ПЕРЧАТКА С ПОДОГРЕВОМ

Полезная модель относится к перчаткам с подогревом, предназначенным для защиты кистей рук от неблагоприятных воздействий окружающей среды при низких температурах, в частности для строителей, работающих в холодных климатических условиях, рабочих предприятий с холодными цехами, участников экспедиций в северных регионах, нефтяников, сотрудников охраны, а также рыбаков, охотников и людей, занимающихся зимними видами спорта.
Из уровня техники известны перчатки (патент на полезную модель RU 72823 U1, опубл. 10.05.2008), содержащие соединенные с источником электропитания через коммутационную систему и установленные внутри в районе тыльной стороны пальцев электронагревательные элементы, нагревательный элемент указательного пальца расположен со стороны его сгиба, а отделение для указательного пальца имеет продольный надрез с разъемным, закрывающим его соединением. Электронагревательные элементы выполнены в виде гибких углеродных волокнистых материалов и соединены между собой параллельно, а источник электропитания расположен в специальной емкости, образованной снаружи на тыльной стороне перчатки. При этом источником электропитания нагревательных элементов являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук, и подключенные через разъем. В качестве коммутационного элемента используется термореле.
Известна многослойная композитная согревающая перчатка (патент CN 216438606 U от 06.05.2022), которая содержит корпус перчатки, упоры для пальцев, расположенные на верхнем конце корпуса перчатки, корпус перчатки и напальчники состоят из покрытий из нанометрового материала, слоев оксфордской ткани, электрических нагревательных проводов, слоев хлопка и пуха для сохранения тепла, слои оксфордской ткани расположены на внутренних сторонах покрытий из нанометрового материала, а электрические нагревательные провода расположены на внутренней стороне из нанометрового материала. Электрический нагревательный провод расположен на противоположной стороне от покрытия из нанометрового материала, слоя оксфордской ткани, теплосберегающий хлопковый слой расположен на другой стороне от слоя оксфордской ткани, на электрическом нагревательном проводе, а пух расположен сбоку, вне слоя ткани Оксфорд, от теплосберегающего хлопкового слоя; многослойная композитная утепляющая перчатка водонепроницаема.
Наиболее близким аналогом является патент US 2008223844 (18.09.2008), который раскрывает нагревательное устройство, содержащее нагревательный элемент на текстильной основе, источник питания и соответствующие компоненты. Нагревательное устройство может быть спроектировано, модифицировано или изготовлено в виде предметов одежды или снаряжения, таких как перчатки, жилеты, куртки, рубашки, брюки, носки, стельки, рукавицы, грелки для рук, сиденья и другие обычные изделия. Нагревательный элемент на текстильной основе содержит один или несколько проводящих проводов, вшитых в тканевый носитель. Различные конфигурации проводящих проводов могут по желанию регулировать сопротивление их нагревательного элемента на текстильной основе.
Недостатками вышеописанных полезных моделей являются неравномерный нагрев поверхности кисти руки, низкая мощность нагрева и большой вес перчаток.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка перчатки с подогревом.
Данная задача решается благодаря тому, что перчатка с подогревом состоит из внутренней и внешней перчатки, между которыми располагается нагревательный элемент в виде углеродной ленты, разъема подключения, аккумулятора, кнопки включения, проводов, подключенных к нагревательному элементу, нагревательный элемент пришит к внутренней перчатке по периметру контура пальцев с тыльной стороны ладони и имеет три непришитых участка, служащих для подключения питания, причем первый непришитый участок расположен на запястье со стороны большого пальца, второй непришитый участок, являющийся серединой ленты, расположен на тыльной стороне ладони, а третий непришитый участок расположен на основании фаланги мизинца.
Техническим результатом является обеспечение равномерного обогрева всей поверхности кисти руки, способствующего сохранению работоспособности пользователя в условиях низких температур окружающей среды. А также повышенная мощность нагрева позволяет использовать полезную модель без дополнительной утепляющей подкладки, что существенно уменьшает толщину перчатки и лучше сохраняет подвижность рук.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, на которой изображена схема расположения нагревательного элемента,
где 1 - внутренняя перчатка;
2 - углеродная лента;
3 - разъем подключения;
4 - аккумулятор;
5 - кнопка включения;
6 - первый непришитый участок углеродной ленты;
7 - второй непришитый участок углеродной ленты;
8 - третий непришитый участок углеродной ленты.
Перчатка с подогревом состоит из внешней и внутренней перчатки 1, нагревательного элемента в виде углеродной ленты 2, разъема подключения 3, аккумулятора 4, кнопки включения со встроенной регулировкой 5. Подключение медных проводов к углеродной ленте 2 происходит через обжимную клемму, дополнительно изолированную термоусадочной трубкой.
Специфика работы потенциального пользователя зачастую не позволяет использовать плотные перчатки, так как они ухудшают моторику и не сохраняют подвижность рук, что влияет на качество выполнения работы, например, работников обрабатывающих производств (металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, лесная, деревообрабатывающая промышленность, строительная), которые постоянно работают в условиях низких температур. Перчатки с подогревом решают проблему замерзания рук и удобны тем, что не снижают точность движения. Также для населения, проживающего на территориях с резкими перепадами температуры в зимнее время года, полезная модель позволит снизить дискомфорт от пребывания на улице при минусовых температурах (прогулки с детьми, ожидание общественного транспорта и другие занятия, требующие длительного нахождения на улице) за счет обеспечения теплового комфорта при сохранении мелкой моторики.
Применение углеродной ленты 2 увеличивает площадь обогрева, а также его мощность, поэтому отпадает необходимость в использовании больших и тяжелых утепляющих подкладок, что существенно облегчает вес перчатки. Облегчение веса перчатки значительно повышает мобильность движений, сохраняющую подвижность и чувствительность рук.
Основными преимуществами углеродной ленты 2 являются: высокая площадь нагрева, гибкость, а также устойчивость к механическим повреждениям. Углеродная лента 2 имеет ширину 15 мм, что позволяет увеличить полезную площадь нагрева. Благодаря обширной площади углеродной ленты 2 появляется возможность осуществлять обогрев на высоких мощностях без перегрева в локальных точках. Также это исключает возможность возгорания, что делает продукт безопасным. Повышенная мощность нагрева полезной модели позволяет использовать их без дополнительной утепляющей подкладки, что существенно уменьшает толщину перчатки и лучше сохраняет подвижность рук.
2
Внешняя перчатка, выполненная из любого материала с поверхностной плотностью от 100 г/м, предназначена для защиты от неблагоприятного воздействия окружающей среды: холода, ветра, влажности, механических повреждений. Внутренняя перчатка 1 выполняется из легкого, тонкого и мягкого материала. Внутренняя и внешняя перчатки сшиты между собой.
К внутренней перчатке 1 по периметру контура пальцев пришивается углеродная лента 2, выполняющая роль нагревательного элемента. При этом лента имеет три непришитых участка 6, 7 и 8, необходимых для подключения питания к ленте. Первый непришитый участок 6 отходит от большого пальца, в случае, если после пришивания остается длинный кусок ленты, то пришивается на тыльной стороне ладони змейкой до окончания его длины, при этом расстояние между участками змейки не менее 15 мм. На тыльной стороне ладони, предпочтительно между указательным и средним пальцем, выведен второй непришитый участок 7, являющийся серединой ленты, который выполнен длиной 20 мм. Третий непришитый участок 8, расположенный возле мизинца, заканчивается сразу после начала пальца. Питание к нагревательному элементу подключается в трех местах: к первому 6 и третьему участку 8 подключается «минус» и ко второму участку 7 - «плюс». Длина ленты между непришитыми участками должна быть одинаковой для того, чтобы все участки нагревались одинаково, обеспечивая равномерный нагрев. Поэтому расположение второго непришитого участка 7, к которому подключается питание, должно быть точно посередине. Нагревательный элемент располагается таким образом, чтобы различные его участки не соприкасались друг с другом при перегибах перчатки. Лента 2 имеет длину 1000-1800 мм в зависимости от размера перчатки.
Регулирование мощности нагрева осуществляется применением транзисторных преобразователей, имеющих высокий КПД, что повышает время автономной работы. Возможно использования регулятора мощности посредством широтно-импульсной модуляции. Кнопка включения 5 расположена на внешней перчатке для обеспечения доступа к ней. Пользователь сам подбирает комфортную для него мощность нагрева с учетом активности, вида деятельности и температуры окружающей среды. К кнопке 5 подключается аккумулятор 4. Для отображения текущей емкости аккумулятора 4 используется светодиодный индикатор, который будет изменять цвет свечения в зависимости от напряжения. Красный цвет - 100% нагрева, синий цвет - 70% нагрева, зеленый цвет - 30% нагрева.
Перчатка изготавливается в стандартных размерах, известных из уровня техники.
Перчатка с подогревом за счет использования нагревательного элемента в виде углеродной ленты обеспечивает от 2 до 8 часов бесперебойной работы от встроенного аккумулятора с номинальным напряжением 8,4 В. Может использоваться внутренний аккумулятор общей емкостью до 12000 мА/ч. Внутренний аккумулятор расположен в кармане перчатки, находящемся в области запястья. Карман имеет застежку, чтобы исключить выпадение аккумулятора. Разъем аккумулятора 3 встроен в его корпус и не имеет выносных проводов. Также возможно использование внешнего аккумулятора, выведенного на проводах и размещаемого вне перчатки.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Для приведения в рабочее состояние питание подводится от литий-полимерного аккумулятора 4 напряжением 8,4 В на кнопку 5 с регулятором нагрева по принципу широтно-импульсной модуляции. Питание от кнопки 5 идет на углеродную ленту 2, ко второму непришитому участку 7 подводится «плюс» питания, а к первому 6 и третьему 8 «минус». Подключение проводов к углеродной ленте 2 происходит через обжимную клемму, дополнительно изолированную термоусадочной трубкой. Используются медные провода в гибкой и термостойкой силиконовой изоляции сечением 24 AWG. Так как лента 2 является проводником, при подведении питания происходит нагрев ленты 2 и, соответственно, обогрев поверхности руки.
Таким образом, предложенную перчатку с подогревом можно применять для поддержания теплового комфорта кисти руки пользователя с помощью равномерного нагрева при сохранении мелкой моторики при высокой мощности, что способствует сохранению работоспособности пользователя в условиях низких температур окружающей среды.