Электронагревательная ткань (варианты), электропроводная нить для этой ткани и способ изготовления этой нити

Электронагревательная ткань (варианты), электропроводная нить для этой ткани и способ изготовления этой нити

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и касается конструкции электронагревательной ткани, предназначенной для подачи контролируемого количества тепла к поверхности. Ткань состоит из ряда неэлектропроводных нитей и, по крайней мере, двух проводящих шин. К парам проводящих шин подсоединяется набор неэлектропроводных нитей, переплетных с электропроводными резистивными нитями, предназначенными для подачи равномерного тепла. К проводящим шинам подсоединены, по крайней мере, две распределительные шины для подачи электроэнергии к проводящим шинам. Каждая проводящая шина и каждая распределительная шина включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким сопротивлением для передачи электроэнергии. Техническим результатом является то, что неэлектропроводные резистивные нити и нити с низким сопротивлением создают тканый материал, обладающий необходимой структурной прочностью и необходимыми температурными характеристиками. 6 с. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, конкретнее к электротермии, и касается конструкции электронагревательной ткани, включаемой в качестве нагревательного элемента в различного вида конструкции нагревательных приборов, предназначенных для обеспечения и поддержания в некоторой локальной зоне требуемой температуры. Изобретение также касается конструкции электропроводной резистивной нити, используемой для изготовления нагревательной ткани.

В связи с возрастанием в настоящее время требований к средам, имеющим контролируемую температуру, возрастает интерес к гибким электрическим нагревательным приборам, которые могут использоваться в качестве устройств, обеспечивающих адаптацию среды по температурному параметру. Тканевые электрические нагреватели являются разновидностью гибких электрических нагревателей, которые представляют собой гибкое и легко приспосабливаемое к месту установки средство обеспечения нагревания различных поверхностей и сред. К таким приборам, требующим применения тканевых электрических нагревателей, относятся автомобильные сиденья с подогревом, рули с подогревом, масляные картеры автомобильных двигателей, нагреватели для отверждения цемента, одежда с подогревающими устройствами, одеяла с нагревателями и т.д.

Простые гибкие электрические нагреватели обычно включают в себя тонкие металлические электрические нагревательные провода, соединенные в змеевидной форме с гибкой поверхностью. Электрическая энергия, подаваемая к нагревающим проводам, рассеивается, тем самым заставляя тепло рассеиваться от провода в окружающую среду. Изоляционный материал, находящийся по обе стороны нагревающих проводов, обеспечивает электрическую изоляцию и распространение тепла. Однако обеспечение тепла с помощью нагревающих проводов до сих пор обычно заканчивается неравномерным нагреванием, что особенно заметно в приборах, где нагреватель установлен в непосредственной близости к человеку. Кроме того, металлические нагревательные элементы подвержены изгибанию и искривлению и имеют тенденцию выходить из строя. Кроме того, максимальный диапазон температуры нагрева ограничен размером провода нагревателя.

Применение простых тканевых электрических нагревателей представляет собой попытку облегчения проблемы гибких электрических нагревателей путем применения многочисленных проводящих нитей в качестве нагревательных элементов, вплетенных в ткань. Ткань представляет собой комбинацию проводящих нитей нагревателя типа "оболочка-ядро", идущих в одном направлении ткани, и основных нитей, идущих в другом направлении. Электрическая энергия поступает на нити нагревателя с помощью проводящих нитей с низким сопротивлением вдоль краев ткани, идущих перпендикулярно к нитям нагревателя внутри ткани.

Тканевые нагреватели уменьшают проблему неравномерного нагревания путем применения многочисленных параллельных нитей нагревателя, соединенных между проводящими шинами.

В некоторых приборах, таких как нагреватели автомобильных сидений, желательно поддерживать постоянную рабочую температуру нагревателя, равную приблизительно 37^oС, с возможностью увеличения температуры нагревателя приблизительно до 150^oС в течение короткого периода времени в процессе производства сидений для плавления адгезивного материала, обеспечивающего приклейку обшивки к ложементу.

С внедрением в производство современных композиционных материалов, выдерживающих достаточно высокие температуры, стало возможным изготавливать приборы, которые не подвержены требованиям ограничения по максимальной температуре нагрева в допустимых пределах. Включение в тканый элемент для этих приборов токопроводящих резистивных нитей типа "оболочка-ядро", выполненных по известным технологиям, не дает требуемого результата по расширению температурного интервала в силу причин, которые будут описаны ниже.

