Теплозахисний костюм

Реферат: Теплозахисний костюм містить комбінезон виконаний із зовнішньою оболонкою з вогнетривкого тепловідбивного матеріалу, внутрішньою оболонкою з гігієнічного повітропроникного матеріалу і проміжною оболонкою. Оздоблений системою відведення тепла, яка виконана у вигляді трубок з хладоагентом, приєднаних до гнучкого шланга, підключеного за допомогою швидкорознімного з'єднання до вставки, встановленої між рукавною лінією і пожежним стволом. Як хладоагент використовують воду або пінотворний склад для пожежогасіння з температурою 10…25 °C. UA 109668 U (12) UA 109668 U UA 109668 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі захисного одягу рятівників від підвищеної теплової дії і може бути використаний для захисту від дії інтенсивного теплового випромінювання, високих температур довкілля в ході гасіння пожеж і ліквідації аварійних ситуацій при проточній схемі руху хладоагенту. Відомий теплозахисний комплект [патент № 2076619, кл. A41D13/00, А62В17/00, надрук. 10.04.1997], який складається з теплозахисної об'ємної куртки, що виконує функцію теплоізолюючого шару, та жилету, який виконує функцію теплозйомного шару, ззовні якого настрочені матер'яні кишені для охолоджуючих елементів, а усередині - м'які прокладки з поліпеноуретану. При дії теплового випромінювання в умовах високих температур верхня половина тіла і голова людини за допомогою куртки і шолома ізолюються від довкілля, тепло з поверхні тіла знімається за рахунок відтавання замороженнях охолоджувальних елементів. Аналог не дозволяє при тривалій дії високих температур реалізувати захисні функції костюма, а саме, тривалість одночасного забезпечення комфортної для людського організму температури у підкостюмному просторі і нагріву зовнішнього шару не вище за температуру термодеструкції матеріалу, з якого він виготовлений, внаслідок обмеженості ресурсів охолоджувальних елементів. Збільшення ресурсу призводить до збільшення маси комплекту, що не відповідає фізичним можливостям рятівника. Найбільш близьким аналогом є теплозахисний костюм [патент № 1793582, кл. А62В17/00, надрук. 10.11.1996], що містить комбінезон, виконаний із зовнішньою оболонкою з вогнетривкого тепловідбивного матеріалу, внутрішньою оболонкою з гігієнічного повітропроникного матеріалу і проміжною теплоізолюючою оболонкою, яка встановлена з проміжком з боку зовнішньої оболонки і утворена декількома шарами термостійкого нетканого матеріалу, між якими знаходяться наповнені повітрям прокладення у вигляді плоских шайб з еластичного пористого матеріалу. Вони покращують теплоізолюючі властивості костюма. При дії теплового випромінювання в умовах високих температур зовнішня відзеркалювальна поверхня забезпечує зниження зовнішнього прямого теплового навантаження на костюм, подальше зниження температури в підкостюмному просторі робиться за рахунок низької теплопровідності шарів захисного одягу. Найбільш близький аналог не дозволяє при тривалій дії високих температур реалізувати захисні функції костюма, а саме, тривалість одночасного забезпечення комфортної для людського організму температури у підкостюмному просторі і нагріву зовнішнього шару не вище за температури термодеструкції матеріалу, з якого він виготовлений, оскільки використовувані наповненого повітрям прокладення у вигляді плоских шайб з еластичного пористого матеріалу, виконує тільки теплоізолюючі функції і не відводять зайве тепло з підкостюмного простору. Крім того, вони можуть бути зруйновані в результаті дії високих температур. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення теплозахисного костюму, в якому за рахунок того, що костюм забезпечений системою відведення тепла, яка виконана у вигляді трубок з хладоагентом, приєднаних до гнучкого шланга, який підключений за допомогою швидкорознімного з'єднання до вставки, встановленої між рукавною лінією і пожежним стволом, при тому що в якості хладоагента використовується вода або пінотворний склад для пожежогасіння з температурою 10…25 °C, забезпечується досягнення технічного результату збереження цілісності зовнішнього шару костюма рятівника при тривалий дії високих температур з одночасним створенням комфортних умов роботи у підкостюмному просторі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що теплозахисний костюм, що вмістить комбінезон виконаний із зовнішньою оболонкою з вогнетривкого тепловідбивного матеріалу, внутрішньою оболонкою з гігієнічного повітропроникного матеріалу і проміжною оболонкою, згідно з корисною моделлю, оздоблений системою відведення тепла, яка виконана у вигляді трубок з хладоагентом, приєднаних до гнучкого шланга, який підключений за допомогою швидкорознімного з'єднання до вставки, розміщеної між рукавною лінією і пожежним стволом, при тому, що як хладоагент використовують воду або пінотворний склад для пожежогасіння з температурою 10…25 °C. Вказані ознаки складають суть корисної моделі, тому що вони є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату - збереження цілісності зовнішнього шару костюма рятівника при тривалій дії високих температур з одночасним створенням комфортних умов роботи у підкостюмному просторі. Використання хладогенту з температурою меншою ніж 10 °C призводить до переохолодження рятівника внаслідок створення нижньої межі допустимої величини температури, яка складає 13 °C при важкої праці. Використання як хладогенту води, яка має температуру більше 25 °C, не забезпечує суттєвого охолоджуючого ефекту у підкостюмному просторі протягом достатнього періоду. 