ITVI20100290A1 - Suola per calzature perfezionata atta a consentire lo scambio termico tra almeno una zona del piede in appoggio alla suola e l'ambiente esterno - Google Patents

Description

SUOLA PER CALZATURE PERFEZIONATA ATTA A CONSENTIRE LO SCAMBIO TERMICO TRA ALMENO UNA ZONA DEL PIEDE IN APPOGGIO ALLA SUOLA E L’AMBIENTE ESTERNO.

DESCRIZIONE

L’invenzione riguarda una suola per calzature perfezionata atta a consentire lo scambio termico tra almeno una zona del piede in appoggio alla suola e l’ambiente esterno,

E’ noto che le parti del corpo umano più esposte e più sensibili alla differenza tra la temperatura interna dello stesso corpo e la temperatura dell'ambiente esterno sono i piedi, le mani, le orecchie e in genere tutte le estremità dove l’afflusso del sangue pompato dal cuore risulta ridotto.

Tale sensibilità può provocare, a seconda del periodo dell’anno, problemi non di poco conto, come il congelamento delle suddette estremità durante l’inverno e il surriscaldamento delle stesse nel periodo estivo.

Oltre tutto, gli effetti dovuti a tale variazione della temperatura sono intensificati per quanto riguarda i piedi poiché essi, durante la maggior parte della giornata, si trovano racchiusi in una calzatura. Infatti, a seconda del grado di rigidezza delle calzature, il sangue viene ulteriormente ostacolato nel suo afflusso verso il piede ed inoltre lo stesso piede à ̈ impossibilitato ad avere una corretta traspirazione nei confronti d ambiente esterno.

E’ altrettanto noto che tali effetti possono comportare alcuni inconvenienti durante il procedere a piedi della persona e in particolare quando questa svolge attività fisiche come la corsa, il ciclismo, lo scii, ecc.

Per esempio, durante la stagione estiva, quando vengono svolte principalmente attività come la corsa e il ciclismo, il fenomeno di sfregamento che si verifica tra il piede e la parte interna della calzatura amplifica l’effetto di surriscaldamento dello stesso.

Questo provoca inconvenientemente il gonfiore del piede, con la conseguente perdita di sensibilità unita a formicolio.

In egual misura, durante le stagioni invernali, quando gli atleti o le persone comuni svolgono attività come lo scii, i piedi all’interno di calzature piuttosto rigide, subiscono un estremo raffreddamento e addirittura un possibile congelamento,

Anche in questo caso, si presenta l’inconveniente della perdita di sensibilità del piede ed indolenzimento.

Per evitare tali situazioni le persone ed, in particolare, gli atleti svantaggiosamente devono periodicamente interrompere la propria attività per poter togliere le calzature e consentire una maggiore traspirazione dei piedi e un miglior afflusso di sangue negli stessi in modo da ripristinare le condizioni di normalità.

Un’ulteriore soluzione prevede l’utilizzo di specifiche sostanze, come per esempio apposite creme, che consentono di attenuare tali effetti di surriscaldamento o di raffreddamento.

Inoltre, specialmente nelle stagioni invernali, à ̈ noto l’utilizzo di appositi indumenti, come per esempio calze termiche, che consentono di ridurre tali effetti.

Tuttavia gli accorgimenti appena descritti non risultano sempre efficaci in base alla sensibilità della persona e alle condizioni meteorologiche esterne.

In ogni modo, le speciali creme che dovrebbero ridurre tali effetti devono essere spalmate sul piede comportando svantaggiosamente una minore praticità durante le operazioni di vestizione.

Inoltre, non tutte le persone sono inclini a utilizzare tali prodotti, a tacere d’altro, per il fatto che le suddette creme possono sporcare gli indumenti rovinandoli permanentemente.

Oltre a ciò, per risolvere il problema del congelamento dei piedi nel periodo invernale, esistono nel mercato degli scarponi da scii comprendenti una doppia calzatura, una esterna per agganciarsi agli scii ed una interna per accogliere il piede.

Tuttavia, anche tali particolari calzature prevedono una operazione di vestizione piuttosto problematica ed, inoltre, il fatto di avere una doppia calzatura aumenta l'ingombro e la rigidezza che la persona deve sopportare durante l’attività.

Tali inconvenienti a loro volta comportano, anche in questo caso, una perdita di sensibilità del piede.

E' altrettanto noto che negli anni sono state realizzate differenti tipologie di calzature nella cui suola sono presenti mezzi di riscaldamento e/o raffreddamento che consentono di mantenere il piede ad una determinata temperatura, in modo da evitare gli effetti di congelamento e/o surriscaldamento sopra citati.

In particolare, sono note delle calzature che all’interno della loro suola presentano un vero à ̈ proprio impianto frigorifero che consente di attuare lo scambio termico tra almeno una parte del piede e l’ambiente esterno.

