Теплозащитная одежда с обогревом
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.
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.
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.
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.
Недостатком такой конструкции является, что после остывания элементов до температуры тела пользователя обогревание одеждой прекращается и может быть возобновлено только после повторной «зарядки» теплом.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение полноценной работоспособности пользователя в течение длительного времени.
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,
которые располагаются в нагрудном внутреннем кармане, в специальной полости.
В качестве коммутационного элемента используется термореле, а соединительные провода помещены в тканевые каналы, выполненные с внутренней стороны одежды.
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.
На фиг.1 изображена схема размещения нагревательных элементов с внутренней стороны одежды.
На фиг.2 схема электропитания нагревательных элементов.
На фиг.3 схематически изображена конструкция нагревательного элемента.
На фиг.4 показано сечение по месту размещения в одежде нагревательного элемента фиг.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.
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.
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
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.
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.
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.
При израсходовании энергии источника электропитания 2, он заменяется с помощью разъема на запасной.
1. Теплозащитная одежда с обогревом, содержащая установленные в определенном порядке нагревательные элементы, отличающаяся тем, что нагревательные элементы выполнены в виде гибких углеродных волокнистых материалов, соединены между собой параллельно и подключены к источнику питания через коммутационный элемент, при этом нагревательные элементы и источник питания расположены во внутренних карманах одежды, а поверхность карманов, обращенная к телу пользователя, выполнена из прочного тонкого материала.
2. Теплозащитная одежда с обогревом по п.1, отличающаяся тем, что источником электропитания нагревательных элементов являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук.
3. Теплозащитная одежда с обогревом по п.1, отличающаяся тем, что в качестве коммутационного размыкателя используется термореле.
4. Теплозащитная одежда с обогревом по п.1, отличающаяся тем, что соединительные провода помещены в тканевые каналы, выполненные с внутренней стороны одежды.
