Универсальный мобильный обогреватель

Полезная модель относится к теплозащитным устройствам, в частности одежде и может быть использована для предохранения от переохлаждения пользователя, находящегося длительное время в условиях низких температур, в частности полярников, альпинистов, охотников, рыболовов, дайверов, сотрудников охранных структур, сотрудников МЧС, сотрудников полиции, сотрудников специальных подразделений, нефтяников, военных. Техническим результатом патентуемого решения является снижение материалоемкости, увеличение эффективности нагрева пользователя за счет плотного прилегания к телу, обеспечение универсальности вне зависимости от размеров, обеспечение независимости от верхней одежды, а также обеспечение надежности и многофункциональности. Заявленный технический результат достигается за счет конструкции универсального мобильного обогревателя, выполненного в виде каркаса, содержащего эластичные ремни или ремни с эластичными вставками и лямки, и закрепленного на каркасе, по меньшей мере, одного съемного нагревательного модуля, который представляет собой нагревательный элемент из углеродного волокнистого материала на основе вискозы, размещенный между слоями ткани и подключенный посредством токопровода к источнику питания, при этом лямки и ремень выполнены с возможностью их регулирования по размеру пользователя.

Полезная модель относится к теплозащитным устройствам, в частности, одежде и может быть использована для предохранения от переохлаждения пользователя, находящегося длительное время в условиях низких температур, в частности, полярников, альпинистов, охотников, рыболовов, дайверов, сотрудников охранных структур, сотрудников МЧС, сотрудников полиции, сотрудников специальных подразделений, нефтяников, военных.

В настоящее время известны решения, касающиеся одежды, выполненной с обогревом.

Так, из описания к патенту РФ 9123 (опубликован 16.02.1999) известен предмет одежды с электрообогревом, содержащий внешний слой одежды, источник электроэнергии и по меньшей мере один нагревательный элемент, закрепляемый съемным образом на внутренней стороне внешнего слоя одежды, снабженный средством разъемного соединения с источником электропитания, при этом нагревательный элемент выполнен в виде участка электронагревательной ткани из электропроводящих углеродных нитей и фоновых изоляционных нитей из естественного или синтетического волокна, при этом упомянутые нагревательные элементы размещены с максимальным приближением к нагреваемой поверхности человеческого тела и с максимальным удалением от внешней среды на участках внутренней стороны внешнего слоя одежды, выбранных с учетом распределения температуры на поверхности тела и свойств системы кровообращения пользователя.

Кроме этого известен электрически-нагреваемый жилет состоит из переда и спинки, на которых закреплены нагревательные элементы, выполненные из углеродного волокна. Нагревательные элементы соединяются проводами с источниками питания, расположенным в карманах. Нагревательные элементы размещены в карманах (заявка Китая 200980347, опубликована 28.11.2007).

Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является теплозащитная одежда, которая содержит установленные в определенном порядке нагревательные элементы, соединенные с источником питания через коммутационный элемент, нагревательные элементы выполнены в виде гибких углеродных волокнистых материалов, соединенных 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 (патент РФ 72822, опубликован 10.05.2008).

Недостатками вышеописанных решений является повышенная материалоемкость и громоздкость за счет их выполнения в форме жилета, а также необходимость подбора жилета под каждый размер.

Техническим результатом патентуемого решения является обеспечение универсальности использования обогревателя, как в качестве одежды, так и в качестве других элементов для обогрева разных частей тела, снижение материалоемкости, увеличение эффективности нагрева пользователя за счет плотного прилегания к телу, обеспечение универсальности вне зависимости от размеров, обеспечение независимости от верхней одежды, а также обеспечение надежности.

Заявленный технический результат достигается за счет конструкции универсального мобильного обогревателя, выполненного в виде каркаса, содержащего эластичные ремни или ремни с эластичными вставками и лямки, и закрепленного на каркасе, по меньшей мере, одного съемного нагревательного модуля, который представляет собой нагревательный элемент из углеродного волокнистого материала на основе вискозы, размещенный между слоями ткани и подключенный посредством токопровода к источнику питания, при этом лямки и ремень выполнены с возможностью их регулирования по размеру пользователя.

