УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОД ОДЕЖДОЙ Российский патент 2008 года по МПК A41D27/28 

Изобретение относится к швейной промышленности и может использоваться при создании специальной и другой одежды для улучшения ее гигиенических свойств.

Для улучшения гигиенических свойств одежды следует обеспечивать регулируемую вентиляцию под одеждой в зависимости от изменения метеорологических факторов атмосферного воздуха и уровня физической нагрузки человека.

Известно устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства в условиях повышенной температуры окружающей среды [1], содержащее равномерно размещенные ребра и вентиляционные каналы. Ребра выполнены из пластического вещества, например пенополиэтилена, и связаны с телом, выполненным из того же материала. В ребрах и в теле содержатся вертикальные сквозные отверстия, а тело и основания ребер связаны с сетчатой тканью. Вентиляционные каналы образованны телом, боковыми поверхностями ребер и сетчатой тканью. При наличии внешних источников тепла возникает нагрев верней одежды, создается температурный градиент между кожей и верхней одеждой. При движении человека эффективность удаления тепла влажными путями увеличивается за счет меняющейся деформации каналов и внешнего напора воздуха.

Авторы предлагают выполнять устройство в виде модулей и формировать из них пододежные комплексы - жилеты, брюки.

Недостатком использования устройства в одежде из воздухонепроницаемых материалов является накопление влаги в пододежном пространстве и ее конденсация на внутренней поверхности одежды.

Известен влагозащитный костюм [2], выполненный из водо- и воздухонепроницаемого материала, детали которого снабжены средствами для противодействия нежелательному воздействию воды и влаги и соединены в изделие. Детали костюма собраны из соединенных между собой элементов, имеющих форму шестигранников. Верхняя и нижняя части каждого шестигранника не соединены с другими элементами и образуют воздухообменные карманы, закрытые верхними и нижними клапанами. Изобретение обеспечивает воздухообмен с окружающей средой и исключает попадание воды в пододежное пространство.

Однако данное устройство не обеспечивает необходимой вентиляции пододежного пространства при использовании воздухонепроницаемых материалов, так как данная конструкция не создает устойчивый воздушный зазор между телом человека и одеждой и регулирование интенсивности вентиляции.

Известен вентилируемый предмет одежды [3] для вентилирования теплого воздуха, нагреваемого телом пользователя и поступающего в промежуток между телом и тканью одежды, причем указанные вентиляционные элементы выполнены на соответствующих отверстиях указанного предмета одежды и собраны, по меньшей мере, одной сеткой, которая наложена на указанные соответствующие отверстия предмета одежды, а распорочные средства, которые выполнены, по меньшей мере, во внутренней части предмета одежды, формирующего указанный промежуток между телом пользователя и тканью предмета одежды, поднимают предмет одежды, в частности поднимают, по меньшей мере, сетку над телом пользователя с помощью указанных распорочных средств.

Однако данный вентилируемый предмет одежды не свободен от вышеперечисленных недостатков.

Известна спецодежда для защиты от холода [4], в которой регулирование конвективного теплообмена осуществляется с помощью средства для изменения проходных сечений вентиляционных отверстий в виде опоясывающих ремней, перекрывающих вентиляционные отверстия наружного слоя.

Как показали наши исследования, данные вентиляционные отверстия не эффективны, например, в одежде для защиты от дождя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является защитная одежда для пчеловода [5] с вентиляционными вставками и системой упругих ребер, образующих между внутренней поверхностью ткани и кожей человека зазор заданной толщины и устойчивые воздушные каналы. Также одежда имеет клапаны для открывания и закрытия вентиляционных вставок, причем вентиляционные вставки имеют гофры, форма которых поддерживается с помощью упругого элемента, а клапаны выполнены в виде кольца, при этом по внутренней линии кольца клапаны вшиты в выступы гофр вентиляционных вставок, а по внешней линии кольца собраны на резинку.

Недостатком этого вида организации вентиляции является ограничение возможности регулирования эффективности. Вентиляционные элементы могут находиться только в двух устойчивых состояниях - открытом или закрытом

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении теплового состояния человека в одежде из воздухо- и водонепроницаемых материалов при изменяющихся метеоусловиях окружающей среды и уровнях физической нагрузки за счет регулируемой вентиляции воздуха под одеждой.