1 UA 109668 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Причинно-наслідковий зв'язок ознак, які складають суть корисної моделі, з технічним результатом, який досягається, пояснюється наступним. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 показаний теплозахисний костюм з системою для забезпечення подання хладоагента від пожежної рукавної лінії, на Фіг. 2 - розріз А-А по фігурі 1. Теплозахисний костюм містить комбінезон 1 із оболонкою виконаної з декількох шарів. Зовнішній шар оболонки 2 виконаний з вогнетривкого тепловідбивного матеріалу металізованої тканини з відзеркалювальною поверхнею 3. Внутрішній шар оболонки 4 виконаний з гігієнічного повітропроникного матеріалу - гігроскопічного водопроникного полотна типу сатину. Проміжний шар оболонки 5 з термостійкого нетканого матеріалу встановлений з проміжком 6 з боку зовнішньої оболонки 2. У проміжку між проміжним 5 і внутрішнім 4 шарами оболонки розташовані трубки 7 з хладоагентом, приєднані до гнучкого шланга 8, підключеного за допомогою швидкорознімного з'єднання системи NiTO 1/2" 9 до вставки 10, встановленою між рукавною лінією 11 і пожежним стволом 12. До гнучкого шланга 8 підключено пристосування для регулювання подання хладоагента - кран-регулятор 13. У нижній частині костюма знаходяться відкриті кінці трубок 14. Теплозахисний костюм експлуатується таким чином. Рятівник одягає комбінезон 1 безпосередньо перед проведенням рятувальної роботи. Перед заходом в зону підвищеного теплового випромінювання і температур, він підключає гнучкий шланг 8 за допомогою швидко рознімного з'єднання 9 до вставки 10, віддає команду на подання води в рукавну лінію 11 і з виходом на бойову позицію відкриває кран-регулятор 13, заповнює трубки водою з рукавної лінії 11. Потім залежно від виконуваних робіт подає воду за допомогою пожежного ствола 12 на гасіння пожежі, захист технологічного устаткування або виконує його відключення. Зовнішня відзеркалювальна поверхня 3 зовнішнього шару оболонки 2 забезпечує зниження зовнішнього прямого теплового навантаження на костюм. Проміжок 6 з боку зовнішньої оболонки 2 зменшує кількість тепла, яке проникає через проміжний шар оболонки 5 в підкостюмний простір, що знижує теплове навантаження на рятівника. Подальше зниження температури зовнішнього шару костюма і підкостюмного простору досягається за рахунок винесення тепла хладоагентом, що проходить по трубках 7, розташованих між внутрішнім 4 і проміжним 5 шарами оболонки. Система відведення тепла видаляє з підкостюмного простору тепло, що поступає в костюм з довкілля і продуковане людиною впродовж усього проміжку часу роботи рятівника. Нагрітий хладоагент видаляється самопливно з відкритих кінцівок трубок 14 в нижній частині костюма. Були проведені полігонні випробування теплозахисного костюма моделі, яка заявляється. 2 Теплове випромінювання від факела горіння висотою 3 м і шириною 1,5 м становило 18 кВт/м , що відповідає температурі 400 °C. Відстань від високотемпературного джерела до випробувача дорівнювала 4,5 м. Час впливу теплового навантаження обмежувався 30 хв. В ході експерименту використовувалися поліхлорвінілові трубки діаметром 2 мм, відстань між ними була 50, 70, 100, 110 мм. Температура води становила 10, 15, 20, 25 °C. Витрата води на вході 3 в систему охолодження дорівнювала 0,22 м /год. Як критерій теплозахисної здатності оболонки костюма була обрана температура підкостюмного простору. Якщо ця температура не перевищує 50 °C, то костюм виконує свої функції. При цьому важливим було забезпечити найбільш низьку температуру внутрішньої поверхні костюма. Температуру підкостюмного простору вимірювали за допомогою електротермометра медичного ТПЕМ-1 (з датчиками), цілісність зовнішньої оболонки визначалася візуально. Результати експерименту зведені в таблицю. Результати експерименту показали, що ефект охолодження підкостюмного простору, зберігається при розташуванні трубок діаметром не менше 2 мм на відстані не більше 100 мм один від одного і температурі хладоагенту в діапазоні 10…25 °C. Цілісність зовнішньої оболонки при таких параметрах зберігалася. Використання запропонованого теплозахисного костюма забезпечує збереження цілісності зовнішнього шару костюма рятівника при тривалій дії високих температур з одночасним забезпеченням у підкостюмному просторі комфортних умов роботи рятівника. 2 UA 109668 U Таблиця Залежність температури підкостюмного простору від відстані між трубками і температури хладоагенту № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Відстань трубками, мм 50 70 100 110 50 70 100 110 50 70 100 110 50 70 100 110 між Температура хладоагенту, °C 10 10 10 10 15 15 15 15 20 20 20 20 25 25 25 25 Діаметр трубок, мм 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 Температура у підкостюмному просторі, °C 23 30 38 50 30 38 44 51 35 42 46 54 38 46 49 57 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Теплозахисний костюм, що містить комбінезон виконаний із зовнішньою оболонкою з вогнетривкого тепловідбивного матеріалу, внутрішньою оболонкою з гігієнічного повітропроникного матеріалу і проміжною оболонкою, який відрізняється тим, що в ньому розташована система відведення тепла, яка виконана у вигляді трубок з хладоагентом, приєднаних до гнучкого шланга, підключеного за допомогою швидкорознімного з'єднання до вставки, встановленої між рукавною лінією і пожежним стволом, при тому, що як хладоагент використовують воду або пінотворний склад для пожежогасіння з температурою 10…25 °C. 3 UA 109668 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4