початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2292129

ТКАНИЙ резистивного елемента для гнучкої електронагрівачів і ГНУЧКИЙ ЕЛЕКТРОНАГРІВАЧ З тканин резистивного елемента

Ім'я винахідника: Суханов Олександр Вікторович (RU); Асєєв Олексій Вадимович (RU); Сісаурі Віталій Іраклійович
Ім'я патентовласника: Суханов Олександр Вікторович (RU); Асєєв Олексій Вадимович (RU); Сісаурі Віталій Іраклійович
Адреса для листування: 141371, Московська обл., М Хотьково, вул. Акад. Королева, 2, кв.56, В.І. Сісаурі
Дата початку дії патенту: 2005.08.16

Винаходи відносяться до електричним і можуть бути використані в побуті, промисловості, медицині. Тканий резистивний елемент (1) містить струмопровідний тканину (2), що утворить його поверхню нагріву, дві паралельні, введені в структуру тканини (2), струмопровідні шини (3) з контактними проводами (4) (фіг.1). Тканина (2) виконана переплетенням неелектропровідних ниток (5), що мають перший напрямок (I), і електропровідних резистивних ниток (6), що мають другий напрямок (II), перпендикулярний першому. Шини (3) виконані з скручених металізованих ниток (7) і розташовані по краях тканини (2) в першому напрямку. Кожна шина (3) виконана у вигляді двох фрагментів (8), розташованих послідовно вразрядку відносно один одного. Поверхня нагріву елемента (1), що знаходиться між шинами (3) в першому напрямку і між краями тканини 2 у другому напрямку, однорідна і безперервна. Вона складається з нагрівальних полів А, В, С, переходять одне в інше, причому межі цих полів співвіднесені з межами фрагментів (8) обох шин (3). Один контактний провід (4) закріплений в поле А на вільному кінці (9) соотнесенного з ним фрагмента (8) однієї шини (3), а інший - в поле Е на заданій відстані від вільного кінця (9) такого ж фрагмента (8) інший шини (3). Цим забезпечена однакова і постійна температура нагріву в полях А, В і в поле С до місця закріплення проводу (4), а від місця закріплення до кінця поля С - змінна (знижується), що підтверджує можливість отримання як однієї потрібної температури, так і діапазону температур в локальній зоні поверхні нагрівання елемента (1). Технічний результат полягає в розширенні експлуатаційних характеристик елемента при спрощення його конструкції. Гнучкий електронагрівач (11) (фіг.2) містить укладені в полімерну оболонку (12) ламінований тканий резистивний елемент (1), струмопровідний екран (13) і шар тканого матеріалу (14). Електронагрівач може містити два і більше тканих резистивних елемента при їх послідовному, паралельному або послідовно-паралельному з'єднанні і забезпечувати заданий режим нагріву з постійними і змінними температурами по всій його площі. Технічний результат полягає в розширенні експлуатаційних можливостей і в спрощенні конструкції електронагрівача.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винаходи відносяться до електричним і можуть бути використані в побуті, будівництві, промисловості і медицині.

Широке застосування гнучких електронагрівачів з тканими резистивним елементами вимагає розробки універсальних як елементів, так і нагрівачів на їх основі, простих по конструкції, оптимальних по заданим параметрам, здатних забезпечити і підтримати в будь-якій локальній зоні необхідну температуру або діапазон температур.

Відомі конструкції тканих резистивних нагрівальних елементів для гнучких електронагрівачів, призначені для забезпечення і підтримки в деякій локальній зоні необхідної температури (RU патент №2212120, МПК ⁷ Н 05 В 3/34, опубл. 10.09.2003, бюл.№25; RU патент № 2187907, МПК ⁷ Н 05 В 3/34, опубл. 20.08.2002, бюл.№23).

Відомі елементи мають поверхню нагріву, що складається з нагрівальних полів, що мають однакові або різні опору. Кожен з цих елементів містить резистивную струмопровідну тканину, що утворить згадану поверхню нагріву, виконану переплетенням неелектропровідних ниток, що мають перший напрямок, і електропровідних резистивних ниток, що мають другий напрямок, перпендикулярний першому. У структуру тканини кожного відомого елемента введені дві паралельні струмопровідні шини з контактними проводами, розташовані в напрямку розташування неелектропровідних ниток по краях згаданої тканини, а й безліч розподільних шин, перпендикулярних струмопровідних шин, що визначають межі нагрівальних полів і розподіляють енергію між струмопровідними шинами.

Конструкції відомих елементів складні і перевантажені конструктивними елементами. Кожне високу температуру строго виділено і має одну постійну температуру, що при великому перепаді температур в суміжних полях дає різко змінний характер загального режиму нагріву.

Відомий тканий резистивний елемент по RU патенту №2187907 за своєю технічною суттю є найбільш близьким до заявляється винаходу і обраний як найближчого аналога / прототипу /.

Технічне завдання, яке ставилося при створенні винаходу, полягала в розробці тканого резистивного елемента, здатного забезпечити не тільки задану температуру в деякій зоні, відмінну від температури інших зон, а й діапазон температур в будь-якій зоні.

