УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКОЛЬЖЕНИЯ ПО СНЕГУ Российский патент 2019 года по МПК A63C5/56 

Область техники, к которой относится изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству для скольжения по снегу. Более конкретно, изобретение относится к системе, содержащей устройство для скольжения по снегу, и способу управления таким устройством.

Уровень техники

Различные устройства для скольжения по снегу, такие как лыжи, сноуборды и/или сани, используются для перемещения по снегу или игр на снегу. Однако при перемещении такого устройства для скольжения по снегу трение между устройством и снегом приводит к большим энергетическим потерям. Следовательно, пользователь устройства для скольжения по снегу должен обеспечить большее количество энергии, чем это было бы необходимо, если бы трение между устройством для скольжения и снегом было меньше.

Существует множество способов, позволяющих уменьшить трение. Для лыж, особенно для беговых лыж, уменьшение трения обеспечивается главным образом с помощью использования лыжной мази. Чаще всего нанесение лыжной мази требуется перед каждым использованием лыж. В процессе катания из-за трения между лыжами и снегом лыжная мазь стирается, и, следовательно, зачастую необходимо наносить ее несколько раз в ходе, например, одного лыжного пробега. При использовании лыжной мази для катания на лыжах в закрытом помещении по искусственному снегу происходит накапливание лыжной мази в снегу, что делает необходимым его регулярную замену более чистым снегом. Кроме того, для разных погодных условий требуются разные лыжные мази. Кроме того, лыжные мази часто содержат фторуглероды, что делает их вредными как для людей, так и для окружающей среды. Люди подвергаются их воздействию, например, при намазывании лыж, и частицы стертой мази остаются на земле и могут попадать в грунтовые воды. Например, лыжной мазью с высоким содержанием фторуглеродов является эмульсия High Velocity Cera. Таким образом, существует потребность в альтернативных способах уменьшения трения. Альтернативными способами уменьшения трения являются, например, выбор материала и/или повышение гладкости контактирующего со снегом материала устройства для скольжения по снегу.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является улучшение современного состояния техники и, по меньшей мере, уменьшение перечисленных недостатков. Эту и другие задачи позволяет решить устройство для скольжения по снегу, система, содержащая такое устройство, и способ управления устройством для скольжения по снегу.

В соответствии с изобретением в первом его аспекте, предложено устройство для скольжения по снегу. Устройство для скольжения по снегу содержит:

- первую поверхность скольжения;

- первый слой для нагрева этой первой поверхности скольжения, содержащий:

- комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления;

- первый и второй электроды, причем комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления по меньшей мере частично зажат между первым и вторым электродами, а первый и второй электроды выполнены с возможностью создания, при их соединении с источником питания, разности потенциалов на этом комбинированном полимерном компаунде с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления,

причем первый слой прилегает к первой поверхности скольжения и находится в тепловом контакте с этой поверхностью.

В соответствии с изобретением в другом его аспекте, предложено устройство для скольжения по снегу. Устройство для скольжения по снегу содержит:

- первую поверхность скольжения;

- первый слой для нагрева первой поверхности скольжения, содержащий:

- комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления;

- первый и второй электроды, причем комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления по меньшей мере частично зажат между первым и вторым электродами, а первый и второй электроды выполнены с возможностью создания, при их соединении с источником питания, разности потенциалов на этом комбинированном полимерном компаунде с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления,

причем первый слой прилегает к первой поверхности скольжения и находится в тепловом контакте с этой поверхностью,

причем устройство для скольжения по снегу дополнительно содержит:

- управляющую цепь для поддержания разности потенциалов, создаваемой на комбинированном полимерном компаунде (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, в соответствии с заданным значением, причем управляющая цепь содержит интерфейс, выполненный с возможностью введения в этот интерфейс заданного значения, вручную или по беспроводной связи.

Должно быть ясно, что словосочетание «при соединении с источником питания» подразумевает, что источник питания создает на первом электроде потенциал, который отличается от потенциала, приложенного ко второму электроду, тем самым создавая разность потенциалов на комбинированном полимерном компаунде с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления. В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления изобретения, для соединения с первым и вторым электродами источник питания должен быть включен.

