RU2064734C1

RU2064734C1 - Multilayer material

Info

Publication number: RU2064734C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Зуйков
Original assignee: Виктор Иванович Зуйков
Priority date: 1992-01-13
Filing date: 1992-01-13
Publication date: 1996-07-27

Abstract

FIELD: heat insulation of dwelling houses, overalls used under extreme temperature conditions, keeping warmth in pipings. SUBSTANCE: cloth is built up of seven layers. Central conducting layer is connected to electric current supply. Adjacent layers are made of insulating material. One of layers is made in the form of shielding net for grounding electromagnetic radiation. Outer layers are made of heat-emitting fabric. EFFECT: enlarged functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к многослойным материалам с электроподогревом и может быть использовано для изготовления спецодежды. The invention relates to multilayer materials with electric heating and can be used for the manufacture of workwear.

Многослойный материал может использоваться в условиях экстремальных температур при низких температурах и в условиях высоких температур для предохранения на случай пожара ценного оборудования, для теплоизоляции теплых жилых помещений, устранения излишнего нагрева в помещениях в жарком климате, теплоизоляции труб с теплоносителями. The multilayer material can be used at extreme temperatures at low temperatures and at high temperatures to protect valuable equipment in case of fire, to insulate warm residential premises, eliminate excessive heating in rooms in hot climates, and to insulate pipes with coolants.

Известен многослойный материал, содержащий соединенные диэлектрическим теплостойким эластичным клеем тканые слои, внутренний из которых выполнен электропроводящим, а соседний с ним электроизоляционным /1/. Known multilayer material containing woven layers connected by a dielectric heat-resistant elastic adhesive, the inner of which is made electrically conductive, and the adjacent one is electrically insulating / 1 /.

Данное решение является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. This solution is the closest to the invention in terms of technical nature and the achieved result.

Однако конструкцией материала не предусмотрено устранение влияния электромагнитного излучения. Кроме того, материал имеет недостаточную теплоизоляцию от окружающей среды. However, the design of the material does not provide for the elimination of the influence of electromagnetic radiation. In addition, the material has insufficient thermal insulation from the environment.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в уменьшении влияния электромагнитного излучения и повышении теплоизоляции от окружающей среды. The technical result of the invention is to reduce the effect of electromagnetic radiation and increase thermal insulation from the environment.

Для обеспечения данного технического результата многослойный материал, содержащий соединенные диэлектрическим теплостойким эластичным клеем тканые слои, один, внутренний, из которых выполнен электропроводящим, а соседний с ним электроизоляционным, дополнительно имеет слой, выполненный в виде экранирующей сетки для заземления электромагнитного излучения, при этом по меньшей мере один из наружных слоев выполнен из теплоотражающего материала. To ensure this technical result, a multilayer material containing woven layers connected by dielectric heat-resistant elastic adhesive, one inner, of which is electrically conductive and adjacent to it electrically insulating, additionally has a layer made in the form of a shielding grid for grounding electromagnetic radiation, while at least at least one of the outer layers is made of heat-reflecting material.

Предлагаемый материал изображен на чертеже. The proposed material is shown in the drawing.

Многослойный материал состоит из семи слоев, склеенных между собой. The multilayer material consists of seven layers glued together.

Первый слой теплоотражающий слой, обращенный отражающей тепло поверхностью внутрь. The first layer is a heat-reflecting layer facing the heat-reflecting surface inward.

Второй слой ткань, выполняющая функцию армирования. Она должна быть достаточно прочной на разрыв, гибкой во всех направлениях. Если многослойный материал используется в непосредственной близости от людей, второй слой должен быть безопасным для человека. The second layer of fabric that performs the function of reinforcement. It should be sufficiently tear resistant, flexible in all directions. If the multilayer material is used in close proximity to people, the second layer should be safe for humans.