Технічний результат полягає в розширенні експлуатаційних характеристик тканого резистивного елемента з одночасним спрощенням його конструкції.

Для вирішення поставленого завдання в тканому резистивном елементі з поверхнею нагріву, що складається з нагрівальних полів, що мають однакові або різні опору, що містить резистивную струмопровідну тканину, що утворить згадану поверхню нагріву, виконану переплетенням неелектропровідних ниток, що мають перший напрямок, і електропровідних резистивних ниток, що мають другий напрямок , перпендикулярний першому, дві паралельні, введені в структуру тканини, розташовані в першому напрямку по краях згаданої тканини, струмопровідні шини з контактними проводами, відповідно до винаходу його поверхню нагріву, розташована між шинами в першому напрямку і між краями згаданої тканини в другому напрямку, виконана однорідної і безперервної з перехідними одне в інше нагрівальними полями, що мають задані однакові і / або різні опору, а, щонайменше, одна шина виконана у вигляді, щонайменше, двох послідовно вразрядку розташованих, однакових і / або різних по довжині фрагментів, що мають вільні і суміжні відносно один одного кінці, при цьому кордону нагрівальних полів в першому напрямку співвіднесені з межами фрагментів, а контактні дроти закріплені на одній або обох шинах в місцях, що забезпечують заданий режим нагріву, при цьому в окремих випадках виконання винаходу, представлених в пунктах 2 -9 формули, одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і з постійною однаковою температурою нагріву в кожному полі (пункт 2), одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента (пункт 3), одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і з постійною, своєю в кожному полі, температурою нагріву (пункт 4), одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента (пункт 5), обидві шини виконані у вигляді фрагментів, два з яких по довжині рівні напівдовгому всіх інших і розташовані по одному на протилежних кінцях однієї шини або на діагонально протилежних кінцях обох шин, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях згаданих двох фрагментів з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі ( пункт 6), обидві шини виконані у вигляді фрагментів однаковою і / або різної довжини, розташованих так, що суміжні кінці, щонайменше, однієї пари фрагментів однієї шини прямо протіволежат суміжних кінців пари фрагментів інший шини і забезпечені контактної перемичкою, закріпленої на одному кінці безпосередньо і від іншого кінця на заданій відстані, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях фрагментів однієї або обох шин з утворенням нагрівальних полів з різним опором, змінною температурою нагріву в поле, межі якого співвіднесені з межами фрагмента, на якому контактна перемичка закріплена на заданій відстані , і з постійною температурою нагріву, в кожному полі своєї, в інших полях (пункт 7), обидві шини виконані у вигляді фрагментів однакової довжини, а контактні дроти закріплені на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і змінною температурою нагріву в кожному полі (пункт 8), одна шина виконана суцільною, а інша у вигляді фрагментів однакової або різної довжини, а контактні дроти закріплені на суцільний шині і на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з утворенням нагрівальних полів з однаковим або різним опором і змінною температурою нагріву в кожному нагрівальному поле (пункт 9).

Відмінними рисами тканого резистивного елемента запропонованої конструкції є наступні ознаки:

- Виконання його поверхні нагрівання, розташованої між шинами в першому напрямку і між краями її тканини у другому напрямку, однорідної і безперервної з перехідними одне в інше нагрівальними полями, що мають задані однакові і / або різні опору;

- Виконання, щонайменше, однієї шини у вигляді, щонайменше, двох послідовно вразрядку розташованих, однакових і / або різних по довжині фрагментів, що мають вільні і суміжні відносно один одного кінці;

- Співвіднесення кордонів нагрівальних полів в першому напрямку з межами фрагментів;

- Закріплення контактних проводів на одній або обох шинах в місцях, що забезпечують заданий режим нагрівання;

- Виконання однієї шини суцільний, інший - у вигляді двох однакових фрагментів і закріплення контактних проводів на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і з постійною однаковою температурою нагріву в кожному полі;

- Виконання однієї шини суцільний, інший - у вигляді двох однакових фрагментів, закріплення одного контактного проводу на вільному кінці одного фрагмента, а іншого - на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента;

- Виконання однієї шини суцільний, інший - у вигляді двох фрагментів різної довжини і закріплення контактних проводів на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і з постійною, своєю в кожному полі, температурою нагріву;

- Виконання однієї шини суцільний, інший - у вигляді двох фрагментів різної довжини, закріплення одного контактного проводу на вільному кінці одного фрагмента і закріплення іншого на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента;

- Виконання обох шин у вигляді фрагментів, два з яких по довжині рівні напівдовгому всіх інших і розташовані по одному на протилежних кінцях однієї шини або на діагонально протилежних кінцях обох шин, і закріплення контактних проводів на вільних кінцях згаданих двох фрагментів з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі;