Также должно быть ясно, что понятие «тепловой контакт» означает, что тепло может передаваться от первого слоя к первой поверхности скольжения. Тепло может передаваться, например, путем теплопередачи или излучения.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления изобретения, комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления покрывает от 10% до 100% поверхности скольжения, или может покрывать от 25% до 75% поверхности скольжения, или может покрывать от 40% до 60% поверхности скольжения. Иными словами, комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления покрывает по меньшей мере 10% поверхности скольжения, или по меньшей мере 25% поверхности скольжения, или по меньшей мере 40% поверхности скольжения.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления изобретения, поверхность скольжения по меньшей мере частично выполнена с возможностью фрикционного контакта, например, со снегом, льдом и/или искусственным снегом.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления изобретения, поверхность скольжения может быть покрыта лыжной мазью. В том случае, когда первая поверхность скольжения покрыта лыжной мазью, эта поверхность по меньшей мере частично не находится в физическом контакте, например, со снегом, льдом и/или искусственным снегом.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, настоящее изобретение подходит для применения в окружающей среде, где температура снега, льда и/или искусственного снега колеблется только в ограниченном диапазоне, например, диапазон колебаний температуры снега, льда и/или искусственного снега составляет 10 градусов, или, более предпочтительно, 5 градусов, или, более предпочтительно, 3 градуса. Примерами такой окружающей среды являются лыжные туннели, закрытые катки и/или короткие открытые трассы, или устройство в соответствии с изобретением может использоваться для кратковременного катания на открытом воздухе или для кратковременного катания на горных лыжах, или для катания на лыжах в такой день или в таком месте, где колебания температуры не выходят за границы указанного диапазона.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, первая поверхность скольжения и комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления могут представлять собой одно и то же, т.е. первая поверхность скольжения может быть изготовлена из комбинированного полимерного компаунда с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления может быть расположен поверх первой поверхности скольжения в соответствии с ориентацией устройства при использовании. Иными словами, комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления не заглублен в первую поверхность скольжения.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления может представлять собой силоксановый полимерный компаунд, содержащий электропроводящие частицы.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, комбинированный полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления может быть материалом, описанным в патентном документе US 8367986 В2. Для получения дополнительных подробностей о комбинированном полимерном компаунде с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления следует обратиться к указанному документу.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, силоксановый полимерный компаунд, содержащий электропроводящие частицы, позволяет получить легкое и гибкое устройство для скольжения по снегу.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, электропроводящие частицы могут быть углеродными наночастицами. Количество углеродных наночастиц может влиять на температурный интервал, в котором действует устройство для скольжения по снегу.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, устройство для скольжения по снегу дополнительно содержит нижний слой, содержащий две главные противолежащие поверхности, причем первая поверхность скольжения является одной из этих главных противолежащих поверхностей, а первый слой находится в физическом контакте с другой противолежащей поверхностью.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, нижний слой изготовлен из полимерного материала, причем этот полимерный материал является термопластичным и/или термоотверждаемым. Полимерный материал может быть, например, полиэтиленом.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, первый слой может быть соединен с другой противолежащей поверхностью с помощью клеящего вещества, например, клея. Кроме того, первый слой может быть соединен с нижним слоем с помощью механических средств, например, зажимов.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, устройство для скольжения по снегу дополнительно содержит нижний слой, содержащий две главные противолежащие поверхности, причем первая поверхность скольжения является одной из этих главных противолежащих поверхностей, а первый слой заглублен в нижний слой.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, первый слой, заглубленный в нижний слой, позволяет уменьшить толщину устройства для скольжения по снегу.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, первый слой, заглубленный в нижний слой, сводит к минимуму риск расслаивания.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, устройство для скольжения по снегу дополнительно содержит управляющую цепь для поддержания разности потенциалов, создаваемой комбинированным полимерным компаундом с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления в соответствии с заданным значением.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, заданное значение может напрямую соответствовать разности потенциалов.