Третий слой представляет собой электрически проводящий слой. Способность выдерживать температуру зависит от функционального назначения материала. Внешняя и внутренняя стороны третьего слоя должны быть плохо отражающими и теплоиспускающими. The third layer is an electrically conductive layer. The ability to withstand temperature depends on the functional purpose of the material. The outer and inner sides of the third layer should be poorly reflective and heat-emitting.

Четвертый слой изоляционный, для заземления постоянных составляющих параметров электрического тока. The fourth layer is insulating, for grounding the constant components of the parameters of the electric current.

Пятый слой экранирующая сетка для заземления электромагнитного излучения при пропускании через третий слой частотных составляющих электрических токов разной природы. The fifth layer is a shielding grid for grounding electromagnetic radiation when passing through the third layer the frequency components of electric currents of different nature.

Шестой слой предохранительный слой для предохранения рабочих слоев от механического повреждения. The sixth layer is a protective layer to protect the working layers from mechanical damage.

Седьмой слой предохранительный слой для предохранения рабочих слоев от механического повреждения, а также для дополнительной теплоизоляции материала от окружающей среды. The seventh layer is a protective layer to protect the working layers from mechanical damage, as well as for additional thermal insulation of the material from the environment.

При тепловой изоляции тепла или объема ткань должна быть повернута третьим слоем к более нагретому телу. With thermal insulation of heat or volume, the fabric should be turned in a third layer to a warmer body.

В соответствии с вторым законом термодинамики теплота, подводимая дополнительно извне, будет распространяться равномерно по всему третьему слою, а следовательно, подвод дополнительной теплоты путем пропуска электрического тока через третий слой допускает подвод нагревающего электрического тока с помощью проволочных проводников. In accordance with the second law of thermodynamics, heat supplied additionally from the outside will spread evenly throughout the third layer, and therefore, the supply of additional heat by passing an electric current through the third layer allows the supply of heating electric current using wire conductors.

Скрепляющий семь слоев ткани клей должен быть после высыхания эластичным, гибким во всех направлениях, диэлектрическим. The adhesive holding seven layers of fabric should be elastic, flexible in all directions, dielectric after drying.

При t $\binom{o}{1}$ > t $\binom{o}{3}$ из-за теплопроводности материала рабочего слоя и его неоднородности, а также неоднородности или непостоянства t $\binom{o}{1}$ и t $\binom{o}{3}$ в слое будут изотермические, непрерывные тонкие оболочки с одной и той же температурой t $\binom{o}{iизт}$ , причем по мере удаления от внутреннего объема или теплоохраняемого тела по рабочему слою температура t $\binom{o}{iизт}$ будет уменьшаться. При пропуске электрического тока по рабочему слою первоначальная динамическая картина изотермических оболочек в рабочем слое ткани специальной будет нарушена.At t $\binom{o}{1}$ > t $\binom{o}{3}$ due to the thermal conductivity of the material of the working layer and its heterogeneity, as well as heterogeneity or inconstancy t $\binom{o}{1}$ and t $\binom{o}{3}$ in the layer there will be isothermal, continuous thin shells with the same temperature t $\binom{o}{iiz}$ and moreover, with distance from the internal volume or heat-retained body along the working layer, the temperature t $\binom{o}{iiz}$ will decrease. When electric current passes through the working layer, the initial dynamic picture of the isothermal shells in the working layer of the special fabric will be violated.

В толще материала рабочего слоя создается оболочка α, в которой температура t $\binom{o}{α}$ = t $\binom{o1}{1}$ + Δt^o будет больше, чем температура t $\binom{o1}{1}$ внутренней по слою оболочки 5, если идти справа по рисунку фиг.1.In the thickness of the material of the working layer, a shell α is created in which the temperature t $\binom{o}{α}$ = t $\binom{o1}{1}$ + Δt ^o will be greater than temperature t $\binom{o1}{1}$ the inner layer of the shell 5, if you go to the right according to figure 1.

Это значит, что на пути ухода тепла из внутреннего объема, по отношению к рабочему слою, встанет преграда или граница, которую можно с полным основанием назвать адиабатной. This means that on the way of heat removal from the internal volume, in relation to the working layer, there will be a barrier or boundary, which can justifiably be called adiabatic.