Это достигается тем, что устройство для обеспечения регулируемой вентиляции под одеждой, содержащее вставку из сетчатого материала, в отличие от прототипа представляет собой раструб в виде усеченного конуса, имеющий в нижнем основании кулиску, в которой расположено упругое разомкнутое кольцо и шнур с ограничителями, при этом цилиндрическая вентиляционная вставка расположена под раструбом и занимает не более 2/3 длины его образующей, в верхней и нижней частях вставки расположены кольца из упругого материала, при этом верхнее основание раструба встроено в шов притачивания вставки к основной ткани предмета одежды, причем при свободном состоянии нижнее основание раструба предельно раскрыто за счет упругих сил разомкнутого кольца, а при затягивании шнура площадь поперечного сечения основания уменьшается, и в предельно стянутом состоянии прекращается доступ воздуха в пододежное пространство.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства для вентиляции пододежного пространства, на фиг.2 - схема выполнения устройства, на фиг.3 - развертка конического раструба.

Устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства содержит раструб в виде усеченного конуса 2, который встраивается в цилиндрические элементы одежды 6. Основание раструба содержит кулиску, в которой расположено упругое разомкнутое кольцо 4 и шнур с ограничителями 5. Цилиндрическая вставка из сетки 1 находится под раструбом, по верхнему и нижнему срезам имеет карманы, в которых располагаются замкнутые кольца из упругого материала 3. Карманы образованы основной тканью предмета, настроченной на припуск шва притачивания цилиндрической вставки из сетки к предмету одежды. Верхнее основание раструба притачивается к верхней части воздухозаборной вставки.

Устройство работает следующим образом. Коническая форма раструба 2 способствует забору воздуха из окружающей среды по всему периметру элемента одежды. Максимально возможный угол конусности раструба соответствует наилучшим условиям вхождения воздуха в пододежное пространство и позволяет увеличивать скорость его движения под одеждой. Воздух из окружающей среды через цилиндрическую сетчатую вставку проникает в пододежное пространство, ввиду разности плотностей понимается вверх, что способствует выводу эндогенного тепла и других продуктов метаболизма. Движение воздуха осуществляется по воздушной прослойке, образованной между внутренней поверхностью одежды и телом человека с помощью замкнутых колец из упругого материала 3, расположенных в специальных карманах по верхнему и нижнему срезам цилиндрической сетчатой вставки. Нижнее основание конического раструба при отпущенном шнуре имеет предельно раскрытое состояние за счет упругих сил разомкнутого кольца. При затягивании шнура упругое разомкнутое кольцо сжимается, уменьшается площадь поперечного сечения основания и производится регулирование интенсивности вентиляции воздуха под одеждой. В предельно зарытом состоянии нижнее разомкнутое кольцо смыкается с нижним кольцом вставки, полностью перекрывая доступ воздуха под одежду.

Пример выполнения устройства. Раструб в виде усеченного конуса представляет собой оболочку из основной ткани предмета одежды, полученную путем стачивания боковых срезов (линии l_к). Раструб 2 встраивается в шов притачивания цилиндрической вставки из сетки 1 к основной ткани предмета одежды (разрез I). При настрачивании основной ткани предмета одежды на припуск шва притачивания цилиндрической вставки из сетки к предмету одежды образуется карман, в котором расположены замкнутые кольца 3 (разрез I, разрез II). В основании раструба 2 (разрез III) при настрачивании подгибки низа образована кулиска, в которой расположено упругое разомкнутое кольцо 4. Свободную часть основания занимает шнур с ограничителями. Для удобства использования в одежде замкнутые кольца выполняются разъемным, а также предусмотрена возможность их удаления из элементов одежды.

Устройство может встраиваться в такие элементы одежды, как рукава области локтевых суставов и пройм, брюки в области коленных суставов, пояса, куртка в области талии.

