RU43711U1

RU43711U1 - TEXTILE PRODUCT WITH ELECTRIC HEATING

Info

Publication number: RU43711U1
Application number: RU2004121934/22U
Authority: RU
Inventors: О.В. Евдокимова; М.Г. Барышев
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2005-01-27

Abstract

Изобретение предназначено для применения в изделиях, обеспечивающих дополнительный обогрев, например, в одежде (рубашки, пиджаки, свитера, и майки и т.п.) или пледах, одеялах и т.п. Для создания текстильного изделия, позволяющего осуществить обогрев и сохранение тепла тела человека, без ограничений возможности его движения, выполнения им физических упражнений и своих профессиональных обязанностей, с обеспечением всех эстетических функций предлагается текстильное изделие, состоящее из трикотажной структуры с множеством резистивных нагревательных элементов, в качестве которых используют нити люрекса или металлизированной вискозы, расположенные на лицевой стороне трикотажной структуры, на определенном расстоянии, при этом нити люрекса или металлизированной вискозы присоединены к двум токопроводящим элементам, расположенным на изнаночной стороне текстильной структуры перпендикулярно нитям и имеющим электрический контакт с генератором тока.The invention is intended for use in products that provide additional heating, for example, in clothing (shirts, jackets, sweaters, and T-shirts, etc.) or plaids, blankets, etc. To create a textile product that allows heating and preserving the heat of a person’s body, without restricting its movement, performing physical exercises and its professional duties, ensuring all aesthetic functions, we propose a textile product consisting of a knitted structure with many resistive heating elements, as which use yarn of lurex or metallized viscose, located on the front side of the knitted structure, at a certain distance ns, the filament viscose lurex or metallized attached to two conductive elements disposed on the underside of the fabric body and perpendicular to filaments having a electrical contact with a current generator.

Description

Изобретение предназначено для применения в изделиях, обеспечивающих дополнительный обогрев, например, в одежде (рубашки, пиджаки, свитера, и майки и т.п.) или пледах, одеялах и т.п.The invention is intended for use in products that provide additional heating, for example, in clothing (shirts, jackets, sweaters, and T-shirts, etc.) or plaids, blankets, etc.

Известно устройство для обогрева тела человека, которое содержит мешок с капюшоном, имеющий на передней части разъем и средство для обеспечения обогрева, размещенное в полости мешка. Средство для обогрева представляет собой гибкий электронагревательный элемент, состоящий из нескольких участков, (пат. РФ №2087121, МПК (6) А 47 G 9/08, А 41 D 13/00).A device for heating a human body is known, which comprises a bag with a hood having a connector on the front part and means for providing heating located in the cavity of the bag. The heating agent is a flexible electric heating element consisting of several sections (US Pat. RF No. 2087121, IPC (6) A 47 G 9/08, A 41 D 13/00).

Предлагаемое устройство не пригодно для изготовления одежды, хотя удобно при использовании в спальниках.The proposed device is not suitable for the manufacture of clothing, although it is convenient when used in sleeping bags.

Известна теплозащитная одежда, содержащая теплозащитные элементы, которые имеют пластину из формоустойчивого теплоаккумулирующего материала и электронагреватель установленный внутри этого материала с возможностью подсоединения к источнику электропитания. На одном из теплозащитных элементов, входящих в состав одежды, установлен датчик температуры, связанный с системой управления, (пат. РФ №2172910. МПК (7) F 28 D 20/00).Known heat-protective clothing containing heat-protective elements, which have a plate of form-resistant heat-storage material and an electric heater installed inside this material with the ability to connect to a power source. On one of the heat-protective elements that make up the clothes, a temperature sensor is installed associated with the control system (Pat. RF No. 2172910. IPC (7) F 28 D 20/00).

Предлагаемая теплозащитная одежда громоздкая и неудобная.The proposed thermal protective clothing is bulky and uncomfortable.

