RU56194U1

RU56194U1 - HEATING BELT

Info

Publication number: RU56194U1
Application number: RU2006111783/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Геннадьевич Барышев; Ольга Владимировна Евдокимова; Степан Сергеевич Джимак
Original assignee: Южный научный центр Российской академии наук
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Обогревающий пояс относится к специальной, защищающей от холода, одежде для определенной части тела, и предназначен для автономного обогрева человека в поясничной области. Он содержит кожух из термостойкого электроизолированного материала, внутри которого закреплен электроизолированный нагревательный элемент с выводом на источник энергии. Кожух выполнен из двух соединенных между собой полос, одна из которых является его внешней оболочкой, а вторая, располагаемая при ношении со стороны тела человека, внутренней, и на торцах кожуха имеются скрепляющие элементы, служащие для соединения концов пояса и фиксации его на теле человека. При этом пояс дополнительно снабжен автономным источником энергии размещенным в кармане расположенном на внешней оболочке кожуха, а нагревательный элемент закреплен внутри кожуха на внутренней оболочке и выполнен из четного числа попарно соединенных проводов высокого удельного сопротивления параллельно соединенных через выключатель с автономным источником энергии. Выключатель для удобства выведен на внешнюю поверхность пояса. Автономный источник энергии может быть выполнен в виде блока никель-магниевых или никель-кадмиевых аккумуляторов, а в качестве материала внутренней оболочки кожуха, использован материал с большей теплопроводностью чем материал наружного слоя. Технический результат - обеспечение автономности обогрева при сохранении его эффективности за счет использования в качестве нагревательного элемента проводов из сплавов высокого сопротивления, соединенных параллельно-последовательно, а также общедоступных и недорогих малогабаритных аккумуляторов постоянного тока, не значительно отягощающих по весу все устройство в целом.The heating belt refers to special clothing that protects from cold, for a certain part of the body, and is intended for autonomous heating of a person in the lumbar region. It contains a casing of heat-resistant electrically insulated material, inside of which an electrically insulated heating element is fixed with a conclusion to the energy source. The casing is made of two interconnected strips, one of which is its outer shell, and the second, located when worn from the side of the human body, inside, and at the ends of the casing there are fastening elements that serve to connect the ends of the belt and fix it on the human body. Moreover, the belt is additionally equipped with an autonomous energy source located in a pocket located on the outer shell of the casing, and the heating element is fixed inside the casing on the inner shell and is made of an even number of pairwise connected wires of high resistivity connected in parallel through a switch with an autonomous energy source. The switch is for convenience brought to the outer surface of the belt. An autonomous energy source can be made in the form of a block of nickel-magnesium or nickel-cadmium batteries, and as a material of the inner shell of the casing, a material with higher thermal conductivity than the material of the outer layer is used. The technical result is to ensure the autonomy of heating while maintaining its efficiency due to the use of high resistance alloy wires connected in parallel-series as a heating element, as well as generally available and inexpensive small-sized DC batteries, which do not significantly burden the entire device as a whole.

Description

Полезная модель относится к специальной, защищающей от холода, одежде для определенной части тела, и предназначена для автономного обогрева человека в поясничной области.The utility model relates to special clothing that protects against cold, for a certain part of the body, and is intended for autonomous heating of a person in the lumbar region.

Известно, что одним из основных факторов, негативно воздействующих на человека, является холод. Наряду с широко применяемыми защищающими от холода средствами в виде теплой одежды в последнее время разработаны различные специальные технические устройства служащие не только для сохранения собственного тепла человеческого тела, но и для его дополнительного обогрева.It is known that one of the main factors negatively affecting a person is cold. Along with the widely used means of protecting from the cold in the form of warm clothes, various special technical devices have recently been developed that serve not only to preserve the own heat of the human body, but also for its additional heating.

В ряде случаев они основаны на использовании теплоаккумулирующих материалов. Смотри, например, а.с. №1706543, SU; патент №2132031, RU и др. Недостатком подогревающих средств с применением теплоаккумулирующих материалов является, во-первых, необходимость наличия электрической сети для нагрева элементов, т.е. невозможность использования в любой момент времени в любых условиях и, во-вторых, невысокая надежность элементов, т.е. потеря ими теплоаккумулирующих свойств при механических воздействиях.In some cases, they are based on the use of heat storage materials. See, for example, A.S. No. 1706543, SU; patent No. 2132031, RU and others. The disadvantage of heating means with the use of heat-storage materials is, firstly, the need for an electrical network to heat the elements, i.e. the inability to use at any time in any conditions and, secondly, the low reliability of the elements, i.e. their loss of heat storage properties under mechanical stress.

Существуют также устройства с использованием электроподогрева, например, комплект «Пингвин» (смотри, справочник "Средства индивидуальной защиты" под ред. С.Л.Каминского. Изд. "Химия", 1989, с.163), патенты №№ DE 2516781, RU 2087121, RU 2260926 и др. Такие устройства могут использоваться только при наличии электрической сети либо громоздких аккумуляторов.There are also devices using electric heating, for example, the Penguin kit (see, Handbook of Personal Protective Equipment, edited by S. L. Kaminsky. Publishing House Chemistry, 1989, p. 163), patents No. DE 2516781, RU 2087121, RU 2260926 and others. Such devices can only be used in the presence of an electric network or bulky batteries.

В качестве прототипа нами взято устройство по патенту России №2660926 опубл. 10.12.04. Оно содержит проволочный электроизолированный нагревательный элемент, размещенный намоткой на несущем элементе с образованием плоской катушки, закрепленной между слоями оболочки из термостойкого влагонепроницаемого электроизоляционного материала. Оболочка и несущий элемент выполнен из гибкой полимерной пленки, имеющей по меньшей мере одну клеящую поверхность Проволочный электроизолированный нагревательный элемент выполнен из медной проволоки. Кроме этого устройство имеет вывод контакта для подсоединения к стационарному источнику тока.As a prototype, we took the device according to the patent of Russia No. 2660926 publ. 12/10/04. It contains a wire electrically insulated heating element, placed by winding on the supporting element with the formation of a flat coil, fixed between the layers of the shell of heat-resistant moisture-proof electrical insulation material. The shell and the supporting element is made of a flexible polymer film having at least one adhesive surface. The electrically insulated heating wire is made of copper wire. In addition, the device has a pin output for connection to a stationary current source.

Для существенного нагрева такое устройство требует больших значений мощностей, что может быть достигнуто только при использовании переменного тока напряжением 220 В. Таким образом данное устройство представляет опасность для человека связанную с контактом с электрической сетью высокого напряжения. Соответственно его нельзя использовать в качестве согревающего элемента в движении и на открытом воздухе.For substantial heating, such a device requires high power values, which can be achieved only by using an alternating current of 220 V. Thus, this device poses a danger to humans associated with contact with a high voltage electric network. Accordingly, it can not be used as a heating element in motion and in the open air.

Технической задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства, а именно обеспечение обогрева человека как в состоянии покоя, так и в состоянии движения, с обеспечением при этом безопасности пользователя.The technical task of the utility model is to expand the functionality of the device, namely, providing heating to a person both at rest and in a state of movement, while ensuring the safety of the user.

Эта задача решается следующим образом. Обогревающий пояс содержит кожух из термостойкого электроизолированного материала, внутри которого закреплен электроизолированный нагревательный элемент с выводом на источник энергии. Кожух выполнен из двух соединенных между собой полос, одна из которых является его внешней оболочкой, а вторая - внутренней, и на торцах кожуха имеются скрепляющие элементы, служащие для соединения концов пояса и This problem is solved as follows. The heating belt contains a casing of heat-resistant electrically insulated material, inside of which an electrically insulated heating element is fixed with an output to an energy source. The casing is made of two interconnected strips, one of which is its outer shell, and the second is the inner one, and at the ends of the casing there are fastening elements used to connect the ends of the belt and

фиксации его на теле человека. При этом пояс дополнительно снабжен автономным источником энергии размещенным в кармане расположенном на внешней оболочке кожуха, а нагревательный элемент закреплен внутри кожуха на внутренней оболочке и выполнен из четного числа попарно соединенных проводов высокого удельного сопротивления параллельно соединенных через выключатель с автономным источником энергии. Выключатель для удобства выведен на внешнюю оболочку пояса. Автономный источник энергии может быть выполнен в виде блока никель-магниевых или никель-кадмиевых аккумуляторов, а в качестве материала внутренней оболочки кожуха, располагаемой при ношении со стороны тела человека, использован материал с большей теплопроводностью чем материал наружного слоя.fixing it on the human body. In this case, the belt is additionally equipped with an autonomous energy source located in a pocket located on the outer shell of the casing, and the heating element is fixed inside the casing on the inner shell and is made of an even number of pairwise connected wires of high resistivity connected in parallel through a switch with an autonomous energy source. The switch is for convenience brought to the outer shell of the belt. An autonomous energy source can be made in the form of a block of nickel-magnesium or nickel-cadmium batteries, and a material with a higher thermal conductivity than the material of the outer layer is used as the material of the inner shell of the casing located when worn from the side of the human body.

Технический результат - обеспечение автономности обогрева при сохранении его эффективности за счет использования в качестве нагревательного элемента проводов из сплавов высокого сопротивления, соединенных параллельно-последовательно, а также общедоступных и недорогих малогабаритных аккумуляторов постоянного тока, не значительно отягощающих по весу все устройство в целом.The technical result is to ensure the autonomy of heating while maintaining its efficiency due to the use of high resistance alloy wires connected in parallel as a heating element, as well as generally available and inexpensive small-sized DC batteries, which do not significantly burden the entire device as a whole.

На фиг.1 изображен пояс с частично снятой наружной оболочкой кожуха, а на фиг.2 принципиальная электрическая схема устройства.Figure 1 shows a belt with a partially removed outer shell of the casing, and figure 2 is a circuit diagram of the device.

Пояс (фиг.1, 2) содержит кожух 1, состоящий из внутренней (прительной) оболочки 2 и наружной (поверхностной) - 3. На внутренней поверхности оболочки 2 размещен нагревательный элемент 4, состоящий из попарно соединенных проводов высокого сопротивления. С внешней стороны оболочки 3 имеется карман 5 для размещения источника энергии 6, связанного через соединительные провода 7 с нагревательным элементом 4. Цепь замыкается при помощи выключателя 8. На концах пояса имеются скрепляющие элементы, выполненные, например, в виде поясков 9 с пряжками 10 The belt (figure 1, 2) contains a casing 1, consisting of an inner (intake) shell 2 and an outer (surface) - 3. On the inner surface of the shell 2 there is a heating element 4, consisting of pairwise connected wires of high resistance. On the outside of the shell 3 there is a pocket 5 for accommodating an energy source 6 connected through connecting wires 7 to the heating element 4. The circuit is closed using the switch 8. At the ends of the belt there are fastening elements, made, for example, in the form of belts 9 with buckles 10

регулирующими длину пояса в зависимости от размеров (объема талии) человека использующего пояс.regulating the length of the belt depending on the size (waist) of the person using the belt.

Нагревательный элемент 4 может быть изготовлен из проводов выполненных из сплавов высокого сопротивления, например, по ТУ 16-705.425-86, соединенных между собой и источником питания соединительными проводами 7. Кожух может быть выполнен, например, из широко распространенного синтетического материала полартекс, причем внутренний слой из одной из разновидностей этого материала - полартек 100, а внешний, для сохранения тепла, из разновидности материала с меньшей теплопроводностью, полартек 200.The heating element 4 can be made of wires made of high-resistance alloys, for example, according to TU 16-705.425-86, interconnected and the power source by connecting wires 7. The casing can be made, for example, of a widely used synthetic polartex material, with the layer of one of the varieties of this material is Polartek 100, and the outer layer, for the preservation of heat, from a variety of material with lower thermal conductivity, Polartek 200.

Устройство работает следующим образом. При замыкании пользователем выключателя 8 ток от источника питания 6 проходит через провода нагревательного элемента 4 и повышает их температуру. Почувствовав достаточный нагрев (это происходит через 5-7 минут после включения) пользователь с помощью выключателя 8 отключает нагревательный элемент 4 от источника питания 6. Тепловой эффект может сохраняться до получаса. Цикл может быть повторен.The device operates as follows. When the user closes the switch 8, the current from the power source 6 passes through the wires of the heating element 4 and increases their temperature. Feeling sufficient heat (this occurs 5-7 minutes after turning on), the user using the switch 8 disconnects the heating element 4 from the power source 6. The thermal effect can be stored for up to half an hour. The cycle can be repeated.

Эксперимент, проведенный авторами, показал, что при использовании в качестве источника энергии четырех батареек-аккумуляторов емкостью одного аккумулятора 1500 мА/час устройство может проработать вышеприведенным способом более часа, а при батарейках-аккумуляторах емкостью 7000 мА/час до 3,5 часов. При необходимости более длительной эксплуатации устройства число батареек-аккумуляторов может быть увеличено. Такой пояс также может работать от аккумулятора цепи электропитания автомобиля.An experiment conducted by the authors showed that when using four batteries-accumulators with a capacity of one 1500 mA / hour battery as an energy source, the device can work for more than an hour in the above method, and up to 3.5 hours with a battery-batteries with a capacity of 7000 mA / hour. If you need longer use of the device, the number of batteries can be increased. Such a belt can also work from the battery of the car’s power supply circuit.

Таким образом с помощью предлагаемого пояса можно автономно эффективно осуществлять обогрев тела человека. При этом пояс удобен для использования при длительной носке, не являясь помехой при любом движении и выполнении самых разных работ.Thus, using the proposed belt, it is possible to autonomously effectively heat the human body. At the same time, the belt is convenient for use with prolonged wear, without being an obstacle to any movement and the performance of a variety of work.

Claims

1. A heating belt, consisting of a casing of heat-resistant electrically insulated material, inside of which an electrically insulated heating element is fixed with an output to an energy source, characterized in that the casing is made of two interconnected strips, one of which is its outer shell, and the second, located when worn from the side of the human body, the inside and at the ends of the casing have fastening elements that serve to connect the ends of the belt and fix it on the human body, while the belt is additionally equipped with They are equipped with an autonomous energy source located in a pocket located on the outer shell of the casing, and the heating element is fixed inside the casing on the inner shell and is made of an even number of pairwise connected wires of high resistivity, connected in parallel through a switch to an autonomous energy source.

2. The heating belt according to claim 1, characterized in that the autonomous energy source is made in the form of a block of nickel-magnesium or nickel-cadmium batteries.

3. The heating belt according to claim 1, characterized in that the switch is located on the outer shell of the belt.

4. The heating belt according to claim 1, characterized in that the material of the inner shell has a higher thermal conductivity than the outer one.