Например, из WO 95/17800, Н 05 В 3/36, опубл. 29.06.95 известна электронагревательная ткань полотняного переплетения нитей, содержащая в утке и в основе электропроводные резистивные нити с линейным электрическим сопротивлением 0,3 - 3,5 кОм/м. Электропроводная резистивная нить, используемая в известной ткани, представляет собой структуру "оболочка - ядро", "ядро" которой состоит из поликапроамидного волокна, а "оболочка", выполняющая роль резистивного материала, состоит из композиции, включающей сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом и технический углерод. Электропроводную резистивную нить получают путем нанесения слоя резистивного материала на поликапроамидное волокно.

К недостаткам данной электропроводной резистивной нити относятся ее низкое линейное электрическое сопротивление, что позволяет применять ее для изготовления тканых нагревательных элементов, рассчитанных на работу при напряжении не более 36 В, использование для ее получения в качестве "ядра" только поликапроамидного волокна определенной конфигурации и, кроме того, повышенный расход резистивного материала.

Кроме того, температура нагрева тканого греющего элемента, изготовленного на основе этой нити, не может превышать температуру плавления поликапроамидного волокна (100 - 110^oС). В противном случае происходит разрушение нагревательного элемента. Две проводящие шины, расположенные в направлении, совпадающем с направлением неэлектропроводных нитей, разнесены по полотну относительно друг друга на значительное расстояние, что создает неудобство при подключении соединительных проводов.

В US 4983814, 219/545, Н 05 В 3/34, опубл. 08.01.91 дано описание электронагревательной ткани, содержащей в утке электропроводные резистивные нити с линейным электрическим сопротивлением в пределах 1 - 100 кОм/м.

Электропроводная резистивная нить для этой ткани также представляет собой структуру "оболочка-ядро", "ядро" которой состоит из синтетического волокна типа нейлона, полиэфирного типа, полиолефинового типа (имеющих низкую температуру плавления 100 - 120^oС) или высокоплавких волокон полифторэтиленового типа и полиамидного типа, а "оболочка", выполняющая роль резистивного материала, состоит из композиции, включающей полиуретановую смолу полиэфирного типа и углеродный наполнитель при массовом соотношении от 1:0,3 до 1:1 соответственно.

В качестве углеродного наполнителя используется технический углерод (полученный из ацетилена, печной или канальный, а также их смеси) и графит (природный с плотнокристаллической, чешуйчатой или аморфизированной структурой и искусственный) при массовом соотношении от 1:1,67 до 1:4 (в тексте описания 8 столбец 2-й абзац) или от 1:0,5 до 1:0,6 (в примерах 1 и 2) соответственно.

Электропроводную резистивную нить получают путем нанесения от одного до трех слоев резистивного материала на вышеуказанное синтетическое волокно при массовом соотношении от 1,7:1 до 2,8:1 соответственно.

К недостаткам данной электропроводной ткани можно отнести необходимость нанесения на "ядро" резистивной нити двух-трех слоев резистивного материала, а также большой расход резистивного материала даже при однократном нанесении "оболочки", что увеличивает затраты на производство нити, и, кроме того, данная электропроводная ткань имеет две проводящие шины, расположенные в направлении, совпадающем с направлением неэлектропроводных нитей и разнесенные по полотну относительно друг друга на значительное расстояние, что создает неудобство при подключении соединительных проводов.

В связи с изложенным можно сформулировать некоторые требования, которым электропроводная ткань должна отвечать: улучшение нагревательных характеристик гибких нагревателей, обеспечение равномерного нагрева поверхности ткани для увеличения комфорта потребителя, увеличение диапазона рабочей температуры, удобство при монтаже нагревательного элемента и уменьшение стоимости производства. Также существует необходимость в появлении на рынке улучшенного нагревающего материала, который мог бы быть использован в различных средах и являться надежным и эффективным.

В основу изобретения положены задачи по созданию электронагревательных тканей, имеющих равномерный нагрев по всей площади полотна и широкий диапазон рабочих температур, предусматривающих применение многочисленных температурных нагревательных участков на данной площади полотна, сводящих к минимуму необходимость применения многочисленных электрических выводов и создающих удобство при подключении к источнику питания, снижающих стоимость монтажных работ при изготовлении электронагревателей.

Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик электронагревательной ткани, ее надежности и эффективности за счет обеспечения равномерного нагрева по площади ткани, возможности обеспечения нагрева отдельных участков ткани до разных температур, в удобстве использования при изготовлении гибких электронагревателей.

Согласно настоящему изобретению электронагревательная ткань состоит из набора базовых неэлектропроводных нитей и, по крайней мере, двух проводящих шин, расположенных по основе. Между парой проводящих шин располагаются второй набор базовых неэлектропроводных нитей и нагревающие электропроводные резистивные нити. К проводящим шинам для подачи электрической энергии подсоединены, по крайней мере, две распределительные шины. Каждая проводящая шина и каждая распределительная шина включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким сопротивлением, служащую проводником для электрической энергии. Базовые нити, нагревающие нити и нити с низким сопротивлением являются основным набором для формирования электронагревательной ткани, обладающей подходящей структурой и подходящими характеристиками по диапазону температуры.

Указанный технический результат достигается тем, что электронагревательная ткань по первому варианту исполнения, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, состоящее из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из хлопкового или синтетического волокна, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярное первому, электропроводных резистивных нитей с линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см, каждая из которых состоит из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита, снабжена, по крайней мере, тремя проводящими шинами, имеющими первое направление, совпадающее с направлением основных неэлектропроводных нитей, для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями, и, по крайней мере, двумя распределительными шинами, расположенными во втором направлении, совпадающем с направлением электропроводных резистивных нитей и отделенных от последних неэлектропроводными нитями из хлопкового или синтетического волокна, расположенными в том же втором направлении и создающими диэлектрический барьер между распределительными шинами и электропроводными резистивными нитями, в котором для распределения электроэнергии между проводящими шинами расположены прерыватели цепи, указанные проводящие шины разнесены по полотну относительно друг друга на одинаковое расстояние, электропроводные резистивные нити расположены между указанными шинами для передачи электроэнергии от одной проводящей шины к другой шине, а каждая из указанных проводящих шин и каждая из указанных распределительных шин включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким электрическим сопротивлением, покрытую медью.

При этом в качестве неэлектропроводного материала могут быть использованы нити из хлопка, или кевлара, или номекса, или капрона. Те же материалы, за исключением хлопковой нити, и стекловолокно могут быть использованы в качестве "ядра" электропроводной резистивной нити.

Электропроводные резистивные нити могут быть выполнены с высоким или низким линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см.

Электропроводные резистивные нити с низким линейным электрическим сопротивлением, формирующие проводящие и распределительные шины, выполнены из синтетического волокна, покрытого материалом с низким электрическим сопротивлением, в качестве которого использованы медь, или олово, или свинец, или алюминий.

В ткани основные нити и/или электропроводные резистивные нити располагаются с плотностью от 8 до 18 нитей на сантиметр ткани.

Целесообразно, чтобы проводящие шины имели ширину от 1 до 20 миллиметров и состояли от 4 до 80 отдельных нитей с низким электрическим сопротивлением, а распределительные шины имели ширину от 10 до 50 миллиметров и содержали от 8 до 90 отдельных нитей с низким электрическим сопротивлением.

Указанный технический результат достигается тем, что электронагревательная ткань по второму варианту исполнения, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, включающее, по крайней мере, два электронагревательных участка, каждый из которых предназначен для равномерного нагрева определенных площадей до различных температур, состоящее из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из хлопкового или синтетического волокна, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярное первому, электропроводных резистивных нитей с линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см, каждая из которых состоит из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита, снабжена, по крайней мере, тремя проводящими шинами, имеющими первое направление, совпадающее с направлением неэлектропроводных нитей для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями, и, по крайней мере, двумя распределительными шинами, расположенными во втором направлении, совпадающем с направлением электропроводных резистивных нитей, и отделенных от последних неэлектропроводными нитями из хлопкового или синтетического волокна, расположенными в том же втором направлении и создающими диэлектрический барьер между распределительными шинами и электропроводными резистивными нитями, в котором для распределения электроэнергии между проводящими шинами расположены прерыватели цепи, указанные проводящие шины разнесены по полотну относительно друг друга на различные заданные расстояния для создания нагреваемых участков с различным сопротивлением и с различной мощностью, электропроводные резистивные нити расположены между указанными шинами для передачи электроэнергии от одной проводящей шины к другой шине, а каждая из указанных проводящих шин и каждая из указанных распределительных шин включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким электрическим сопротивлением, покрытую медью. При этом электрическое сопротивление каждого участка определяется расстоянием между двумя проводящими шинами.

