RU72822U1

RU72822U1 - HEAT PROTECTIVE CLOTHING WITH HEATING

Info

Publication number: RU72822U1
Application number: RU2007146033/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Дмитриевич Панин; Николай Михайлович Дудченко; Владимир Николаевич Иванов; Тамара Геннадьевна Готовко; Олег Юрьевич Лебедев; Наталья Владимировна Полякова; Владимир Александрович Вульф
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2008-05-10

Abstract

Полезная модель относится к теплозащитной одежде и может использоваться для нужд, связанных с предохранением от переохлаждения пользователя, находящегося длительное время в условиях низких температур, в частности для полярников, альпинистов, рыболовов и охотников. Задачей настоящей полезной модели является обеспечение полноценной работоспособности пользователя в течение длительного времени. Для этого в теплозащитной одежде, содержащей установленные в определенном порядке нагревательные элементы, соединенные с источником питания через коммутационный элемент, нагревательные элементы выполнены в виде гибких углеродных волокнистых материалов, соединены между собой параллельно, при этом нагревательные элементы и источник питания расположены во внутренних карманах одежды, а поверхность карманов, обращенная к телу пользователя, выполнена из прочного материала. При этом источником электропитания нагревательных элементов являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук, которые располагаются в нагрудном внутреннем кармане, в специальной полости.The utility model relates to heat-insulating clothing and can be used for needs related to the protection from overcooling of a user who has been at a low temperature for a long time, in particular for polar explorers, climbers, fishers and hunters. The objective of this utility model is to ensure full user experience for a long time. To do this, in heat-protective clothing containing heating elements installed in a certain order, connected to a power source through a switching element, the heating elements are made in the form of flexible carbon fiber materials, connected together in parallel, while the heating elements and the power source are located in the inner pockets of the clothes, and the surface of the pockets facing the user's body is made of durable material. In this case, the power source of the heating elements is plate-type electric batteries based on fluorocarbon-lithium-non-aqueous electrolyte, collected in a package of at least two pieces, which are located in the breast pocket in a special cavity.

Description

Полезная модель относится к теплозащитной одежде и может использоваться для нужд, связанных с предохранением от переохлаждения пользователя, находящегося длительное время в условиях низких температур, в частности для полярников, альпинистов, рыболовов и охотников.The utility model relates to heat-insulating clothing and can be used for needs related to the protection from overcooling of a user who has been at a low temperature for a long time, in particular for polar explorers, climbers, fishers and hunters.

Известны теплообогревающие костюмы, в которых используются системы с электрообогревом, например серийно выпускаемые в нашей стране костюмы типа «Пингвин». Однако эти костюмы не получили широкого применения из-за неприятных последствий, связанных с применением чисто электрических схем.Heat-warming suits are known in which systems with electric heating are used, for example, Penguin-type suits commercially available in our country. However, these costumes are not widely used due to unpleasant consequences associated with the use of purely electrical circuits.

В последнее время широкое применение получила теплоаккумулирующая одежда на основе расположенных в ней определенным образом теплозащитных элементов, включающих в себя теплоаккумулирующий материал (см. патент РФ №2132031, МПК: А41 13/00, 1999 г.) Данное решение принято в качестве ближайшего аналога. В данной конструкции перед надеванием одежды производится «зарядка» элементов теплом путем подключения к электросети, т.е. для поддержания жизнедеятельности пользователя служит высокая теплоемкость элементов, предварительно аккумулированная в них.Recently, heat-accumulating clothing based on heat-insulating elements located in it in a certain way, including heat-accumulating material (see RF patent No. 2132031, IPC: A41 13/00, 1999), has been widely used. This decision was taken as the closest analogue. In this design, before putting on clothes, the elements are “charged” with heat by connecting to the power grid, i.e. To maintain the life of the user, the high heat capacity of the elements previously accumulated in them is used.

Недостатком такой конструкции является, что после остывания элементов до температуры тела пользователя обогревание одеждой прекращается и может быть возобновлено только после повторной «зарядки» теплом.The disadvantage of this design is that after the elements have cooled to the user's body temperature, the heating of clothes stops and can only be resumed after re-charging with heat.

Задачей настоящей полезной модели является обеспечение полноценной работоспособности пользователя в течение длительного времени.The objective of this utility model is to ensure full user experience for a long time.

Поставленная задача достигается тем, что в теплозащитной одежде, содержащей установленные в определенном порядке нагревательные элементы, соединенные с источником питания через коммутационный элемент, нагревательные элементы выполнены в виде гибких углеродных волокнистых материалов, соединены между собой параллельно, при этом нагревательные элементы и источник питания расположены во внутренних карманах одежды, а поверхность карманов, обращенная к телу пользователя, выполнена из прочного материала. При этом источником электропитания нагревательных элементов являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук, The problem is achieved in that in heat-protective clothing containing heating elements installed in a certain order, connected to a power source through a switching element, the heating elements are made in the form of flexible carbon fiber materials, are connected together in parallel, while the heating elements and the power source are located in inner pockets of clothes, and the surface of the pockets facing the user's body is made of durable material. In this case, the power source of the heating elements are plate-type electric batteries based on fluorocarbon-lithium-non-aqueous electrolyte, collected in a package of at least two pieces,

которые располагаются в нагрудном внутреннем кармане, в специальной полости.which are located in the breast pocket, in a special cavity.

В качестве коммутационного элемента используется термореле, а соединительные провода помещены в тканевые каналы, выполненные с внутренней стороны одежды.A thermal relay is used as a switching element, and connecting wires are placed in fabric channels made on the inside of the garment.

Такая конструкция одежды позволяет пользователю долгое время (до нескольких суток) находиться в условиях низких температур, не снижая его работоспособность. А использование углеродных волокнистых элементов, не подверженных разрушению при многократных изгибах обеспечивает легкую подвижность пользователю.This design of clothing allows the user for a long time (up to several days) to be at low temperatures, without reducing its performance. And the use of carbon fiber elements that are not subject to destruction during repeated bending provides easy mobility to the user.

На фиг.1 изображена схема размещения нагревательных элементов с внутренней стороны одежды.Figure 1 shows the layout of the heating elements on the inside of the clothes.

На фиг.2 схема электропитания нагревательных элементов.Figure 2 power supply circuit of the heating elements.

На фиг.3 схематически изображена конструкция нагревательного элемента.Figure 3 schematically shows the design of the heating element.

На фиг.4 показано сечение по месту размещения в одежде нагревательного элемента фиг.3.Figure 4 shows a cross-section at the place of placement in the clothes of the heating element of figure 3.

Одежда согласно фиг.1 содержит расположенные во внутренних емкостях (карманах) нагревательные элементы 1 (фиг.1 и 2), соединенные между собой и с источником электропитания 2 с помощью монтажных проводов 3, проложенных в тканевых каналах одежды, с ее внутренней стороны. Соединение с источником электропитания осуществлено через разъем 4 и термореле 5, рассчитанные на выключение нагревательных элементов 1 при температуре выше 45°С, что представляет собой оптимальную температуру, комфортную для пользователя, и включение при температуре ниже 25°С.The clothes according to Fig. 1 contains heating elements 1 (Figs. 1 and 2) located in internal containers (pockets), connected to each other and to a power supply 2 by means of mounting wires 3, laid in the fabric channels of the clothes, from its inner side. The connection to the power source was made through connector 4 and thermal relay 5, designed to turn off the heating elements 1 at a temperature above 45 ° C, which is the optimal temperature, comfortable for the user, and turn on at temperatures below 25 ° C.

Нагревательный элемент согласно фиг.3 представляет собой малогабаритный, маломощный, тонкопленочный обогреватель, изготовленный из углеродных токопроводящих лент 6, серийно выпускаемых промышленностью, уложенных между тонкими слоями полимерной пленки 7 (полиэтилен-полиэтиленфтолат ламинированный). Уложенная определенным образом углеродная волокнистая лента с учетом требуемых габаритных размеров обогревателя соединяется с выводными монтажными проводами 8 за счет механического обжатия мест контакта мягкой металлической ламелью 9. Это позволяет значительно уменьшить переходные сопротивления между разнородными проводниками, обеспечивая стабильную работу обогревателя с равной температурой по всей поверхности, исключив перегрев в месте контакта.The heating element according to figure 3 is a small-sized, low-power, thin-film heater made of carbon conductive tapes 6, commercially available from the industry, laid between thin layers of polymer film 7 (laminated polyethylene-polyethylene phthalate). Carbon fiber tape laid in a specific way, taking into account the required overall dimensions of the heater, is connected to the output mounting wires 8 due to mechanical compression of the contact points with a soft metal lamella 9. This can significantly reduce the transition resistance between dissimilar conductors, ensuring stable operation of the heater with an equal temperature over the entire surface, eliminating overheating at the point of contact.

Одежда имеет основу 10 (фиг.1, 4), сшитую из прочной и маловытягивающейся ткани. На внутренней, обращенной к пользователю стороне на подкладку 11 пришиты карманы 12, в которых размещаются нагревательные элементы 13. Карманы сверху закрыты разъемным соединением 14, например липучкой. Между основой 10 и подкладкой 11 Clothing has a base 10 (figures 1, 4), sewn from durable and low stretch fabric. On the inner side facing the user, pockets 12 are sewn onto the lining 11, in which the heating elements 13 are placed. The pockets on top are closed by a detachable connection 14, for example, Velcro. Between base 10 and lining 11

находятся два слоя утеплителя 15, пришитые к подкладке. Поверхность карманов 12 выполнена из прочного сетчатого материала. Возможны различные варианты выполнения одежды с обогревом, например, в виде куртки с внутренним жилетом (пристегиваемым или нет), на котором находятся вышеуказанные карманы с нагревательными элементами.there are two layers of insulation 15, sewn to the lining. The surface of the pockets 12 is made of durable mesh material. There are various options for making clothes with heating, for example, in the form of a jacket with an inner vest (fastened or not), on which are the above pockets with heating elements.

Для электропитания нагревательных элементов 1 одежды используются химические источники тока 2 плоской формы в полимерном корпусе марки BF на основе фторуглерод-литий-неводного электролита с напряжением от 2 v до 3 v (см. Полякова Н.В., Туманов Б.И., Фатеев С.А. "К вопросу улучшения эксплуатационных характеристик литий-фторуглеродных химических источников тока" сборник докладов пятой международной конференции. "Фундаментальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических схемах" г.Санкт-Петербург, 1998, с.46), которые располагаются в отдельном внутреннем нагрудном кармане.To power the heating elements of 1 clothing, flat-type chemical current sources 2 are used in a polymer housing of the BF brand based on a fluorocarbon-lithium-non-aqueous electrolyte with a voltage of 2 v to 3 v (see Polyakova N.V., Tumanov B.I., Fateev SA "On the issue of improving the operational characteristics of lithium-fluorocarbon chemical current sources" collection of reports of the fifth international conference. "Fundamental problems of energy conversion in lithium electrochemical circuits" St. Petersburg, 1998, p. 46), which are located I'm in a separate inner chest pocket.

Устройство работает следующим образом (фиг.2). Для приведения в рабочее состояние нагревательных элементов 1 необходимо соединить разъем 4. Нагревательный блок снабжен колодкой-гнездом с ножевыми контактами 16 и термореле 5. Термореле установлены непосредственно на поверхности нагревательных элементов, и регулируют включение источника электропитания при температуре ниже 25°С и выключение его при температуре выше 45°С, что создает теплозащиту пользователя от холода в неблагоприятных условиях, когда обеспечение теплового комфорта с помощью обычной теплозащитной одежды становится невозможным.The device operates as follows (figure 2). To bring the heating elements 1 to working condition, it is necessary to connect the connector 4. The heating block is equipped with a socket block with knife contacts 16 and thermostat 5. Thermostats are installed directly on the surface of the heating elements and regulate the inclusion of the power source at a temperature below 25 ° C and off at temperatures above 45 ° C, which creates thermal protection of the user from the cold in adverse conditions, when the provision of thermal comfort with the help of ordinary heat-protective clothing possible.

При израсходовании энергии источника электропитания 2, он заменяется с помощью разъема на запасной.When the energy of power supply 2 is used up, it is replaced with a spare connector.

Claims

1. Heat-insulated clothing with heating, containing heating elements installed in a certain order, characterized in that the heating elements are made in the form of flexible carbon fiber materials, are interconnected in parallel and connected to a power source through a switching element, while the heating elements and the power source are located in the inner pockets of clothes, and the surface of the pockets facing the user's body is made of durable thin material.

2. Heat-insulated clothing with heating according to claim 1, characterized in that the power source of the heating elements are plate-type electric batteries based on fluorocarbon-lithium-non-aqueous electrolyte, collected in a package of at least two pieces.

3. Heat-insulated clothing with heating according to claim 1, characterized in that a thermal relay is used as a switching breaker.

4. Heat-insulated clothing with heating according to claim 1, characterized in that the connecting wires are placed in tissue channels made on the inside of the clothing.