×
18.05.2019
219.017.5393

ТКАНЬ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности, к электронагревательным тканям промышленного и бытового назначения, имеющим в своей структуре пьезоэлементы и электронагревательные нити. Технический результат: увеличение нагревательной способности ткани и более полное использование энергии ветра и внешних вибраций. Сущность изобретения: предложена ткань, представляющая собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому, причем нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитными материалом или воздухом. Электропроводящие немагнитные трубки имеют электрическое соединение с пьезоэлектрическими ворсинками, представляющие собой гибкие полимерные ворсинки, в основании которых закреплены пьезоэлектрические преобразователи с электродами из металлизированного покрытия. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности, к электронагревательным тканям промышленного и бытового назначения, имеющим в своей структуре пьезоэлементы и электронагревательные нити и может быть использована в производстве одежды и аксессуаров для экстремальных условий, характеризующихся низкими значениями температуры окружающей среды.

Известна электронагревательная ткань (патент РФ №210909, D03D 15/00, 20.04.1998). Данная ткань содержит фоновую часть, образованную переплетением электроизоляционных основных и уточных нитей и электропроводящих нитей. Последние образуют в пределах фоновой части ткани группы из m параллельных электропроводящих нитей. В каждой группе соседние электропроводящие нити расположены на заданном расстоянии b одна от другой, выбранном из условия теплового баланса среды, окружающей электронагревательную ткань при ее функционировании.

Недостатком такой ткани является то, что для использования ткани требуются дополнительные проводники и присоединение к ним каждой электропроводной нити, а также необходимость в источнике электрического напряжения. Это приводит к эксплуатационным издержкам и ухудшает потребительские свойства.

Также известна электронагревательная ткань (патент РФ №2212120 Н05В 3/34, 10.09.2003). Она представляет собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и электропроводные резистивные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому. Ткань включает в себя также, по меньшей мере, две основные проводящие шины и распределительные шины, отделенные от электропроводных резистивных нитей диэлектрическими барьерами из неэлектропроводных нитей из хлопкового или синтетического волокна, в которых расположены прерыватели цепи. Средства для подключения токопод водящих соединительных проводов расположены в отверстиях, выполненных в основных неэлектропроводных нитях. Основные неэлектропроводные нити имеют полотняный тип переплетения с упомянутыми неэлектропроводными нитями. Электропроводные резистивные нити при протекании по ним электрического тока будут нагреваться и поэтому могут быть названы нагревательными.

Недостаткам аналога является необходимость во внешнем источнике электрической энергии, что ограничивает время нагрева, а также увеличивает массу конечного изделия, например, одежды из этой ткани.

Прототипом изобретения является электронагревательная ткань (патент РФ №2599003, D03D 15/00, 10.10.2016). Она представляет собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные не нагревательные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити с электромагнитным нагревом, имеющие второе направление, перпендикулярное первому. Нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитными материалом или воздухом.

К недостаткам прототипа можно отнести относительно невысокую нагревательную способность ткани и плохое использование энергии ветра и внешних вибраций.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Технический результат - увеличение нагревательной способности ткани и более полное использование энергии ветра и внешних вибраций.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предложена ткань, представляющая собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому, причем нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитными материалом или воздухом, в которой согласно изобретению электропроводящие немагнитные трубки имеют электрическое соединение с пьезоэлектрическими ворсинками, представляющие собой гибкие полимерные ворсинки, в основании которых закреплены пьезоэлектрические преобразователи с электродами из металлизированного покрытия.

Существо изобретения поясняется чертежами, представленными на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3.

На фиг. 1 представлен общий вид ткани с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом, на фиг. 2 представлено устройство пьезоэлектрических ворсинок, на фиг. 3 изображено устройство нагревательной нити с пьезоэлектрическими ворсинками.

Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом содержит гибкие полимерные ворсинки 1 (под ворсинками понимается короткий густой слой волосков или шерстинок, покрывающий одну из сторон некоторых тканей, https://ru.wiktionary.org), которые одним концом жестко закреплены на проводящих трубочках нагревательных нитей, а другой конец остается свободным (Фиг. 1 и Фиг. 2). У основания закрепленного конца к ворсинке жестко прикреплены пьезоэлектрические преобразователи 2. Пьезоэлектрические преобразователи 2 покрыты проводящим поверхностным слоем, которые представляют собой электроды 3 (Фиг. 2). Расположенные в основании гибкой полимерной ворсинки 1 нагревательные нити представляют собой электропроводящие трубчатые волокна 4, выполненные в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых размещены нитевидные постоянные магниты 5 (Фиг. 3). Электроды 3 электрически соединены с электропроводящими трубчатыми волокнами 4 в точках 6, максимально удаленных друг от друга.

Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом работает следующим образом. Во время вибрационных воздействий, обусловленных источниками внутри объекта (например, вибрации двигателей) или внешними (например, удары, толчки и т.д.), нитевидные постоянные магниты 5 начинают колебаться относительно электропроводящих трубчатых волокон 4.

В общем случае относительные колебания могут иметь продольную и поперечную составляющую. При продольных колебаниях силовые линии магнитного поля пересекают электропроводящие трубчатые волокна 4, из-за чего в последних возникают вихревые токи (токи Фуко). Направление этих токов таково, что они начинают тормозить относительное движение электропроводящих трубчатых волокон 4 и нитевидных постоянных магнитов 5. При поперечных колебаниях происходит увеличение индукции поля в приближающейся части электропроводящего трубчатого волокна 4 и уменьшение индукции в отдаляющейся части электропроводящего трубчатого волокна 4. Благодаря этому изменяется магнитный поток через проводящие контуры в электропроводящем трубчатом волокне 4, в котором наводятся вихревые токи, которые также препятствуют взаимному движению.

Протекание вихревых токов сопровождаются выделением тепла в соответствии с законом Джоуля-Ленца, что ведет к нагреву электропроводящих трубчатых волокон 4 и всего слоя ткани. Величина выделяющегося количества теплоты, а, следовательно, и температура нагрева, определяется величинами индукции магнитного поля, амплитуды и частоты относительных колебаний, а также электрическим сопротивлением по пути их протекания.

Во время воздействия ветра или внешних вибраций на гибкие полимерные ворсинки 1, ворсинки начинают колебаться и гнуться в разные стороны. Из-за этого в пьезоэлектрических преобразователях 2 возникают деформации сжатия и растяжения. Вследствие этого действия на электродах 3 генерируется переменное электрическое напряжение (прямой пьезоэффект).

Так как пьезоэлектрические преобразователи 2 электрически замкнуты на электропроводящие трубчатые волокна 4 нагревательной нити, то в электропроводящих трубчатых волокнах 4, между точками 6 начинает протекать ток. Причем, магнитное поле этих токов имеет такое направление, что практически не воздействует на намагниченные нити. Протекание этих токов приводит к генерации дополнительной тепловой энергии в электропроводящих трубчатых волокнах 4 по закону Джоуля-Ленца. Таким образом, электропроводящие трубчатые волокна 4 и другие части ткани нагреваются. Кроме того, происходит диссипация энергии вибраций и снижение уровня их воздействия на объект.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности ткани за счет увеличения нагревательной способности ткани и более полного использования энергии ветра и внешних вибраций.

Ткань, представляющая собой полотно, выполненное переплетением нитей, и содержащая основные неэлектропроводные нити, имеющие первое направление, и нагревательные нити, имеющие второе направление, перпендикулярное первому, причем нагревательные нити выполнены в виде электропроводящих немагнитных трубок, внутри которых закреплены периодически намагниченные упругие нити из магнитотвердого материала, а зазор между ними заполнен упругим немагнитными материалом или воздухом, отличающаяся тем, что электропроводящие немагнитные трубки имеют электрическое соединение с пьезоэлектрическими ворсинками, представляющие собой гибкие полимерные ворсинки, в основании которых закреплены пьезоэлектрические преобразователи с электродами из металлизированного покрытия.
ТКАНЬ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ
ТКАНЬ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ НАГРЕВОМ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 22.
13.01.2017
№217.015.8dea

Способ химико-термической обработки детали из титана

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки деталей из титана, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, в том числе деталей, работающих в парах трения. Способ химико-термической обработки детали из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605029
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8f4c

Способ химико-термической обработки детали из сплава на основе кобальта

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки деталей из сплава на основе кобальта, и может быть использовано для изготовления деталей и узлов горячего тракта газотурбинных авиационных двигателей, стационарных газотурбинных установок и других изделий,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605394
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8f85

Способ химико-термической обработки детали из сплава на основе никеля

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки деталей из сплава на основе никеля, и может быть использовано для изготовления деталей и узлов горячего тракта газотурбинных авиационных двигателей, стационарных газотурбинных установок и других изделий,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605395
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.a16e

Способ химико-термической обработки детали из сплава на основе титана

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки деталей из сплава на основе титана, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, в том числе деталей, работающих в парах трения. Способ химико-термической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606352
Дата охранного документа: 10.01.2017
26.08.2017
№217.015.d54c

Электродинамический тормоз

Использование: относится к электрическим машинам и может быть использовано в стыковочных узлах авиакосмической техники. Технический результат состоит в повышении надежности системы измерения и управления и силовой системы, а также снижении массогабаритных показателей элементов за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623103
Дата охранного документа: 22.06.2017
26.08.2017
№217.015.e38f

