Одежда с инфракрасным обогревом

Полезная модель относится к спецодежде, в частности, к одежде, предназначенной для индивидуальной защиты человека от переохлаждения при пребывании в условиях пониженных температур, в том числе в водной среде.
Известен комбинезон с электрообогревом (патент RU №2763217, МПК B63C 11/28 (2006.01),  опубликован 28.12.2021), содержащий соединенные с автономным источником электропитания через коммутационную систему электронагревательные элементы на основе нагревательных резистивных проводов из металлизированных полимерных нитей, закрепленные по волнообразной траектории, исключающей прямые участки, изнутри на эластичной по двум направлениям тканевой основе, выполненной в виде комбинезона с застежкой типа «молния» спереди, обеспечена возможность подключения к системе обогрева комбинезона дополнительных элементов обогрева рук, стоп ног и головы, при этом управление мощностью обогрева дополнительных элементов регулируется блоком управления вместе с мощностью обогрева комбинезона, отличающийся тем, что на передней части комбинезона в верхней части грудной клетки и в районе пояса расположены два разъема для подключения энергоблока к нагревательной системе, а энергоблок, объединяющий комплект аккумуляторных батарей и блок управления обогревом с помощью поясного или плечевого чехла, имеет возможность размещения как в верхнем, так и в нижнем положении при подключении к соответствующему разъему. Недостатком данного комбинезона с электрообогревом является система регуляции температуры, использование резисторных нагревательных проводов из металлизированных полимерных нитей и большого числа стыковочных негерметичных элементов, при попадании воды на которые возникает риск электрического замыкания и поражения человека током. Также данный комбинезон не пригоден к стирке.
Известно патентное решение KR 20190058956 A, опубликованное 30.05.2019, где раскрывается одежда с инфракрасным обогревом, содержащая нагревательные элементы 200, подключаемые к источнику электропитания 300, 310 через распределительный модуль 400 и провод 311, причем в качестве нагревательного элемента 200 используется кабель 210 из углеродного волокна и, исходя из возможности безопасного использования в воде, все элементы герметичны. Недостатком данного решения является: отсутствие ручного контроля температуры, исполнение в виде верхней одежды, что делает непригодным такое решение для каждодневной эксплуатации, эксплуатации под водой и стирке.
Известна одежда с инфракрасным обогревом (патент CN 101785586 А, опубликован 28.07.2010), Интеллектуальная терморегулирующая одежда, содержащая подкладку и подкладку, терморегулятор и нагревательный элемент, соединенный с аккумуляторной батареей, отличающийся тем, что: нагревательный элемент представляет собой гибкую электрическую нагревательную ткань, по крайней мере, с фиксирующей или съемной вставкой гибкая электрическая нагревательная ткань между подкладкой Недостатком данного решения является использование нагревательных элементов в виде плетеной ткани, схема реализации контроллера, подверженного нагреву, не герметичность конструкции в собранном состоянии, и то, что все электрические элементы представлены в виде разборного конструктора с большим количеством соединений, не обеспечивающего стирку одежды без отсоединения и извлечения отдельно батареи, отдельно контроллера.