Кроме того, заданное значение может соответствовать температуре, например, снега, льда или искусственного снега. При повышении и/или понижении температуры в управляющую цепь вводится новое заданное значение, и разность потенциалов, создаваемая комбинированным полимерным компаундом с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, поддерживается в соответствии с этим заданным значением. Заданное значение может быть прямо пропорционально температуре снега, льда или искусственного снега или может быть задано другими способами. Управляющая цепь может использоваться для расчета разности потенциалов, которая должна быть создана комбинированным полимерным компаундом с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, на основании заданного значения и температурных данных.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, устройство для скольжения по снегу дополнительно содержит температурный датчик, подающий на управляющую цепь сигнал, содержащий заданное значение.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, температурный датчик может быть расположен на устройстве для скольжения по снегу. Альтернативно, температурный датчик может быть размещен снаружи от устройства скольжения по снегу. Например, температурный датчик может быть размещен на пользователе устройства для скольжения по снегу, и/или один или более датчиков могут быть установлены в снегу или во льду, например, вдоль трассы. Датчики, установленные в снегу, могут сообщаться с устройством для скольжения по снегу с помощью беспроводной связи. В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, устройство для скольжения по снегу используется на искусственном снегу, и в таком случае температурный датчик может быть соединен с охлаждающим элементом искусственного снега.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, температурный датчик измеряет температуру, например, снега, льда или искусственного снега. Как вариант, температурный датчик использует измерение температуры для расчета разности температур. Дополнительно или альтернативно, температурный датчик измеряет разность температур относительно опорной температуры. Опорная температура может быть установлена, например, в начале гонки, или может быть любой температурой, предложенной пользователем устройства для скольжения по снегу. Затем, после измерения температуры и/или разности температур, температурный датчик подает на управляющую цепь сигнал, соответствующий заданному значению, как уже было сказано.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, управляющая цепь дополнительно содержит интерфейс для введения заданного значения вручную или через беспроводной канал связи.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, заданное значение может быть введено пользователем устройства для скольжения по снегу или другим лицом вручную, например, в начале гонки. Другое лицо может вводить заданные значения для нескольких пользователей, например, для команды.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, заданное значение может быть передано по беспроводной связи на интерфейс управляющей схемы. Заданное значение может быть передано пользователем устройства для скольжения по снегу, например, через смартфон, или смарт-часы, или другое подобное устройство.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, заданное значение может быть передано на интерфейс управляющей цепи другим лицом. Это лицо может обеспечить заданные значения для нескольких пользователей, например, для команды. В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, может иметься внешнее устройство, сообщающееся со управляющей цепью с помощью беспроводных сигналов или через проводное соединение. Такое внешнее устройство может иметь доступ к поступающей в реальном времени информации о погодных условиях или по крайней мере часто обновлять информацию о погодных условиях. Эта информация может использоваться для поддержания разности потенциалов, как было описано выше. Примерами таких внешних устройств могут являться смартфон, или смарт-часы, или устройство измерения температуры, сообщающееся, например, через Bluetooth или любой другой передатчик, обладающий обновленной информацией о погоде.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, устройство для скольжения по снегу является, например, лыжами, или сноубордом, или санями.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, лыжи могут быть, например, беговыми лыжами или горными лыжами.

Должно быть ясно, что устройство для скольжения по снегу не ограничено приведенными выше примерами и может быть, например, салазками, санками или любым другим устройством для скольжения по снегу, содержащим первую поверхность скольжения и применяемым, например, для гонок, тренировок или игры.

В соответствии с настоящим изобретением во втором его аспекте, предложена система. Система в соответствии с изобретением содержит:

- устройство для скольжения по снегу по любому из п.п. 1-8 прилагаемой формулы изобретения;

- источник питания;

- средства для соединения источника питания с первым и вторым электродами.

Варианты осуществления и отличительные признаки этого второго и других аспектов изобретения в основном аналогичны описанным выше в связи с первым или другим аспектом изобретения.