Указанный технический результат достигается тем, что электронагревательная ткань по третьему варианту исполнения, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, включающее один электронагревательный участок и состоящее из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из хлопкового или синтетического волокна, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярное первому, электропроводных резистивных нитей с линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см, каждая из которых состоит из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита, снабжена двумя проводящими шинами, имеющими первое направление, совпадающее с направлением основных неэлектропроводных нитей для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями и одной распределительной шиной, расположенной во втором направлении, совпадающем с направлением электропроводных резистивных нитей, и отделенных от последних неэлектропроводными нитями из хлопкового или синтетического волокна, расположенными в том же втором направлении и создающими диэлектрический барьер между электропроводными резистивными нитями и распределительной шиной, в которой для распределения электроэнергии между проводящими шинами расположен прерыватель цепи, указанные проводящие шины разнесены по полотну относительно друг друга на определенное заданное расстояние, электропроводные резистивные нити расположены между указанными шинами для передачи электроэнергии от одной проводящей шины к другой шине, а каждая из указанных проводящих шин и распределительная шина включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким электрическим сопротивлением.

В основу изобретения также положена задача снижения расхода полимерного резистивного материала с одновременным расширением интервала по линейному электрическому сопротивлению у электропроводной резистивной нити, используемой для изготовления тканых нагревательных элементов, работающих в диапазоне от 6 до 380 В. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных качеств нити и ее эффективности за счет снижения расхода полимерного резистивного материала, наносимого на исходную нить, и расширения интервала по линейному электрическому сопротивлению.

Указанный технический результат применительно к нити достигается тем, что у электропроводной резистивной нити, состоящей из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита, полимерный резистивный материал получен из поливинилиденфторидного термопласта и углеродного наполнителя при массовом соотношении от 1:0,3 до 1: 0,6 соответственно, углеродный наполнитель включает технический углерод, полученный из ацетилена, и коллоидный графит при массовом соотношении от 1: 0,1 до 1:1,4 соответственно, а массовое соотношение полимерного резистивного материала и исходного волокна находится в пределах от 0,2:1 до 0,65:1 соответственно.

Указанный технический результат применительно к способу получения нити достигается тем, что согласно способа изготовление электропроводной резистивной нити заключается в приготовлении полимерного резистивного материала, включающего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита, и нанесении его в виде оболочки на синтетическое или стеклянное волокно, при этом для приготовления указанного полимерного резистивного материала получают 12-15% раствор поливинилиденфторида в ацетоне путем смешения компонентов в герметичном смесителе при комнатной температуре до полного растворения термопласта, смешивают технический углерод с полученным раствором полимера, осуществляют циркуляцию полученной суспензии в замкнутом контуре по схеме смеситель-перетирочный узел-смеситель для диспергирования частиц технического углерода и получения гомогенного раствора, а затем смешивают полученный гомогенный раствор с коллоидным графитом и производят перетирку смеси, указанную смесь после перетирки наносят в виде оболочки на исходное волокно путем ее прохождения через раствор и фильеру, диаметр отверстия которой регулирует величину наноса резистивного материала на волокно, и удаляют растворитель из резистивной оболочки путем сушки нити в токе горячего воздуха при температуре 105-110^oС.

Указанные признаки для каждого из вариантов исполнения ткани и нити являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение иллюстрируется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенными для каждого из вариантов совокупностями признаков требуемого технического результата.