Увеличение эффективности нагрева и универсальности достигается за счет использования в конструкции эластичных ремней или ремней с эластичными вставками и лямок, что обеспечивает плотное прилегание нагревательного модуля к телу пользователя, а использование пряжек и застежек обеспечивает возможность регулирования его размеров, по высоте и объему пользователя, а также возможность складывания обогревателя в несколько раз.

Кроме этого, благодаря конструкции, состоящей из каркаса и нагревательного модуля, обеспечивается удобное размещение обогревателя как поверх одежды, так и непосредственно на теле пользователя или в качестве коврика, что также обеспечивает универсальность обогревателя.

Эластичные ремни или ремни с эластичными вставками на поясе позволяют плотно прилегать нагревательному модулю к телу пользователя как в положении стоя или при ходьбе, так и в положении сидя, не создавая дискомфорта.

При снятии обогревателя с тела человека он легко может быть трансформирован в коврик с подогревом, в котором расстояние между зонами нагрева подбирает пользователь. Это позволяет использовать коврик в спальном мешке, при этом расстояние между нагревательным модулем можно подобрать таким образом, чтобы грелась верхняя часть туловища (спина) и ноги. Может использоваться как одеяло с подогревом.

Кроме этого, обогреватель может трансформироваться в шарф, нагреватель для рук или ног.

Многожильный токопровод, предпочтительно, должен быть выведен сбоку (с длинной стороны) и расположен ниже средней линии, которая образуется при сложении нагревательного модуля поперек. Схема расположения нагревательного элемента и вывода токопровода выбрана таким образом, чтобы обеспечить многократное сложение обогревателя в различных плоскостях. Так при сложении вдоль и поперек не происходит перегиба провода в местах соединения его с нагревательным элементом.

Обеспечение многофункциональности модуля достигается за счет его конструкции, в которой отсутствуют многочисленные параллельные соединения токопровода с нагревательным модулем и имеется всего два места контакта токопровода с нагревательным элементом, что позволяет многократно складывать модуль как вдоль, так и поперек.

Многофункциональность заключается в следующем:

нагревательный модуль может также использоваться как отдельный элемент вне зависимости от каркаса, например:

а) при сложении вдоль он может использоваться (трансформироваться в) как шарф, и защищать шею и нижнюю часть лица от холода.

б) при сложении вдоль и он может размещаться в рукавице и обеспечивать нагрев кисти руки с двух сторон.

в) при сложении вдоль и поперек может размещаться в обуви и использоваться для нагрева ног

г) нагревательный модуль может использоваться для просушки белья, для этого на него можно положить предварительно отжатое белье и включить.

д) может использоваться для нагрева любой части тела в том числе прогрева коленных и локтевых суставов (для медицинского назначения)

е) универсальность также заключается в его работе и зарядки от бортового аккумулятора транспортного средства.

ж) легкость складывания нагревательного модуля в различных плоскостях обеспечивает его хранение или транспортировку в сложенном состоянии, при малом занимаемом объеме, например в кармане брюк или кармане куртки.

з) нагревательный модуль может использоваться для разогрева пищи в походных условиях, если нет возможности развести огонь и т.д. Для этих целей он складывается вдоль, и оборачивается вокруг тары (контейнера) с едой и кладется внутрь какой-либо одежды (для снижения теплообмена с окружающей средой). В этом случае нагревательный модуль может быть запитан от бортовой сети транспортного средства.

Для обеспечения надежности нагревательный элемент может соединяться с токопроводом за счет обжатия мест контакта клепкой с шайбами.

Обогреватель может быть выполнен с возможностью изменения мест расположения нагревательных модулей по высоте каркаса. Таким образом, при использовании одного нагревательного модуля можно прогревать верхнюю часть спины и поясницу, либо поясницу и ягодицы, а при использовании двух нагревательных модулей можно прогревать всю спину и ягодицы одновременно.

