Изобретение относится к области медицины, одежды, специальной одежды и может быть использовано для профилактики перегрева организма в условиях повышенной температуры окружающей среды.
Для удаления эндогенного тепла используют воздушно-жидкостные обладающие костюмы, эффективность которых зависит от технических средств (В.М. Гусев Теплоснабжение и вентиляция, изд. 2-у, Л.: Стройиздат, 1975, 231 с.; Э. Адольф Физиология человека в пустыне. М.: Иностранная литература, 1952, 360 с.; В.С. Кащеев, Е.И. Кузнец Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека в условиях высоких температур. М.: Медицина, 1986, 254 с.).
Недостатком указанных средств является высокая стоимость, не высокая надежность.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является нижняя одежда для вентилирования защитной верхней одежды (заявка на изобретение Великобритании N 2108822 от 25.05.83). Одежда имеет равномерно разнесенные приподнятые ребра, образующие каналы для циркуляции воздуха между кожей и верхней одеждой.
Недостатками указанной одежды являются невозможность предотвращения экзогенного поступления тепла от внешних источников и невысокая эффективность удаления эндогенного тепла, невысокие защитные свойства от механических воздействий на тело человека.
Цель изобретения - снизить поступление экзогенного тепла и обеспечить удаление эндогенного тепла, повысить защитные свойства устройства от воздействия травмирующих агентов.
Цель достигается тем, что устройство содержит равномерно размещаемые ребра и вентиляционные каналы, при этом, ребра-валики выполнены из гидрофобной ткани, содержат на боковой поверхности компенсационные отверстия и заполнены пористым упругим материалом, например, синтепоном и связаны с телом, выполненным из пластического вещества, например, пенополиэтилена, тело и основания ребер связаны с сетчатой тканью, а вентиляционные каналы образованы сетчатой тканью, боковыми поверхностями ребер и телом, а в теле над вентиляционными каналами выполнены вертикальные сквозные отверстия.
На чертеже представлен общий вид устройства.
Устройство содержит равномерно размещенные ребра-валики (1) и вентиляционные каналы (2), причем ребра-валики (1) выполнены из гидрофобной ткани, содержат на боковой поверхности компенсационные отверстия (3), заполнены пористым упругим материалом, например синтепоном, и связаны с телом (4), выполненным из пластического вещества, например пенополиэтилена; тело (4) и основания ребер-валиков (1) связаны с сетчатой тканью (5), а вентиляционные каналы (2) образованы сетчатой тканью (5), боковыми поверхностями ребер-валиков (1) и телом (4), а в теле (4) над вентиляционными каналами (2) выполнены вертикальные сквозные отверстия (6).
Устройство работает следующим образом.
Сетчатая ткань (5), находящаяся на нижней поверхности ребер-валиков (1), размещается на поверхности тела человека, сетчатая ткань (5), находящаяся на теле (4), расположена под одеждой. Эндогенное тело через сетчатую ткань (5) поступает в вертикально расположенные вентиляционные каналы (2) и по закону физики нагретый воздух поднимается вверх по каналу (2). При этом поток воздуха увлекает за собой пары выделяющего пота, проникающие через сетчатую ткань (5) в вентиляционные каналы (2). При наличии внешних источников тепла возникает нагрев верхней одежды и создается температурный градиент между кожей и верхней одеждой, обеспечивающий увеличение скорости потока воздуха в вентиляционных каналах (2) и увеличение эффективности проникновения пота в вентиляционные каналы (2) и его испарения. При движении человека эффективность удаления тепла влажными путями увеличивается за счет меняющейся деформации каналов и внешнего напора воздуха. При механическом воздействии на устройство происходит деформация ребер-валиков (1), выполненных из гидрофобной ткани, и воздух из пор материала-наполнителя вытесняется наружу через компенсационные отверстия (3). При этом часть энергии воздействия расходуется на сжатие наполнителя и вытеснение воздуха из ребер-валиков.
Устройство может быть выполнено в виде модулей, из которых можно формировать пододежные комплексы, для соответствующих частей тела: вентиляционно-амортизирующие жилеты, брюки и т.д.
В состоянии относительного покоя организм человека выделяет около 80 ккал/ч тепла, а при работе эта величина может возрасти в 12 раз (960 ккал/ч).
При работе в условиях повышенной солнечной радиации человек может дополнительно получать экзогенного тепла до 180 ккал/ч.
В целях предотвращения теплового перегрева организма человека возникает необходимость в удалении с его тела от 230 до 1100 ккал/ч и, учитывая, что в жарком, сухом или влажном климате теплоотдача организма человека осуществляется главным образом влажными путями, т.е. путем испарения пота. Чтобы обеспечить тепловой баланс организма с окружающей средой в супраоптимальных температурных условиях, необходимо выделять пота от 400 до 1800 г/ч. При этом охлаждающий эффект зависит от величины испаряемого пота.
Основными участками отдачи тепла из организма человека являются нижние и верхние конечности, затем дыхательная система, туловище и голова.
Усиление интенсивности выделения пота ведет к быстрому намоканию одежды в области конечностей, прилипанию ее к коже, при этом полностью нарушается естественная вентиляция подкостюмного пространства, возникают неприятные, дискомфортные ощущения, появляются намины и протертости в области стоп, покраснения в подмышечных, подколенных и паховых областях.