Si vuole precisare che in tale sede e per tutto il presente documento con i termini “ciclo frigorifero†e “impianto frigorifero†si definiscono rispettivamente un ciclo ed un impianto che consentono lo scambio termico tra l’ambiente esterno e il piede, tale scambio termico può comprendere sia l’azione di raffreddamento del piede, che, in alternativa, l’azione di riscaldamento dello stesso piede.

Inoltre, con il termine “macchina frigorifera†si intende il particolare funzionamento dell’impianto frigorifero che consente di attuare il raffreddamento del piede, mentre con “pompa di calore†si definisce il particolare funzionamento dell’impianto frigorifero che consente di attuare il riscaldamento del piede.

Infine, con il termine “fluido frigorigeno†si intende il fluido che fluisce all’interno dell’impianto frigorifero e consente di attuare lo scambio termico tra l’ambiente esterno e il piede sia che tale impianto stia funzionando come macchina frigorifera sia che stia funzionando come pompa di calore.

Ritornando alla descrizione dell’arte nota, la maggior parte dei suddetti impianti frigoriferi comprende dei mezzi di compressione che vengono azionati mediante la pressione del piede sulla suola, Tuttavia, le calzature note, con tali impianti frigoriferi incorporati, prevedono che l'operazione di pompaggio sia eseguita solamente quando il piede va ad appoggiarsi ed esercita una pressione su una zona precisa della suola, che nella maggior parte dei casi risulta essere il tacco.

Infatti, quando il piede esercita la sua spinta nelle restanti zone della suola, i mezzi di compressione non vengono azionati, rendendo l’intero sistema inefficace e inadeguato a consentire una continua azione di scambio termico tra ambiente esterno e lo stesso piede. La presente invenzione intende superare gli inconvenienti detti.

In particolare, l’invenzione si pone lo scopo di realizzare una suola per calzatura che integra un impianto frigorifero in grado di essere azionato durante tutto il moto del piede in fase di avanzamento di una persona.

Inoltre, un altro scopo à ̈ la realizzazione di una suola per calzatura che integra un impianto frigorifero in grado di funzionare sia da macchina frigorifera, preferibilmente durante le stagioni estive, sia da pompa di calore, preferibilmente durante la stagione invernale.

Gli scopi detti sono raggiunti da una suola per calzatura che integra un impianto frigorifero avente le caratteristiche secondo la rivendicazione principale.

Ulteriori caratteristiche della suola per calzatura che integra un impianto frigorifero vengono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Vantaggiosamente una persona che utilizza tali calzature non ha bisogno di indossare appositi indumenti del tipo termici o usare specifici prodotti, come le creme termiche citate in precedenza.

Inoltre, un ulteriore vantaggio consiste nel fatto che un individuo può utilizzare la medesima calzatura, comprendente la suola dell’invenzione, per tutta la durata dell’anno, sia che la temperatura esterna sia elevante sia che tale temperatura sia molto bassa.

Questo, vantaggiosamente, à ̈ assicurato dal fatto che à ̈ possibile invertire il ciclo frigorifero in modo semplice ed intuitivo.

Ancora vantaggiosamente, la persona che indossa la calzatura comprendente la suola dell’invenzione consegue un sollievo immediato dovuto al fatto che l'impianto frigorifero inizia a funzionare e ad operare non appena la persona comincia ad avanzare a piedi. Un ulteriore vantaggio à ̈ determinato dal fatto che la frequenza con cui il piede opera la sua spinta sulla suola per l’azionamento dei mezzi di compressione risulta almeno raddoppiata rispetto a quello delle calzature con impianto frigorifero dell’arte nota.

Infine, nel periodo invernale, anche uno sciatore potrebbe utilizzare un’unica e comoda calzatura riducendo l’ingombro e la rigidità rispetto alle calzature dell’arte nota, e mantenendo al contempo la temperatura del piede adeguata al resto del corpo.

Gli scopi ed i vantaggi detti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecuzione dell’invenzione che viene data al seguito a titolo indicativo e non limitativo facendo riferimento alle allegate tavole di disegno ove:

- la fig. 1 rappresenta in forma schematica una prima vista assonometrica della suola perfezionata dell’invenzione applicata su una calzatura;

- la fig. 2 rappresenta in forma schematica una seconda vista assonometrica della suola perfezionata dell’invenzione applicata su una calzatura;

- la fig. 3 rappresenta in forma schematica la vista laterale della suola perfezionata dell’invenzione applicata su una calzatura;

- la fig. 4 rappresenta in forma schematica la vista inferiore della suola perfezionata dell’invenzione applicata su una calzatura;

- la fig. 5 rappresenta in forma schematica il gruppo di compressione della suola perfezionata dell’invenzione in configurazione di macchina frigorifera;