При этом нагревательные модули могут располагаться на каркасе как вдоль туловища, так и поперек. При размещении поперек возможно использовать по медицинским показателем для прогрева поясницы.

В качестве ткани, между слоями которой размещается нагревательный элемент, может применяться водонепроницаемая ткань, например, плащевая ткань на флисе. Это позволит дополнительно изолировать нагревательный элемент от влаги.

Нагревательный элемент может быть дополнительно размещен между слоями полипропиленовой ленты, которая обеспечивает водонепроницаемость нагревательному элементу и служит изолятором электрического тока, а также защищает места контакта волокна и токопровода от коррозии.

В полипропиленовой ленте находится только углеродное волокно, остальная часть свободна от пленки, что обеспечивает водонепроницаемость для нагревательного элемента и воздухопроницаемость для нагревательного модуля, это обеспечивает свободный отвод влаги от тела пользователя и не создает конденсат.

Для увеличения надежности мест соединения токопровода и волокна используется стропа (на фигуре 2 не показана), к которой крепится токопровод и которая воспринимает все нагрузки идущие на токопровод (многожильный), что обеспечивает разгрузку мест соединения с волокном и увеличивает надежность нагревательного модуля.

Большая площадь нагрева нагревательного элемента позволяет передавать большую тепловую мощность при невысокой температуре нагревательного модуля - около 40÷44°C. Такая температура безопасна для человека и не вызывает ожоги, а одежда не подвергается возгоранию.

Кроме этого, использование полипропиленовой ленты обеспечивает полную повторяемость формы тела и не создает шумов при изгибах, а также предотвращает намокание волокна, разворсовывание ткани и вымывание углерода, что происходит при стирке и, тем самым, сохраняет заданные свойства электропроводности и, соответственно, выделения мощности, таким образом происходит увеличение срока службы изделия.

С одной стороны нагревательного модуля может быть расположена тканевая застежка, с помощью которой осуществляется соединение нагревательного модуля и каркаса.

Кроме этого, нагревательный модуль может также использоваться вне зависимости от каркаса как самостоятельная единица. Для этого на любом элементе одежды (футболка, термобелье, свитер, куртка и т.п.) необходимо закрепить тканевую застежку и присоединить нагревательный модуль. Также нагревательный модуль может вкладываться, как самостоятельный элемент, в спальный мешок.

В качестве гибкого нагревательного элемента используется углеродное волокно на основе вискозы. Нагревательный модуль за счет использования в нем гибкого нагревательного волокна на основе вискозы легко складывается, повторяет форму тела и не подвергается изломам при многократных знакопеременных нагрузках.

Для регулирования по размеру пользователя на эластичных ремнях или ремнях с эластичными вставками и лямках могут быть размещены, в частности, пряжки и застежки.

В качестве источника питания может использоваться аккумулятор, который присоединяется к нагревательному модулю через разъем токопровода.

В качестве аккумулятора используют литиевые батареи пластинчатого либо цилиндрического типа.

Аккумулятор может быть снабжен индикатором, отражающим уровень заряда и мощность тепловыделения.

Также аккумулятор может быть снабжен электронным модулем, защищающим аккумулятор от перезаряда и переразряда и автоматическим выключением в случае короткого замыкания или повреждения нагревательного модуля.

Аккумулятор может быть снабжен регулятором мощности тепловыделения.

На каркасе могут располагаться по меньшей мере один нагревательный элемент, при этом может осуществляться нагрев либо спины либо переда. При расположении двух нагревательных элементов осуществляется нагрев и передней зоны и задней. Причем использование аккумуляторов с выключателем позволяет обогревать отдельно переднюю и заднюю зоны независимо друг от друга. Также возможна работа по меньшей мере двух НМ от одного аккумулятора, в этом случае подсоединение осуществляется через разветвитель-переходник.

При использовании аккумулятора с регулятором мощности, пользователь может устанавливать различную мощность тепловыделения нагревательных модулей, при использовании двух аккумуляторов устанавливать мощность нагревательных модулей не зависимо друг от друга.

