RU2701403C1 - Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом - Google Patents
Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701403C1 RU2701403C1 RU2019108641A RU2019108641A RU2701403C1 RU 2701403 C1 RU2701403 C1 RU 2701403C1 RU 2019108641 A RU2019108641 A RU 2019108641A RU 2019108641 A RU2019108641 A RU 2019108641A RU 2701403 C1 RU2701403 C1 RU 2701403C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- threads
- heating
- fabric
- electrically conductive
- piezoelectric
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
- D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
Abstract
Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к электронагревательным тканям промышленного и бытового назначения, имеющим в своей структуре пьезоэлементы и электронагревательные нити. Технический результат: увеличение нагревательной способности ткани и более полное использование энергии ветра и внешних вибраций. Сущность изобретения: предложена ткань, представляющая собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому, причем нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитным материалом или воздухом. Электропроводящие немагнитные трубки имеют электрическое соединение с пьезоэлектрическими ворсинками, представляющими собой гибкие полимерные ворсинки, в основании которых закреплены пьезоэлектрические преобразователи с электродами из металлизированного покрытия. 3 ил.
Description
Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к электронагревательным тканям промышленного и бытового назначения, имеющим в своей структуре пьезоэлементы и электронагревательные нити и может быть использована в производстве одежды и аксессуаров для экстремальных условий, характеризующихся низкими значениями температуры окружающей среды.
Известна электронагревательная ткань (патент РФ №210909, D03D 15/00, 20.04.1998). Данная ткань содержит фоновую часть, образованную переплетением электроизоляционных основных и уточных нитей и электропроводящих нитей. Последние образуют в пределах фоновой части ткани группы из т параллельных электропроводящих нитей. В каждой группе соседние электропроводящие нити расположены на заданном расстоянии b одна от другой, выбранном из условия теплового баланса среды, окружающей электронагревательную ткань при ее функционировании.
Недостатком такой ткани является то, что для использования ткани требуются дополнительные проводники и присоединение к ним каждой электропроводной нити, а также необходимость в источнике электрического напряжения. Это приводит к эксплуатационным издержкам и ухудшает потребительские свойства.
Также известна электронагревательная ткань (патент РФ №2212120 Н05В 3/34, 10.09.2003). Она представляет собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и электропроводные резистивные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому. Ткань включает в себя также, по меньшей мере, две основные проводящие шины и распределительные шины, отделенные от электропроводных резистивных нитей диэлектрическими барьерами из неэлектропроводных нитей из хлопкового или синтетического волокна, в которых расположены прерыватели цепи. Средства для подключения токоподводящих соединительных проводов расположены в отверстиях, выполненных в основных неэлектропроводных нитях. Основные неэлектропроводные нити имеют полотняный тип переплетения с упомянутыми неэлектропроводными нитями. Электропроводные резистивные нити при протекании по ним электрического тока будут нагреваться и поэтому могут быть названы нагревательными.
Недостаткам аналога является необходимость во внешнем источнике электрической энергии, что ограничивает время нагрева, а также увеличивает массу конечного изделия, например, одежды из этой ткани.
Прототипом изобретения является электронагревательная ткань (патент РФ №2599003, D03D 15/00, 10.10.2016). Она представляет собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные не нагревательные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити с электромагнитным нагревом, имеющие второе направление, перпендикулярное первому. Нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитными материалом или воздухом.
К недостаткам прототипа можно отнести относительно невысокую нагревательную способность ткани и плохое использование энергии ветра и внешних вибраций.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.
Технический результат - увеличение нагревательной способности ткани и более полное использование энергии ветра и внешних вибраций.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предложена ткань, представляющая собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому, причем нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитными материалом или воздухом, в которой согласно изобретению электропроводящие немагнитные трубки имеют электрическое соединение с пьезоэлектрическими ворсинками, представляющие собой гибкие полимерные ворсинки, в основании которых закреплены пьезоэлектрические преобразователи с электродами из металлизированного покрытия.
Существо изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.
