RU216924U1 - HEATED GLOVE - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к перчаткам с подогревом, предназначенным для защиты кистей рук от неблагоприятных воздействий окружающей среды при низких температурах. 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. 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. 1 ил.

The utility model relates to heated gloves designed to protect hands from adverse environmental effects at low temperatures. A heated glove consists of an inner and outer glove, between which there is a heating element in the form of a carbon tape, a connection connector, a battery, a power button, and wires connected to the heating element. The heating element is sewn to the inner glove along the perimeter of the contour of the fingers on the back of the hand and has three non-sewn sections that serve to connect the power. The first non-sewn section is located on the thumb side of the wrist, the second non-sewn section, which is the middle of the ribbon, is located on the back of the hand, and the third non-sewn section is located at the base of the little finger phalanx. The technical result is to ensure uniform heating of the entire surface of the hand. 1 ill.

Description

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.The utility model relates to heated gloves designed to protect hands from the adverse effects of the environment at low temperatures, in particular for builders working in cold climates, workers at enterprises with cold shops, members of expeditions in the northern regions, oil workers, security personnel, as well as fishermen, hunters and people involved in winter sports.

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.Gloves are known from the prior art (utility model patent RU 72823 U1, publ. 05/10/2008), containing electric heating elements connected to a power supply through a switching system and installed inside in the region of the back of the fingers, the heating element of the index finger is located on the side of its fold, and the compartment for the index finger has a longitudinal incision with a detachable connection that closes it. The electric heating elements are made in the form of flexible carbon fiber materials and are interconnected in parallel, and the power supply is located in a special container formed outside on the back of the glove. At the same time, the power source of the heating elements is electric batteries of plate type based on fluorocarbon-lithium-non-aqueous electrolyte, assembled in a package of at least two pieces, and connected through a connector. A thermal relay is used as a switching element.

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.A multilayer composite warming glove is known (patent CN 216438606 U dated May 6, 2022), which contains a glove body, finger rests located at the upper end of the glove body, the glove body and fingertips consist of coatings of nanometer material, layers of Oxford fabric, electric heating wires , layers of cotton and down to keep warm, layers of oxford fabric are located on the inner sides of the nanometer material covers, and electrical heating wires are located on the inner side of the nanometer material. The electric heating wire is located on the opposite side of the nanometer material coating, the Oxford cloth layer, the heat-saving cotton layer is located on the other side of the Oxford cloth layer, on the electric heating wire, and the fluff is located on the side, outside the Oxford cloth layer, of the heat-saving cotton layer; multi-layer composite insulation glove is waterproof.

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.The closest analogue is the patent US 2008223844 (09/18/2008), which discloses a heating device containing a textile-based heating element, a power source and related components. The heating device may be designed, modified, or made into articles of clothing or equipment such as gloves, vests, jackets, shirts, trousers, socks, insoles, mittens, hand warmers, seats, and other common items. The textile-based heating element comprises one or more conductive wires sewn into a fabric carrier. Various configurations of conductive wires can adjust the resistance of their textile-based heating element as desired.

Недостатками вышеописанных полезных моделей являются неравномерный нагрев поверхности кисти руки, низкая мощность нагрева и большой вес перчаток.The disadvantages of the utility models described above are uneven heating of the surface of the hand, low heating power and heavy weight of the gloves.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка перчатки с подогревом.The task to be solved by the claimed utility model is the development of a heated glove.

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.This problem is solved due to the fact that the heated glove consists of an inner and outer glove, between which there is a heating element in the form of a carbon tape, a connection connector, a battery, a power button, wires connected to the heating element, the heating element is sewn to the inner glove along the perimeter the contour of the fingers on the back of the hand and has three non-sewn sections that serve to connect the power, with the first non-sewn section located on the thumb side of the wrist, the second non-sewn section, which is the middle of the tape, is located on the back of the hand, and the third non-sewn section is located on the base phalanges of the little finger.

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.The technical result is to ensure uniform heating of the entire surface of the hand, which contributes to the preservation of the user's performance at low ambient temperatures. Also, the increased heating power allows the use of the useful model without an additional insulating lining, which significantly reduces the thickness of the glove and better preserves the mobility of the hands.

Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, на которой изображена схема расположения нагревательного элемента,The essence of the utility model is illustrated in Fig. 1, which shows the layout of the heating element,

где 1 - внутренняя перчатка;where 1 - inner glove;

2 - углеродная лента;2 - carbon tape;

3 - разъем подключения;3 - connection connector;

4 - аккумулятор;4 - battery;

5 - кнопка включения;5 - power button;

6 - первый непришитый участок углеродной ленты;6 - the first non-sewn section of the carbon tape;

7 - второй непришитый участок углеродной ленты;7 - the second non-sewn section of the carbon tape;

8 - третий непришитый участок углеродной ленты.8 - the third non-sewn section of the carbon tape.

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.The heated glove consists of an outer and inner glove 1, a heating element in the form of a carbon tape 2, a connection socket 3, a battery 4, a power button with built-in adjustment 5. The copper wires are connected to the carbon tape 2 through a crimp terminal, additionally insulated with a heat shrink tube.

