ТЕПЛОЗАЩИТНЫЙ ШЛЕМ-МАСКА Российский патент 1998 года по МПК A42B3/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной тепловой защиты головы, лица, шеи и органов дыхания человека от неблагоприятного теплового воздействия окружающей среды. Оно может быть использовано в условиях воздушной среды с нормальным давлением при действии низких и высоких температур, а также в условиях измененного барометрического давления и газового состава среды (в атмосфере, пригодной для дыхания).

Существуют шлемы-маски, полностью изолирующие голову и шею человека от окружающей среды. Некоторые конструкции масок подобного типа предусматривают подачу чистого воздуха в подмасочное пространство, который необходим человеку для дыхания и вентиляции лица и головы.

Известны устройства для защиты органов дыхания от неблагоприятного теплового воздействия окружающей среды, основанные на создании теплозащитной подушки при использовании индивидуальных искусственных источников подогрева воздуха. Однако в реальных условиях эксплуатации они находят ограниченное применение: тяжелы, неудобны и сложны в обращении, быстро запотевают или обмерзают, имеют высокое сопротивление дыханию, большое вредное пространство. В масках с электроподогревом для полярных летчиков в зоне дыхания вмонтированы электрические спирали, обогревающие дыхательные пути и лицо. Маски громоздки, сложны в изготовлении, небезопасны в эксплуатации и имеют большой объем вредного пространства.

Наиболее близким аналогом данного изобретения является теплозащитный шлем-маска, содержащий оголовник с отверстием для глаз и обеспечивающий нагревание вдыхаемого воздуха без дополнительной энергии за счет тепла выдыхаемого воздуха. При этом осуществляется защита кожных покровов головы, шеи и лица.

Недостаток известного шлема-маски заключается в том, что он не обеспечивает защиту органов дыхания.

Целью изобретения является комплексная тепловая защита головы, шеи, лица и органов дыхания работающего человека от неблагоприятного воздействия контрастных температур окружающей среды с использованием пассивных средств тепловой защиты, а также повышение эффективности рекуперации путем увеличения массы и поверхности рекуперативного элемента.

Шлем-маска представляет собой многослойное изделие, состоящее из четырех оболочек: верхнего слоя - термостойкого и двух внутренних - теплозащитного и гигиенического. Теплоизоляция головы человека в шлеме-маске обеспечивается использованием двух слоев термостойкого терлонового иглопробивного нетканого полотна.

Шлем-маска закрывает шею человека трикотажным напульсником, плотно облегающим этот участок тела по типу высокого спортивного воротника-стойки. На передней стенке шлема-маски расположены два отверстия: одно - для глаз и другое - для размещения на изделии теплорекуператора. Оба отверстия имеют уплотнения.

Теплорекуператор, предназначенный для защиты органов дыхания человека от холода, может быть использован как в комплекте со шлемом-маской, так и в качестве самостоятельного изделия.

Повышение эффективности рекуперации путем увеличения массы и поверхности рекуперативного элемента достигается тем, что теплорекуператор содержит корпус - рекуперативный элемент, выполненный из теплопроводного газопроницаемого материала с развитой поверхностью, внешняя сторона и край по полосе обтюрации которого покрыты теплоизоляционным материалом.

На фиг. 1, 2 и 3 показан теплозащитный шлем-маска.

Теплозащитный шлем-маска защищает голову, шею, частично грудь и органы дыхания пользователя, оставляя продолговатую щель для обзора.

Теплозащитный шлем-маска состоит из оголовника 1, шейной утепляющей манжеты 3, пелерины 4 и теплорекуператора 2. Распах шлема-маски 5 расположен сзади по всей длине изделия и застегивается с помощью текстильной молнии "Velcro". Регулировка по голове пользователя осуществляется двумя регуляторами 6, расположенными в затылочной области.

Теплорекуператор содержит рекуперативный элемент 8, выполненный в форме корпуса из теплопроводного газопроницаемого материала, покрытого снаружи теплоизоляционным (фильтрующим) материалом 7, подвернутым внутрь по полосе обтюрации 9.

Теплозащитный шлем-маска действует следующим образом.

Выдыхаемый теплый и влажный воздух (дыхательная газовая смесь) равномерно распределяется по подмасочному пространству, создавая избыточное давление, и, проходя через рекуперативный элемент 8, нагревает его за счет конвективного тепла и конденсации влаги и выходит в окружающую среду через слой теплоизоляции 7. При вдохе наружный холодный воздух через фильтрующий слой тепловой изоляции проходит, очищаясь, например, от аэрозолей, а затем, проходя через рекуперативный элемент, нагревается и увлажняется, тем самым уменьшая тепло- и влагопотери организма.

При использовании теплорекуператора человек дышит подогретым и увлажненным воздухом (газовой дыхательной смесью) по сравнению с окружающим. Таким образом, создаются условия для более продолжительного и безопасного пребывания человека в неблагоприятной среде и сохранения его работоспособности.

Испытания показали, что для наружной температуры минус 10^oC предлагаемый теплорекуператор обеспечивает температуру на вдохе на 6^oC выше.

Теплорекуператор с увеличенной массой и поверхностью может оказаться особенно эффективным для защиты от переохлаждения, акванавтов, находящихся в условиях гипербарии при аварии системы обогрева или в водолазном колоколе.

При массовом применении теплорекуператоров возможно снижение заболеваемости органов дыхания, простудных и сердечно-сосудистых заболеваний при пребывании на холоде как лиц с ослабленным здоровьем, так и здоровых, выполняющих работу в условиях холодного климата и в "холодных" и "горячих" производствах.

Изобретение относится к средствам индивидуальной тепловой защиты головы, лица, шеи и органов дыхания человека. Сущность изобретения: теплозащитный шлем-маска, имеющий оголовник с отверстием для глаз, содержит теплорекуператор, имеющий корпус с обтюрационной кромкой, уплотнения в области обтюрационной кромки и отверстия для глаз, трикотажную шейную утепляющую манжету, приспособление для регулировки шлема по размеру головы, застегивающийся распах и пелерину. При этом оголовник выполнен многослойным. 3 ил.

Теплозащитный шлем-маска, содержащий оголовник с отверстием для глаз, отличающийся тем, что он содержит теплорекуператор, имеющий корпус с обтюрационной кромкой, уплотнения в области обтюрационной кромки и отверстия для глаз, трикотажную шейную утепляющую манжету, приспособление для регулировки шлема по размеру головы, застегивающийся распах и пелерину, при этом оголовник выполнен многослойным.