На фиг.1 представлена электронагревательная ткань; на фиг. 2 в увеличенном виде показано соединение электропроводных резистивных нитей с проводящей шиной; на фиг. 3 в увеличенном виде показано соединение проводящей шины с распределительной шиной; на фиг. 4 показано сечение электропроводящей нити с низким сопротивлением; на фиг. 5 показано сечение электропроводной резистивной нити с высоким сопротивлением; на фиг.6 показано сечение непроводящей нити; на фиг. 7 дан вариант исполнения электронагревательной ткани, в которой используются многочисленные нагревающие зоны с различной мощностью; на фиг.8 дан вариант исполнения электронагревательной ткани с одной нагревательной зоной; на фиг.9 дан вариант исполнения электронагревательной ткани с двумя нагревательными зонами и двумя диэлектрическими барьерами.

Согласно изобретению электронагревательная ткань по первому варианту исполнения, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, состоит из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из хлопкового или синтетического волокна, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярное первому, электропроводных резистивных нитей с линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см, каждая из которых состоит из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита. Ткань также снабжена, по крайней мере, тремя проводящими шинами, имеющими первое направление, совпадающее с направлением основных неэлектропроводных нитей, для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями, и, по крайней мере, двумя распределительными шинами, расположенными во втором направлении, совпадающем с направлением электропроводных резистивных нитей и отделенных от последних неэлектропроводными нитями из хлопкового или синтетического волокна, расположенными в том же втором направлении и создающими диэлектрический барьер между распределительными шинами и электропроводными резистивными нитями, в котором для распределения электроэнергии между проводящими шинами расположены прерыватели цепи. Указанные проводящие шины разнесены по полотну относительно друг друга на одинаковое расстояние, электропроводные резистивные нити расположены между указанными шинами для передачи электроэнергии от одной проводящей шины к другой шине, а каждая из указанных проводящих шин и каждая из указанных распределительных шин включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким электрическим сопротивлением, покрытую медью.

Также согласно изобретению электронагревательная ткань, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, включает, по крайней мере, два электронагревательных участка, каждый из которых предназначен для равномерного нагрева определенных площадей до различных температур, состоящее из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из хлопкового или синтетического волокна, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярное первому, электропроводных резистивных нитей с линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см, каждая из которых состоит из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита. Также ткань снабжена, по крайней мере, тремя проводящими шинами, имеющими первое направление, совпадающее с направлением неэлектропроводных нитей для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями, и, по крайней мере, двумя распределительными шинами, расположенными во втором направлении, совпадающем с направлением электропроводных резистивных нитей, и отделенных от последних неэлектропроводными нитями из хлопкового или синтетического волокна, расположенными в том же втором направлении и создающими диэлектрический барьер между распределительными шинами и электропроводными резистивными нитями, в котором для распределения электроэнергии между проводящими шинами расположены прерыватели цепи. Указанные проводящие шины разнесены по полотну относительно друг друга на различные заданные расстояния для создания нагреваемых участков с различным сопротивлением и с различной мощностью, электропроводные резистивные нити расположены между указанными шинами для передачи электроэнергии от одной проводящей шины к другой шине, а каждая из указанных проводящих шин и каждая из указанных распределительных шин включает в себя, по крайней мере, одну нить с низким электрическим сопротивлением, покрытую медью.

Электропроводные резистивные нити с низким линейным электрическим сопротивлением, используемые в проводящих и распределительных шинах, состоят из синтетической нити, покрытой материалом с низким электрическим сопротивлением, в качестве которого могут быть использованы медь, свинец или алюминий.

В ткани основные нити и/или электропроводные резистивные нити располагаются с плотностью от 8 до 18 нитей на сантиметр ткани.

Проводящие шины имеют ширину от 1 до 20 миллиметров и содержат от 4 до 80 отдельных нитей с низким электрическим сопротивлением, а распределительные шины имеют ширину от 10 до 50 миллиметров и содержат от 8 до 90 отдельных нитей с низким электрическим сопротивлением.