- Виконання обох шин у вигляді фрагментів однаковою і / або різної довжини, розташованих так, що суміжні кінці, щонайменше, однієї пари фрагментів однієї шини прямо протіволежат суміжних кінців пари фрагментів інший шини і забезпечені контактної перемичкою, закріпленої на одному кінці безпосередньо і від іншого кінця на заданій відстані, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях фрагментів однієї або обох шин з утворенням нагрівальних полів з різним опором, змінною температурою нагріву в поле, межі якого співвіднесені з межами фрагмента, на якому контактна перемичка закріплена на заданій відстані, і з постійною температурою нагріву, в кожному полі своєї, в інших полях;

- Виконання обох шин у вигляді фрагментів однакової довжини і закріплення контактних проводів на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) кінця фрагмента з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і змінною температурою нагріву в кожному полі;

- Виконання однієї шини суцільний, інший - у вигляді фрагментів однакової або різної довжини і закріплення контактних проводів на суцільний шині і на кожному фрагменті інший шини на заданій відстані від одного (будь-якого) кінця фрагмента з утворенням нагрівальних полів з однаковим або різним опором і змінною температурою нагріву в кожному нагрівальному поле.

Відомий гнучкий електронагрівач, що включає електроізольований по обидва боки тканий резистивний елемент, що містить резистивную струмопровідну тканину, що утворить поверхню нагріву, виконану переплетенням неелектропровідних ниток, що мають перший напрямок, і електропровідних резистивних ниток, що мають другий напрямок, перпендикулярний до першого, а й дві паралельні, введені в структуру тканини, розташовані в першому напрямку по краях згаданої тканини струмопровідні шини з контактними проводами (RU патент №1820993, МПК ⁵ Н 05 в 3/34, опубл. 07.06.93, бюл. №21).

Відомий електронагрівач не здатний забезпечити в деякій локальній зоні потрібну температуру і, тим більше, потрібний діапазон температур. За своєю технічною суттю цей відомий електронагрівач (RU патент №1820993) є найбільш близьким до заявляється винаходу і обраний як найближчого аналога / прототипу /.

Технічне завдання, яке ставилося при створенні винаходу, полягала в розробці гнучкого електронагрівача з тканим резистивним елементом, здатного забезпечити не тільки постійний, але і змінний режим нагріву в одній локальній зоні або в усіх зонах нагрівача.

Технічний результат полягає в розширенні експлуатаційних можливостей електронагрівача з одночасним спрощенням його конструкції.

Для вирішення поставленого завдання в гнучкому електронагрівнику, що включає, щонайменше, один, електроізольований з обох сторін, тканий резистивний елемент, що містить резистивную, що утворить поверхню нагріву, струмопровідну тканину, виконану переплетенням неелектропровідних ниток, що мають перший напрямок, і електропровідних резистивних ниток, що мають другий напрямок, перпендикулярний першому, дві паралельні, введені в структуру тканини, розташовані в першому напрямку по краях згаданої тканини, що мають контактні дроти, струмопровідні шини, між якими в першому напрямку і між краями тканини в другому напрямку поверхню нагріву виконана однорідної і безперервної, згідно винаходу згадана однорідна і безперервна поверхня нагріву його тканого резистивного елемента виконана у вигляді нагрівальних полів, які переходять одне в інше, що мають задані однакові і / або різні опору, щонайменше, одна шина виконана у вигляді, щонайменше, двох послідовно вразрядку розташованих однакових і / або різних по довжині фрагментів, що мають вільні і суміжні відносно один одного кінці, при цьому кордону нагрівальних полів в першому напрямку співвіднесені з межами фрагментів, а контактні дроти закріплені на одній або обох шинах в місцях, що забезпечують заданий режим нагріву, при цьому в окремі випадки виконання винаходи, представлених в пунктах 11-25 формули, він (електронагрівач) виконаний з, щонайменше, двох тканих резистивних елементів, конструкція яких відповідає п.1 формули, з'єднаних електрично послідовно (пункт 11), він виконаний з, по щонайменше, двох згаданих тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично паралельно (пункт 12), він виконаний з тканих резистивних елементів по п.1, з'єднаних електрично паралельно і / або послідовно за вибором (пункт 13), одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі (пункт 14), одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента (пункт 15), одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і з постійною, своєю в кожному полі, температурою нагріву (пункт 16), одна шина, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента (пункт 17), обидві шини, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента виконані у вигляді фрагментів, два з яких по довжині рівні напівдовгому всіх інших і розташовані по одному на протилежних кінцях однієї шини або на діагонально протилежних кінцях обох шин, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях згаданих двох фрагментів з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі (пункт 18), обидві шини, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента виконані у вигляді фрагментів однаковою і / або різної довжини, розташованих так, що суміжні кінці, щонайменше, однієї пари фрагментів однієї шини прямо протіволежат суміжних кінців пари фрагментів інший шини і забезпечені контактної перемичкою, закріпленої на одному кінці безпосередньо і від іншого кінця на заданому відстані, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях фрагментів однієї або обох шин з утворенням нагрівальних полів з різним опором, змінною температурою нагріву в поле, межі якого співвіднесені з межами фрагмента, на якому контактна перемичка закріплена на заданій відстані, і з постійною температурою нагріву, в кожному полі своєї, в інших полях (пункт 19), обидві шини, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента виконані у вигляді фрагментів однакової довжини, а контактні дроти закріплені на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з освітою нагрівальних полів з однаковим опором і змінною температурою нагріву в кожному полі (пункт 20), одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, а інша - у вигляді фрагментів однакової або різної довжини, а контактні дроти закріплені на суцільний шині і на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з утворенням нагрівальних полів з однаковим або різним опором і змінною температурою нагріву в кожному нагрівальному поле (пункт 21), ткані резистивні елементи окремо або всі разом електроізольовані ламінуванням, запаяні в плівку по периферії і / або поміщені в полімерну оболонку (пункт 22), він (електронагрівач) додатково забезпечений струмопровідних екраном, виконаним з пересічних і / або переплітаються стрижнів, дроту або волокон, переважно у вигляді сітки, тканини, полімерної композиції або їх поєднань, розташованим зовні тканого резистивного елемента з частковим або повним охопленням його поверхні (пункт 23), між його тканим резистивним елементом і струмопровідних екраном розташований, щонайменше, один шар електроізолюючого або будь-якого іншого токонепроводящего матеріалу, переважно сухого або просоченого полімерним складом тканого матеріалу, паперу або полімерної плівки (пункт 24), його тканий резистивний елемент разом з струмопровідних екраном запаяні в плівку по периферії і / або поміщені в полімерну оболонку (пункт 25).