- la fig. 6 rappresenta in forma schematica il gruppo di compressione della suola perfezionata dell’invenzione in configurazione di pompa di calore;

- la fig. 7 rappresenta in forma schematica un polmone espansibile di un gruppo di pompaggio all’interno del quale à ̈ disposta una struttura di ritenzione;

- la fig. 8 rappresenta in forma schematica la prima fase (appoggio a terra del tacco) di avanzamento di una persona che indossa una calzatura comprendente la suola perfezionata dell’invenzione;

- la fig. 9 rappresenta in forma schematica la seconda fase (appoggio a terra della pianta) di avanzamento di una persona che indossa una calzatura comprendente la suola perfezionata dell’invenzione;

- la fig. 10 rappresenta in forma schematica la terza fase (appoggio a terra della punta) di avanzamento di una persona che indossa una calzatura comprendente la suola perfezionata dell’invenzione; - la fig. 11 rappresenta in forma schematica la quarta fase (sollevamento piede) di avanzamento di una persona che indossa una calzatura comprendente la suola perfezionata dell'invenzione. La suola per calzature perfezionata dell’invenzione à ̈ rappresentata nel suo complesso nelle figg. da 1 a 3 ove à ̈ indicata con 1.

Come si osserva, la suola 1 dell’invenzione comprende, integrato in essa, un impianto frigorifero 2 atto a consentire lo scambio termico tra almeno una zona del piede in appoggio sulla stessa suola 1 e l’ambiente esterno.

Come accennato nella descrizione d arte nota, l’impianto frigorifero 2 comprende mezzi di compressione, indicati con 3 nelle figg. 1 e 4, azionabili mediante la variazione di pressione esercitata dal piede sulla suola 1 per consentire la circolazione di un fluido frigorigeno 4 in circuito chiuso tra un gruppo di evaporazione 5 e un gruppo di condensazione 6 tramite l’interposizione di mezzi di laminazione 7. Tale circuito chiuso à ̈ atto ad attuare il così detto ciclo frigorifero.

Secondo l’invenzione, come si osserva nelle figg. 1 , 2 e 3, i mezzi di compressione 3 comprendono una camera indeformabile 31 comunicante con l’ingresso del gruppo di condensazione 6 attraverso un primo condotto 8 e con l’ingresso del gruppo di evaporazione 5 attraverso un secondo condotto 9, come si nota in fig. 4.

La camera indeformabile 31 , sempre nella forma esecutiva qui descritta e come si osserva in fig. 3, à ̈ disposta nella zona posteriore della suola 1 dell’invenzione, detta in gergo tecnico tacco 10.

Non à ̈ escluso che, in differenti forme esecutive, la suddetta camera indeformabile 31 sia disposta in corrispondenza di una differente zona della suola 1.

Inoltre, come si osserva nelle figg. 1 e 2, gli stessi mezzi di compressione 3 comprendono, nella preferita forma esecutiva, tre gruppi di pompaggio 32 ciascuno dei quali comprende a sua volta un polmone espansibile 33, posto internamente alla suddetta camera indeformabile 31 , ed un polmone comprimibile 34, posto esternamente a tale camera indeformabile 31.

Ciascuna coppia di polmoni espansibili 33 e polmoni comprimibili 34 di un medesimo gruppo di pompaggio 32 Ã ̈ connessa mediante una tubazione 35 sostanzialmente indeformabile, come si nota nelle figg.

3 e 4.

La preferita forma esecutiva dell’invenzione prevede che i tre polmoni comprimibili 34 posti esternamente alla camera indeformabile 31 siano disposti nella suola 1 in corrispondenza di tre zone distinte. In particolare, come si osserva in fig. 3, uno dei suddetti tre gruppi di pompaggio 32 presenta il proprio polmone comprimibile 34 disposto nella zona posteriore (tacco 10) della suola 1, sostanzialmente al di sopra della suddetta camera indeformabile 31 , e i restanti due gruppi di pompaggio 32 presentano i propri polmoni comprimibili 34 disposti nelle due zone anteriori laterali tra loro contrapposte della suola 1 , come si nota in fig. 4.

In questo modo, per tutto il tempo di avanzamento a piedi della persona e durante l’intero periodo di appoggio a terra della suola 1 almeno uno dei tre gruppi di pompaggio 32 viene sollecitato in modo da azionare costantemente i mezzi di compressione 3, come verrà spiegato meglio di seguito.

I suddetti tre polmoni comprimibili 34, in differenti forma esecutive dell’invenzione non descritte e non rappresentate, potrebbero essere disposti in zone differenti rispetto a quelle della preferita forma esecutiva, purché i mezzi di compressione 3 siano azionati costantemente durante l’avanzamento a piedi dell’individuo.

Inoltre, in forme esecutive alternative, potrebbe essere previsto un numero inferiore o superiore di gruppi di pompaggio 32 rispetto a quelli della forma esecutiva preferita.

