k

19

˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

k 2 153 305 kN´umero de solicitud: 009802332 kInt. Cl. : A41D 13/005

11 N´ umero de publicaci´on: 21

7

51

˜ ESPANA

A41D 27/28

k

12

SOLICITUD DE PATENTE

k

71 Solicitante/s: NTE, S.A.

k

72 Inventor/es: Elvira Ca˜ nas, Jordi y

k

74 Agente: D´ avila Baz, Angel

22 Fecha de presentaci´ on: 06.11.1998

43 Fecha de publicaci´ on de la solicitud: 16.02.2001

43 Fecha de publicaci´ on del folleto de la solicitud:

16.02.2001

k

Can Mal` e, s/n 08186 Lli¸ca d’Amunt, Barcelona, ES

k

Pastor Vinader, Miquel

k

k kResumen:

54 T´ıtulo: Procedimiento y prenda para la refrigeraci´ on del cuerpo humano. 57

ES 2 153 305 A1

Procedimiento y prenda para la refrigeraci´ on del cuerpo humano, que consiste en formar sobre la superficie del cuerpo a refrigerar una serie de conductos de peque˜na secci´on (2), limitados entre la superficie 7 del cuerpo y una l´amina exterior (6) flexible e impermeable. A trav´es de estos conductos se impulsa una corriente de aire. Los conductos (2) se conforman sobre la superficie interna de una prenda constituida por una l´amina flexible impermeable y naturaleza preferentemente el´astica.

Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

A1

1

ES 2 153 305 A1

DESCRIPCION Procedimiento y prenda para la refrigeraci´on del cuerpo humano. La presente invenci´on se refiere a un procedimiento para la refrigeraci´on del cuerpo humano, que permite la creaci´on individualizada de un microclima alrededor del cuerpo de una persona, adecuado para lograr unas condiciones de refrigeraci´on y confort adecuadas. La invenci´on incluye tambi´en una prenda mediante la que puede llevarse a cabo dicho procedimiento. Bajo ciertas condiciones ambientales y durante ciertas actividades que realiza el ser humano, existe la necesidad de acondicionar el lugar donde se desenvuelve dicha actividad. Alguna de estas actividades son llevadas a cabo en lugares que, bien por ser al aire libre o bien por las caracter´ısticas del lugar, no hacen posible su acondicionamiento para que cualquier persona realice dichas actividades bajo condiciones de confort. En algunos casos no es posible acondicionar el lugar ni siquiera para que la actividad se produzca bajo un estr´es clim´atico peque˜ no. Actualmente, en ciertas actividades humanas esta imposibilidad de acondicionamiento del lugar hace que la persona sufra condiciones fuera del confort o tenga que someterse a cierto estr´es clim´atico durante un tiempo breve. La estrategia seguida en estos casos hoy en d´ıa es la protecci´on pasiva del sujeto que realiza la actividad. Otra estrategia implica utilizar sistemas que consumen mucha energ´ıa para acondicionar el aire en un traje ancho que lleva puesto el sujeto y que por lo tanto limita la movilidad, tanto por el traje como por el equipo auxiliar necesario. El objeto de la presente invenci´ on es un procedimiento que permita la creaci´on de un microclima alrededor de la persona, por medio de un tipo de prenda que potencia la sudoraci´ on natural del cuerpo y que no limita la movilidad del usuario. Con el procedimiento de la invenci´ on se permite que el usuario disfrute de un acondicionamiento de aire que puede ser port´atil y que no implica el acondicionamiento del lugar donde se realiza la actividad. El procedimiento de la invenci´ on tiene aplicaci´on en actividades que no permiten un acondicionamiento de la zona donde se desarrolla la actividad por diferentes razones. A t´ıtulo de ejemplo no limitativo podr´ıamos citar la conducci´ on de motocicletas en ciertas zonas donde se dan temperaturas altas con humedades medias o altas; el mantenimiento en ciertos hornos de cocci´ on, donde la puerta del horno a condiciones ambientales implica un costo excesivamente elevado; o actividades militares o de vigilancia policial que implican tiempos de espera excesivos en condiciones ambientales no ideales, que pueden provocar falta de confort o un estr´es corporal demasiado alto. En todas estas actividades y otras, el procedimiento de la invenci´on permite una climatizaci´on port´ atil alrededor del usuario. El objeto de la presente invenci´ on es proporcionar un procedimiento para la refrigeraci´ on del cuerpo humano que facilite el dise˜ no de un sistema de refrigeraci´ on port´ atil e individual, siendo dicho procedimiento de utilidad en lugares donde 2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