Использование раструба в виде усеченного конуса позволяет значительно интенсифицировать движение воздуха под одеждой за счет эффекта самотяги, обусловленного работой подсасывающей силы. Подсасывающий эффект с удалением от входного отверстия ослабевает, поэтому для увеличения эффективности вентиляции рекомендуется устанавливать несколько воздухозаборных устройств по длине элемента одежды. Варьируя геометрические параметры конического воздухозаборного раструба - длину образующей усеченного конуса l_к, угол конусности α_к, диаметр канала, можно получить различные значения скорости потока. Как показали наши исследования, оптимальная скорость движения воздуха под одеждой может находиться на уровне 0,49÷1 м/с. Наилучшие условия вхождения воздуха обеспечивает угол конусности α_к=30°, l_к=0,12 м.

Использование предлагаемого устройства позволяет регулировать уровень конвективной теплоотдачи от тела человека в воздушную прослойку. Так, при разности температур между поверхностью тела и наружной поверхностью одежды 20°С введением в конструкцию одежды с воздушной прослойкой толщиной 30 мм предлагаемого устройства возможно регулирование уровня конвективной теплоотдачи от значения 33,4 Вт в предельно закрытом состоянии до значения 47,1 Вт в открытом состоянии, что соответствует увеличению теплоотдачи на 41%.

Источники информации

1. Патент RU 2143294 C1, A62В 17/00. Устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства. Щедрин А.К., Боченков А.А., Власов А.А., Баскова Т.Н. Заявлено 05.03.97. Опубл. 27.12.99.

2. Патент RU 2254042 С1, А41D 27/28, 13/00. Влагозащитный костюм. Бокова С.В., Черепенько А.П., Бринк И.Ю. Заявл. 12.02.2004. Опубл. 20.06.2005.

3. Патент RU 2254792 С2, А41D 27/28. Вентилируемый предмет одежды. Геокс С.П.А. Заявлено 15.01.2001. Опубл. 27.02.2004.

4. Авторское свидетельство SU 1284500, А1 А41D 13/00. Спецодежда для защиты от холода. П.П.Кокеткин, Р.Ф.Афанасьева, З.С.Чубарова, А.Ф.Родионов. Заявл. 14.03.85. Опубл. 23.01.87. Бюл. №3.

5. Патент RU 2176897, С1 А41D 13/00, А01К 55/00. А.П.Лапин, А.В.Уваров, М.В.Родичева, Г.А.Уваров. Заявл. 10.05.2000. Опубл. 20.12.2001, Бюл. №35 (прототип).

Устройство для обеспечения регулируемой вентиляции под одеждой содержит раструб в виде усеченного конуса, который встраивается в цилиндрические элементы одежды. Нижнее основание раструба содержит кулиску, в которой расположено упругое разомкнутое кольцо и шнур с ограничителями. Цилиндрическая вентиляционная вставка расположена под раструбом и занимает не более 2/3 длины его образующей. В верхней и нижней частях вставки расположены кольца из упругого материала. Верхнее основание раструба встроено в шов притачивания вставки к основной ткани предмета одежды. При свободном состоянии нижнее основание раструба предельно раскрыто за счет упругих сил разомкнутого кольца, а при затягивании шнура площадь поперечного сечения основания уменьшается, и в предельно стянутом состоянии прекращается доступ воздуха в пододежное пространство. Изобретение обеспечивает регулируемую естественную вентиляцию воздуха под одеждой в зависимости от изменяющихся метеоусловий окружающей среды и уровня физической нагрузки. 3 ил.

Устройство для обеспечения регулируемой вентиляции под одеждой, содержащее вставку из сетчатого материала, отличающееся тем, что содержит раструб в виде усеченного конуса, имеющий в нижнем основании кулиску, в которой расположено упругое разомкнутое кольцо и шнур с ограничителями, при этом цилиндрическая вентиляционная вставка расположена под раструбом и занимает не более 2/3 длины его образующей, в верхней и нижней частях вставки расположены кольца из упругого материала, при этом верхнее основание раструба встроено в шов притачивания вставки к основной ткани предмета одежды, причем при свободном состоянии нижнее основание раструба предельно раскрыто за счет упругих сил разомкнутого кольца, а при затягивании шнура площадь поперечного сечения основания уменьшается, и в предельно стянутом состоянии прекращается доступ воздуха в пододежное пространство.