In generale, ciascuno dei gruppi di pompaggio 32 à ̈ atto a realizzare la circolazione di un fluido ausiliario 11 dal polmone comprimibile 34 al polmone espansibile 33 in modo da consentire l’aumento del volume del suddetto polmone espansibile 33 e la riduzione, di conseguenza, del volume interno della camera indeformabile 31.

Come à ̈ noto la diminuzione del volume della suddetta camera indeformabile 31 consente di comprimere il fluido frigorigeno 4 al suo interno, con lo scopo di spingerlo verso l’esterno lungo un canale di sfogo che in questo caso può essere o il primo o il secondo condotto, rispettivamente indicati con 8 e 9 in fig. 4.

La circolazione del fluido ausiliario 11 dal polmone comprimibile esterno 34 al polmone espansibile interno 33 si verifica quando la pressione esercitata dal piede sulla suola 1 comprime lo stesso polmone comprimibile 34, forzando, come già detto, il polmone espansibile 33 ad espandersi.

Al contrario, quando la pressione sul polmone comprimibile 34, di uno dei gruppi di pompaggio 32, decresce, il fluido ausiliario 11 tende a rifluire dal polmone espansibile 33 al polmone comprimibile 34, in quanto entrambi i polmoni sono realizzati in modo tale da riacquistare, almeno in parte, la loro conformazione naturale.

Di conseguenza, il volume interno della camera indeformabile 31 aumenta nuovamente generando una diminuzione di pressione che consente al fluido frigorigeno 4 di rifluire all'interno della stessa.

In particolare, per consentire ai due polmoni 33 e 34 di ogni gruppo di pompaggio 32 di ritornare alla loro conformazione naturale, nella preferita forma esecutiva, essi sono realizzati con un materiale elastico preformato, come per esempio un materiale siliconico trattato con platino, il quale può essere forzato ad espandersi nel caso del polmone espansibile 33 e a contrarsi nel caso del polmone comprimibile 34.

Perciò, ciascun polmone espansibile 33, durante la fase di ritorno alla propria forma naturale, tende a spingere fuori il fluido ausiliari 11 che si trovava al suo interno, il quale a sua volta fluisce verso il relativo polmone comprimibile 34.

Ulteriormente, la preferita forma esecutiva dell’invenzione, come si osserva in fig. 7, prevede che i polmoni espansibili 33 al loro interno comprendano una struttura di ritenzione 12 atta ad impedire la diminuzione del volume dello stesso polmone espansibile 33 oltre un predefinito limite inferiore.

Questo consente di evitare che, nel caso ci siano più polmoni espansibili 33 all’interno della camera indeformabile 31 , come per la preferita forma esecutiva dell’invenzione, uno di esso in fase di espansione forzi la compressione dei restanti, oltre il predetto limite inferiore.

Tale limitazione scongiura il fatto che l’espansione di un polmone espansibile 33 venga neutralizzata con la compressione dei restanti polmoni espansibili 33, non realizzando perciò la diminuzione del volume interno della camera indeformabile 31 e quindi non consentendo la compressione e la spinta verso l’esterno del fluido frigorigeno 4.

Per quanto riguarda il gruppo di condensazione 6, come si osserva nelle figg. 1 e 3, esso comprende una tubazione a serpentina 61 disposta in prossimità della superficie esterna della suola 1 , che nella preferita forma esecutiva corrisponde al bordo del tacco 10, in modo da consentire lo scambio termico tra il fluido frigorigeno 4 e l’ambiente esterno.

In differenti forme esecutive tale gruppo di condensazione 6 potrebbe essere realizzato in modo differente e disposto non in corrispondenza del bordo del tacco 10, purché esso consenta di attuare lo scambio termico con l’ambiente esterno.

Come si nota nelle figg. 1 , 2 e 4, allo stesso modo il gruppo di evaporazione 5, nella preferita forma esecutiva qui descritta, comprende una tubazione a serpentina 51 che si estende nella suola 1 in modo da consentire lo scambio termico tra il fluido frigorigeno 4, che scorre al suo interno, e la pianta del piede.

In particolare, la preferita forma esecutiva, prevede che la suddetta tubazione a serpentina 51, che costituisce il gruppo evaporatore 5, si estenda principalmente in corrispondenza della parte anteriore della suola 1 , detta in gergo tecnico punta 13, in modo che avvenga il suddetto scambio termico tra il fluido frigorigeno 4 e la parte anteriore della pianta del piede in prossimità delle dita.

Tuttavia, non à ̈ escluso che in differenti forme esecutive tale gruppo di evaporazione 5 si estenda anche in zone differenti della suola 1 dell'invenzione.