Відмінними рисами гнучкого електрообігрівача запропонованої конструкції є наступні ознаки:

- Виконання однорідної і безперервної поверхні нагрівання його тканого резистивного елемента, розташованої між шинами в першому напрямку і між краями тканини в другому напрямку, у вигляді нагрівальних полів, які переходять одне в інше, що мають задані однакові і / або різні опору;

- Виконання, щонайменше, однієї шини у вигляді, щонайменше, двох послідовно вразрядку розташованих однакових і / або різних по довжині фрагментів, що мають вільні і суміжні відносно один одного кінці;

- Співвіднесення кордонів нагрівальних полів в першому напрямку з межами фрагментів;

- Закріплення контактних проводів на одній або обох шинах в місцях, що забезпечують заданий режим нагрівання;

- Виконання електронагрівача з, щонайменше, двох тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично послідовно;

- Виконання електронагрівача з, щонайменше, двох тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично паралельно;

- Виконання електронагрівача з тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично паралельно і / або послідовно за вибором;

- Виконання однієї шини, щонайменше, одного тканого резистивного елемента суцільний, а інший - у вигляді двох однакових фрагментів і закріплення контактних проводів на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і з постійною однаковою температурою нагріву в кожному полі;

- Виконання однієї шини, щонайменше, одного тканого резистивного елемента суцільний, а інший - у вигляді двох однакових фрагментів, закріплення одного контактного проводу на вільному кінці одного фрагмента, а іншого - на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента;

- Виконання однієї шини, щонайменше, одного тканого резистивного елемента суцільний, інший - у вигляді двох фрагментів різної довжини і закріплення контактних проводів на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і з постійною, своєю в кожному полі, температурою нагріву;

- Виконання однієї шини, щонайменше, одного тканого резистивного елемента суцільний, інший - у вигляді двох фрагментів різної довжини, закріплення одного контактного проводу на вільному кінці одного фрагмента і закріплення іншого проводу на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента;

- Виконання обох шин, щонайменше, одного тканого резистивного елемента у вигляді фрагментів, два з яких по довжині рівні напівдовгому всіх інших і розташовані по одному на протилежних кінцях однієї шини або на діагонально протилежних кінцях обох шин, і закріплення контактних проводів на вільних кінцях згаданих двох фрагментів з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі;

- Виконання обох шин, щонайменше, одного тканого резистивного елемента у вигляді фрагментів однаковою і / або різної довжини, розташованих так, що суміжні кінці, щонайменше, однієї пари фрагментів однієї шини прямо протіволежат суміжних кінців пари фрагментів інший шини і забезпечені контактної перемичкою, закріпленої на одному кінці безпосередньо і від іншого кінця на заданій відстані, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях фрагментів однієї або обох шин з утворенням нагрівальних полів з різним опором, змінною температурою нагріву в поле, межі якого співвіднесені з межами фрагмента, на якому контактна перемичка закріплена на заданій відстані, і з постійною температурою нагріву, в кожному полі своєї, в інших полях;

- Виконання обох шин, щонайменше, одного тканого резистивного елемента у вигляді фрагментів однакової довжини і закріплення контактних проводів на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) кінця фрагмента з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і змінною температурою нагріву в кожному полі;

- Виконання однієї шини, щонайменше, одного тканого резистивного елемента суцільний, а інший - у вигляді фрагментів однакової або різної довжини і закріплення контактних проводів на суцільний шині і на кожному фрагменті інший шини на заданій відстані від одного (будь-якого) кінця фрагмента з утворенням нагрівальних полів з однаковим або різним опором і змінною температурою нагріву в кожному нагрівальному поле;