Наиболее близким техническим решением является одежда с обогревом (патент RU №166793 МПК A41D 13/00 (2006.01), опубликован 10.12.2016), содержащая гибкие электронагревательные элементы, подключенные через коммутационный элемент и разъем к источнику электропитания, размещенному в прикрепленном к одежде кармане, и выполнена из эластичной сетчатой ткани, задняя часть одежды выполнена двухслойной с размещенными между слоями гибкими электронагревательными элементами, прикрепленными к внутреннему слою, а коммутационный элемент выполнен в виде четырехпозиционного переключателя. Недостатком данной одежды с обогревом является непригодность для эксплуатации в воде из-за наличия четырехпозиционного переключателя, и большого числа стыковочных негерметичных элементов, повышающих риск электрического замыкания. Также обогрев данной модели малоэффективен из-за реализации терморегуляции. Терморегуляция осуществляется за счет включения и  отключения отдельных нагревательных элементов, расположенных зонально, что нагревает поверхность тела точечно, и снижает эффективность обогрева. Недостатком данной одежды также является то, что она не обеспечивает терморегуляторные потребности всех температурно-чувствительных зон, а также не пригодна для эксплуатации в экстремальных условиях, в водной среде и не пригодна для стирки. Также, данная одежда с обогревом может быть опасна при обильном потоотделении из-за наличия в конструкции нагревательного комплекса большого количества стыковочных узлов, что может повлечь замыкание в электрической цепи и поражение человека электрическим током.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик за счет конструктивных решений, способа реализации регуляции температуры нагрева обогревательных элементов, а также возможности стирки, обеспечивая этим частое ношение в качестве нательного белья и использование при погружениях под воду, в качестве поддевки под гидрокостюм, в том числе мокрого типа.
Для решения поставленной технической задачи предлагается одежда с инфракрасным обогревом, выполняемая в виде нательного белья из эластичного материала с различной длиной рукава. Нагревательными элементами служит гибкий и тонкий кабель из углеродного волокна, размещенный между слоями белья. Это позволяет реализовать обогрев тела, за счет инфракрасного излучения, обладающего проникающей способностью. Благодаря расположению нагревательных элементов и свойств инфракрасного излучения эффективно нагреваются все тело. Управление подачей питания встроено в корпус перезаряжаемой батареи. Для включения, выключения и регулировки температуры нагревательных элементов используется встроенный в корпус батареи контроллер широтно-импульсной модуляции с переключателем.
Особенности предпочтительных вариантов исполнения настоящего изобретения будут понятны из приведенного ниже детального описания со ссылками на сопроводительные чертежи.
Фиг.1 - представлен общий вид одежды с инфракрасным подогревом.
Фиг.2 - представлен вид человека в одежде с инфракрасным обогревом с местами размещения инфракрасных нагревательных элементов с учетом температурно-чувствительных зон.
Обозначения на чертежах: 1 - кабель из углеродного волокна; 2 - коммутационный элемент; 3 - провод; 4 - перезаряжаемая батарея.
Далее настоящая полезная модель описывается более подробно со ссылкой на приложенные чертежи.
Одежда с инфракрасным обогревом выполняется в виде нательного белья из эластичного материала с различной длиной рукава.  Нагревательные элементы 1 размещены между слоями белья и соединяются через коммутационный элемент 2 с проводом 3, который соединяется с источником электропитания в виде герметичной перезаряжаемой батареи 4, располагаемой в боковом кармане.
Нагревательные элементы выполнены в виде кабеля, состоящего из углеродных нитей, заключенных в гибкую изоляцию. При подаче напряжения нагревательные элементы излучают инфракрасные лучи в длинноволновом диапазоне, обогревая поверхность тела. Для управления подачей электрического питания в корпус батареи встроен герметичный переключатель, управляющий контроллером широтно-импульсной модуляции. Реализация регуляции через контроллер широтно-импульсной модуляции позволят избежать нагревания блока, в котором располагается регулятор, неизбежного при использовании резисторов.
Конструкция предусматривает отсутствие металлических частей в нагревательных элементах, их гибкость, герметичность коммутационного элемента, батареи, переключателя и соединений, делает возможной многократное смятие обогреваемой одежды, ее эксплуатацию при занятиях спортом, в водной среде и при погружениях под воду, в качестве поддевки под гидрокостюм, в том числе мокрого типа. Регулировка питания позволят включать/выключать обогревательные элементы и регулировать температурный режим.
Таким образом, благодаря предложенному техническому решению достигается требуемый технический результат – обеспечение возможности эксплуатации обогреваемого нательного белья в водной среде и при погружениях под воду за счет герметичности коммутационного элемента, батареи, переключателя и соединений.