Per quanto riguarda il primo e il secondo condotto 8 e 9, che consentono la comunicazione della camera indeformabile 31 rispettivamente con il gruppo di condensazione 6 e il gruppo di evaporazione 5, ciascuno di essi à ̈ dotato di una valvola unidirezionale 14 e 15 in modo da stabilire un unico verso di circolazione del fluido frigorigeno 4 al loro interno e quindi da o alla camera indeformabile 31 , in modo da impedire il riflusso nel verso opposto.

In particolare, la prima valvola unidirezionale 14 disposta nel primo condotto 8 deve permettere lo scorrimento in senso opposto della seconda valvola unidirezionale 15 disposta nel secondo condotto 9 in modo da stabilire la circolazione del suddetto fluido frigorigeno 4 lungo il circuito chiuso in uno o nell’altro verso a secondo di che tipo di impianto frigorifero 2 si voglia realizzare (macchina frigorifera o pompa di calore).

Preferibilmente ma non necessariamente, come si osserva in fig. 4, ciascuno dei due condotti 8 e 9 Ã ̈ connesso alla camera indeformabile 31 mediante due tubazioni di raccordo, rispettivamente 81 e 82 per il primo condotto 8 e 91 e 92 per il secondo condotto 9, ognuna delle quali contiene una valvola unidirezionale 141 , 142 e 151 e 152, visibili nelle figg. 5 e 6.

Sia le due valvole unidirezionali 141 e 142 appartenenti al primo condotto 8 che quelle 151 e 152 disposte nel secondo condotto 9 permettendo il flusso del fluido frigorigeno 4 secondo versi tra loro contrapposti.

In questo modo, la preferita forma esecutiva prevede particolari mezzi di inversione del flusso, rispettivamente 16 e 17, disposti sia in corrispondenza delle due valvole unidirezionali 141 , 142 del primo condotto 8 che in corrispondenza delle due valvole unidirezionali 151 e 152 del secondo condotto 9, i quali consentono di impostare selettivamente una prima configurazione, come schematizzato in fig.

5, che consente di realizzare una macchina frigorifera ed una seconda configurazione, come schematizzato in fig. 6, che consente di realizzare una pompa di calore.

In particolare, sempre come si può osservare in fig. 5, la prima configurazione prevede che sia consentita unicamente la circolazione del fluido frigorigeno 4 dalla camera indeformabile 31 al gruppo di condensazione 6, indicata con la feccia A, e dal gruppo di evaporazione 5 alla camera indeformabile 31 , indicata con la freccia B, bloccando mediante i suddetti mezzi di inversione 16 e 17, rispettivamente la tubazione di raccordo 82 del primo condotto 8 e la tubazione di raccordo 92 del secondo condotto 9, comprendenti le valvole unidirezionali 142 e 152 che consentirebbe il flusso nel verso opposto.

Tale prima configurazione, come già accennato, consente perciò di realizzare una macchina frigorifera utilizzabile preferibilmente nel periodo estivo per diminuire la temperatura del piede.

Al contrario, tramite i suddetti mezzi di inversione 16 e 17 Ã ̈ possibile impostare la seconda configurazione, rappresentata nella schematizzazione di fig. 6, secondo la quale sono percorribili dal fluido frigorigeno 4 le tubazioni di raccordo 82 e 92 rispettivamente del primo e del secondo condotto 8 e 9, frecce C e D, nelle quali sono disposte le valvole unidirezionali 142 e 152 che consentono la circolazione dello stesso fluido frigorigeno 4 dalla camera indeformabile 31 al gruppo di evaporazione 5 e dal gruppo di condensazione 6 alla camera indeformabile 31 , bloccando le relative valvole unidirezionali 141 e 151 disposte nelle altre due tubazioni di raccordo 81 e 91.

Tale seconda configurazione consente perciò la realizzazione di una pompa di calore per l’uso preferibilmente invernale in modo da innalzare la temperatura del piede e evitarne il congelamento.

In differenti forme esecutive qui non descritte, sia il primo e che il secondo condotto 8 e 9 potrebbero prevedere un'unica valvola unidirezionale 14 e 15, in modo che l'impianto frigorifero 2 preveda solo il flusso del fluido frigorigeno 4 dalla camera indeformabile 31 al gruppo di condensazione 6 e dal gruppo di evaporazione 5 alla camera indeformabile 31 per la realizzazione di una macchina frigorifera oppure solo il flusso del fluido frigorigeno 4 dal gruppo di condensazione 6 alla camera indeformabile 31 e il flusso del fluido frigorigeno 4 dalla camera indeformabile 31 al gruppo di evaporazione 5, per la realizzazione di una pompa di calore.

Ancora, una forma esecutiva alternativa dell'invenzione, non descritta e non rappresentata, potrebbe, infine, prevedere che in ciascuno dei due condotti 8 e 9 sia disposta una valvola unidirezionale del tipo invertibile, ciascuna delle quali à ̈ provvista di mezzi di inversione del flusso che consentono l’impostazione selettiva di una prima configurazione per la realizzazione di una macchina frigorifera e di una seconda configurazione per la realizzazione di una pompa di calore, come detto per la forma esecutiva preferita.

