DE3004593C2

DE3004593C2 - Wärmeschutzkleidung

Info

Publication number: DE3004593C2
Application number: DE3004593A
Authority: DE
Inventors: Claus-Dieter 2400 Lübeck Hinz; Adalbert Dipl.-Ing. Dr. 2407 Bad Schwartau Pasternack
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1982-07-22
Also published as: US4390997A; ZA807256B; DE3004593A1

Description

2. Wärmeschutzkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verteiler (3) und Sammler (4) der gleichen Gruppe von Kühlmittelschläuchen (2) gleich sind und nur efitgegengesetzte durchströmt werden.

3. Wärmtschutzkleidung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daZ. die Kühlmittelschläuche (2) aufgeteilt an den gegenüberliegenden Stirnseite (8,9) angeschlossen ind und das bzw. die Rohre (5) mit einer Ein- bzw. Ausströmung parallel zu den Stirnseiten (8, 9) in Höhe der Mittelachse einer zu den Stirnseiten (8, 9) hin jeweils gleichgestalteten Mischkammer (6) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine Wärmeschutzkleidung, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Der menschliche Körper erzeugt durch den Stoffwechsel ständig Wärme. Die Wärme wird normalerweise durch Strahlung, Leitung, Konvektion und Verdampfung in die Umgebung abgeleitet. Das notwendige Gleichgewicht, bei dem die Körpertemperatur nicht über die physiologische Grenze ansteigt, kann nur erreicht werden, wenn die Umgebung die Wärme so schnell aufnehmen kann, wie sie entsteht. Die unmittelbare Ableitung der Wärme vom Körper wird jedoch unmöglich, wenn die Umgebungstemperatur größer wird als die zulässige obere Grenze der Körpertemperatur des Menschen. Die Wärme wird in diesen Fällen durch ein Kühlsystem, durch das eine Kühlflüssigkeit oder -gas durch Rohre hindurchgeleitet wird, abgeführt. Dabei ist es aus gesundheitlichen und Tragekomfortgründen außerordentlich wichtig, daß die Kühlmittelmenge gleichmäßig über die ganze Kühlfläche verteilt wird, Wäre dies nicht der Fall, so kann es zu partiellen Unterkühlungen und möglicherweise dauerhaften Gesundheitsschäden kommen.

Ein bekannter Wärmeschutzanzug wird bei Arbeiten in Gruben unter Havariebedingungen, wenn die Temperaturen etwa 150" C erreichen und giftige Gase oder kein Sauerstoff in der umgebenden Atmosphäre vorhanden sind, benutzt.

Der Schutzanzug besteht aus einem elastischen Gewebe. Er ist zusätzlich mit einer wärmeisolierenden Dreischichtenumhüllung vollständig bedeckt An dem Schutzanzug sind außen, aber innerhalb der Umhüllung, Rohre befestigt, die gleichfalls aus einem elastischen Stoff bestehen. Sie dienen dem Umlauf des Kälteträgers.

Die einzelnen Rohre werden über ein Sanwelrohr zu einem Gesamtrohrnetz vereinigt Dazu sind die Enden der Rohre an dieses Sammelrohr angeschlossen. Das Sammelrohr ist ein am Helm des Schutzanzuges befestigter rohrförmiger Ring, dessen Hohlraum durch Scheidewände in zwei Raumteile getrennt ist Der Kälteträger wird einem Raumteil zugeführt und aus dem anderen Raumteil wieder abgeführt Zum Durchlauf des Kählteträgers durch die Rohre sind diese jeweils mit ihren beiden Enden an die Raumteile angeschlossen. Das Sammelrohr ist mit entsprechend flexiblen Schläuchen mit dem Kältesystem verbunden. Der Kälteträger läuft um und nimmt die Wärme auf bzw. gibt sie ab. Die Verteilung des Kälteträgers auf die einzelnen Rohre und damit die Abkühlung der

Körperoberfläche ist von der Anordnung der Enden der Rohre an dem Sammelrohr und den sich dadurch einstellenden Strömungsverhältnissen abhängig. Durch ein Rohr, das in der Nähe des Zuführungsschlauches vom Kältesystem her an das Sammelrohr angeschlossen

ist wird eine andere Menge des Kälteträgers fließen, als durch ein Rohr, das diametral entgegengesetzt angeschlossen ist (DE-AS 24 19 524).

Es ist eine andere Schutzkleidung bekannt, die zur Wärmeübertragung flüssigkeitsdurchströmte Schläuche aufweist Diese Schläuche besitzen eine Flüssigkeitszuleitung und eine Rückleitung. Die Schläuche sind, um den Träger der Schutzkleidung in seiner Bewegungsfreiheit nicht oder nur wenig zu behindern, einzeln bzw. in Gruppen in aus Kanälen bestehenden Haltemitteln frei beweglich gehaltert Die Haltemittel bestehen aus am Kleidungsstück angenähten Haltesireifen, die aus dem gleichen Material wie das übrige Kleidungsstück hergestellt sind. Die Haltestreifen bilden dabei einen Kanal, in welchem der Schlauch frei beweglich ist Die Flüssigkeitszuleitung verzweigt sich in einzelne Schläuche, die zu den Arm- und Beinenden führen und dort in Verteilungsstücken enden. Von dort führen rückführende Schlauchgruppen in Form großflächiger Windungen am Körper entlang bis zur Leibesmitte und enden dort in Rücklaufsammdstücken. Die Rücklaufsammeistücke haben dann Verbindungsleitungen und sind letztlich an die Rückleitung für die wärmeübertragende Flüssigkeit angeschlossen. Die Aufteilung bzw. Zusammenfassung der wärmeübertragenden Flüssigkeit in den Verteiler stücken und den Rücklaufsammelstücken erfolgt nach der geometrischen Anordnung an diese. Die Menge der Flüssigkeit in den Schläuchen ist damit von dieser abhängig. Eine gleichmäßige Temperierung der einzelnen Körperpartien ist nicht gesichert (DE-AS 16 10 647).