Расчет объема воздуха, проходящего через вентиляционный канал при наличии температурного градиента между верхним слоем устройства и поверхностью кожи, осуществляется по формуле
V = v • S,
где
V - объем воздуха, проходящего по вентиляционному каналу за единицу времени, м3/с;
v - скорость движения воздуха в вентиляционном канале, м/с;
S - площадь сечения вентиляционного канала, м2.
Подставляя в формулу значения (v = 0,01 м/с, S = 0,0001 м2), получим
V = 0,01 • 0,0001 = 0,000001 (м3/с)
или
V = 0,000001 • 3600 = 0,0036 (м3/ч)
Таких вентиляционных каналов в модуле может быть по 25 - на груди и на спине - и общий объем воздуха, проходящего по вентиляционным каналам за единицу времени, составит
V0 = 0,0036 • (25+25) = 0,18 (м3/ч)
Для обеспечения минимального объема воздуха, позволяющего получить требуемую вентиляцию пододежного пространства, необходима скорость движения воздуха 0,2 м/с при площади сечения вентиляционного канала 0,0001 м2 (10 х 10 мм2).
С увеличением размеров вентиляционных каналов до 10 х 20 мм2 объем воздуха за единицу времени в устройстве будет составлять при скоростях: 0,01 м/м, 0,05 м/с, 0,1 м/с, 0,2 м/с, соответственно - 0,36 м3/ч; 1,8 м3/ч; 3,6 м3/ч; 7,2 м3/ч.
Существенное увеличение скорости движения воздуха в вентиляционных каналах может быть достигнуто при ходьбе, а также при наличии ветрового напора за счет имеющихся сквозных отверстий.
Объем воздуха за единицу времени порядка 8 м3/ч - увеличивает испарение пота и может обеспечить 4-х часовую экспозицию в супрооптимальных условиях в наиболее жаркое время дня.
Кроме перечисленного, устройство обеспечивает защиту от кровососущих насекомых, колючих растений, снижает запреградное воздействие боевых ударных нагрузок на СИЗ и при контакте с твердыми предметами и почвой, повышает плавучесть.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОДОДЕЖНОГО ПРОСТРАНСТВА | 1997 |
|
RU2143294C1 |
ВЕНТИЛИРУЕМАЯ ОДЕЖДА | 2007 |
|
RU2375937C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОД ОДЕЖДОЙ | 2007 |
|
RU2340267C1 |
ЗАЩИТНАЯ ОДЕЖДА ПЧЕЛОВОДОВ | 2000 |
|
RU2176897C1 |
ПОДКЛАДКА ДЛЯ ПРЕДМЕТОВ ОДЕЖДЫ | 2018 |
|
RU2786167C2 |
ЗАЩИТНАЯ ОДЕЖДА | 1999 |
|
RU2173440C2 |
ПРЕДМЕТ ОДЕЖДЫ | 2010 |
|
RU2484746C1 |
СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ РЕСПИРАТОРНОГО ДИСТРЕСС-СИНДРОМА | 1999 |
|
RU2190400C2 |
Способ повышения теплозащитных свойств комплекта одежды, утеплитель на основе оленьей шерсти для его реализации и теплозащитный комплект одежды на его основе | 2018 |
|
RU2710686C1 |
ОДЕЖДА | 1990 |
|
RU2101988C1 |
Устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства содержит равномерно размещенные ребра-валики и вентиляционные каналы. Ребра-валики выполнены из гидрофобной ткани, содержат на боковой поверхности компенсационные отверстия и заполнены пористым упругим материалом, например синтепоном, и связаны с телом, выполненным из пластического вещества, например пенополиэтилена, тело и основания ребер связаны с сетчатой тканью, а вентиляционные каналы образованы сетчатой тканью, боковыми поверхностями ребер и телом, а в теле над вентиляционными каналами выполнены вертикальные сквозные отверстия, что повышает защитные свойства устройства от воздействия травмирующих агентов. 1 ил.
Устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства, содержащее равномерно размещенные ребра-валики и вентиляционные каналы, отличающееся тем, что ребра-валики выполнены из гидрофобной ткани, содержат на боковой поверхности компенсационные отверстия и заполнены пористым упругим материалом, например синтепоном, и связаны с телом, выполненным из пластического вещества, например пенополиэтилена, тело и основания ребер связаны с сетчатой тканью, а вентиляционные каналы образованы сетчатой тканью, боковыми поверхностями ребер и телом, а в теле над вентиляционными каналами выполнены вертикальные сквозные отверстия.
ФИЛЬТРУЮЩЕ-ПОГЛОЩАЮЩАЯ КОРОБКА | 1996 |
|
RU2108822C1 |
Водонапорное устройство | 1977 |
|
SU669043A1 |
СИСТЕМА КРЕПЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНОГО КЛАПАНА | 2003 |
|
RU2306390C2 |
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЛИМФЕДЕМ КОНЕЧНОСТЕЙ | 2014 |
|
RU2577766C1 |
DE 4136329 A1, 06.05.93 | |||
ОРГТЕХСТРОМ | 0 |
|
SU347634A1 |
Защитный вентилируемый костюм (пневмокостюм) для промывальщиков цистерн | 1959 |
|
SU126020A1 |
Авторы
Даты
1998-10-20—Публикация
1997-07-15—Подача