Preferibilmente ma non necessariamente il fluido frigorigeno 4 che circola all’interno de impianto à ̈ freon R-22.

Non à ̈ escluso che in differenti forme esecutive siano utilizzate altre sostanze per fungere da fluido frigorigeno 4.

Per quanto riguarda II fluido ausiliari 11 , la preferita forma esecutiva, prevede che esso sia un gas.

Anche in questo caso altri fluidi possono essere utilizzati come fluidi ausiliario 11.

Infine, per quanto riguarda i mezzi di laminazione 7, essi nella preferita forma esecutiva come si osserva in fig. 4 comprendono un tubo capillare 71 disposto tra il gruppo di condensazione 6 e il gruppo di evaporazione 5.

Operativamente, una persona che indossa le calzature 100, rappresentate in fig. 3, comprendenti la suola perfezionata 1 dell’invenzione, ha la possibilità, mediante i mezzi di inversione del flusso 16 e 17 comandabili esternamente mediante per esempio un selettore non rappresentato nelle figure, di selezionare il tipo di funzionamento desiderato dell’impianto frigorifero 2 e quindi il verso di circolazione del fluido frigorigeno 4 all’interno del circuito chiuso che costituisce lo stesso impianto.

In particolare, nel periodo estivo la persona che indossa le suddette calzature 100 selezionerà preferibilmente il funzionamento come macchina frigorifera, mentre, nel periodo invernale, selezionerà preferibilmente il funzionamento come pompa di calore.

Quando la persona comincia ad avanzare a piedi o di corsa, il movimento che affronta il piede P può essere schematizzato sostanzialmente in quattro fasi, rappresentate rispettivamente nelle figg. da 8 a 11 .

Durante la prima fase di avanzamento, come si nota in fig. 8, il piede P, mediante l’interposizione della suola 1 , va in appoggio con il terreno T in corrispondenza della parte posteriore (tacco 10) della stessa suola 1 .

In questo modo, la pressione esercitata dal corpo della persona in corrispondenza del tacco 10 tende a comprimere il polmone comprimibile 34 disposto al di sopra della camera indeformabile 31 come visibile in fig. 8.

Tale polmone comprimibile 34, come visto in precedenza, spinge il fluido ausiliario 11 verso il relativo polmone espansibile 33, come indicato dalle frecce, disposto all’interno della camera indeformabile 31, che viene forzato ad aumentare di volume, diminuendo, di conseguenza, il volume interno della camera indeformabile 31.

Come già descritto e come ben noto la diminuzione del volume nella camera indeformabile 31 consente di comprimere il fluido frigorigeno 4 al suo interno, il quale tende a fluire verso una zona esterna a più bassa pressione.

La suddetta zona esterna può essere, come visto in precedenza, il gruppo di condensazione 6 o il gruppo evaporare 5, a seconda di quale configurazione à ̈ stata selezionata.

Tralasciando in questa sede la spiegazione dettagliata delle ulteriori fasi a cui à ̈ sottoposto il fluido frigorigeno 4 nell’impianto frigorifero 2, in quanto il ciclo frigorifero à ̈ ben noto, ci si vuole soffermare su cosa succede all’interno della camera indeformabile 31 quando il peso del corpo viene spostato dal tacco 10 verso la punta della suola 1, come schematizzato nelle figg. 9 e 10.

In particolare, come si osserva in fig. 10, quando il piede P tende ad essere disposto sostanzialmente parallelo al terreno T durante il suo avanzamento, la pressione sul tacco 10 della suola 1 diminuisce fino ad esaurirsi e il polmone comprimibile 34 precedentemente compresso, di conseguenza, tende a ritornare alla sua forma naturale.

Tale situazione consente anche al polmone espansibile 33, disposto internamente alla suddetta camera indeformabile 31, di ritornare sostanzialmente alla sua conformazione naturale spingendo, di conseguenza, il fluido ausiliario 11 verso il suddetto polmone comprimibile 34, come indicato dalle frecce.

In questo modo il volume interno della camera indeformabile 31 tende ad aumentare nuovamente consentendo l’afflusso del fluido frigorigeno 4, giunto al termine del suo ciclo.

Inoltre, continuando con l'avanzamento, come si osserva in fig. 10, il piede P tende a piegarsi in avanti, esercitando una maggiore pressione in corrispondenza della parte anteriore della suola 1 dove sono disposti i due polmoni comprimibili 34 dei due rimanenti gruppi di pompaggio 32.