Аккумулятор может размещаться в чехле на ремне каркаса, либо на ремне брюк пользователя, либо в кармане куртки.

Кроме этого, обогреватель может быть выполнен с возможностью работы от бортовой сети транспортного средства.

Далее решение поясняется фигурами, на которых изображено следующее.

На фигуре 1 - общий вид универсального мобильного обогревателя с двумя нагревательными модулями.

На фигуре 2 - разрез нагревательного модуля.

Обогреватель содержит каркас и нагревательные модули 1, один из которых расположен вдоль, а второй - поперек относительно каркаса. Каркас содержит лямки 2 и эластичные ремни 3 или ремни с эластичными вставками (на рис. не показаны), выполненные с возможностью регулирования размеров посредством пряжек и застежек 4. Ремни 3 выполнены эластичными, либо имеют эластичные вставки (на рис.не показаны). Нагревательный модуль 1 закреплен посредством тканевой застежки 5 на каркасе. Нагревательный модуль 1 выполнен в виде нагревательного элемента 6, расположенного между двумя слоями ткани 7. Нагревательного элемент 6 расположен между полипропиленовыми лентами 8. Нагревательный модуль 1 посредством токопровода 9 соединяется с аккумулятором 10.

Работает обогреватель следующим образом.

Пользователь надевает обогреватель либо поверх одежды либо на тело и подгоняет с помощью пряжек под свой размер. Далее пользователь включает аккумулятор и выставляет необходимую температуру нагрева модуля 1.

Таким образом, конструкция патентуемого обогревателя позволяет длительное время поддерживать комфортную для пользователя температуру в климатических условиях с пониженными температурами.

1. Универсальный мобильный обогреватель, характеризующийся тем, что выполнен в виде каркаса, содержащего эластичные ремни или ремни с эластичными вставками и лямки и закрепленного на каркасе, по меньшей мере, одного съемного нагревательного модуля, который представляет собой нагревательный элемент из углеродного волокнистого материала на основе вискозы, размещенный между слоями ткани и подключенный посредством токопровода к источнику питания, при этом лямки и ремни выполнены с возможностью их регулирования по размеру пользователя.

2. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что нагревательный элемент соединен с токопроводом за счет обжатия мест контакта клепкой с шайбами.

3. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что нагревательный модуль выполнен с возможностью изменения его расположения по высоте каркаса.

4. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что в качестве ткани, между слоями которой размещается нагревательный элемент, применена водонепроницаемая ткань.

5. Обогреватель по п. 4, характеризующийся тем, что в качестве водонепроницаемой ткани применена плащевая ткань на флисе.

6. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что нагревательный элемент размещен между слоями полипропиленовой ленты.

7. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что с одной из сторон нагревательного модуля расположены тканевые застежки, с помощью которых осуществляется соединение нагревательного модуля и каркаса.

8. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что на эластичных ремнях или ремнях с эластичными вставками размещены пряжки и застежки.

9. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что в качестве источника питания использован аккумулятор, который присоединяется к нагревательному модулю через разъем токопровода.

10. Обогреватель по п.9, характеризующийся тем, что в качестве аккумулятора используют литиевые батареи пластинчатого либо цилиндрического типа,

11. Обогреватель по п.10, характеризующийся тем, что аккумулятор снабжен индикатором, отражающим уровень его заряда и мощность тепловыделения.

12. Обогреватель по п.10, характеризующийся тем, что аккумулятор снабжен электронным модулем, защищающим аккумулятор от перезаряда и переразряда и автоматическим выключением в случае короткого замыкания или повреждения нагревательного модуля.

13. Обогреватель по п.10, характеризующийся тем, что аккумулятор снабжен выключателем и регулятором мощности.

14. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью его трансформирования в плоский элемент типа коврика.

15. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью работы от бортовой сети транспортного средства.

16. Обогреватель по п.1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью трансформирования в шарф, нагреватель для рук или ног.