ОБУВЬ С ОБОГРЕВОМ Российский патент 2009 года по МПК A43B7/04 

Изобретение 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, охотников и рыболовов.

В устройстве для обогрева стопы по патенту РФ №2122818, МПК А43В 7/02, 1999 г., содержащем стельку с установленными на ней нагревательными элементами и токопроводами, средство для выработки электрической энергии выполнено в виде генератора, вырабатывающего электроэнергию при ходьбе пользователя.

Недостатком данного устройства является то, что данная конструкция работает только при ходьбе пользователя и совершенно бесполезна в случае, когда пользователь не передвигается.

Известна обувь с обогревом стопы по авторскому свидетельству СССР №1709982, кл. А43В 7/02, 1992 г., содержащая многослойную стельку с расположенными в ней электронагревательными элементами в виде ситаловых пластин. В стельке также находятся малогабаритный источник электропитания и токопровод, при этом наружные слои стельки электроизолированы. Данная конструкция обуви является наиболее близким аналогом заявляемому решению.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет обогревать стопы пользователя в течение длительного времени вследствие значительного потребления электроэнергии ситаловыми пластинами, а также сложности при замене малогабаритного источника электропитания, находящегося в стельке обуви.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение полноценной работоспособности пользователя в течение длительного времени (до трех суток) при минусовых температурах окружающей среды.

Поставленная задача достигается тем, что в обуви с обогревом, содержащей стельку с установленными в ней электронагревательными элементами, электронагревательные элементы выполнены на основе углеродных волокнистых материалов и соединены с источником электропитания через люверс, находящийся в берцовой части обуви с внешней стороны, при этом источник электропитания выполнен с возможностью закрепления на ноге пользователя или во внутреннем специальном кармане брюк, а соединение с нагревательными элементами выполнено через электроразъем и термореле. Кроме того, источником электропитания являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук.

Такая конструкция обуви 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 схематично изображена конструкция обуви, вид на стельку обуви сверху.

На фиг.2 схематично показан разрез стельки обуви с нагревательным элементом.

На фиг.3 представлена электрическая схема нагревательного блока.

Обувь согласно изобретению содержит стельку 1 (фиг.1), в которую вмонтирован нагревательный элемент 2. Нагревательный элемент располагается в носочной части стопы под пальцами, которые наиболее подвержены действию минусовых температур.

Нагревательный элемент фиг.3 представляет собой малогабаритный, маломощный тонкопленочный обогреватель, изготовленный из углеродных токопроводящих лент 3, серийно выпускаемых промышленностью, уложенных между тонкими слоями полимерной пленки 4 (полиэтилен - полиэтиленфтолат ламинированный). Уложенная определенным образом углеродная волокнистая лента соединяется с выводными монтажными проводами 5 с помощью механического обжатия мест контакта мягкой ламелью 6 (фиг.1). Для формирования стельки набранный пакет обклеивается с двух сторон водонепроницаемым изоляционным материалом 7. Толщина стельки с нагревательным элементом составляет 2 мм.

Для электропитания нагревательного элемента 2 используются химические источники тока 8 плоской формы в полимерном корпусе марки BF на основе фторуглерод-литий-неводного электролита с напряжением от 2v до 3v (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). Они могут располагаться, например, в специальном кармане в нижней части брюк с внутренней стороны и соединяются монтажными проводами с нагревательным элементом. Монтажные провода располагаются в тканевых каналах брюк и имеют электроразъем 9. В берцовой части обуви с внешней стороны выполнен люверс (на схемах не показан), через который выведен провод с ответной частью разъема.

Источники тока могут также быть выполнены с возможностью закрепления их на ноге пользователя над обувью, например с помощью ремешков с застежкой.

Устройство работает следующим образом. Для приведения в рабочее состояние нагревательного элемента 2 обуви необходимо соединить разъем 9, подключающий нагревательный элемент к источнику электропитания 8 через термореле 10. Термореле 10 установлено непосредственно на поверхности нагревательного элемента в стельке обуви и регулирует выключение источника электропитания при температуре выше 45°С и включение его при температуре ниже 25°С, что создает теплозащиту пользователя от холода в неблагоприятных условиях, когда обеспечение теплового комфорта с помощью обычной утепленной обуви невозможно.

При израсходовании энергии источника питания он заменяется с помощью разъема 9 на запасной.

Изобретение 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, охотников и рыболовов. Обувь с обогревом содержит стельку с установленными в ней электронагревательными элементами, электронагревательные элементы выполнены на основе углеродных волокнистых материалов и соединены с источником электропитания через люверс, находящийся в берцовой части обуви с внешней стороны, при этом источник электропитания выполнен с возможностью закрепления на ноге пользователя или во внутреннем специальном кармане брюк, а соединение с нагревательными элементами выполнено через электроразъем и термореле. Кроме того, источником электропитания являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук. Технический результат при использовании заявленного устройства обеспечивает полноценную работоспособность пользователя в течение длительного времени при минусовых температурах окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Обувь с обогревом, содержащая стельку с установленными в ней электронагревательными элементами, соединенными с источником электропитания, отличающаяся тем, что электронагревательные элементы выполнены на основе углеродных волокнистых материалов и соединены с источником электропитания через люверс, находящийся в берцовой части обуви с внешней стороны, при этом источник электропитания выполнен с возможностью закрепления на ноге пользователя или во внутреннем специальном кармане брюк, а соединение с нагревательными элементами выполнено через электроразъем и термореле.

2. Обувь с обогревом по п.1, отличающаяся тем, что источником электропитания являются электрические батареи пластинчатого типа на основе фторуглерод-литий-неводного электролита, собранные в пакет не менее двух штук.