Варианты осуществления, упомянутые выше в связи с первым или другими аспектами изобретения, в основном совместимы со вторым его аспектом.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, средства для соединения источника питания с первым и вторым электродами могут содержать шнуры или провода. Кроме того, шнуры или провода могут быть растяжимыми для присоединения источника питания, который может быть расположен в разных местах. В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, средства для соединения источника питания с первым и вторым электродами могут быть изготовлены из материалов, обеспечивающих малый вес изделия.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, источник питания является батареей и/или панелью солнечных элементов, как вариант закрепленной на одежде пользователя устройства для скольжения по снегу.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, комплект батарей может содержать одну или несколько батарей. Эти батареи могут быть аккумуляторными. В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, комплект батарей может быть расположен на запястье пользователя и/или в кармане, прикрепленном к одежде пользователя устройства для скольжения по снегу.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, источник питания может быть панелью солнечных батарей, которая может содержать один или несколько солнечных элементов, которые могут быть гибкими. Могут использоваться солнечные элементы различного типа, например, кремниевые элементы солнечной батареи, в которых активный слой может быть изготовлен из кристаллического кремния. Активный слой кремниевого элемента может быть также изготовлен из аморфного кремния. Кроме того, могут использоваться солнечные элементы, в которых активный слой содержит не кремний, а другие материалы, такие как тонкопленочные солнечные элементы, например, солнечные элементы на основе сенсибилизированных красок или органические солнечные элементы.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, панель солнечных элементов может быть расположена на устройстве для скольжения по снегу и/или на одежде пользователя этого устройства.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, система содержит устройство для скольжения по снегу, которое может являться горными лыжами. В этом случае источник питания, например, комплект батарей, может работать с максимальным эффектом, так что батарея полностью или почти полностью разряжается за один спуск, чтобы обеспечить максимальный эффект устройства для скольжения по снегу.

В соответствии с третьим аспектом изобретения, предложен способ управления устройством для скольжения по снегу. Способ управления устройством для скольжения по снегу содержит следующие шаги:

- обеспечение устройства для скольжения по снегу в соответствии с п. 1 прилагаемой формулы изобретения;

- обеспечение первого заданного значения;

- приложение первой разности потенциалов к комбинированному полимерному компаунду с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого заданного значения.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения, предложен способ управления устройством для скольжения по снегу. Способ содержит в себя следующие шаги:

- обеспечение (401) устройства для скольжения по снегу по п. 1 прилагаемой формулы изобретения;

- получение первого значения, введенного в интерфейс управляющей цепи устройства для скольжения по снегу, причем это первое значение вручную и/или с помощью беспроводной связи введено в интерфейс;

- обеспечение (403) первого заданного значения, установленного на основании первого введенного значения;

- приложение (409) первой разности потенциалов к комбинированному полимерному компаунду (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого полученного заданного значения.

В соответствии с пятым аспектом изобретения предложен способ управления устройством для скольжения по снегу. Способ содержит в себя следующие шаги:

- обеспечение (401) устройства для скольжения по снегу по п. 1;

- получение первого введенного вручную или по беспроводной связи значения на интерфейс управляющей цепи устройства для скольжения по снегу;

- обеспечение (403) первого заданного значения, установленного на основании первого введенного значения;

- приложение (409) первой разности потенциалов к комбинированному полимерному компаунду (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого полученного заданного значения.

Варианты осуществления и отличительные признаки третьего, четвертого и пятого аспектов изобретения в основном аналогичны описанным выше в связи с первым, вторым и/или другими аспектами изобретения.

Варианты осуществления, упомянутые выше в связи с первым, вторым и/или другими аспектами изобретения в основном совместимы с третьим, четвертым и пятым аспектами изобретения.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, шаг обеспечения первого предварительного заданного значения дополнительно содержит:

- определение температуры окружающей среды с помощью датчика, как описано выше.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, шаг обеспечения первого предварительного заданного значения дополнительно содержит:

- преобразование показания датчика в первое заданное значение, и/или

- установка вручную через интерфейс первого заданного значения, как было описано выше, и/или

- передача через этот интерфейс по беспроводной связи на управляющую цепь сигнала, содержащего заданное значение;

причем это заданное значение соответствует нагреву первой поверхности на ±5°С относительно температуры окружающей среды.

Иными словами, шаг обеспечения (503) первого заданного значения может дополнительно содержать:

- определение (505) температуры окружающей среды с помощью температурного датчика, расположенного на устройстве для скольжения по снегу;

- установка заданного значения на основании первого введенного значения и показаний температурного датчика.

Кроме того, первое заданное значение может соответствовать нагреву первой поверхности до температуры в диапазоне ±5°С относительно температуры окружающей среды.

В соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления, температура окружающей среды измеряется датчиком. Датчик передает на управляющую цепь первое значение, представляющее измеренную температуру. Управляющая цепь также обеспечивается вторым значением, представляющим температуру, до которой необходимо нагреть первую поверхность. Второе значение выбирается таким образом, чтобы уменьшить трение для оптимизации характеристик скольжения устройства для скольжения по снегу. Дополнительно или альтернативно, управляющая цепь обеспечивается алгоритмом для расчета второго значения на основании первого значения, например, вторая температура на 4°С выше, чем первая температура. Однако разность температур не должна быть постоянной. Дополнительно или альтернативно, для преобразования первого значения во второе значение может быть обеспечена справочная таблица; разница между первым и вторым значениями температуры не должна быть постоянной, но может иметь любую подходящую зависимость. Измерения от датчика могут подаваться на управляющую цепь через заданные временные интервалы, например, 1 раз в минуту, 1 раз в 5 минут, 1 раз в 15 минут, 1 раз в 30 минут, 1 раз в час.

Дополнительно или альтернативно, первая и/или вторая температура вручную передается на управляющую цепь (по проводной или беспроводной связи), что позволяет пользователю управлять результирующей температурой первой поверхности.

Дополнительно или альтернативно, пользователь вручную, без введения какой-либо дополнительной конкретной температуры, с помощью, например, кнопок «+» и «-», дает управляющей цепи команду о том, что температура первой поверхности должна быть повышена или понижена.

Краткое описание графических материалов

Описанные выше задачи, а также дополнительные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения, станут понятнее из иллюстративного и неограничивающего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, которое будет приведено ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 представлен разрез устройства для скольжения по снегу в соответствии с по меньшей мере одним вариантом настоящего изобретения.

На фиг. 2а представлен разрез устройства для скольжения по снегу в соответствии с по меньшей мере одним вариантом настоящего изобретения.

На фиг. 2b представлен разрез устройства для скольжения по снегу в соответствии с по меньшей мере одним вариантом настоящего изобретения.

На фиг. 3а-с представлено устройство для скольжения по снегу в соответствии с по меньшей мере одним вариантом настоящего изобретения.

На фиг. 4 схематично представлен способ управления устройством для скольжения по снегу в соответствии с по меньшей мере одним вариантом настоящего изобретения.

На фиг. 5 схематично представлен способ управления устройством для скольжения по снегу в соответствии с по меньшей мере одним вариантом настоящего изобретения.

Подробное раскрытие изобретения

В настоящем подробном описании различные варианты осуществления настоящего изобретения будут раскрыты со ссылками на прилагаемые чертежи. Должно быть ясно, что это описание ни в коем случае не ограничивает объем настоящего изобретения, которое применимо также и в других обстоятельствах, например, с другими типами или другими вариантами устройств для скольжения по снегу, отличными от вариантов осуществления представленных на прилагаемых чертежах. Кроме того, то, что конкретные признаки упомянуты в связи с одним из вариантов осуществления изобретения не означает, что эти компоненты не могут быть предпочтительно использованы с другими вариантами осуществления.

По существу, предложено устройство для скольжения по снегу, например, лыжи, сноуборд или сани. Устройство для скольжения по снегу содержит первый слой, который нагревает первую поверхность скольжения для уменьшения трения между снегом, льдом и/или искусственным снегом и устройством для скольжения по снегу.