el acondicionamiento de la zona de actividad de la persona es o bien poco efectivo o costoso econ´omicamente. El procedimiento de la invenci´on consiste en formar sobre la superficie de la zona del cuerpo a refrigerar una serie de pasajes o conductos de peque˜ na altura, que quedan limitados entre el cuerpo y una l´ amina exterior flexible e impermeable. A trav´es de estos canales se impulsa una corriente de aire que circula en contacto con la piel de usuario y act´ ua como refrigerante de la misma, siendo este aire extra´ıdo por puntos concretos de los pasajes, preferentemente situados en coincidencia con el final de los mismos. Los pasajes citados est´an definidos por canales de peque˜ na altura formados en la cara interior de l´amina impermeable y aplicados sobre el cuerpo. El procedimiento de la invenci´on permite mejorar as´ı la refrigeraci´on del cuerpo humano, mediante un proceso energ´eticamente eficiente, que permite la portabilidad del sistema de refrigeraci´on y que por su dise˜ no no dificulta la movilidad del sujeto que realiza la actividad. El procedimiento se basa en la potenciaci´ on del intercambio de agua entre la piel del sujeto que realiza la actividad y el aire circundante. El cuerpo humano tiene mecanismos naturales de evacuaci´on de calor para mantener la temperatura corporal dentro de unos m´ argenes seguros. B´asicamente, dos mecanismos son los m´as importantes: uno es el intercambio de calor sensible y el otro el intercambio de calor latente. El intercambio de calor sensible consiste en el transporte de calor por diferencia de temperatura entre la piel y el medio circundante. El intercambio de calor latente se produce por la evaporaci´ on de agua de la piel hacia el ambiente circundante, es decir, la evaporaci´on de sudor sobre la piel. El procedimiento amplifica la evaporaci´ on mejorando el intercambio de agua entre piel y ambiente. En el proceso de dise˜ no del procedimiento se ha analizado el cuerpo humano como un intercambiador de calor sensible y latente y se ha mejorado su funcionamiento utilizando alg´ un elemento externo que potencia el intercambio de calor latente. La idea b´ asica del procedimiento de la invenci´on es la circulaci´on de aire alrededor del cuerpo a trav´es de unos minicanales. Estos minicanales tienen como objetivo hacer circular el aire en un envoltorio alrededor del cuerpo lo mas pr´ oximo posible a la superficie de la piel. El dise˜ no de esta circulaci´ on de aire se ha producido en base a la optimizaci´ on del intercambio de agua corporal en unos canales de aire alrededor del cuerpo. La ley de Fick modela el intercambio de agua entre dos zonas de diferente concentraci´on de humedad por la siguiente expresi´ on: ∂(c2 -c1 ) ∂h donde S es la superficie de intercambio (en este caso la superficie de la piel por donde transcurre el aire que se hace circular alrededor del cuerpo), D es el coeficiente de difusi´ on del agua en fase vapor, h es la distancia a la que se produce el intercambio de agua en fase vapor que en el caso de los minicales se puede aproximar a la altura de J = SD

3

ES 2 153 305 A1

los canales y ci es la concentraci´on de agua vapor en el medio i (en nuestro caso i = 2, concentraci´on en la piel y i = 1, concentraci´ on en el aire). El t´ermino J proporciona los gramos de agua que se intercambian por unidad de tiempo. Es evidente que cuanto mayor sea el valor de J mas intercambio de calor se produce entre la piel y el ambiente. Si artificialmente se potencia este intercambio, el cuerpo humano podr´a resistir ambientes clim´aticamente fuera del confort. Est´a claro que una circulaci´ on de aire alrededor de una superficie de piel S, absorber´ a m´ as agua cuanto mas peque˜ na sea la magnitud h, esto es, la altura del canal, tomando como condici´ on previa que la concentraci´on de agua en el aire sea m´ as peque˜ na que la concentraci´on de agua sobre la piel. De todo esto u ´ltimo se desprende la necesidad de tener canales lo mas pr´oximos a la piel como sea posible. Tambi´en es objeto de la invenci´on proporcionar una prenda para la refrigeraci´ on del cuerpo humano, mediante el procedimiento antes descrito. Esta prenda podr´ a cubrir total o parcialmente el cuerpo y est´a constituida por una l´ amina flexible e impermeable, de naturaleza preferentemente el´astica y dimensionada para acoplarse ajustadamente al cuerpo. Esta l´ amina dispone por su superficie interna de una serie de minicanales de peque˜ na altura que parten de una c´ amara de distribuci´ on y presentan al menos una desembocadura final. Los minicanales citados pueden estar constituidos mediante hilos de peque˜ no grosor que van longitudinalmente fijados sobre la superficie interna de la l´ amina flexible, partiendo dichos hilos de la c´amara de distribuci´ on y discurriendo sensiblemente paralelos entre s´ı. Por debajo de la prenda es posible llevar otras prendas con fibras porosas, como el algod´ on, cuando se quiere potenciar el intercambio de agua. El uso de esta prenda por debajo de la prenda de la invenci´ on no perjudica el intercambio y evita que un choque t´ermico pueda dar problemas musculares. Cuando la prenda es utilizada en invierno, puede disponerse por debajo de ella una prenda impermeable, evitando as´ı que la piel se reseque excesivamente. En este caso no se potenciar´a el intercambio de agua, siendo la prenda de la invenci´on utilizada u ´nicamente como distribuidor para el intercambio de calor sensible. Es importante destacar que la potenciaci´ on de la sudoraci´on implica una p´erdida h´ıdrica corporal que se deber´ a tener en cuenta para no sobrepasar l´ımites que pudieran llevar a una deshidrataci´ on. El disponer de canales pr´ oximos a la piel permite que el traje o prenda de distribuci´on de aire sea c´omoda de llevar y no dificulte el movimiento del sujeto. Esta u ´ltima condici´on adem´ as impone que la distribuci´ on se realice a trav´es de canales y no de una pel´ıcula alrededor de la superficie cut´ anea a cubrir. La utilizaci´on de canales no influye en el intercambio de calor, pero mejora la flexibilidad de la prenda y por ende facilita el movimiento del sujeto. Queda claro que el uso de una prenda compuesta por minicanales envolviendo partes del