На фиг. 1 представлен общий вид ткани с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом, на фиг. 2 представлено устройство пьезоэлектрических ворсинок, на фиг. 3 изображено устройство нагревательной нити с пьезоэлектрическими ворсинками.
Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом содержит гибкие полимерные ворсинки 1 (под ворсинками понимается короткий густой слой волосков или шерстинок, покрывающий одну из сторон некоторых тканей, https://ru.wiktionary.org), которые одним концом жестко закреплены на проводящих трубочках нагревательных нитей, а другой конец остается свободным (Фиг. 1 и Фиг. 2). У основания закрепленного конца к ворсинке жестко прикреплены пьезоэлектрические преобразователи 2. Пьезоэлектрические преобразователи 2 покрыты проводящим поверхностным слоем, которые представляют собой электроды 3 (Фиг. 2). Расположенные в основании гибкой полимерной ворсинки 1 нагревательные нити представляют собой электропроводящие трубчатые волокна 4, выполненные в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых размещены нитевидные постоянные магниты 5 (Фиг. 3). Электроды 3 электрически соединены с электропроводящими трубчатыми волокнами 4 в точках 6, максимально удаленных друг от друга.
Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом работает следующим образом. Во время вибрационных воздействий, обусловленных источниками внутри объекта (например, вибрации двигателей) или внешними (например, удары, толчки и т.д.), нитевидные постоянные магниты 5 начинают колебаться относительно электропроводящих трубчатых волокон 4.
В общем случае относительные колебания могут иметь продольную и поперечную составляющую. При продольных колебаниях силовые линии магнитного поля пересекают электропроводящие трубчатые волокна 4, из-за чего в последних возникают вихревые токи (токи Фуко). Направление этих токов таково, что они начинают тормозить относительное движение электропроводящих трубчатых волокон 4 и нитевидных постоянных магнитов 5. При поперечных колебаниях происходит увеличение индукции поля в приближающейся части электропроводящего трубчатого волокна 4 и уменьшение индукции в отдаляющейся части электропроводящего трубчатого волокна 4. Благодаря этому изменяется магнитный поток через проводящие контуры в электропроводящем трубчатом волокне 4, в котором наводятся вихревые токи, которые также препятствуют взаимному движению.
Протекание вихревых токов сопровождается выделением тепла в соответствии с законом Джоуля-Ленца, что ведет к нагреву электропроводящих трубчатых волокон 4 и всего слоя ткани. Величина выделяющегося количества теплоты, а, следовательно, и температура нагрева, определяется величинами индукции магнитного поля, амплитуды и частоты относительных колебаний, а также электрическим сопротивлением по пути их протекания.
Во время воздействия ветра или внешних вибраций на гибкие полимерные ворсинки 1, ворсинки 1 начинают колебаться и гнуться в разные стороны. Из-за этого в пьезоэлектрических преобразователях 2 возникают деформации сжатия и растяжения. Вследствие этого действия на электродах 3 генерируется переменное электрическое напряжение (прямой пьезоэффект).
Так как пьезоэлектрические преобразователи 2 электрически замкнуты на электропроводящие трубчатые волокна 4 нагревательной нити, то в электропроводящих трубчатых волокнах 4, между точками 6 начинает протекать ток. Причем, магнитное поле этих токов имеет такое направление, что практически не воздействует на намагниченные нити. Протекание этих токов приводит к генерации дополнительной тепловой энергии в электропроводящих трубчатых волокнах 4 по закону Джоуля-Ленца. Таким образом, электропроводящие трубчатые волокна 4 и другие части ткани нагреваются. Кроме того, происходит диссипация энергии вибраций и снижение уровня их воздействия на объект.
Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности ткани за счет увеличения нагревательной способности ткани и более полного использования энергии ветра и внешних вибраций.