Система гранулометрического анализа жидких дисперсных сред

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения гранулометрического состава жидких дисперсных сред в химической, лакокрасочной промышленностях, в биологии, экологии и других областях науки, связанных с определением размера взвешенных частиц....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626381
Дата охранного документа: 26.07.2017
26.08.2017
№217.015.e86c

Способ химико-термической обработки детали из легированной стали

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки деталей из легированных сталей, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, в том числе деталей, работающих в парах трения, режущего инструмента и штамповой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627551
Дата охранного документа: 08.08.2017
29.12.2017
№217.015.f720

Самоорганизующаяся система видеонаблюдения и способ видеонаблюдения

Изобретение относится к области охранной сигнализации и может быть использовано для сканирования происходящей ситуации в помещениях в разных плоскостях. Технический результат: сканирование помещений большой площади, повышение надежности и качества процесса сбора видеоинформации, повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639114
Дата охранного документа: 19.12.2017
19.01.2018
№218.016.0cee

Система телеметрии для центробежных насосов с резервированной погружной частью

Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение надежности системы телеметрии, а также снижение затрат на спуско-подъемные операции, при выходе из строя погружной части системы телеметрии, за счет резервирования погружной части системы телеметрии. В системе телеметрии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632819
Дата охранного документа: 10.10.2017
20.01.2018
№218.016.0fe9

Способ изготовления пустотелой лопатки турбомашины

Изобретение относится к способам изготовления пустотелых лопаток турбомашин. Способ получения пустотелой лопатки турбомашины, заключающийся в формировании элементов спинки и корыта лопатки путем придания пластинам заданного профиля и размеров, их фиксации, обеспечивающей заданный профиль и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633564
Дата охранного документа: 13.10.2017
Показаны записи 1-9 из 9.
10.04.2016
№216.015.2ff1

Датчик скорости изменения ускорения

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и вибрационной технике и предназначено для использования в приборостроении и машиностроении. Датчик скорости изменения ускорения содержит ротор с постоянными магнитами, статор с магнитопроводом, измерительную обмотку, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580212
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3b7c

Электростатический сепаратор

Изобретение относится к системам очистки воздуха с использованием электрического поля для поляризации частиц и материала и может использоваться в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, автономных блоках фильтров или вентиляторах, а также в промышленных системах очистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583844
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.05.2016
№216.015.412b

Акселерометр-тахогенератор

Изобретение относится к электрическим микромашинам, а именно к датчикам угловых ускорений (акселерометрам), предназначенным для измерения угловых ускорений контролируемых валов в устройствах автоматики и вычислительной техники. Сущность изобретения заключается в том, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002584576
Дата охранного документа: 20.05.2016
13.01.2017
№217.015.78ad

Ткань с электромагнитным нагревом

Изобретение относится к конструированию специальных видов ткани и может быть использовано в производстве одежды и аксессуаров для экстремальных условий, характеризующихся низкими значениями температуры окружающей среды. Технический результат изобретения - автономность работы ткани с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599003
Дата охранного документа: 10.10.2016
29.05.2018
№218.016.54ea

Устройство для форсирования переходных процессов в электромеханизмах (варианты)

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для разработки устройств, предназначенных для форсирования переходных процессов при включении индуктивной нагрузки любого электромеханизма (реле, электромагниты, цепи управления многообмоточных электрических машин -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654206
Дата охранного документа: 17.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d70

Способ гашения колебаний и электростатический демпфер для его осуществления

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройству для торможения и гашения крутильных колебаний. Технический результат: регулирование величины вращающего момента электростатического демпфера. На металлические электроды подают напряжение, создают тормозящее электрическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656232
Дата охранного документа: 04.06.2018
19.08.2018
№218.016.7d2d

Ткань с электромагнитными нагревательными слоистыми нитями

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к электронагревательным тканям промышленного и бытового назначения, имеющим в своей структуре электронагревательные нити. Технический результат: улучшение эксплуатационных свойств ткани, а именно увеличение нагревательной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664385
Дата охранного документа: 16.08.2018
14.09.2018
№218.016.87b2

Самоходное устройство для перемещения внутри трубопроводов

Изобретение относится к области электротехники и транспортной техники и может быть использовано для перемещения внутри трубопроводов. Самоходное устройство для движения внутри трубопроводов содержит П-образный сердечник и два якоря из ферромагнитного неупругого материала, которые соединены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666930
Дата охранного документа: 13.09.2018
02.10.2019
№219.017.ccbf

Ткань с электромагнитным и пьезоэлектрическим нагревом

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к электронагревательным тканям промышленного и бытового назначения, имеющим в своей структуре пьезоэлементы и электронагревательные нити. Технический результат: увеличение нагревательной способности ткани и более полное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701403
Дата охранного документа: 26.09.2019
+ добавить свой РИД