Согласно изобретению электронагревательная ткань, представляющая собой выполненное переплетением нитей полотно, включает один электронагревательный участок, состоящий из основных неэлектропроводных нитей, выполненных из хлопкового или синтетического волокна, имеющих первое направление, и имеющих второе направление, перпендикулярное первому, электропроводных резистивных нитей с линейным электрическим сопротивлением от 2,7 до 1800 Ом/см, каждая из которых состоит из синтетического или стеклянного волокна с оболочкой из полимерного резистивного материала, содержащего углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита. Ткань также снабжена двумя проводящими шинами, имеющими первое направление, совпадающее с направлением основных неэлектропроводных нитей для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями и одной распределительной шиной, расположенной во втором направлении, совпадающем с направлением электропроводных резистивных нитей, и отделенной от последних неэлектропроводными нитями из хлопкового или синтетического волокна, расположенными в том же втором направлении и создающими диэлектрический барьер между электропроводными резистивными нитями и распределительной шиной, в которой для распределения электроэнергии между проводящими шинами расположен прерыватель цепи. Указанные проводящие шины разнесены по полотну относительно друг друга на определенное заданное расстояние. Электропроводные резистивные нити расположены между указанными шинами для передачи электроэнергии от одной проводящей шины к другой шине, а каждая из указанных проводящих шин и распределительная шина включают в себя, по крайней мере, одну нить с низким электрическим сопротивлением, покрытую медью.

Ниже приводятся примеры конкретного исполнения ткани согласно настоящего изобретения.

На фиг.1 представлена электронагревательная ткань 1 согласно настоящего изобретения. Электронагревательная ткань 1 состоит из гибкого полотна, которое обеспечивает одновременное распределение тепла в двух режимах работы, режим высокого подогрева и режим нормального подогрева.

Электронагревательная ткань 1 включает в себя электропроводные резистивные нити 2, которые протянуты горизонтально и переплетаются с основными неэлектропроводными нитями 3, протянутыми вертикально в основе для формирования сотканной ткани, которая имеет в основе полотна проводящие шины 4. Распределительные шины 5 служат для распределения энергии между проводящими шинами 4, они расположены по утку ткани вне нагревательных областей полотна. Диэлектрическая перегородка 6, выполненная из неэлектропроводных нитей, отделяет шины 5 от нагревательного поля 7. Электрический ток от источника энергии распределяется между проводящими шинами 4 с помощью распределительных шин 5. Часть энергии, протекающей через проводящие шины 4, рассеивается на сопротивлении шин 4, оставшаяся часть энергии рассеивается при прохождении через электропроводные резистивные нити 2, имеющие параллельное соединение между парами проводящих шин 4.

Основные (базовые) неэлектропроводные нити 3 обеспечивают структуру ткани для электропроводных резистивных нитей 2. На фиг.6 изображена основная неэлектропроводная нить 3, применяемая в рассматриваемом варианте исполнения. Хотя в данном варианте в качестве материала для основных нитей используются хлопок и капрон, изобретение предусматривает применение других подходящих непроводящих материалов, таких как нейлон или номекс, или их комбинации. Неэлектропроводные нити 3 расположены в основе ткани и имеют плотность 8-18 нитей на сантиметр, а также неэлектропроводные нити 3 расположены по утку в диэлектрической перегородке 6 и имеют плотность 8-18 нитей на сантиметр.

Изображенные на фиг.1 электропроводные резистивные нити 2 имеют параллельное соединение между парами проводящих шин 4, которые находятся в основе ткани. Основные неэлектропроводные нити 3 переплетаются с электропроводными резистивными нитями 2 для обеспечения прочности структуры. Плотность электропроводных резистивных нитей 2 должна варьироваться от 8 до 18 нитей на сантиметр. На фиг.5 изображена электропроводная резистивная нить 2, применяемая в настоящем варианте. Электропроводная резистивная нить 2, имеющая структуру "оболочка-ядро", состоит из стержня или центрального волокна 8, сделанного из стекловолокна или синтетического волокна, и покрытия или оболочки 9 из полимера, наполненного углеродом, что обеспечивает проводящий путь для электрической энергии. В общем случае полимерная оболочка содержит углеродный наполнитель, состоящий из технического углерода и графита.

Хотя в настоящем варианте в качестве центрального волокна "ядра" применяются стекловолокно и капрон, принципы изобретения позволяют использовать другие материалы, имеющие широкий спектр рабочей температуры и обеспечивающие достаточную структурную прочность, такие как нейлон и номекс. Сопротивление каждой электропроводной резистивной нити 2 варьируется от 2,7 до 1800 Ом/см. Электрическая энергия, протекающая по нитям 2, рассеивается на сопротивление этих нитей 2, приводя к тому, что тепло распространяется в нагревательном поле 7.