На фиг. 1 представлен разрез устройства 1 для скольжения по снегу. Вертикальный разрез сделан в направлении перемещения устройства 1 для скольжения по снегу. Кроме того, порядок и конфигурация слоев не меняются и в том случае, когда вертикальный разрез сделан в направлении, поперечном направлению перемещения устройства 1 для скольжения по снегу. Устройство 1 для скольжения по снегу содержит первую поверхность 10 скольжения и первый слой 20. Первый слой 20 содержит комбинированный полимерный компаунд 22 с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления и первый и второй электроды 24, 26.

Комбинированный полимерный компаунд 22 с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления является силоксановым полимерным компаундом, содержащим электропроводящие частицы.

Первый слой 20 содержит две главные противолежащие поверхности, причем первая поверхность 10 скольжения примыкает к первому слою 20 и находится в тепловом контакте с этим слоем на одной из этих главных противолежащих поверхностей. Первый слой 20 содержит комбинированный полимерный компаунд 22 с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, зажатый между первым и вторым электродами (24, 26).

Первый слой (20) предназначен для нагрева первой поверхности 10 скольжения. Первый электрод 24 и второй электрод 26 выполнены с возможностью создания, при их соединении с источником питания, разности потенциалов на комбинированном полимерном компаунде 22 с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления.

На фиг. 2а и 2b представлен разрез устройства 201 для скольжения по снегу. Вертикальный разрез сделан в направлении перемещения устройства 201 для скольжения по снегу. Кроме того, порядок и конфигурация слоев не меняются и в том случае, когда вертикальный разрез сделан в направлении, поперечном направлению перемещения устройства 201 для скольжения по снегу. Устройство 201 для скольжения по снегу содержит первую поверхность 210 скольжения и первый слой 220. Первый слой 220 содержит комбинированный полимерный компаунд 222 с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления и первый и второй электроды 224, 226. Дополнительно устройство для скольжения по снегу содержит нижний слой 230, содержащий две главные противолежащие поверхности 232 и 234.

Устройство 201 для скольжения по снегу по фиг. 2а и 2b аналогично описанному выше устройству для скольжения по снегу за исключением того, что в варианте осуществления по фиг. 2а первая поверхность 210 скольжения совпадает с главной противолежащей поверхностью 234. Кроме того, первый слой 220 находится в физическом контакте с противолежащей поверхностью 232.

В соответствии с вариантом осуществления по фиг. 2b, первая поверхность скольжения совпадает с главной противолежащей поверхностью 234. Кроме того, первый слой 220 заглублен в нижний слой 230.

На фиг. 3а-с представлены примеры устройств для скольжения по снегу. На фиг. 3а представлены беговые лыжи 301 с несколькими первыми поверхностями 310а скольжения. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, беговые лыжи могут содержать первую поверхность скольжения, проходящую через всю область контакта, например, со снегом, льдом и/или искусственным снегом. На фиг. 3b представлен сноуборд 302 с первой поверхностью 310b скольжения, где первая поверхность скольжения проходит через всю область контакта, например, со снегом, льдом и/или искусственным снегом. На фиг. 3с представлены сани 303 с парой первых поверхностей 310 с скольжения.

Пример

Канавки длиной 70 см и шириной 40 мм были прорезаны в передней и задней скользящих частях пары лыж (Fischer Racing SCS), т.е. на стороне лыжи, ближайшей к области контакта со снегом при использовании с обеих сторон от крепления лыжи. Глубина канавок составила приблизительно от 3 до 4 см. Нагревательные элементы, содержащие каучук с положительным температурным коэффициентом (РТС - от англ. «positive temperature coefficient») от компании Conflux и электроды, были размещены внутри этих канавок таким образом, что получилась ровная поверхность. Тепло подавалось к поверхности скольжения по снегу, когда элементы соединялись проводом с литиевой батареей (12V). Лыжи испытывали на склоне с небольшим углом наклона длиной 50 м при температуре снега -2°С; было проведено пять серий испытаний по 10 испытаний каждая, т.е. всего 50 испытаний. Оценка результатов испытаний показала, что, когда батарея была подключена таким образом, что к скользящим частям лыж поступало тепло, расстояние от верха холма до места остановки скольжения лыж приблизительно на 27-31% превышало это расстояние при отсутствии подачи тепла.