- Електроізолірованіе тканих резистивних елементів окремо або всіх разом ламінуванням, запаювання в плівку по периферії і / або приміщенням в полімерну оболонку;

- Додаткове постачання електрообігрівача струмопровідних екраном, виконаним з пересічних і / або переплітаються стрижнів, дроту або волокон, переважно у вигляді сітки, тканини, полімерної композиції або їх поєднань, розташованим зовні його тканого резистивного елемента з частковим або повним охопленням його поверхні;

- Розташування між тканим резистивним елементом і струмопровідних екраном, щонайменше, одного шару електроізолюючого або будь-якого іншого токонепроводящего матеріалу, переважно сухого або просоченого полімерним складом тканого матеріалу, паперу або полімерної плівки;

- Запевняю тканого резистивного елемента разом з струмопровідних екраном в плівку по периферії і / або приміщення їх в полімерну оболонку.

Зазначені відмітні конструктивні ознаки заявлених конструкцій є суттєвими, оскільки кожен окремо і всі разом вони спрямовані на вирішення поставленого завдання.

Сукупності відомих і характерних ознак для кожної із зазначених конструкцій є новими, невідомими в попередньому рівні техніки.

В заявляється тканому резистивном елементі поставлена ​​задача вирішена за рахунок нового виконання відомих конструктивних елементів і нової їх взаємозв'язку.

Освіта нагрівальних полів на тканої поверхні нагрівання без її поділу іншими конструктивними елементами, як це зроблено в прототипі, здійснено завдяки використанню не суцільних, а фрагментарних шин. Розмір кожного поля, що визначає величину його опору, пов'язаний з межами фрагмента так, що межа поля збігається з кордоном фрагмента, на який би з шин він не був розташований. Фрагменти однакової довжини формують нагрівальні поля з однаковим опором, фрагменти неоднакової довжини формують поля з різним опором. Отримання потрібної температури в кожному окремому нагрівальному поле, як постійної, так і змінної, досягнуто завдяки вибору розміру поля (фрагментів шин) і точному вибору місця закріплення контактних проводів. Провід, закріплені безпосередньо на кінцях фрагментів шин, дозволяють отримати або постійну і однакову температуру нагрівання у всіх полях, якщо вони мають однаковий опір, або постійну, але різну температуру нагрівання в кожному полі, якщо вони мають різні опору, або постійну в декількох полях з однаковим опором і різну - в інших полях з різним опором. Провід, закріплені на певному розрахунковому відстані від кінців фрагментів, дозволяють отримати змінну температуру нагрівання в полях, співвіднесених з межами цих фрагментів. Таким чином, на одній і тій же поверхні нагрівання можна забезпечити отримання як постійної, так і змінної температури в локальній зоні, що є підтвердженням вирішення поставленого завдання.

Пропонований тканий резистивний елемент може бути використаний в конструкції нового гнучкого електронагрівача для забезпечення рівномірно змінюється, різко змінного або постійного нагріву по його площі. Один або кілька вищеописаних тканих резистивних елементів в електронагрівнику можуть бути з'єднані електрично послідовно, паралельно або і послідовно, і паралельно одночасно, при цьому кожен елемент окремо або всі разом електрично ізольовані. Вони заламініровать, запаяні в плівку по периферії і / або поміщені в полімерну оболонку. Додаткова електрична безпеку електрообігрівача забезпечена струмопровідних екраном і шаром токонепроводящего матеріалу, розміщеними зовні всіх його, об'єднаних ізоляцією, тканих резистивних елементів. Остаточний товарний вигляд йому забезпечує зовнішня полімерна оболонка або плівка, в яку запаяні всі його складові елементи.

Використання нового тканого резистивного елемента розширює експлуатаційні можливості гнучкого електрообігрівача і забезпечує користувача можливістю вибору режиму нагріву.

Слід згадати, що зміна електричного опору нагрівача шляхом використання несплошних електричних шин відомо з Російського патенту №2077117, МПК ⁶ Н 05 В 3/36, опубл. 10.04.97, бюл. №10. Однак, відоме технічне рішення не порочить пропоновані винаходи, тому що воно не забезпечує в межах однієї схеми розводки ні освіти локальних зон з різним опором, ні досягнення однієї або декількох температур або діапазону температур, відмінних від основної температури поверхні нагріву нагрівача.

Винаходи пояснюються описом конкретних, але не обмежують їх, прикладів реалізації та доданими кресленнями:

Фиг.1 - загальний вид заявляється тканого резистивного елемента, фіг.2 - загальний вид заявляється гнучкого електронагрівача з тканим резистивним елементом даного винаходу, фіг.3-11 - схематичне зображення окремих випадків виконання тканого резистивного елемента.

Тканий резистивний елемент 1 містить струмопровідний тканину 2, що утворить його поверхню нагріву, дві паралельні, введені в структуру тканини 2, струмопровідні шини 3 з контактними проводами 4 (фіг.1).