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

cuerpo humano para distribuir aire es un m´etodo energ´eticamente eficiente y que no dificulta los movimientos de la persona. En cualquier caso, el sujeto puede llevar cualquier prenda encima de la prenda objeto de la invenci´on. En el caso en el que el calor irradiado por el sol pueda ser importante, la prenda objeto de la invenci´on deber´ a ser cubierta por una prenda aislante (por ejemplo, una plantilla de pl´ astico aluminizado). Los valores de la altura h deseables deber´ıan estar en torno a unos cuantos mil´ımetros, por ejemplo 3 mil´ımetros equilibr´ andose la eficacia en la transferencia t´ermica y la ca´ıda de presi´ on del aire circulante. Los valores de la superficie a cubrir depender´ a de la aplicaci´ on, pero b´ asicamente deber´ıa distinguirse entre un chaleco o un traje entero. El valor de caudal de aire necesario para refrigerar un motorista en conducci´ on en verano en la costa mediterr´ anea podr´ıa ser de 30 m3 /h y utilizando simplemente el chaleco. En otras condiciones, variar´ıa o bien el caudal o bien las condiciones de aire. El uso de aire directo del ambiente circundante ya produce una evacuaci´ on de calor nada despreciable, aunque un acondicionamiento del aire que se introduce por los minicanales mejora a´ un m´ as el intercambio. El procedimiento de la invenci´ on se llevar´a a cabo con los siguientes pasos: a) impulsi´on de aire hacia los minicanales con o sin acondicionamiento (calentamiento o enfriamiento con o sin humedad reducida y de manera manual o autom´atica) de dicho aire; b) distribuci´ on de aire a trav´es de minicanales sobre una superficie cut´ anea que depende del calor a evacuar y teniendo estos minicanales una altura de unos mil´ımetros; c) evacuaci´on del aire introducido por lugares concretos de la prenda evitando las fugas de aire a lo largo de los minicanales. Las caracter´ısticas de la invenci´on se exponen seguidamente con ayuda de los dibujos adjuntos, en los que se muestra un ejemplo de realizaci´on no limitativo. En los dibujos: La figura 1 es una perspectiva esquem´ atica de una prenda constituida de acuerdo con la invenci´on, en forma de chaleco, mostrando la distribuci´ on de canales. La figura 2 es una secci´on transversal de uno de los minicanales de la prenda de la figura 1, aplicado sobre la piel de un usuario. En la figura 1 se representa una prenda 1, en forma de chaleco que est´a constituida por una l´ amina flexible, el´ astica y ligeramente impermeable. En la superficie interna de esta prenda se conforman minicanales 2 que parten de un colector o c´amara de distribuci´ on 3 a la que se suministrar´ a aire acondicionado o no a trav´es de un conducto de entrada 4. Cada uno de los minicanales 2 est´a constituido mediante fibras o hilos 5 de peque˜ no grosor que van unidos a la superficie interna de la l´ amina flexible e impermeable 6 que configurar´ a la prenda. Los hilos o fibras 5, con la ejecuci´ on mostrada en la figura 1, partir´ an de la c´ amara 5 y discurrir´ an en posiciones sensiblemente paralelas. Al 3

5

ES 2 153 305 A1

aplicar estos minicanales sobre la superficie o piel 7 del usuario se conforma sobre la misma un pasaje o conducto a trav´es del que circular´a el aire suministrado por el conducto de alimentaci´ on a la prenda. Los hilos o fibras 3 ser´an preferentemente planos y con un grosor de pocos mil´ımetros, deter-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

6

minando la altura de los canales 2. La prenda 1 ser´ a de una talla tal que fuerce su ajuste sobre la piel del usuario. Como puede comprenderse, la prenda puede adoptar cualquier otra configuraci´ on, cubriendo mayor o menor superficie del cuerpo.

7

ES 2 153 305 A1

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para la refrigeraci´on del cuerpo humano, caracterizado porque consiste en formar sobre la superficie de la zona del cuerpo a refrigerar una serie de pasajes o conductos de peque˜ na secci´on; limitados entre dicho cuerpo y una l´ amina exterior flexible e impermeable, a trav´es de cuyos conductos se impulsa una corriente de aire que circula en contacto con la piel y act´ ua como refrigerante de la misma, siendo dicho aire extra´ıdo por puntos concretos de los pasajes, preferentemente situados en coincidencia con el final de los mismos; estando los citados pasajes definidos por canales de peque˜ na altura formados sobre la l´amina impermeable y aplicados sobre el cuerpo. 2. Procedimiento seg´ un la reivindicaci´ on 1, caracterizado porque los canales citados son de peque˜ na altura y est´ an constituidos mediante hilos o fibras de peque˜ no grosor que van longitudinalmente fijados sobre la superficie de la l´ amina flexible a colocarse sobre la piel, en posiciones sensiblemente paralelas, siendo preferentemente la l´amina flexible de naturaleza el´ astica. 3. Procedimiento seg´ un la reivindicaci´ on 1, caracterizado porque la l´ amina flexible con los minicanales configura una prenda dimensionada para acoplarse ajustadamente sobre el cuerpo humano.

5

10

15

20

25

30

8

4. Procedimiento seg´ un las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la l´ amina flexible o prenda con minicanales y el cuerpo del usuario se puede disponer una prenda de naturaleza porosa, de fibras naturales y de reducido espesor. 5. Procedimiento seg´ un las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aire impulsado a trav´es de los canales se somete a un proceso de acondicionamiento consistente en la variaci´ on de la temperatura ambiente y el contenido en vapor de agua de dicho aire para ajustar necesidades fisiol´ ogicas, antes de su env´ıo a dichos canales. 6. Prenda para la refrigeraci´ on del cuerpo humano, constituida para cubrir total o parcialmente el cuerpo, caracterizada porque est´ a constituida por una l´ amina flexible e impermeable, de naturaleza preferentemente el´astica, y est´a dimensionada para acoplarse ajustadamente al cuerpo, cuya l´amina dispone por su superficie interna de una serie de minicanales de peque˜ na altura que parten de una c´ amara de distribuci´ on y presentan al menos una desembocadura final. 7. Prenda seg´ un la reivindicaci´ on 6, caracterizada porque los minicanales citados est´ an constituidos mediante hilos o fibras de peque˜ no grosor que van longitudinalmente fijadas sobre la superficie interna de la l´amina flexible, cuyos hilos parten de la c´ amara de distribuci´ on y discurren sensiblemente paralelos entre s´ı.

35

40

45

50

55

60

65

5

ES 2 153 305 A1

6

kES 2 153 305 kN. solicitud: 009802332 kFecha de presentaci´on de la solicitud: 06.11.1998 kFecha de prioridad:

11

˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

21

˜ ESPANA

◦

22 32

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

k

51 Int. Cl.7 :

A41D 13/005, 27/28

DOCUMENTOS RELEVANTES Categor´ıa

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

X

EP 490347 A (F.I.M.A.C. FABBRICA ITALIANA MACCHINE ARIA COMPRESSA S.p.A.) 06.11.1998, columna 1, l´ıneas 48-58; columna 2, l´ıneas 1-51; figura 2.

1,3,4,6

A

US 5515543 A (GIOELLO) 14.05.1996, columna 1, l´ıneas 59-67; columna 2, l´ıneas 1-20; reivindicaciones 22,26; figura 5.

1-7

A

US 3710395 A (SPANO et al.) 16.01.1973, columna 1, l´ıneas 55-67; columna 3, l´ıneas 51-67.

1-5

A

EP 410438 A (DE SOUSA PORTUGAL, MANUEL) 30.01.1991, todo el documento.

1

Categor´ıa de los documentos citados X: de particular relevancia

on no escrita O: referido a divulgaci´

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la

on P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´

misma categor´ıa A: refleja el estado de la t´ecnica

de la solicitud es de la fecha E: documento anterior, pero publicado despu´ de presentaci´ on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado × para todas las reivindicaciones Fecha de realizaci´ on del informe 16.01.2001

para las reivindicaciones n◦ : Examinador B. Vila Riudavets

P´ agina

1/1