RU176282U1

RU176282U1 - HEATING VEST

Info

Publication number: RU176282U1
Application number: RU2017110152U
Authority: RU
Inventors: Борис Георгиевич Еремин; Сергей Владимирович Мартынов; Оксана Викторовна Смирнова; Дмитрий Борисович Еремин; Владимир Викторович Никитенко; Андрей Сергеевич Бутранов; Дмитрий Сергеевич Альфер; Ольга Станиславовна Бузенкова
Original assignee: Борис Георгиевич Еремин; Сергей Владимирович Мартынов; Оксана Викторовна Смирнова; Дмитрий Борисович Еремин; Владимир Викторович Никитенко; Андрей Сергеевич Бутранов; Дмитрий Сергеевич Альфер; Ольга Станиславовна Бузенкова
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2018-01-15

Abstract

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты человека при низких температурах окружающей среды без риска переохлаждения организма и может использоваться в производственной, медицинской, спортивной, бытовой, специальной и военной рабочей одежде операторов, персонала, заступающего на плановое, боевое дежурство, пилотов и водителей транспортных наземных, водных и воздушных средств, чтобы каждый из них мог своевременно выполнить производственную, плановую, оперативную, тактическую или боевую задачу. Обогревающий жилет, содержит спинку 1 и полочку 2, соединенные друг с другом средствами фиксации, размещенными по плечевым краям, краям бортов и нижним частям боковых краев спинки и полочки, гибкие нагревательные элементы 3, имеющие форму многоугольника и выполненные в виде многослойных пакетов, вставленных в нагрудную 2 и наспинную 1 части обогревающего жилета с внутренней стороны, в гибких нагревательных элементах 3 размещены датчики температуры 4, питание обогревающего жилета осуществляется от аккумуляторных батарей 5, соединенных проводами с гибкими нагревательными элементами 3 и подключенными к блоку управления обогревом 6 с кнопкой управления режимами обогрева, трехосевой акселерометр 7, подключен к блоку управления 6 и закреплен на подкладке нагрудной части обогреваемого жилета.The utility model relates to personal protective equipment at low ambient temperatures without the risk of overcooling the body and can be used in industrial, medical, sports, household, special and military work clothes of operators, personnel on scheduled, combat duty, pilots and ground transport drivers , water and air means, so that each of them can timely perform a production, planned, operational, tactical or combat mission. The heating vest contains a back 1 and a shelf 2, connected to each other by means of fixation located on the shoulder edges, the edges of the sides and the lower parts of the side edges of the back and the shelves, flexible heating elements 3, having the shape of a polygon and made in the form of multilayer packets inserted into chest 2 and back 1 parts of the heating vest from the inside, temperature sensors 4 are placed in the flexible heating elements 3, the heating of the heating vest is carried out from storage batteries 5 connected by wires dams with flexible heating elements 3 and connected to the heating control unit 6 with the heating mode control button, the three-axis accelerometer 7 is connected to the control unit 6 and fixed to the lining of the chest part of the heated vest.

Description

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты человека при низких температурах окружающей среды без риска переохлаждения организма и может использоваться в производственной, медицинской, спортивной, бытовой, специальной и военной рабочей одежде операторов, персонала, заступающего на плановое, боевое дежурство, пилотов и водителей транспортных наземных, водных и воздушных средств, чтобы каждый из них мог своевременно выполнить производственную, плановую, оперативную, тактическую или боевую задачу.The utility model relates to personal protective equipment at low ambient temperatures without the risk of overcooling the body and can be used in industrial, medical, sports, household, special and military work clothes of operators, personnel on scheduled, combat duty, pilots and ground transport drivers , water and air means, so that each of them can timely perform a production, planned, operational, tactical or combat mission.

Работа в условиях низких температур, относится к экстремальным видам деятельности человека. Проблема сохранения тепла тела человека весьма актуальна, однако все виды отечественной обогревающей защитной одежды морально устарели. Для создания современного обогревающего жилета необходимо учитывать особенности процессов системы «человек-обогревающий жилет-окружающая среда».Work in low temperatures, refers to extreme human activities. The problem of preserving the heat of the human body is very relevant, however, all types of domestic heating protective clothing are morally obsolete. To create a modern heating vest, it is necessary to take into account the features of the processes of the “man-heating vest-environment” system.

Известна одежда с обогревом (патент RU №166793, МПК A41D 13/00, опубликовано 10.12.2016 г.), содержащая гибкие электронагревательные элементы, подключенные через коммутационный элемент и разъем к источнику электропитания, размещенному в прикрепленном к одежде кармане. Одежда с обогревом выполнена из эластичной сетчатой ткани, задняя часть одежды выполнена двухслойной с размещенными между слоями гибкими электронагревательными элементами, прикрепленными к внутреннему слою, а коммутационный элемент выполнен в виде четырехпозиционного переключателя.Known clothing with heating (patent RU No. 166793, IPC A41D 13/00, published December 10, 2016) containing flexible electric heating elements connected through a switching element and a connector to an electrical power source located in a pocket attached to the clothes. Clothing with heating is made of elastic mesh fabric, the back of the clothing is made of two layers with flexible electric heating elements placed between the layers attached to the inner layer, and the switching element is made in the form of a four-position switch.

Недостатком данной одежды является то, что она не обеспечивает терморегуляторные потребности всех температурно-чувствительных зон. Улучшение активности репродуктивных клеток достигается только при использовании одежды, имеющей специальные участки, обеспечивающие эффективную терморегуляцию репродуктивных тканей и органов.The disadvantage of this clothing is that it does not provide the thermoregulatory needs of all temperature-sensitive zones. Improving the activity of reproductive cells is achieved only when using clothes that have special areas that provide effective thermoregulation of reproductive tissues and organs.

Наиболее близким аналогом является обогревающий жилет (патент RU №166533, МПК A41D 13/00, опубликовано 27.11.2016 г.), содержащий спинку и полочку, соединенные друг с другом средствами фиксации, размещенными по плечевым краям, краям бортов и нижним частям боковых краев спинки и полочки, гибкие нагревательные элементы, имеющие форму многоугольника и выполненные в виде многослойных пакетов, вставленных в нагрудную и наспинную части обогревающего жилета с внутренней стороны, гибкие нагревательные элементы выполнены из провода, изготовленного из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, и в них установлены датчики температуры, питание обогревающего жилета осуществляется от аккумуляторных батарей, соединенных проводами с гибкими нагревательными элементами и подключенными к блоку управления обогрева с кнопкой управления режимами обогрева.The closest analogue is a heating vest (patent RU No. 166533, IPC A41D 13/00, published November 27, 2016) containing a back and a shelf connected to each other by means of fixation located on the shoulder edges, the edges of the sides and the lower parts of the side edges backs and shelves, polygon-shaped flexible heating elements made in the form of multilayer bags inserted into the chest and back sections of the heating vest from the inside, flexible heating elements made of wire made of lavsan output threads with resistive silver sputtering, and temperature sensors are installed in them, the heating vest is powered by batteries connected by wires to flexible heating elements and connected to the heating control unit with a heating mode control button.

Недостатком данного обогревающего жилета, является то, что он не обеспечивает терморегуляторные потребности всех температурно-чувствительных зон в полном объеме в случае часто меняющейся активности человека, выполняющего различную по интенсивности тепловыделений работу, он должен отвлекаться от выполнения поставленной задачи вручную изменяя режимы обогрева.The disadvantage of this heating vest is that it does not provide the thermoregulatory needs of all temperature-sensitive zones in full in the case of frequently changing activity of a person performing work that is different in intensity of heat generation, he must be distracted from the task by manually changing the heating modes.

Задачей полезной модели является: обеспечение адаптивного регулирования температурного режима обогрева в пододежном пространстве при часто меняющихся физических нагрузках человека, выполняющего различную по интенсивности тепловыделений работу, увеличение времени работы специалиста без риска для его жизни в условиях пониженных температур окружающей среды, повышение удобства в эксплуатации.The objective of the utility model is: to provide adaptive control of the temperature regime of heating in the under-clothes space with frequently changing physical loads of a person, performing work that is different in intensity of heat generation, increasing the working time of a specialist without risk to his life in low ambient temperatures, and increasing ease of use.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение заданной температуры в пододежном пространстве в зависимости от меняющихся физических нагрузок человека и температуры окружающей среды.The technical result of the proposed utility model is to provide a predetermined temperature in the clothes area, depending on the changing physical loads of a person and the ambient temperature.

Технический результат достигается тем, что в обогревающий жилет, содержащий спинку и полочку, соединенные друг с другом средствами фиксации, размещенными по плечевым краям, краям бортов и нижним частям боковых краев спинки и полочки, гибкие нагревательные элементы, имеющие форму многоугольника и выполненные в виде многослойных пакетов, вставленных в нагрудную и наспинную части обогревающего жилета с внутренней стороны, а в гибких нагревательных элементах размещены датчики температуры, питание обогревающего жилета осуществляется от аккумуляторных батарей, соединенных проводами с гибкими нагревательными элементами и подключенными к блоку управления обогрева с кнопкой управления режимами обогрева, введен трехкомпонентный акселерометр, закрепленный на подкладке нагрудной части обогреваемого жилета, подключенный к блоку управления, для регистрации отклика на перемещение по осям X, Y и Z.The technical result is achieved in that in a heating vest containing a back and a shelf connected to each other by means of fixation located on the shoulder edges, the edges of the sides and the lower parts of the side edges of the back and the shelf, flexible heating elements having the shape of a polygon and made in the form of multilayer packages inserted into the chest and back of the heating vest from the inside, and temperature sensors are placed in the flexible heating elements, the heating vest is powered by cumulative batteries connected by wires with flexible heating elements and connected to the heating control unit with the heating mode control button, a three-component accelerometer is introduced, mounted on the lining of the chest part of the heated vest, connected to the control unit, to record the response to movement along the X, Y and Z axes .

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 и 2.The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 and 2.

Обогревающий жилет, содержит спинку 1 и нагрудную часть 2, соединенные друг с другом средствами фиксации, размещенными по плечевым краям, краям бортов и нижним частям боковых краев спинки 1 и нагрудной части 2, гибкие нагревательные элементы 3, имеющие форму многоугольника и выполненные в виде многослойных пакетов, вставленных в нагрудную 2 и наспинную 1 части обогревающего жилета с внутренней стороны, в гибких нагревательных элементах 3 размещены датчики температуры 4, питание обогревающего жилета осуществляется от аккумуляторных батарей 5, соединенных проводами с гибкими нагревательными элементами 3 и подключенными к блоку управления обогревом 6 с кнопкой управления режимами обогрева, трехосевой акселерометр 7, размещенный на подкладке нагрудной части 2 обогреваемого жилета и подключен к блоку управления 6, для регистрации отклика на перемещение по осям X, Y и Z.The heating vest contains a back 1 and a chest part 2, connected to each other by means of fixation located on the shoulder edges, sides of the sides and the lower parts of the side edges of the back 1 and chest part 2, flexible heating elements 3, having the shape of a polygon and made in the form of multilayer packages inserted into the chest 2 and back 1 of the heating vest from the inside, temperature sensors 4 are placed in the flexible heating elements 3, the heating vest is powered by batteries 5, connected by wires with flexible heating elements 3 and connected to the heating control unit 6 with a heating mode control button, a three-axis accelerometer 7, located on the lining of the chest part 2 of the heated vest and connected to the control unit 6, to record the response to movement along the X, Y axes and Z.

Обогревающий жилет работает следующим образом.The heating vest operates as follows.

Обогревающий жилет одевается поверх одежды, при подаче напряжения на гибкие нагревательные элементы 3 жилета, размещенные в нагрудной 2 и наспинной 1 частях жилета, они (элементы) нагреваются до расчетной температуры, тем самым нагревательный элемент 3 выделяет тепло для обогрева.The heating vest is worn over the clothes, when voltage is applied to the flexible heating elements 3 of the vest located in the chest 2 and on the back 1 of the vest, they (elements) are heated to the calculated temperature, thereby heating element 3 generates heat for heating.

Гибкие нагревательные элементы 3 жилета при нагреве обеспечивают оптимальное температурное поле нагрева. Плотное прилегание обогревающего жилета к верхней одежде предотвращает потерю тепла, обеспечивая поддержание постоянной температуры в одежде, исключая перекос в температурном балансе обогрева путем адаптивного регулирования нагрева частей тела.Flexible heating elements 3 of the vest when heated provide an optimal temperature field for heating. The tight fit of the heating vest to outerwear prevents heat loss, ensuring that the temperature in the clothes is constant, eliminating the imbalance in the temperature balance of heating by adaptively controlling the heating of body parts.

Когда человек начинает перемещаться, трехосевой акселерометр 7 фиксирует растущее ускорение, т.е. тепловыделения человека начинают нарастать, соответственно в блоке управления 6 формируется формализованный сигнал на снижение температуры обогрева жилета. После того как человек начнет перемещаться с постоянной скоростью, ускорение, фиксируемое трехосевым акселерометром 7, вновь станет нулевым, т.е. температура обогрева стабилизируется. При уменьшении скорости движения, ускорение фиксируемое трехосевым акселерометром 7, тоже будет расти, но уже с отрицательным знаком, при этом температура обогрева будет повышаться и поддерживаться блоком управления 6 на заданном уровне комфорта. Поскольку спектр выпускаемых промышленностью акселерометров достаточно разнообразен, он используется и в портативной электронной технике, то их размер мал и не причинит дискомфорта при его размещении на подкладке нагрудной части 2 обогреваемого жилета.When a person begins to move, a three-axis accelerometer 7 detects a growing acceleration, i.e. human heat dissipation begins to increase, respectively, in the control unit 6, a formalized signal is generated to reduce the temperature of the heating vest. After a person begins to move at a constant speed, the acceleration recorded by the three-axis accelerometer 7 will again become zero, i.e. heating temperature stabilizes. With a decrease in the speed of movement, the acceleration detected by the three-axis accelerometer 7 will also increase, but with a negative sign, while the heating temperature will increase and be maintained by the control unit 6 at a given level of comfort. Since the range of accelerometers produced by the industry is quite diverse, it is also used in portable electronic equipment, their size is small and will not cause discomfort when it is placed on the lining of the chest part 2 of a heated vest.

Обогревающий жилет может быть выполнен из известных материалов, имеющихся в широкой продаже и предназначенных для изготовления одежды с теплорегулирующими свойствами. В зависимости от назначения обогревающего жилета (сезон использования, место использования), его детали могут быть выполнены из материалов, имеющих определенные теплоизоляционные свойства, например, из многослойных материалов, с применением различных утеплителей, из материалов, абсорбирующих влажность, а также теплоизолирующих материалов.The heating vest can be made of well-known materials that are commercially available and intended for the manufacture of clothes with heat-regulating properties. Depending on the purpose of the heating vest (season of use, place of use), its details can be made of materials having certain heat-insulating properties, for example, of multilayer materials, with the use of various heaters, of materials that absorb moisture, as well as heat-insulating materials.

При выполнении работ в обогревающем жилете, с часто меняющимися физическими нагрузками человека с учетом температуры окружающей среды, поддерживается постоянный температурный режим пододежного пространства за счет адаптивного регулирования нагрева частей тела, путем использования трехосевого акселерометра 7, подключенного к блоку управления 6, регистрирующий отклики на перемещение по осям X, Y и Z, прикрепленного к подкладке нагрудной части 2 жилета, позволяет поддерживать постоянный температурный режим пододежного пространства и исключать чувство озноба или жара при меняющихся физических нагрузках человека с учетом температуры окружающей среды.When performing work in a heating vest, with frequently changing physical loads of a person, taking into account the ambient temperature, a constant temperature regime of the working space is maintained by adaptively controlling the heating of body parts by using a three-axis accelerometer 7 connected to a control unit 6, which records responses to movement along axes X, Y and Z, attached to the lining of the chest part 2 of the vest, allows you to maintain a constant temperature regime of the clothes and the suit yuchat feeling chills or fever under changing physical activity a person considering the ambient temperature.

Съем параметров для регистрации отклика на перемещение человека по осям X, Y и Z осуществляется с помощью датчика, выполненного в виде трехосевого акселерометра 7, прикрепленного к подкладке обогреваемого жилета. Совокупность контролируемых откликов на перемещение человека по осям X, Y и Z снимаемых с трехкомпонентного акселерометра 7 обрабатывается в блоке управления 6 обогревом. В блоке управления 6 осуществляется программное формирование формализованных сигналов на изменение состояния температурного режима пододежного пространства, по алгоритму обработки информации в зависимости от меняющихся физических нагрузок человека с учетом температуры окружающей среды. Трехосевой акселерометр 7, прикрепленный к подкладке нагрудной части 2 обогреваемого жилета, не причиняет дискомфорта человеку и не ограничивают его подвижность.The parameters for recording the response to the movement of a person along the X, Y, and Z axes are measured using a sensor made in the form of a three-axis accelerometer 7 attached to the lining of a heated vest. The set of controlled responses to the movement of a person along the X, Y, and Z axes taken from a three-component accelerometer 7 is processed in the heating control unit 6. In the control unit 6, the programmed formation of formalized signals for changing the state of the temperature regime of the clothing area is carried out according to an information processing algorithm depending on the changing physical loads of a person taking into account the ambient temperature. The three-axis accelerometer 7, attached to the lining of the chest part 2 of the heated vest, does not cause discomfort to a person and does not limit his mobility.

Это позволит создать оптимальное температурное поле нагрева в пододежном пространстве с учетом терморегуляторных потребностей всех температурно-чувствительных зон человека и повысить эффективность использования гибких нагревательных элементов.This will create the optimal temperature field for heating in the clothes area taking into account the thermoregulatory needs of all temperature-sensitive zones of a person and increase the efficiency of using flexible heating elements.

Создание адаптивного температурного поля обогрева обеспечивает многофункциональность и зональность температурного поля обогревающего жилета, что существенно снижает затраты энергии на поддержание заданной температуры и позволяет максимально использовать тепловую энергию электронагревателей для нагрева.The creation of an adaptive temperature field of heating provides multifunctionality and zonality of the temperature field of a heating vest, which significantly reduces the energy cost of maintaining a given temperature and allows the maximum use of the thermal energy of electric heaters for heating.

Обогревающий жилет удобен при выполнении работ различной интенсивности при длительном пребывании на холоде. Это относится к таким профессиям, как водолазы, буровики, нефтяники, газовики, сотрудники МЧС, ГАИ, военнослужащие, охранники и др. Используется обогревающий жилет и спортсменами - экстремалами, охотниками и рыболовами.A warming vest is convenient when performing work of varying intensity with prolonged exposure to cold. This applies to professions such as divers, drillers, oil workers, gas workers, employees of the Ministry of Emergencies, the State Automobile Inspectorate, military personnel, security guards, and others. The heating vest is also used by extreme sportsmen, hunters, and fishermen.

Claims

A heating vest containing a back and a shelf connected to each other by means of fixation located on the shoulder edges, sides of the sides and the lower parts of the side edges of the back and the shelf, flexible heating elements having the shape of a polygon and made in the form of multilayer packets inserted into the chest and back parts of the heating vest on the inside, temperature sensors are placed in the flexible heating elements, the heating vest is powered by batteries connected by wires to flexible heating elements and connected to the heating control unit with a heating mode control button, characterized in that the vest is equipped with a three-axis accelerometer mounted on the lining of the chest part of the heated vest and connected to the control unit.