Тканина 2 виконана переплетенням неелектропровідних ниток 5, що мають перший напрямок (I), і електропровідних резистивних ниток 6, що мають другий напрямок (II), перпендикулярний першому.

Як ниток 5 використані нитки з бавовняного волокна, але можуть бути використані і нитки з синтетичного волокна, як нитки 6 використані нитки з синтетичного волокна з углеосажденной оболонкою, але можуть бути використані і нитки з натурального волокна з такою ж оболонкою або інші струмопровідні нитки , наприклад з вугільного волокна.

Шини 3 виконані зі скручених металізованих ниток 7 і розташовані по краях тканини 2 в першому напрямку. Кожна шина 3 виконана у вигляді двох фрагментів 8, розташованих послідовно вразрядку відносно один одного.

Проміжки між фрагментами можуть бути порівнянні з кроком розташування резистивних ниток, при необхідності плавного змикання нагрівальних полів, і значно більшими, при необхідності їх поділу.

Кінці 9 фрагментів 8, що не є сусідами з кінцями інших фрагментів 8, названі вільними, а кінці 10 сусідніх фрагментів 8 названі суміжними. Довжина одного фрагмента 8 на кожній шині 3 складає половину довжини іншого фрагмента 8. Фрагменти 8 меншої довжини розташовані на діагонально протилежних кінцях шин 3.

Поверхня нагріву елемента 1, що знаходиться між шинами 3 в першому напрямку і між краями тканини 2 у другому напрямку, однорідна і неперервна, тобто на ній немає ніяких конструктивних елементів типу розподільних шин, як в прототипі.

Зазначена поверхня складається з нагрівальних полів А, В, С, переходять одне в інше. Невидимі кордону цих полів співвіднесені з межами фрагментів 8 обох шин 3 і можуть бути умовно визначені прямими, проведеними в другому напрямку між суміжними кінцями 10 сусідніх фрагментів 8 в порядку їх послідовного розташування на шинах (то на одній, то на іншій шині).

При наявності рівновеликих фрагментів 8 високу температуру може бути пов'язане з частиною фрагмента 8.

Розмір нагрівального поля, співвіднесений з розміром фрагмента 8 або його частиною, є його розміром в першому напрямку і визначений виходячи з популярності величини опору нагрівального поля і його розміру в другому напрямку, яке дорівнює відстані між шинами 3.

Таким чином, кожне високу температуру має своє заданий опір, забезпечене його розмірами, які в першому напрямку візуально можна визначити тільки по межах фрагментів 8 шин 3.

В даному конкретному прикладі опору всіх полів однакові, тому що всі вони мають однакові розміри. Однак температура нагріву в них не однакова. Вона залежить від місця закріплення контактних проводів 4 на шинах 3. Один контактний провід 4 закріплений в поле А на вільному кінці 9 соотнесенного з ним фрагмента 8 меншої довжини однієї шини 3, а інший - в поле С на заданій відстані від вільного кінця 9 такого ж фрагмента 8 інший шини 3.

В результаті такого закріплення проводів 4 температура нагріву в полях А і В однакова і постійна, а в поле С до місця закріплення проводу 4 вона постійна, а від місця закріплення до кінця поля З вона змінна (знижується), тому що в міру наближення до вільного кінця 9 відбувається лінійно зростаючу падіння напруги через власного опору шин. На полях А, В і частини З такого падіння не відбувається, тому що зростання опору на одному фрагменті 8, або частини фрагмента 8, компенсується таким же зменшенням опору на протилежному фрагменті 8, або частини фрагмента 8.

Варіанти винаходу як окремі випадки його виконання приведені в пунктах 2-9 формули і представлені в схемах, наведених на фіг.3-11.

Гнучкий електронагрівач 11 містить укладені в полімерну оболонку 12 ламінований тканий резистивний елемент 1, струмопровідний екран 13 і шар тканого матеріалу 14, наприклад склотканини (фіг.2).

Його тканий резистивний елемент 1 виконаний у повній відповідності з вищеописаним винаходом і містить струмопровідний тканину 2, що утворить його поверхню нагріву, дві паралельні, введені в структуру тканини 2, струмопровідні шини 3 з контактними проводами 4.

Тканина 2 виконана переплетенням неелектропровідних ниток 5, що мають перший напрямок (I), і електропровідних резистивних ниток 6, що мають другий напрямок (II), перпендикулярний першому.

Як ниток 5 використані нитки з бавовняного волокна, але можуть бути використані і нитки з синтетичного волокна, як нитки 6 використані нитки з синтетичного волокна з углеосажденной оболонкою, але можуть бути використані і нитки з натурального волокна з такою ж оболонкою або будь-які інші струмопровідні нитки, наприклад з вугільного волокна.

Шини 3 виконані зі скручених металізованих ниток 7 і розташовані по краях тканини 2 в першому напрямку. Кожна шина 3 виконана у вигляді двох фрагментів 8, розташованих послідовно вразрядку відносно один одного.