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.The specifics of the work of a potential user often does not allow the use of tight gloves, as they impair motor skills and do not retain the mobility of the hands, which affects the quality of work, for example, workers in manufacturing industries (metallurgy, chemical and petrochemical industries, forestry, woodworking industry, construction), which work continuously at low temperatures. Heated gloves solve the problem of freezing hands and are convenient in that they do not reduce the accuracy of movement. Also, for the population living in areas with sharp temperature changes in the winter season, the utility model will reduce the discomfort from being outdoors at sub-zero temperatures (walking with children, waiting for public transport and other activities that require a long stay on the street) by providing thermal comfort while maintaining fine motor skills.

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.The use of carbon tape 2 increases the area of heating, as well as its power, so there is no need to use large and heavy insulating pads, which significantly lightens the weight of the glove. Lightening the weight of the glove significantly increases the mobility of movements, while maintaining the mobility and sensitivity of the hands.

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.The main advantages of carbon tape 2 are: high heating area, flexibility, as well as resistance to mechanical damage. Carbon tape 2 has a width of 15 mm, which allows you to increase the usable heating area. Due to the vast area of the carbon tape 2, it becomes possible to carry out heating at high powers without overheating at local points. It also eliminates the possibility of fire, which makes the product safe. The increased heating power of the useful model allows using them without an additional insulating lining, which significantly reduces the thickness of the glove and better preserves the mobility of the hands.

Внешняя перчатка, выполненная из любого материала с поверхностной плотностью от 100 г/м², 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.An outer glove made of any material with a surface density of 100 g/m ^{2 or more} is designed to protect against the adverse effects of the environment: cold, wind, humidity, and mechanical damage. The inner glove 1 is made of light, thin and soft material. The inner and outer gloves are sewn together.

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.A carbon tape 2 is sewn to the inner glove 1 along the perimeter of the contour of the fingers, which acts as a heating element. In this case, the tape has three non-sewn sections 6, 7 and 8, necessary for connecting power to the tape. The first non-sewn section 6 departs from the thumb, if after sewing a long piece of tape remains, it is sewn on the back of the hand with a snake until the end of its length, while the distance between the sections of the snake is at least 15 mm. On the back of the hand, preferably between the index and middle fingers, there is a second non-sewn section 7, which is the middle of the tape, which is 20 mm long. The third non-sewn section 8, located near the little finger, ends immediately after the beginning of the finger. The power supply to the heating element is connected in three places: "minus" is connected to the first 6 and third section 8 and "plus" is connected to the second section 7. The length of the tape between the non-sewn areas must be the same so that all areas are heated equally, ensuring uniform heating. Therefore, the location of the second non-sewn section 7, to which the power is connected, must be exactly in the middle. The heating element is located in such a way that its various sections do not touch each other when the glove is folded. Tape 2 has a length of 1000-1800 mm depending on the size of the glove.

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.Heating power control is carried out using high-efficiency transistor converters, which increases the battery life. It is possible to use a power regulator by means of pulse-width modulation. The power button 5 is located on the outer glove to provide access to it. The user himself selects the heating power that is comfortable for him, taking into account activity, type of activity and ambient temperature. Battery 4 is connected to button 5. To display the current capacity of battery 4, an LED indicator is used, which will change the color of the glow depending on the voltage. Red color - 100% heating, blue color - 70% heating, green color - 30% heating.

Перчатка изготавливается в стандартных размерах, известных из уровня техники.The glove is manufactured in standard sizes known in the art.

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.The heated glove, through the use of a heating element in the form of a carbon tape, provides from 2 to 8 hours of uninterrupted operation from a built-in battery with a nominal voltage of 8.4 V. An internal battery with a total capacity of up to 12000 mAh can be used. The internal battery is located in the glove pocket located in the wrist area. The pocket has a zipper to prevent the battery from falling out. Battery connector 3 is built into its body and has no external wires. It is also possible to use an external battery, brought out on wires and placed outside the glove.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device works as follows.

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.To bring it into working condition, power is supplied from a lithium-polymer battery 4 with a voltage of 8.4 V to button 5 with a heating controller based on the principle of pulse-width modulation. Power from button 5 goes to carbon tape 2, a "plus" power is supplied to the second non-sewn section 7, and "minus" to the first 6 and third 8. The wires are connected to the carbon tape 2 through a crimp terminal, additionally insulated with a heat shrink tube. Copper wires are used in flexible and heat-resistant silicone insulation with a cross section of 24 AWG. Since the tape 2 is a conductor, when power is supplied, the tape 2 heats up and, accordingly, the surface of the hand is heated.

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.Thus, the proposed heated glove can be used to maintain the thermal comfort of the user's hand with uniform heating while maintaining fine motor skills at high power, which helps to maintain the user's performance in low ambient temperatures.

Claims (1)

Перчатка с подогревом, состоящая из внутренней и внешней перчатки, между которыми располагается нагревательный элемент в виде углеродной ленты, разъёма подключения, аккумулятора, кнопки включения, проводов, подключенных к нагревательному элементу, отличающаяся тем, что 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.Heated glove, consisting of an inner and outer glove, between which there is a heating element in the form of a carbon tape, a connection connector, a battery, a power button, wires connected to the heating element, characterized in that the heating element is sewn to the inner glove along the perimeter of the contour of the fingers on the back of the hand and has three non-sewn sections that serve to connect power, the first non-sewn section is located on the thumb side of the wrist, the second non-sewn section, which is the middle of the tape, is located on the back of the hand, and the third non-sewn section is located at the base of the little finger phalanx .

Images