На фиг. 4 схематично представлен способ 400 управления устройством для скольжения по снегу. Способ 400 управления устройством для скольжения по снегу содержит следующие шаги: обеспечение 401 устройства для скольжения по снегу, обеспечение 403 первого заданного значения, приложение 409 первой разности потенциалов к комбинированному полимерному компаунду с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого заданного значения.

В соответствии с одним из примеров варианта осуществления изобретения, способ 400 управления устройством для скольжения по снегу начинается с шага обеспечения 401 устройства для скольжения по снегу. Следующий шаг - обеспечение 403 заданного значения. Последним шагом является приложение 409 первой разности потенциалов к комбинированному полимерному компаунду с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого заданного значения.

На фиг. 5 схематично представлен способ 500 управления устройством для скольжения по снегу. Способ 500 управления устройством для скольжения по снегу содержит следующие шаги: обеспечение 501 устройства для скольжения по снегу, обеспечение 503 первого заданного значения, приложение 509 первой разности потенциалов к комбинированному полимерному компаунду с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого заданного значения. Шаг обеспечения 503 первого заданного значения дополнительно содержит: определение 505 температуры окружающей среды с помощью датчика. Кроме того, шаг обеспечения 503 первого заданного значения дополнительно содержит: преобразование 507а показаний датчика в первое заданное значение и/или ручную установку 507b первого заданного значения через интерфейс, и/или подача 507с по беспроводной связи на управляющую цепь сигнала, содержащего значение первого предварительного значения через этот интерфейс. Заданное значение соответствует нагреву первой поверхности на температуру, составляющую от 1°С до 10°С, или более, чем на 1°С, 2°С, 3°С, 4°С, 5°С, 7°С, 9°С, или не более, чем на 4°С, 5°С, 7°С, 9°С, относительно температуры окружающей среды.

В соответствии с одним из примеров варианта осуществления изобретения, способ 500 управления устройством для скольжения по снегу начинается с шага обеспечения 501 устройства для скольжения по снегу. Следующим шагом является обеспечение 503 заданного значения. Последний шаг 509 состоит в приложении первой разности потенциалов к потенциалов к комбинированному полимерному компаунду с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого заданного значения. Шаг обеспечения 503 заданного значения начинается с определения 505 температуры окружающей среды с помощью датчика, а затем может быть выбран любой из следующих шагов: преобразование 507а показаний датчика в первое заданное значение, и/или установка 507b вручную этого первого заданного значения через интерфейс, и/или подача 507с через интерфейс на управляющую цепь по беспроводной связи сигнала, содержащего заданное значение. Заданное значение соответствует нагреву первой поверхности на температуру, составляющую от 1°С до 10°С, или более чем на 1°С, 2°С, 3°С, 4°С, 5°С, 7°С, 9°С, или не более, чем на 4°С, 5°С, 7°С, 9°С, относительно температуры окружающей среды.

Выше были раскрыты частные варианты осуществления изобретения. Однако специалисту в данной области должно быть ясно, что могут существовать различные альтернативы. Специалисту в данной области должно быть ясно, что различные модификации раскрытых здесь вариантов осуществления могут осуществляться без отклонения от сущности настоящего изобретения, ограниченной прилагаемой формулой изобретения.

Например, раскрытый здесь первый слой может быть размещен на других устройствах для скольжения по снегу, отличных от лыж, сноуборда и/или саней. Кроме того, устройство для скольжения по снегу может содержать больше слоев, чем первый и нижний слои. Кроме того, первая поверхность скольжения или первые поверхности скольжения могут быть размещены на устройстве для скольжения по снегу различными способами.