Поверхня нагріву елемента 1, що знаходиться між шинами 3 в першому напрямку і між краями тканини 2 у другому напрямку, однорідна і безперервна. Вона складається з нагрівальних полів А, В, С, переходять одне в інше. Невидимі кордону цих полів співвіднесені з межами фрагментів 8 обох шин 3 і умовно можуть бути проведені в другому напрямку між двома сусідніми фрагментами 8 однієї (будь-який) шини 3.

Опори всіх полів однакові, тому що всі вони мають однакові розміри. Однак температура нагріву в них неоднакова. Вона залежить від місця закріплення контактних проводів 4 на шинах 3. Один контактний провід 4 закріплений в поле А на вільному кінці 9 соотнесенного з ним фрагмента 8 меншої довжини однієї шини 3, а інший - в поле Е на заданій відстані від вільного кінця 9 такого ж фрагмента 8 інший шини 3.

В результаті такого закріплення проводів 4 температура нагріву в полях А і В однакова і постійна, а в поле С до місця закріплення проводу 4 вона постійна, а від місця закріплення до кінця поля З вона змінна (знижується), тому що в міру наближення до вільного кінця 9 відбувається лінійно зростаючу падіння напруги через власного опору шин.

Електронагрівач може містити два і більше тканих резистивних елемента при їх послідовному, паралельному або послідовно-паралельному з'єднанні.

Варіанти винаходу як окремі випадки його виконання приведені в пунктах 11-25 формули. Схематичне зображення прикладів конструкцій тканих резистивних елементів 1, придатних для використання в гнучкому електронагрівнику 10, представлено на фіг.3-11 при наступному відповідно їх пунктам формули винаходу:

фіг.3 - пункти 2 і 14;

фіг.4 - пункти 3 і 15;

фіг.5 - пункти 4 і 16;

фіг.6 - пункти 5 і 17;

фіг.7 і 8 - пункти 6 та 18;

фіг.9 - пункти 7 і 19, при цьому позицією 15 вказана контактна перемичка;

фіг.10 - пункти 8 і 20;

фіг.11 - пункти 9 і 21 формули.

Межі нагрівальних полів на фіг.3-11 умовно показані пунктирною лінією.

Електронагрівач по винаходу забезпечує потрібну температуру або діапазон температур в будь-якій локальній зоні на його площі. Він простий за конструкцією і економічний за витратами на виготовлення.

Тканий резистивний елемент і гнучкий електронагрівач з таким елементом виготовляються в промислових умовах.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Тканий резистивний елемент з поверхнею нагріву, що складається з нагрівальних полів, що мають однакові або різні опору, що містить резистивную струмопровідну тканину, що утворить згадану поверхню нагріву, виконану переплетенням неелектропровідних ниток, що мають перший напрямок, і електропровідних резистивних ниток, що мають другий напрямок, перпендикулярний першому , дві паралельні, введені в структуру тканини, розташовані в першому напрямку по краях згаданої тканини, струмопровідні шини з контактними проводами, що відрізняється тим, що його поверхня нагріву, розташована між шинами в першому напрямку і між краями згаданої тканини в другому напрямку, виконана однорідної і безперервної з перехідними одне в інше нагрівальними полями, що мають задані однакові і / або різні опору, а, щонайменше, одна шина виконана у вигляді, щонайменше, двох послідовно вразрядку розташованих, однакових і / або різних по довжині фрагментів, що мають вільні і суміжні відносно один одного кінці, при цьому кордону нагрівальних полів в першому напрямку співвіднесені з межами фрагментів, а контактні дроти закріплені на одній або обох шинах в місцях, що забезпечують заданий режим нагрівання.

2. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і з постійною однаковою температурою нагріву в кожному поле.

3. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента.

4. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і з постійною, своєю в кожному поле, температурою нагріву.

5. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що одна шина виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента.

6. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що обидві шини виконані у вигляді фрагментів, два з яких по довжині рівні напівдовгому всіх інших і розташовані по одному на протилежних кінцях однієї шини або на діагонально протилежних кінцях обох шин, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях згаданих двох фрагментів з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі.

7. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що обидві шини виконані у вигляді фрагментів однаковою і / або різної довжини, розташованих так, що суміжні кінці, щонайменше, однієї пари фрагментів однієї шини прямо протіволежат суміжних кінців пари фрагментів інший шини та забезпечені контактної перемичкою, закріпленої на одному кінці безпосередньо і від іншого кінця на заданій відстані, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях фрагментів однієї або обох шин з утворенням нагрівальних полів з різним опором, змінною температурою нагріву в поле, межі якого співвіднесені з межами фрагмента, на якому контактна перемичка закріплена на заданій відстані, і з постійною температурою нагріву, в кожному полі своєї, в інших полях.

8. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що обидві шини виконані у вигляді фрагментів однакової довжини, а контактні дроти закріплені на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і змінною температурою нагріву в кожному полі.

9. Елемент по п.1, що відрізняється тим, що одна шина виконана суцільною, а інша - у вигляді фрагментів однакової або різної довжини, а контактні дроти закріплені на суцільний шині і на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з освітою нагрівальних полів з однаковим або різним опором і змінною температурою нагріву в кожному нагрівальному поле.