Di conseguenza, come si osserva in fig. 10, tali polmoni comprimibili 34 tendono ad essere schiacciati, permettendo al fluido ausiliario 11 di fluire all'interno dei relativi polmoni espansibili 33, presenti all’interno della camera indeformabile 31, come indicato dalle frecce. A questo punto, ancora una volta, il volume della camera indeformabile 31 diminuisce e il fluido frigorigeno 4 viene compresso subendo una spinta verso l’esterno, in modo da ricominciare il ciclo frigorifero.

Infine, l’ultima fase che il piede P deve affrontare durante il suo avanzamento prevede il suo sollevamento rispetto al terreno T, come rappresentato in fig. 11.

In tale fase i due polmoni comprimibili 34, precedentemente schiacciati, tendono a ritornare alla loro forma naturale così come i relativi polmoni espansibili 33, permettendo al fluido ausiliario 11 di rifluire negli stessi polmoni comprimibili 34.

Di conseguenza, ancora una volta, il volume interno della camere indeformabile 31 tende ad aumentare, consentendo al fluido frigorigeno 4 di rifluire al suo interno.

Tali quattro fasi che il piede P affronta durante l’avanzamento vengono ripetute ad ogni passo, consentendo all’impianto frigorifero 2 di funzionare in modo continuativo.

Inoltre, si vuol far notare che vantaggiosamente la posizione dei due polmoni comprimibili 34 posti nelle zone anteriori laterali della suola 1 consente l’azionamento dei mezzi di compressione 3 a prescindere da come la persona appoggia il piede a terra e quindi a prescindere dalla sua postura in quanto il raggio di azione di tali polmoni comprimibili 34 à ̈ in grado di coprire sostanzialmente l’intera superficie anteriore della suola 1.

Quindi assieme al polmone comprimibile disposto nel tacco 10 si riesce a coprire sostanzialmente tutta la superficie della suola 1 consentendo di azionare costantemente i mezzi di compressione 3 dell’impianto frigorifero 2.

In base a quanto detto si comprende quindi che la suola perfezionata 1 dell’invenzione raggiungono tutti gli scopi prefissati.

In particolare l’invenzione raggiunge lo scopo di realizzare una suola per calzatura che integra un impianto frigorifero in grado di essere azionato durante tutto il moto del piede in fase di avanzamento di un individuo.

Inoltre, un altro scopo raggiunto à ̈ la realizzazione di una suola per calzatura che integra un impianto frigorifero in grado di funzionare sia da macchina frigorifera durante le stagioni estive sia da pompa di calore durante la stagione invernale.

In fase esecutiva, alla suola perfezionata dell’invenzione, potranno essere apportate varianti esecutive che, quantunque non rappresentate e non descritte in questa sede, qualora dovessero rientrare nel contenuto delle rivendicazioni che seguono, saranno tutte da ritenersi protette dal presente brevetto.