Наиболее близким аналогом к заявляемому является электрические нагревательные/подогревающие текстильные изделия [Заявка №2001128775, МПК(7), Н 05 В 3/34, D 04 В 21/02]. Текстильное изделие, приспособленное для выработки тепла при приложении электрической энергии, содержит текстильную структуру, в которой множество резистивных электронагревательных элементов, введенных в текстильную структуру и The closest analogue to the claimed one is electric heating / heating textile products [Application No. 2001128775, IPC (7), Н 05 В 3/34, D 04 В 21/02]. A textile product adapted to generate heat by the application of electrical energy comprises a textile structure in which a plurality of resistive electric heating elements are introduced into the textile structure and

проходящих, как правило, между противоположными краевыми участками упомянутой текстильной структуры; и токопроводящие элементы, проходящие, как правило, вдоль упомянутых противоположных краевых участков текстильной структуры и приспособленные для присоединения множества, расположенных на определенном расстоянии друг от друга резистивных электронагревательных элементов к источнику электрической энергии.passing, as a rule, between opposite edge sections of said textile structure; and conductive elements extending, as a rule, along the said opposite edge sections of the textile structure and adapted to connect a plurality of resistive electric heating elements located at a certain distance from each other to a source of electrical energy.

К недостаткам прототипа следует отнести то, что ток в электрической цепи нагревательных элементов неограничен, что может привезти к появлению электрических знаков на коже или ожогов, это является грубым нарушением медицинских норм электробезопасности. Использование электрических нагревательных элементов с удельным электрическим сопротивлением в 0,1 Ом·см требует применения значений токов больших безопасного уровня в 2 мА, что может способствовать развитию различных заболеваний и функциональных нарушений здоровья человека. Кроме того, для создания изделия требуется использование ворсовой нити и желательно придание созданной текстильной структуре гидрофобных и гидрофильных свойств, что существенно усложняет процесс производства изделия.The disadvantages of the prototype include the fact that the current in the electrical circuit of the heating elements is unlimited, which can lead to the appearance of electrical signs on the skin or burns, this is a gross violation of medical electrical safety standards. The use of electric heating elements with a specific electric resistance of 0.1 Ohm · cm requires the use of high currents of a safe level of 2 mA, which can contribute to the development of various diseases and functional disorders of human health. In addition, the creation of a product requires the use of a pile yarn and it is desirable to impart hydrophobic and hydrophilic properties to the created textile structure, which significantly complicates the process of manufacturing the product.

Технической задачей является создание текстильного изделия, позволяющего осуществить обогрев и сохранение тепла тела человека, без ограничений возможности его движения, выполнения им физических упражнений и своих профессиональных обязанностей, с обеспечением всех эстетических функций трикотажного изделия.The technical task is to create a textile product that allows heating and preserving the heat of a person’s body, without restricting the possibility of his movement, performing physical exercises and his professional duties, ensuring all the aesthetic functions of a knitted product.

Предлагаемая техническая задача решается текстильным изделием, состоящим из трикотажной структуры с множеством резистивных нагревательных элементов, в качестве которых применены нити люрекса или металлизированной вискозы, расположенные на лицевой стороне трикотажной структуры, на определенном расстоянии, при этом нити люрекса The proposed technical problem is solved by a textile product consisting of a knitted structure with many resistive heating elements, which are used as a thread of lurex or metallized viscose, located on the front side of the knitted structure, at a certain distance, while the lurex thread

или металлизированной вискозы присоединены к двум токопроводящим элементам, расположенным на изнаночной стороне текстильной структуры перпендикулярно нитям и имеющим электрический контакт с генератором тока.or metallized viscose is attached to two conductive elements located on the wrong side of the textile structure perpendicular to the threads and having electrical contact with the current generator.

Нити люрекса или металлизированной вискозы, расположенные на лицевой стороне трикотажной структуры, на расстоянии не менее 1,5 мм, так как при наличии меньшего расстояния велика вероятность замыкания различных нагревательных элементов.Filaments of lurex or metallized viscose, located on the front side of the knitted structure, at a distance of not less than 1.5 mm, since if there is a shorter distance, the likelihood of shorting of various heating elements is high.

Нити люрекса или металлизированной вискозы могут быть присоединены к двум токопроводящим элементам механически, например с помощью металлических заклепок, или токопроводящего клея.The strands of lurex or metallized viscose can be mechanically attached to the two conductive elements, for example using metal rivets, or conductive glue.

Текстильное изделие может быть выполнено так, что трикотажная структура разделяется на участки, которые электрически связаны между собой путем подключения к одному или нескольким генераторам тока. Если токопроводящие элементы, соединяющие резистивные нагревательные элементы этих участков, подключены к различным генераторам тока, то это позволит регулировать температуру только в необходимых участках.The textile product can be made so that the knitted structure is divided into sections that are electrically connected to each other by connecting to one or more current generators. If the conductive elements connecting the resistive heating elements of these sections are connected to various current generators, this will allow you to adjust the temperature only in the necessary sections.