10. Гнучкий електронагрівач, що включає, щонайменше, один, електроізольований з обох сторін, тканий резистивний елемент, що містить резистивную, що утворить поверхню нагріву, струмопровідну тканину, виконану переплетенням неелектропровідних ниток, що мають перший напрямок, і електропровідних резистивних ниток, що мають другий напрямок, перпендикулярний першому, дві паралельні, введені в структуру тканини, розташовані в першому напрямку по краях згаданої тканини, що мають контактні дроти, струмопровідні шини, між якими в першому напрямку і між краями тканини в другому напрямку поверхню нагріву виконана однорідної і безперервної, що відрізняється тим, що згадана однорідна і безперервна поверхня нагріву його тканого резистивного елемента виконана у вигляді нагрівальних полів, які переходять одне в інше, що мають задані однакові і / або різні опору, щонайменше, одна шина виконана у вигляді, щонайменше, двох послідовно вразрядку розташованих однакових і / або різних по довжині фрагментів, що мають вільні і суміжні відносно один одного кінці, при цьому кордону нагрівальних полів в першому напрямку співвіднесені з межами фрагментів, а контактні дроти закріплені на одній або обох шинах в місцях, що забезпечують заданий режим нагрівання.

11. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що він виконаний з, щонайменше, двох тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично послідовно.

12. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що він виконаний з, щонайменше, двох тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично паралельно.

13. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що він виконаний з тканих резистивних елементів, з'єднаних електрично паралельно і / або послідовно за вибором.

14. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі.

15. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох однакових фрагментів, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданій відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з однаковим опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента.

16. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях зазначених фрагментів з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і з постійною, своєю в кожному полі, температурою нагріву.

17. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що одна шина, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента виконана суцільною, інша - у вигляді двох фрагментів різної довжини, один контактний провід закріплений на вільному кінці одного фрагмента, інший закріплений на заданому відстані від вільного кінця іншого фрагмента з утворенням двох нагрівальних полів з різним опором і різними температурами нагріву: постійної в поле, співвідносному з межами першої згаданої фрагмента, і змінної в поле, співвідносному з межами другого згаданого фрагмента.

18. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що обидві шини, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента, виконані у вигляді фрагментів, два з яких по довжині рівні напівдовгому всіх інших і розташовані по одному на протилежних кінцях однієї шини або на діагонально протилежних кінцях обох шин, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях згаданих двох фрагментів з утворенням нагрівальних полів з однаковим опором і постійною температурою нагріву в кожному полі.

19. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що обидві шини, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента, виконані у вигляді фрагментів однаковою і / або різної довжини, розташованих так, що суміжні кінці, щонайменше, однієї пари фрагментів однієї шини прямо протіволежат суміжних кінців пари фрагментів інший шини і забезпечені контактної перемичкою, закріпленої на одному кінці безпосередньо і від іншого кінця на заданій відстані, а контактні дроти закріплені на вільних кінцях фрагментів однієї або обох шин з утворенням нагрівальних полів з різним опором, змінною температурою нагріву в поле, межі якого співвіднесені з межами фрагмента, на якому контактна перемичка закріплена на заданій відстані, і з постійною температурою нагріву, в кожному полі своєї, в інших полях.

20. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що обидві шини, щонайменше, одного його тканого резистивного елемента, виконані у вигляді фрагментів однакової довжини, а контактні дроти закріплені на кожному фрагменті на заданій відстані від одного (будь-якого) його кінця з освітою нагрівальних полів з однаковим опором і змінною температурою нагріву в кожному полі.

21. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що одна шина, щонайменше, одного тканого резистивного елемента, виконані суцільною, а інша у вигляді фрагментів однакової або різної довжини, а контактні дроти закріплені на суцільний шині і на кожному фрагменті на заданому відстані від одного будь-якого його кінця з утворенням нагрівальних полів з однаковим або різним опором і змінною температурою нагріву в кожному нагрівальному поле.

22. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що ткані резистивні елементи окремо або всі разом електроізольовані ламінуванням, запаяні в плівку по периферії і / або поміщені в полімерну оболонку.

23. Електронагрівач по п.10, що відрізняється тим, що він додатково забезпечений струмопровідних екраном, виконаним з пересічних і / або переплітаються стрижнів, дроту або волокон, переважно, у вигляді сітки, тканини, полімерної композиції або їх поєднань, розташованим зовні його тканого резистивного елемента з частковим або повним охопленням його поверхні.

24. Електронагрівач по п.23, що відрізняється тим, що між його тканим резистивним елементом і струмопровідних екраном розташований, щонайменше, один шар електроізолюючого або будь-якого іншого токонепроводящего матеріалу, переважно, сухого або просоченого полімерним складом тканого матеріалу, паперу або полімерної плівки.

25. Електронагрівач по п.23, що відрізняється тим, що тканий резистивний елемент разом з струмопровідних екраном ламінувати, запаяний в плівку по периферії і / або поміщений в полімерну оболонку.

Версія для друку
Дата публікації 28.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів