RU226329U1 - FLEXIBLE HEATER FOR SHOE INSOLES - Google Patents
FLEXIBLE HEATER FOR SHOE INSOLES Download PDFInfo
- Publication number
- RU226329U1 RU226329U1 RU2024103502U RU2024103502U RU226329U1 RU 226329 U1 RU226329 U1 RU 226329U1 RU 2024103502 U RU2024103502 U RU 2024103502U RU 2024103502 U RU2024103502 U RU 2024103502U RU 226329 U1 RU226329 U1 RU 226329U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heater
- conductor
- shoe
- insoles
- heating
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к обувной и спортивной отрасли. Гибкий нагреватель для обувной стельки представляет собой два проводника, изолированных один от другого, с разным сопротивлением, соединенных между собой и расположенных вместе в одной гибкой изоляционной трубке. Нагревательный нихромовый проводник расположен параллельно токоведущему проводнику в изоляции. Технический результат: повышение надежности нагревателя, обеспечение долгой эксплуатации стелек. 2 ил.The utility model relates to the shoe and sports industry. A flexible heater for shoe insoles consists of two conductors, insulated from one another, with different resistances, interconnected and located together in one flexible insulating tube. The heating nichrome conductor is located parallel to the current-carrying conductor in insulation. Technical result: increasing the reliability of the heater, ensuring long-term operation of the insoles. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к нагревателям обувных стелек, встраиваемых в обувь, для обогрева ног в холодное время года, запитываемых от низковольтных источников питания, подходящих для зарядки мобильных телефонов, планшетов и т.п., имеющих напряжение 5 вольт.The utility model relates to shoe insoles heaters built into shoes for heating feet in the cold season, powered from low-voltage power sources suitable for charging mobile phones, tablets, etc., having a voltage of 5 volts.
На данный момент в продаже имеются подогреваемые стельки, с нагревательными элементами, состоящих из тканного и нетканого материала из углеволокна. Недостатком такого материала является то, что при активном использовании стелек, данный нагревательный материал выламывается, уменьшая сечения проводника, а в последствии полностью выходит из строя, так как он имеет хрупкую структуру и не переносит частого сгибания в одном месте.Currently, heated insoles are available for sale, with heating elements consisting of woven and non-woven carbon fiber material. The disadvantage of this material is that with active use of insoles, this heating material breaks off, reducing the cross-section of the conductor, and subsequently completely fails, since it has a fragile structure and does not tolerate frequent bending in one place.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели, является бытовой электрообогреватель (патент RU 97624 U1, 20.09.2010), содержащий нагревательный элемент со шнуром подключения к источнику тока и размещенным на нем переключателем режимов работы, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен с защитой от перегрева по всей длине и представляет собой заключенный сверху в эластичную изоляцию гибкий нагревательный провод, содержащий медную токоведущую жилу, покрытую изоляционным слоем, поверх которого навита нагревательная спираль из нихромового провода, при этом температура плавления изоляционного слоя токоведущей жилы ниже 70°С и ниже температуры нагревательной спирали и эластичной изоляции нагревательного элемента, имеющей температуру плавления выше 100°С.The closest to the claimed utility model is a household electric heater (patent RU 97624 U1, September 20, 2010), containing a heating element with a cord connecting to a power source and an operating mode switch placed on it, characterized in that the heating element is designed with overheating protection the entire length and is a flexible heating wire enclosed on top in elastic insulation, containing a copper current-carrying wire, covered with an insulating layer, on top of which a heating spiral of nichrome wire is wound, and the melting temperature of the insulating layer of the current-carrying wire is below 70 ° C and below the temperature of the heating coil and elastic insulation of the heating element having a melting point above 100°C.
Однако данный нагреватель подходи для производства устройств обогрева не имеющих серьезных нагрузок, таких как электро-одеяло и т.д., но не подходит для встраивания в обувные стельки, имеющие намного большие нагрузки. Причина этому навитый нихромовый провод на изолированную токоведущую жилу. Опытным путем доказано, что навитый нихромовый провод выламывается от регулярного сгибания нагревателя в одном месте, причиной этому служит, что при изготовлении данного нагревателя, навить нихромовый, провод представляется возможным только на прямую изолированную токоведущую жилу, а при сгибании его в малые радиуса для установки в обувные стельки, происходит ослабление навивки на внутреннем радиусе и натяжение на внешнем, вследствие чего, при активной ходьбе, а значит частого изгибания стельки в одном месте, происходит разрушение нихромового нагревателя и выхода из строя всего нагревателя.However, this heater is suitable for the production of heating devices that do not have serious loads, such as electric blankets, etc., but is not suitable for embedding in shoe insoles, which have much larger loads. The reason for this is a nichrome wire wound onto an insulated current-carrying core. It has been experimentally proven that a wound nichrome wire breaks off from regular bending of the heater in one place, the reason for this is that during the manufacture of this heater, it is possible to wind a nichrome wire only onto a straight insulated current-carrying core, and when bending it to small radii for installation in shoe insoles, the winding weakens on the inner radius and tension on the outer radius, as a result of which, with active walking, and therefore frequent bending of the insole in one place, the nichrome heater is destroyed and the entire heater fails.
Также автор предлагает изготавливать изоляцию токоведущей жилы из материала, температура плавления которого составляет ниже 70°С, для защиты от неконтролируемого разогрева, методом проплавления оболочки и короткого замыкания, вследствие чего перегорает плавкий предохранитель. Однако использование данной изоляции в гибком нагревателе для обувной стельки не целесообразно, как с экономической составляющей, так и в целях безопасности, так как предполагается, что заявляемый нагреватель подключается к низковольтному источнику напряжения 5 В и нагрев в холостом режиме не превышает 60°С, а при непосредственном использовании стелек, с заявляемым нагревателем и того ниже так как имеет низкую теплоемкость и часть тепла рассеивается в стопу и подошву обуви.The author also proposes to make the insulation of the current-carrying core from a material whose melting point is below 70 ° C, to protect against uncontrolled heating, by melting the shell and short circuiting, as a result of which the fuse blows. However, the use of this insulation in a flexible heater for a shoe insole is not advisable, both from an economic component and for safety reasons, since it is assumed that the inventive heater is connected to a low voltage source of 5 V and heating in idle mode does not exceed 60°C, and when using insoles directly, with the inventive heater, it is even lower since it has a low heat capacity and part of the heat is dissipated into the foot and sole of the shoe.
Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является повышение надежности, следовательно, более долгой эксплуатации стелек с электро-подогревом.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the reliability and, therefore, longer service life of electrically heated insoles.
Данная задача решается за счет того, что заявленный гибкий нагреватель для обувной стельки, представляющий собой два проводника с разным сопротивлением, соединенных между собой с одной стороны и расположенных в одной изоляционной гибкой трубке, которой может выступать термоусадочная трубка. Один проводник состоит из меди или его сплава, в изоляции, другой из нихромового проводника, расположенного параллельно токоведущего проводника, на свободные концы, с другой стороны этих проводников подается электричество, напряжением 5 В, по средством удлинительных проводов.This problem is solved due to the fact that the claimed flexible heater for a shoe insole, which consists of two conductors with different resistances, connected to each other on one side and located in one insulating flexible tube, which can be a heat-shrinkable tube. One conductor consists of copper or its alloy, insulated, the other of a nichrome conductor located parallel to the current-carrying conductor, on the free ends, on the other side of these conductors electricity is supplied with a voltage of 5 V through extension wires.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является то, что данный нагреватель, достаточно гибкий и тонкий, чтобы его можно было вмонтировать в стельку обуви, и одновременно достаточно прочный для применения в этой области. Прочность данного нагревателя обеспечивает медный проводник в изоляции с гораздо большим сечением, чем сама нагревательная нить, и расположенных вместе в термоусадочной трубке, что предотвращает заломы нагревателя (а значит и более тонкого нихромового проводника), находящегося в стельке.The technical result provided by the given set of features is that this heater is flexible and thin enough to be installed in the insole of a shoe, and at the same time durable enough for use in this area. The strength of this heater is ensured by a copper conductor insulated with a much larger cross-section than the heating filament itself, and located together in a heat-shrinkable tube, which prevents creases in the heater (and therefore the thinner nichrome conductor) located in the insole.