Исходя из принципа создания адиабатности, более целесообразно применять постоянный ток для принудительного дополнительного ввода тепла в рабочий слой многослойного материала. Переменный ток также можно использовать для ввода тепла напрямую без выпрямления, но при этом адиабатные свойства рабочего слоя могут быть нарушены из-за того, что переменный ток меняет свою полярность и за один период дважды снижается до нулевого. При большой разнице в температурах t $\binom{o}{1}$ и t $\binom{o}{3}$ увеличение силы переменного тока переводит адиабатную оболочку в разряд нагревающих оболочек и делает многослойный материал электроопасным, так как увеличение тока при постоянной нагрузке означает увеличение разности потенциалов на входе нагрузки. Поэтому для увеличения возможностей практического использования ткани специальной, имеется в виду прежде всего разность температур t $\binom{o}{1}$ и t $\binom{o}{3}$ целесообразнее использовать постоянный ток. Исходя из свойств адиабатности, многослойный материал может быть использован не только для сохранения тепла, в частности в объеме, но и для сохранения просто температуры в объеме или теле. Причем температура может быть и отрицательной, а температура внешняя по отношению к теплоизолируемому объему может при этом меняться в широких пределах. Cледовательно, и применение многослойного материала может быть очень широким: в помещениях, для пошива специальной одежды, для сохранения температуры в герметичном объеме, для теплоизоляции трубопроводов с теплоносителем и т.п. Можно, например, теплоизолировать стену в комнате, укрепив герметично на стене как ковер многослойный материал, подключив его через выпрямитель и регулятор тока к бытовой электросети. Можно на основе материала сделать термос. Материал рабочего слоя может быть разнообразным, главное, чтобы он был электропроводным. Предварительно автор может рекомендовать алюминий, алюминиевую фольгу. Можно создавать слой посредством уже широко используемого метода напыления алюминия или другого металла на прочную, армирующую ткань.Based on the principle of creating adiabaticity, it is more advisable to use direct current for forced additional heat input into the working layer of the multilayer material. Alternating current can also be used to introduce heat directly without rectification, but the adiabatic properties of the working layer can be violated due to the fact that the alternating current changes its polarity and doubles to zero twice in one period. With a large difference in temperatures t $\binom{o}{1}$ and t $\binom{o}{3}$ an increase in the AC current transfers the adiabatic shell into the discharge of the heating shells and makes the multilayer material electrically hazardous, since an increase in current at a constant load means an increase in the potential difference at the input of the load. Therefore, to increase the possibilities of practical use of special fabric, we mean primarily the temperature difference t $\binom{o}{1}$ and t $\binom{o}{3}$ more appropriate to use direct current. Based on the properties of adiabaticity, a multilayer material can be used not only to maintain heat, in particular in the volume, but also to maintain just the temperature in the volume or body. Moreover, the temperature can be negative, and the external temperature with respect to the insulated volume can be varied in this case over a wide range. Consequently, the use of multilayer material can be very wide: indoors, for sewing special clothes, for maintaining temperature in a sealed volume, for thermal insulation of pipelines with a coolant, etc. It is possible, for example, to insulate a wall in a room by sealing multilayer material tightly on a wall like a carpet, by connecting it through a rectifier and current regulator to a household electrical network. You can make a thermos based on the material. The material of the working layer can be diverse, the main thing is that it is electrically conductive. Previously, the author can recommend aluminum, aluminum foil. You can create a layer using the already widely used method of spraying aluminum or other metal onto a strong, reinforcing fabric.

Claims

A multilayer material containing woven layers joined by dielectric heat-resistant elastic adhesive, one inner of which is electrically conductive, and the adjacent one is electrically insulating, characterized in that it further has a layer made in the form of a shielding grid for grounding electromagnetic radiation, at least one of the outer layers are made of heat-reflecting material.