Трикотажная структура может быть изготовлена платированным переплетением (на базе кулирной глади) с одновременным ввязыванием в полотно уточной нити [Гусева А.А. Технология и оборудование плосковязальнного и кругловязального производства, М.: Легкая и пищевая промышленность. - 1981, С.88-89.] Все петли образованы из двух нитей:The knitted structure can be made by plated weaving (based on the smooth surface) with the simultaneous knitting of a weft thread into the canvas [Guseva A.A. Technology and equipment for flat knitting and circular knitting production, M.: Light and food industry. - 1981, S.88-89.] All loops are formed of two threads:

первая нить из люрекса или металлизированной вискозы; вторая нить например, из полушерстяной пряжи. Нити подаются в определенном порядке, так чтобы придать лицевой и изнаночной сторонам разные свойства. Платировочная нить люрекса (металлизированной вискозы) образует петли лицевой стороны, другая например, полушерстяная нить- грунтовая - петли изнаночной стороны.the first thread of lurex or metallized viscose; the second thread, for example, from wool blend yarn. The threads are fed in a specific order so as to give the front and back sides different properties. The lurex (metallized viscose) trowel thread forms loops of the front side, another, for example, half-woolen thread-filament — loops of the wrong side.

Текстильное изделие может быть выполнено из любого обычного материала, на который наносятся трикотажная структура, имеющая резистивные нагревательные элементы, в качестве которых применены нити люрекса или металлизированной вискозы, расположенные на лицевой стороне трикотажной структуры, на определенном расстоянии. При этом нити люрекса или металлизированной вискозы присоединены к двум токопроводящим элементам, расположенным по краям трикотажной структуры на изнаночной стороне перпендикулярно нитям и имеющим электрический контакт с генератором тока.The textile product can be made of any conventional material onto which a knitted structure is applied, having resistive heating elements, which are used as lurex or metallized viscose threads located on the front side of the knitted structure at a certain distance. In this case, the lurex or metallized rayon threads are attached to two conductive elements located at the edges of the knitted structure on the wrong side perpendicular to the threads and having electrical contact with the current generator.

Используемый генератор тока имеет ограничивающий ток на уровне 2 мА на случай короткого замыкания нитей (токи не выше 2 мА считаются безопасными для человеческого организма) [Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники: Учебное пособие для вузов -М. Радио и связь, 1985. - 14 с.]. На фиг.1 изображена схематично выкройка текстильного изделия с одним генератором тока; на фиг.2 - с тремя генераторами тока; на фиг.3 - с двумя генераторами тока.The current generator used has a limiting current of 2 mA in case of a short circuit of the threads (currents not exceeding 2 mA are considered safe for the human body) [Manaev E.I. Fundamentals of Radio Electronics: Textbook for High Schools -M. Radio and communications, 1985. - 14 p.]. Figure 1 shows a schematic pattern of a textile product with one current generator; figure 2 - with three current generators; figure 3 - with two current generators.

На выкройке рубашки сшитой по боковьм швам (фиг.1), схематично указано взаимное расположение токопроводящих элементов 1, резистивных нагревательных элементов 2, генератора тока 3, выключателя 4, расположенных на текстильной структуре 5.On the pattern of the shirt sewn along the side seams (Fig. 1), the mutual arrangement of the conductive elements 1, the resistive heating elements 2, the current generator 3, the switch 4 located on the textile structure 5 is schematically indicated.

Резистивные нагревательные элементы 2, выполненные из нитей люрекса соединены с токопроводящими элементами 1 с помощью клея. При замыкании выключателя 4 электрический ток, создаваемый генератором тока 3, протекает по токопроводящим элементам 1 и поступает на резистивные нагревательные элементы 2. Экспериментально-расчетным путем было установлено, что для получения необходимой тепловой энергии в 18 Дж на рубашке спереди и сзади должно быть 312 резистивных нагревательных элементов. Резистивные нагревательные элементы 2 могут образовывать Resistive heating elements 2 made of lurex threads are connected to conductive elements 1 using glue. When the switch 4 is closed, the electric current generated by the current generator 3 flows through the conductive elements 1 and enters the resistive heating elements 2. It was experimentally calculated that in order to obtain the necessary thermal energy of 18 J, there should be 312 resistive resistors on the shirt heating elements. Resistive heating elements 2 can form

любой узор с тем условием, что нити не должны иметь друг с другом электрического контакта.any pattern with the condition that the threads should not have electrical contact with each other.

Известно, что мощность, излучаемая человеком в инфракрасном диапазоне спектра в обычном состоянии, составляет порядка 100 Вт или 36 Дж тепловой энергии. Таким образом, для создания комфортных тепловых условий энергия, излучаемая с поверхности текстильного изделия, должна быть не менее 36 Дж. Так как эта тепловая мощность выделяется со всей поверхности человеческого тела, то, например, для рубашки необходимо, чтобы тепловая энергия составляла 18 Дж, т.е. спереди и сзади должно выделяться по 9 Дж тепловой энергии.It is known that the power radiated by a person in the infrared range of the spectrum in the normal state is about 100 W or 36 J of thermal energy. Thus, in order to create comfortable thermal conditions, the energy radiated from the surface of a textile product must be at least 36 J. Since this thermal power is released from the entire surface of the human body, for example, for a shirt it is necessary that the thermal energy is 18 J, those. 9 J of thermal energy should be allocated in front and behind.

На лицевой стороне рубашки, соответствующей 50 размеру, можно разместить горизонтально через 3 мм 156 нитей люрекса длиной порядка одного метра, являющихся резистивными нагревательными элементами, столь частое расположение нитей способствует созданию равномерного теплового потока по всей поверхности рубашки. Перпендикулярно резистивным нагревательным элементам 2 с изнаночной стороны пропущены токопроводящие элементы 1, которые имеют удельное электрическое сопротивление не менее 3 Ом м, к ним электрически подключены с помощью клея нити люрекса.On the front side of the shirt, corresponding to the 50th size, it is possible to place horizontally through 3 mm 156 Lurex threads of a length of the order of one meter, which are resistive heating elements, such a frequent arrangement of threads helps to create a uniform heat flow over the entire surface of the shirt. Conducting elements 1, which have a specific electrical resistance of at least 3 Ohm m, are perpendicular to the resistive heating elements 2 from the wrong side and are electrically connected using glue of the Lurex thread to them.

Экспериментально установлено, что при использовании трех генераторов выделяется тепло в количестве 18 Дж ч в течение 20 минут. В случае использования двух генераторов тока 3 (фиг.3) рубашка из текстильной структуры 5 обогревает тело человека 13 минут.It was experimentally established that when using three generators, heat is generated in the amount of 18 J h for 20 minutes. In the case of using two current generators 3 (Fig. 3), a shirt from a textile structure 5 heats the human body for 13 minutes.

Заявляемое текстильное изделие удобно, эстетично, безопасно и позволяет регулировать тепло- излучаемое одеждой или телом.The inventive textile product is convenient, aesthetically pleasing, safe and allows you to adjust the heat emitted by clothing or body.

Claims

1. A textile product with electric heating, consisting of a knitted structure containing conductive elements, passing, as a rule, between opposite edge sections of the knitted structure, and resistive heating elements, characterized in that as resistive heating elements are used strands of lurex or metallized viscose, located on the front surface of the knitted structure of the product, attached to conductive elements located perpendicular to the lurex threads or etallizirovannoy viscose and having electrical contact with a current generator.

2. The textile product according to claim 1, characterized in that the knitted structure is made in the form of separate sections with conductive and resistive-heating elements connected to one current generator or various current generators.

3. The textile product according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the threads of lurex or metallized viscose located on the front surface of the knitted structure of the product is not less than 1.5 mm

4. The textile product according to claim 1 or 2, characterized in that the level of current flowing through the resistive heating elements does not exceed 2 mA.

5. The textile product according to claim 1 or 2, characterized in that the conductive elements are attached to the wrong side of the knitted structure using conductive glue.

6. The textile product according to claim 3, characterized in that the conductive elements are attached to the wrong side of the knitted structure using conductive glue.

7. The textile product according to claim 4, characterized in that the conductive elements are attached to the wrong side of the knitted structure using conductive glue.

8. The textile product according to claim 1 or 2, characterized in that the conductive elements are attached to the wrong side of the knitted structure with metal rivets.

9. The textile product according to claim 3, characterized in that the conductive elements are attached to the wrong side of the knitted structure with metal rivets.

10. The textile product according to claim 4, characterized in that the conductive elements are attached to the wrong side of the knitted structure with metal rivets.

11. The textile product according to claim 1, characterized in that the knitted structure is made in the form of a plated weave fabric.