Изображенные на фиг.1 проводящие шины 4 расположены по основе ткани для распределения электроэнергии между электропроводными резистивными нитями 2 на одинаковом расстоянии L друг от друга (L₁=L₂=L₃), что определяет одинаковое сопротивление R в каждом участке. Каждая проводящая шина 4 на протяжении всей своей длины соединяется с электропроводными резистивными нитями 2, а в конце соединена с распределительной шиной 5. Проводящие шины 4 подсоединены друг к другу параллельно. Электроэнергия от источника питания течет по распределительной шине 5 на проводящую шину 4 и через электропроводные резистивные нити 2. Все это частично напоминает электрическую сеть. Изображенные на фиг.2 проводящие шины 4 включают в себя, по крайней мере, одну нить с низким сопротивлением 10. Электропроводные резистивные нити 2 переплетены с проводящими шинами 4 и обеспечивают электрический контакт путем давления, созданного переплетением. На фиг.4 изображена нить 10 с низким сопротивлением, выполненная по типу "оболочка-ядро" и имеющая стержень или центральное волокно 11 из капрона или кевлара, покрытого оболочкой 12 из меди, которая, в свою очередь, покрыта оловом. Хотя в настоящем варианте в качестве стержневого материала используются капрон или кевлар, изобретение предусматривает применение других материалов, имеющих подходящую прочность, гибкость и диапазон рабочей температуры, к таким материалам относятся нейлон, номекс и т.д. В зависимости от инженерного исполнения могут применяться и другие материалы, а также их сочетания.

Конструкция распределительной шины повторяет конструкцию нитей проводящей шины (фиг. 3). Распределительная шина так же, как и проводящая шина, включает в себя, по крайней мере, одну нить 14 с низким сопротивлением (фиг. 4).

Изображенная на фиг.1 перегородка 6 состоит из неэлектропроводных нитей 3 из хлопка, капрона, кевлара и т.д., находящихся рядом с распределительными шинами 5 и нагревательным полем 7. Данная перегородка 6 отделяет нагревательное поле 7 от распределительной шины 5. Прерыватели цепи 13 расположены на перегородке 6. Согласно изобретению могут использоваться в перегородке другие диэлектрические материалы, если это позволит сохранить соответствующие характеристики. В настоящем варианте сопротивление электропроводных нитей 10 и 14 с низким сопротивлением может варьировать от 0,02 до 0,08 Ом на сантиметр. Однако изобретением предусматривается возможность применения нитей с низким сопротивлением, имеющих другие величины сопротивления. Данное сопротивление и количество нитей 10 и 14 с низким сопротивлением могут регулироваться в каждом варианте в зависимости от сопротивления и плотности расположения электропроводных резистивных нитей 2 так, чтобы вдоль нитей 2 и проводящих шин устанавливался бы относительно одинаковой величины нагрев. При более высокой плотности и более низком сопротивлении электропроводных резистивных нитей 2 в зоне этих нитей генерируется большее количество тепла с соизмеримым увеличением силы тока, протекающего через шины 4 и 5.

На фиг. 7 представлен другой вариант исполнения гибкой электронагревательной ткани 1. Она состоит из пары распределительных шин 5, четырех проводящих шин 4, двух диэлектрических перегородок 6, большого количества электронагревательных резистивных нитей 2 и хлопковых неэлектропроводных нитей 3. Данный вариант исполнения создает три отдельных нагревательных поля 15, 16 и 17, имеющих различные сопротивления R(R₁<R_{<R), которые предназначены для формирования отдельных нагревательных зон или участков с различной мощностью Р(Р1>Р2>Р3). Электрическое сопротивление каждого участка определяется расстоянием L(L1<L<L) между двумя соседними проводящими шинами. Данное изобретение позволяет изготавливать ткань с большим числом нагревательных полей. Распределительные шины 5 находятся в утке ткани для распределения электроэнергии между проводящими шинами 4. Каждая распределительная шина 5 соединяет источник энергии с двумя или более проводящими шинами 4. Электроэнергия течет от источника энергии через распределительную шину 5 вдоль одной проводящей шины 4 через нити 2 к другой проводящей шине и к противоположной распределительной шине нагревателя, где заканчивается электрическая цепь. Для того чтобы предотвратить соединение проводящей шины 4 с распределительной шиной 5, имеющих ра}