Настоящее изобретение относится к устройству для скольжения по снегу, содержащему: первую поверхность скольжения, первый слой для нагрева первой поверхности скольжения, содержащий: полимерный компаунд с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления и первый и второй электроды, причем этот полимерный компаунд (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления по меньшей мере частично зажат между этими первым и вторым электродами, и первый и второй электроды выполнены с возможностью создания, при их соединении с источником питания, разности потенциалов на полимерном компаунде с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, причем первый слой прилегает к первой поверхности скольжения и находится в тепловом контакте с этой поверхностью. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство (1) для скольжения по снегу, содержащее:

- первую поверхность (10) скольжения;

- первый слой (20) для нагрева указанной первой поверхности скольжения, содержащий:

- комбинированный полимерный компаунд (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления;

- первый электрод (24) и второй электрод (26), причем указанный комбинированный полимерный компаунд (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления по меньшей мере частично зажат между указанными первым электродом (24) и вторым электродом (26), при этом первый и второй электроды (24, 26) выполнены с возможностью создания, при их соединении с источником питания, разности потенциалов на комбинированном полимерном компаунде (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления,

при этом указанный первый слой прилегает к первой поверхности скольжения и находится в тепловом контакте с этой поверхностью,

причем это устройство для скольжения по снегу дополнительно содержит:

- управляющую цепь для регулирования в соответствии с заданным значением разности потенциалов, созданной на указанном комбинированном полимерном компаунде (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, причем эта управляющая цепь содержит интерфейс, выполненный с возможностью приема указанного заданного значения, вводимого в указанный интерфейс вручную или по беспроводной связи.

2. Устройство для скольжения по снегу по п. 1, в котором указанный комбинированный полимерный компаунд (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления является силоксановым полимерным компаундом, содержащим электропроводящие частицы.

3. Устройство для скольжения по снегу по п. 1 или 2, дополнительно содержащее нижний слой (230), содержащий две главные противолежащие поверхности, причем указанная первая поверхность скольжения является одной из этих главных противолежащих поверхностей, а указанный первый слой расположен в физическом контакте с другой противолежащей поверхностью.

4. Устройство для скольжения по снегу по п. 1 или 2, дополнительно содержащее нижний слой (230), содержащий две главные противолежащие поверхности, причем указанная первая поверхность скольжения является одной из этих главных противолежащих поверхностей, а первый слой заглублен в указанный нижний слой.

5. Устройство для скольжения по снегу по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащее температурный датчик, обеспечивающий указанную управляющую цепь сигналом, содержащим указанное заданное значение.

6. Устройство для скольжения по снегу по любому из пп. 1-5, в котором указанное первое заданное значение соответствует нагреву указанной первой поверхности до температуры в диапазоне ±5°С относительно окружающей температуры.

7. Устройство для скольжения по снегу по любому из пп. 1-6, в котором указанное устройство является лыжами (301), или сноубордом (302), или санями (303).

8. Система, содержащая:

- устройство для скольжения по снегу по любому из пп. 1-7;

- источник питания, и

- средства для соединения указанного источника питания с указанными первым и вторым электродами.

9. Система по п. 8, в которой указанным источником питания является батарея и/или панель солнечных батарей, причем, опционально, батарея и/или солнечная батарея закреплена на одежде пользователя указанного устройства для скольжения по снегу.

10. Способ (400) управления устройством для скольжения по снегу, содержащий следующие шаги:

- обеспечивают (401) устройство для скольжения по снегу по п. 1;

- принимают первое значение, вводимое в интерфейс управляющей цепи устройства для скольжения по снегу, причем это первое значение вводят в интерфейс по беспроводной связи и/или вручную;

- обеспечивают (403) первое заданное значение на основании первого введенного значения;

- прикладывают (409) первую разность потенциалов к комбинированному полимерному компаунду (22) с положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления на основании первого заданного значения.

11. Способ управления устройством для скольжения по снегу по п. 10, в котором шаг обеспечения (503) первого заданного значения дополнительно содержит:

- определение (505) температуры окружающей среды с помощью температурного датчика, и

- установку заданного значения на основании первого введенного значения и показаний температурного датчика.

12. Способ управления устройством для скольжения по снегу по п. 10 или 11, в котором первое заданное значение соответствует нагреву первой поверхности до температуры в диапазоне ±5°С относительно температуры окружающей среды.