Мощность данного нагревателя меняется в зависимости от его длины. Например нагреватель длиной 600 мм и использованной в ней нихромовой нити 0,3 мм имеет сопротивление 5 Ом. Применяя для расчета мощности формулу закона Ома, выясняем, что данный нагреватель при напряжении 5 В имеет мощность 5 Вт при силе тока 1 А, что позволяет запитывать нагреватели от напряжения, выдающего переносными аккумуляторными зарядными устройствами.The power of this heater varies depending on its length. For example, a heater with a length of 600 mm and a 0.3 mm nichrome thread used in it has a resistance of 5 Ohms. Using Ohm's law formula to calculate power, we find out that this heater at a voltage of 5 V has a power of 5 W at a current of 1 A, which allows the heaters to be powered from the voltage supplied by portable battery chargers.
Температура, которую выделяет нагреватель не достаточно для саморазрушения нагревателя методом проплавления изоляции провода или термоусадочной трубки, но достаточной для обогрева стопы ноги. В среднем температура нагревателя не превышает 60°С, но так как нагреватель имеет малую теплоемкость, большая часть тепла рассеивается в стопу.The temperature generated by the heater is not enough for the heater to self-destruct by melting the insulation of a wire or heat-shrinkable tube, but it is sufficient to heat the foot. On average, the heater temperature does not exceed 60°C, but since the heater has a low heat capacity, most of the heat is dissipated into the foot.
Сущность полезной модели поясняется фигурами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by figures that depict:
Фиг. 1 - Устройство нагревателяFig. 1 - Heater device
1. Нихромовый проводник1. Nichrome conductor
2. Термоусадка2. Heat shrink
3. Проводник в изоляции3. Conductor insulation
Фиг. 2 - Пример установки нагревателя в стелькуFig. 2 - Example of installing a heater in an insole
Изготовление гибкого нагревательного элемента для стельки:Making a flexible heating element for the insole:
с одной стороны медный проводник освободить от изоляции, длинной достаточной для закрепления на нем нагревательного нихромового проводника;on one side, free the copper conductor from the insulation, long enough to attach the nichrome heating conductor to it;
подсоединить нихромовый проводник;connect the nichrome conductor;
вставить оба провода параллельно друг друга в одну термоусадочную трубку так, чтобы соедененная часть скрывалась полностью в трубке, которая практически равна длине всего будущего нагревателя, оставляя с другой стороны выходящие провода, достаточного для подсоединения к проводам питания;insert both wires parallel to each other into one heat-shrinkable tube so that the connected part is completely hidden in the tube, which is almost equal to the length of the entire future heater, leaving on the other side the outgoing wires sufficient for connection to the power wires;
нагреть термоусадочную трубку до полной усадки так, чтобы она полностью прилегала к двум проводам, помещенным в нее;heat the heat shrink tube until it shrinks completely so that it is completely adjacent to the two wires placed in it;
запаять одну сторону термоусадочной трубки, с противоположной стороны от выходящих из нее проводов, методом нагрева открытым пламенем и сдавливанием трубки. Так обеспечивается герметичность всего нагревательного элемента.solder one side of the heat shrink tube, on the opposite side from the wires coming out of it, by heating with an open flame and squeezing the tube. This ensures the tightness of the entire heating element.
Нагреватель готов к подсоединению к проводам электропитания (фиг. 1).The heater is ready to be connected to the power wires (Fig. 1).
Пример монтажа гибкого нагревателя в стельке.An example of installing a flexible heater in an insole.
Для того чтобы нагреватель, вмонтированный в стельку, не доставлял неудобств при ходьбе, его следует устанавливать в заранее подготовленные зигзагообразные канавки (фиг 2), расположенные поперек стельки, что уменьшает нагрузку вызванную поперечным изгибом на нагревательный элемент. Данные канавки можно выполнить различными способами (в зависимости от используемых материалов), таких как, прожиг на ЧПУ лазерных станках, или сформованных методом литья, на автоматизированном оборудовании. Таким образом, у стельки образуется один, два или три слоя, в зависимости от способа изготовления.To ensure that the heater mounted in the insole does not cause inconvenience when walking, it should be installed in pre-prepared zigzag grooves (Fig. 2) located across the insole, which reduces the load caused by transverse bending on the heating element. These grooves can be made in various ways (depending on the materials used), such as burning on CNC laser machines, or molded by casting on automated equipment. Thus, the insole forms one, two or three layers, depending on the manufacturing method.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU226329U1 true RU226329U1 (en) | 2024-05-30 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU233125A1 (en) * | И. Фонарев, А. А. Богданов, Л. Л. Плоткин, А. М. Александров | FLEXIBLE HEATING ELEMENT | ||
US4948951A (en) * | 1989-01-03 | 1990-08-14 | Alfiero Balzano | Heater employing flexible circuitry |
RU2180772C2 (en) * | 1996-04-19 | 2002-03-20 | Фрэнклин Гленвуд Хэйзер | Heating cable |
RU29200U1 (en) * | 2002-12-27 | 2003-04-27 | Васильев Валерий Валентинович | Flexible electric heater |
RU2321973C1 (en) * | 2007-01-18 | 2008-04-10 | Валентин Михайлович Чевордаев | Flexible electric heater and method for manufacturing resistive heating element for the heater |
RU97624U1 (en) * | 2010-05-17 | 2010-09-20 | Дмитрий Валерьевич Беликин | HOUSEHOLD ELECTRIC HEATER |
RU109629U1 (en) * | 2010-09-22 | 2011-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Завод "Пленочных систем отопления" (ООО Завод ПСО) | FILM ELECTRIC HEATER (OPTIONS) |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU233125A1 (en) * | И. Фонарев, А. А. Богданов, Л. Л. Плоткин, А. М. Александров | FLEXIBLE HEATING ELEMENT | ||
US4948951A (en) * | 1989-01-03 | 1990-08-14 | Alfiero Balzano | Heater employing flexible circuitry |
RU2180772C2 (en) * | 1996-04-19 | 2002-03-20 | Фрэнклин Гленвуд Хэйзер | Heating cable |
RU29200U1 (en) * | 2002-12-27 | 2003-04-27 | Васильев Валерий Валентинович | Flexible electric heater |
RU2321973C1 (en) * | 2007-01-18 | 2008-04-10 | Валентин Михайлович Чевордаев | Flexible electric heater and method for manufacturing resistive heating element for the heater |
RU97624U1 (en) * | 2010-05-17 | 2010-09-20 | Дмитрий Валерьевич Беликин | HOUSEHOLD ELECTRIC HEATER |
RU109629U1 (en) * | 2010-09-22 | 2011-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Завод "Пленочных систем отопления" (ООО Завод ПСО) | FILM ELECTRIC HEATER (OPTIONS) |
RU212679U1 (en) * | 2022-03-09 | 2022-08-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Высота-М" | Foot warmer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4271350A (en) | Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater | |
US4309597A (en) | Blanket wire utilizing positive temperature coefficient resistance heater | |
US6403935B2 (en) | Soft heating element and method of its electrical termination | |
EP2146546A1 (en) | Heater wire control circuit and method to operate a heating element | |
US7566849B2 (en) | Self-regulating electrical heating cable | |
US6737610B1 (en) | Stranded heater wire with sensor | |
KR20110053864A (en) | Heating phase with heating pad by flexible heating element | |
US3749886A (en) | Electrical heating pad | |
RU226329U1 (en) | FLEXIBLE HEATER FOR SHOE INSOLES | |
JP4669779B2 (en) | Electric blanket / pad | |
JP2007531203A (en) | Heating blanket | |
JP2009259751A (en) | Surface-heating body | |
USRE26522E (en) | Cold terminal electrical resistance heating cable | |
US20050252910A1 (en) | Electrical heating cable | |
JPS63281375A (en) | Electric heating cable and assembly of the same | |
CN101006950A (en) | Electric ceramic plate for warming feet and its preparation technology | |
KR200489559Y1 (en) | portable electric heating mat device that can be used outdoor | |
KR100897061B1 (en) | Electric bedding wire | |
EP0570246A1 (en) | Improvements in or relating to electrically-powered heating panels | |
RU189248U1 (en) | Wall heater | |
CN218242032U (en) | Battery pack and vehicle | |
CN200994202Y (en) | Multi-monitoring wire electric-heating line for electric heating blanket prevention | |
RU191950U1 (en) | Electric heating device | |
JP2010267624A (en) | Filament carbon heating element and planar heating element disposed with this | |
WO2000011912A1 (en) | Low voltage heating apparatus with cover |