Claims (1)
- Ткань, представляющая собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому, причем нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитным материалом или воздухом, отличающаяся тем, что электропроводящие немагнитные трубки имеют электрическое соединение с пьезоэлектрическими ворсинками, представляющими собой гибкие полимерные ворсинки, в основании которых закреплены пьезоэлектрические преобразователи с электродами из металлизированного покрытия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108641A RU2701403C1 (ru) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108641A RU2701403C1 (ru) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2701403C1 true RU2701403C1 (ru) | 2019-09-26 |
Family
ID=68063348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108641A RU2701403C1 (ru) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2701403C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU97101314A (ru) * | 1997-01-30 | 1998-09-20 | А.А. Шульженко | Электронагревательная ткань |
RU154172U1 (ru) * | 2015-01-30 | 2015-08-20 | Александр Николаевич Тарубаров | Электронагревательная ткань |
RU2599003C1 (ru) * | 2015-07-08 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Ткань с электромагнитным нагревом |
RU180575U1 (ru) * | 2017-06-19 | 2018-06-18 | Акционерное Общество Финансово-Производственная Компания "Чайковский Текстильный Дом" | Суровая ткань для защиты от эми |
RU181530U1 (ru) * | 2018-03-23 | 2018-07-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Электронагревательная ткань с защитой от электромагнитного излучения |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2109091C1 (ru) * | 1997-01-30 | 1998-04-20 | Александр Анатольевич Шульженко | Электронагревательная ткань |
-
2019
- 2019-03-25 RU RU2019108641A patent/RU2701403C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU97101314A (ru) * | 1997-01-30 | 1998-09-20 | А.А. Шульженко | Электронагревательная ткань |
RU154172U1 (ru) * | 2015-01-30 | 2015-08-20 | Александр Николаевич Тарубаров | Электронагревательная ткань |
RU2599003C1 (ru) * | 2015-07-08 | 2016-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Ткань с электромагнитным нагревом |
RU180575U1 (ru) * | 2017-06-19 | 2018-06-18 | Акционерное Общество Финансово-Производственная Компания "Чайковский Текстильный Дом" | Суровая ткань для защиты от эми |
RU181530U1 (ru) * | 2018-03-23 | 2018-07-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Электронагревательная ткань с защитой от электромагнитного излучения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2599003C1 (ru) | Ткань с электромагнитным нагревом | |
CN106676747B (zh) | 编织的智能感受器加热毯 | |
JP5111927B2 (ja) | 熱電構造体、および織物構造体を形成するための熱電構造体の使用方法 | |
RU2687769C1 (ru) | Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом | |
EP1723276A2 (en) | Electrical components and circuits constructed as textiles | |
RU2701403C1 (ru) | Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом | |
TWI822887B (zh) | 附電極配線的布材 | |
CN110337770A (zh) | 电机部件 | |
KR101382951B1 (ko) | 전도체 직물 | |
RU181530U1 (ru) | Электронагревательная ткань с защитой от электромагнитного излучения | |
RU2015143622A (ru) | Электропроводная ткань | |
RU184744U1 (ru) | Электронагревательная ткань с защитой от электромагнитного излучения (варианты) | |
JP2017125291A (ja) | 導電性伸縮糸、導電性伸縮布帛及び導電性伸縮編地 | |
RU2664385C1 (ru) | Ткань с электромагнитными нагревательными слоистыми нитями | |
US2817737A (en) | Electrical resistance nets | |
SU729854A2 (ru) | Гибкий электронагреватель | |
KR101393264B1 (ko) | 저전압 전도체 직물 | |
Sattarov et al. | Design and basic consideration of electromagnetic heating yarns with Foucault currents for smart functional fabrics | |
KR20120023161A (ko) | 도전성 편성물 | |
Kuchar et al. | Simulation of a vibrating reed exciter for thickening different fabrics in weaving loom | |
CA1055094A (en) | Electrically heatable wall covering, more particularly an electrically heatable carpet | |
JP5845038B2 (ja) | 面状発熱体 | |
KR100922202B1 (ko) | 전자기파를 제거한 면상발열체 및 그 제조방법 | |
RU55782U1 (ru) | Электронагревательная ткань | |
RU2109091C1 (ru) | Электронагревательная ткань |