ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к электротермии, и касается конструкции электронагревательной ткани, применяемой в нагревательных устройствах, предназначенных для обеспечения и поддержания требуемой температуры в локальной зоне, и может быть использована в строительстве как основное или дополнительное отопление.
Известна электронагревательная ткань из патента US №4983814, МПК H05B 3/34, 1991.01.08, содержащая в основе неэлектропроводные нити, выполненные из синтетического волокна, а в утке размещены электропроводные резистивные нити, состоящие из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель. Ткань включает в себя проводящие шины, предназначенные для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями, и средства для подключения токоподводящих соединительных проводов от источника тока.
К недостаткам известного аналога можно отнести недостаточно равномерный нагрев по площади полотна, за счет значительного расстояния между проводящими шинами, а также невысокую стойкость к климатическим воздействиям.
Из уровня техники известна электронагревательная ткань, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, состоящее из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из синтетического волокна, имеющих первое направление, и электропроводных резистивных нитей утка, имеющих второе направление. Ткань включает в себя, по меньшей мере, три проводящие шины, расположенные в первом направлении и предназначенные для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями, и средства для подключения токоподводящих соединительных проводов от источника тока (патент №2143791, МПК H05B 3/34, 1999.12.28).
Недостатком прототипа также является недостаточно равномерный нагрев по площади полотна, невысокая стойкость к климатическим воздействиям, а также к механическим воздействиям (растяжению и изгибу).
Наиболее близким аналогом полезной модели (прототипом) является электронагревательная ткань (патент №2282317, H05B 3/36, 2006.08.20), представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, состоящее из основных неэлектропроводных нитей, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярно первому, электропроводных резистивных нитей в виде сетки, и снабженная проводящими шинами. Вся поверхность полотна покрыта полимерным электроизоляционным материалом методом электрофореза.
При использовании электрофореза под действием электрического потенциала частицы электроизоляционного материала будут прилипать только к электропроводящим частям ткани, т.е. к металлическим электродам и электропроводным резистивным нитям, при этом основные неэлектропроводные нити остаются без покрытия, что не позволяет обеспечить высокую стойкость к климатическим воздействиям. Кроме этого процесс электрофореза включает в себя несколько технологических этапов, а именно после прохождения через ванну с электрофорезом, полотно должно быть просушено в сушильной печи. Такое выполнение электронагревательной ткани не позволяет обеспечить высокую стойкость к механическим воздействиям (растяжению и изгибу). Кроме этого использование тканных по краям полотна металлических нитей в виде проводящих шин не обеспечивает равномерный нагрев полотна.
Таким образом, задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является изготовление электронагревательной ткани стойкой к климатическим воздействиям, обеспечение равномерного нагрева всей поверхности полотна, имеющей повышенную гибкость с высокой прочностью на разрыв.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, состоит в повышении эксплуатационных характеристик электронагревательной ткани, ее надежности, а также расширение области применения.
Технический результат достигается тем, что в известной электронагревательной ткани, представляющей собой полотно в виде сетки, выполненное переплетением из основных неэлектропроводных нитей, имеющих первое направление, и электропроводных уточных нитей, имеющих второе направление, перпендикулярно первому, проводящие шины расположены параллельно на одинаковом расстоянии друг от друга перпендикулярно электропроводным уточным нитям, при этом вся поверхность полотно покрыта полимерным электроизоляционным материалом методом двухстороннего ламинирования.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, основные нити могут быть полимерными, а каждая из уточных нитей представляет собой модифицированную электропроводящую полимерную нить.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, проводящие шины могут быть выполнены в виде кабеля для пайки МГТФ или полос самоклеющейся медной ленты.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой. Ламинированная нагревательная сетка не подвержена коррозии и гниению, обладает гибкостью, высокой прочностью на разрыв. В случае механических повреждений существует возможность замены лишь небольшого фрагмента системы. Проводящие шины, расположенные параллельны на одинаковом расстоянии друг от друга перпендикулярно электропроводным уточным нитям, позволяют замкнуть контур, что обеспечивает одинаковое сопротивление в каждом участке полотна и соответственно равномерный нагрев по всему полотну. Расстояние между проводящими шинами определяет температуру нагрева ткани, так как при увеличении расстояния между проводящими шинами, будет увеличиваться сопротивление, а ткани с различным сопротивлением характеризуются различной мощностью и соответственно разной температурой нагрева.
Полезная модель иллюстрируется следующими графическими материалами: на фиг. представлен фрагмент электронагревательной ткани с токопроводящими шинами с покрытием полимерным электроизоляционным материалом.
Электронагревательная ткань представляет собой выполненное переплетением нитей полотно, состоящее из основных неэлектропроводных нитей 1, и уточных электропроводных нитей 2. Неэлектропроводные нити 1 и электропроводные нити 2 формируют сетку. Токопроводящие электроды 3 (см. фиг. 1) расположены параллельно на одинаковом расстоянии друг от друга перпендикулярно уточным нитям 2. Полотно покрыто пленкой 4 на клеевой основе методом двухстороннего ламинирования за одну технологическую операцию на ламинаторе.
Такое формирование электронагревательной ткани обеспечивает надежность электрического контакта при различных механических воздействиях (гибкость в сочетании с высокой прочностью на разрыв), равномерный нагрев по всей поверхности электронагревательной ткани.
Нанесение защитного покрытие посредством двухстороннего горячего ламинирования на готовое полотно с необходимым количеством шин и электропроводных резистивных нитей обеспечивает повышенную стойкость к климатическим воздействиям, за счет чего расширяется область ее применения и длительность эксплуатации.
Работа изготовленной электронагревательной ткани осуществляется следующим образом.
Электронагревательная ткань монтируется в конкретную нагревательную систему или нагревательный прибор. К токоведущим шинам 3 присоединяются провода для включения его в электрическую сеть. В случае необходимости электронагревательная ткань подключается через регулятор напряжения, что позволяет устанавливать в системе заданную температуру.
Предлагаемое техническое решение применимо в промышленности. Для изготовления электронагревательной ткани могут применяться следующие материалы: сетка гибкая нагревательная синтетическая; пленка на клеевой основе для двухстороннего ламинирования, толщиной 32-50 мкр; медная лента, толщиной 0,07 мкр, шириной 20 мм или кабель для пайки МГТФ.
Электронагревательная ткань может быть использована для создания теплых полов в любом месте дома, под любым покрытием, для потолочного отопления, обогрева зеркал в ванной.
При установке электронагревательной ткани в качестве теплого пола под керамическую плитку, ламинат, паркетную доску, линолеум или ковролин определяется площадь и конфигурацию участка пола, который подлежит обогреву. Нагревательные сегменты располагают по длине помещения. Для создания теплого пола используют электронагревательную ткань, электропроводку, термостат и монтажные крепления.
Основными потребителями электронагревательной ткани, изготовленной с использованием предлагаемой полезной модели, является строительство, текстильная промышленность. Двухстороннее ламинирование позволяет расширить область применения электронагревательной ткани и использовать ее для обогрева грунта в теплицах, рассады, для предотвращения обледенения и улучшения снеготаяния в местах, где это необходимо, на въездах в гаражные и парковочные зоны, на ступенях, пандусах, рампах, многоярусных стоянках и подземных гаражах, вертолетных площадках, складских и прочих помещениях.