubado 1, está conectada al dispositivo generador de energía térmica 1, tal como la unidad de conmutador que controla el funcionamiento del soldador 4 accionado por gas, entonces, en el caso más sencillo, el grado de temperatura determinado por el sensor de temperatura se puede mantener en la ropa o en el equipo protector sin la contribución activa del usuario del aparato. Naturalmente, además del sensor de temperatura, se pueden utilizar también otras unidades de ajuste, para asegurar electrónicamente, en combinación con el sensor de temperatura, el ajuste de la temperatura deseada en la ropa.

Claims (10)

1. Aparato para la modificación de la temperatura, asociada con prendas de vestir y/o equipo de protección similar, relacionado con, y que cubre, en parte, el cuerpo de una criatura viva, en particular un ser humano, y equipado con un dispositivo de generación de energía térmica y un equipo de intercambio de calor en contacto térmico con él, proporcionando energía térmica al cuerpo o extrayéndola desde el mismo, caracterizado porque dicho dispositivo de intercambio de calor es un inserto diseñado como un entubado flexible (1), que incluye y transporta un medio líquido de transmisión de calor, en el que dicho medio de transmisión de calor es conducido a través de un paso de un bloque de intercambio de calor formado dentro del dispositivo de generación de calor.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho medio de transmisión de calor consta de agua y/o de líquido anti-congelante.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho entubado que transporta un medio líquido de transmisión de calor está fabricado de tubo de silicona de 5 a 10 mm de diámetro.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de generación de energía es un quemador de propano-butano portátil de tamaño pequeño, que está dispuesto en una carcasa que está aislada térmicamente del medio ambiente, y conectado a un lado del bloque de intercambio de calor de aire/aire.

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de generación de energía térmica forma parte de otro dispositivo o aparato que está en contacto con la persona, y el entubado está conectado al dispositivo de generación de energía térmica a través de otro entubado exterior.

6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el entubado está fijado como una bobina de tubo debajo del forro interior de la ropa.

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho entubado está conducido también en las partes de la prenda que cubren los miembros.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de generación de energía térmica está constituido de forma separada en una carcasa diseñada para esa finalidad.

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha carcasa propiamente dicha está aislada térmicamente.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de generación de energía térmica está controlado por termostato.