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Suola per calzature (1 ) del tipo comprendente un impianto frigorifero (2) atto a consentire lo scambio termico tra almeno una zona del piede (P) in appoggio su detta suola (1 ) e l’ambiente esterno, detto impianto frigorifero (2) prevedendo mezzi di compressione (3) azionabili mediante la variazione di pressione esercitata da detto piede (P) su detta suola (1) per consentire la circolazione di un fluido frigorigeno (4) in circuito chiuso tra un gruppo di evaporazione (5) e un gruppo di condensazione (6) tramite l’interposizione di mezzi di laminazione (7); caratterizzato dal fatto che detti mezzi di compressione (3) comprendono: - una camera indeformabile (31 ) comunicante con l’ingresso di detto gruppo di condensazione (6) attraverso un primo condotto (8) e con l’ingressodi detto gruppo di evaporazione (5) attraverso un secondo condotto (9); - almeno un gruppo di pompaggio (32) che comprende un polmone espansibile (33) posto internamente a detta camera indeformabile (31 ) ed un polmone comprimibile (34) posto esternamente a detta camera indeformabile (31 ), connessi tra loro mediante una tubazione (35) sostanzialmente indeformabile, detto gruppo di pompaggio (32) essendo atto a realizzare la circolazione di un fluido ausiliario (11 ) da detto polmone comprimibile (34) a detto polmone espansibile (33) per far fluire detto fluido frigorigeno (4) all’esterno di detta camera indeformabile (31 ) quando detta pressione esercitata da detto piede (P) su detta suola (1 ) comprime detto polmone comprimibile (34) e forza detto fluido ausiliario (11 ) in detto polmone espansibile (33), detto gruppo di pompaggio (32) essendo atto a realizzare anche la circolazione di detto fluido ausiliario (11 ) da detto polmone espansibile (33) a detto polmone comprimibile (34) per consentire ad entrambi detti polmoni (33, 34) di riassumere almeno in parte la loro conformazione naturale e permettere a detto fluido frigorigeno (4) di rifluire all’interno di detta camera indeformabile (31 ) quando detta pressione su detto polmone comprimibile (34) decresce.
2. 2) Suola (1 ) secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzata dai fatto che detto almeno un gruppo di pompaggio (32) sono tre gruppi di pompaggio (32) che presentano i relativi polmoni espansibili (33) disposti internamente a detta camera indeformabile (31 ) e detti polmoni comprimibili (34) disposti esternamente a detta camera indeformabile (31 ) in corrispondenza di tre zone distinte di detta suola (1 )· 3) Suola (1 ) secondo la rivendicazione 2) caratterizzata dal fatto che uno di detti tre gruppi di pompaggio (32) presenta il proprio polmone comprimibile (34) disposto nella zona posteriore (10) di detta suola (1 ) sostanzialmente al di sopra di detta camera indeformabile (31) e i restanti due gruppi di pompaggio (32) presentano i propri polmoni comprimibili (34) disposti nelle due zone anteriori laterali tra loro contrapposte di detta sola (1 ). 4) Suola (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto polmone espansibile (33) di detto almeno un gruppo di pompaggio (32) comprende al suo interno una struttura di ritenzione (12) atta ad impedire la diminuzione del volume di detto polmone espansibile (33) oltre un predefinito limite inferiore. 5) Suola (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto gruppo di condensazione (6) comprende una tubazione a serpentina (61 ) disposta in prossimità della superficie esterna di detta suola (1 ) per consentire lo scambio termico tra detto fluido frigorigeno (4) e l'ambiente esterno. 6) Suola (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto gruppo di evaporazione (5) comprende una tubazione a serpentina (51 ) che si estende sostanzialmente nella parte anteriore di detta suola (1 ) per consentire 10 scambio termico tra detto fluido frigorigeno (4) e detto piede. 7) Suola (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che in detto primo condotto (8) e in detto secondo condotto (9) à ̈ disposta almeno una valvola unidirezionale tale da stabilire in detti condotti (8, 9) versi di circolazione di detto fluido frigorigeno (4) tra loro contrapposti. 8) Suola (1 ) secondo la rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che dette valvole unidirezionali comprendono una prima valvola unidirezionale (14) disposta in detto primo condotto (8) che consente il flusso di detto fluido frigorigeno (4) da detta camera indeformabile (31 ) a detto gruppo di condensazione (6) e una seconda valvola unidirezionale (15) disposta in detto secondo condotto (9) che consente il flusso di detto fluido frigorigeno (4) da detto gruppo di evaporazione (5) a detta camera indeformabile (31 ) per la realizzazione di una macchina frigorifera. 9) Suola (1 ) secondo la rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che dette valvole unidirezionali comprendono una prima valvola unidirezionale (14) disposta in detto primo condotto (8) che consente 11 flusso di detto fluido frigorigeno (4) da detto gruppo di condensazione (6) a detta camera indeformabile (31 ) e una seconda valvola unidirezionale (15) disposta in detto secondo condotto (9) che consente il flusso di detto fluido frigorigeno (4) da detta camera indeformabile (31 ) a detto gruppo di evaporazione (5) per la realizzazione di una pompa di calore. 10) Suola (1 ) secondo la rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti condotti (8, 9) à ̈ connesso a detta camera indeformabile (31) mediante due tubazioni di raccordo (81 , 82; 91 , 92) ognuna delle quali contiene una valvola unidirezionale (141 , 142; 151 , 152) aventi versi di flusso contrapposti, detto impianto frigorifero (2) essendo dotato inoltre di mezzi di inversione del flusso (16, 17) atti a permettere l’impostazione selettiva di una prima configurazione per la realizzazione di una macchina frigorifera quando à ̈ consentita unicamente la circolazione di detto fluido frigorigeno (4) da detta camera indeformabile (31) a detto gruppo di condensazione (6) e da detto gruppo di evaporazione (5) a detta camera indeformabile (31) e di una seconda configurazione per la realizzazione di una pompa di calore quando à ̈ consentita unicamente la circolazione di detto fluido frigorigeno (4) da detta camera indeformabile (31) a detto gruppo di evaporazione (5) e da detto gruppo di condensazione (6) a detta camera indeformabile (31). 11) Suola (1) secondo la rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che dette valvole unidirezionali (14, 15) sono del tipo invertibile dotate di mezzi di inversione del flusso atti a permettere l’impostazione selettiva di una prima configurazione per la realizzazione di una macchina frigorifera quando à ̈ consentita unicamente la circolazione di detto fluido frigorigeno (4) da detta camera indeformabile (31) a detto gruppo di condensazione (6) e da detto gruppo di evaporazione (5) a detta camera indeformabile (31) e di una seconda configurazione per la realizzazione di una pompa di calore quando à ̈ consentita unicamente la circolazione di detto fluido frigorigeno (4) da detta camera indeformabile (31) a detto gruppo di evaporazione (5) e da detto gruppo di condensazione (6) a detta camera indeformabile (31). Per incarico.