Eine weitere bekannte Schutzkleidung enthält zur Wärmeübertragung flüssigkeitsdurchströmte Schläuche, die in paralleler Anordnung zur Körperlängsachse in regelmäßigen Abständen in ein Gewebe eingebunden sind. An ihren Enden sind die Schläuche, gruppenweise zusammengefaßt, an Verteiler oder Sammler parallel angeschlossen. Diese stellen, am Oberkörper angeordnet, die Verbindung zu einem Wärmetauscher her oder

dienen, in der Anordnung an Hand- und Fußgelenken, der Verbindung zwischen den hin- und rückführenden Schlauchgruppen. Auch hier erfolgt mangels spezieller Vorkehrungen die Aufteilung der umlaufenden wärmeübertragenden Flüssigkeit nach der räumlichen Anordnung der Anschlüsse an den Verteilern oder Sammlern. Die Verteilung des Flüssigkeitsstromes auf die Schläuche hängt damit von dieser räumlichen Anordnung ab, und eine gleichmäßige Temperierung des Körpers ist nicht gesichert (US-PS 36 08 09t),

Bei einem bekannten Sandfilterkasten für die Belüftung von Gasschutzräumen ist die Sandfüllung auf eine Vielzahl parallel nebeneinander angeordneter, sandgefüllter Kammern aufgeteilt Diese bestehen aus profilierten Schienen von U-förmigem Querschnitt, dessen Schenkel aufwärts gerichtet sind. Sie bilden durch Anordnung in gegenseitigem Abstand, der etwa V₃ der Profilbreite beträgt, zwischen sich Durchtrittsöffnungen zu einem unterhalb der Kammern gelegenen, deren ganze Ausdehnung überdeckenden und nach außen abgeschlossenen Luftsammeiraum. An den Luftsammeiraum ist in der Mitte einer Seitenwand eine Luftsammelleitung angeschlossen. Oberhalb der sandgefüllten Kammern sind gleichartige profilierte Schienen mit abwärts gerichteten Schenkeln derart symmetrisch über den Durchtrittsöffnungen angeordnet, daß ihre Schenkel teilweise in die Sandfüllung eindringen. Dadurch werden in jeder sandgefüllten Kammer zwei Strömungswege gebildet Im Innern jeder oberen profilierten Schiene liegt ein Hohlraum, der je einen Strömungsweg der benachbarten sandgefüllten Kammern zusammenfaßt und mit einer der Durchtrittsöffnungen verbindet Durch den einseitigen-Anschluß der Luftsammelleitung ergibt sich eine ungleichmäßige Strömungsverteilung im Luftsammelraum. Es ist nachteilig, daß sich diese ungleichmäßige Strömungsverteilung über die Durchtrittsöffnungen und die Hohlräume bis zu den sandgefüllten Kammern fortsetzt und keine Möglichkeit eines Ausgleichs gegeben ist, weil die Hohlräume gegeneinander abgeschlossen sind (DE-GM 19 77 299)

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Wärmeschutzkleidung mit kühlmitteldurchströmten Kühlmittelschläuchen der eingangs genannten Art die Durchströmung der parallel geschalteten Schläuche, Kanäle bzw. Rohre mit gleichen Kühlmittelmengen sicherzustellen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1.

Diese vorteilhafte und einfache Lösung sichert den gleichmäßigen Fluß durch alle Kühlmittelschläuche. Die Ausführung der Mischkammer nach den angegebenen Bedingungen garantiert dazu vor den einzelnen Anschlüssen der Kühlmiuelschläuche in dem Kühlmittel gleiche Bedingungen. Die Aufteilung der Mischkammer durch die in Reihen hintereinander angeordneten Verbindungsstege führt dabei trotzdem nicht zu störenden Widerstandserhöhungen für das strömende Kühlmittel. Die Ausführung aus Folien zeichnet sich neben einfacher Herstellung durch eine hohe Flexibilität und damit einen guten Tragekomfort aus. Dabei wird die Tiefe der Verteiler bzw. Sammler im wesentlichen durch den Durchmesser der Schläuche und Rohre bestimmt, geht also nicht über die Dicke der übrgen Wärmeschutzkleidung hinaus, Behinderungen beim Tragen sind dadurch ausgeschlossen.

Das Kennzeichen des Anspruchs 2 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung, die die Herstellung weiter vereinfacht

Die Lösung aus dem Anspruch 3 zeigt darüberhinaus eine vorteilhafte Weiterbildung, mit der der anteilhafte Raumbedarf für die Verteiler und Sammler dort, wo es zweckmäßig ist noch verringert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Wärmeschutzanzug mit Kühlsystem,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Verteiler.

Der Wärmeschutzanzug 1 ist mit den Kühlmittelschläuchen 2 ausgerüstet Die Kühlmiuelschläuche 2 beginnen an den Verteilern 3 und enden in den Sammlern 4. Nach der F i g. 1 befL-ien sich die Verteiler 3 an den Armen und Beinen und die Sammler 4 in der Körpermitte. Die Verteiler 3 und Sammler 4 können auch entgegengesetzt oder noch anders angeordnet sein. Verteiler 3 und Sammler 4 sind in der Ausführung gleich, lediglich die Kühlmittelführung ist entgegengesetzt Das nachfolgend für den Verteiler 3 Gesagte gilt entsprechend für den Sammler 4.

Die Versorgung der parallel zueinander verlaufenden und so an die Stirnseite 8 angeschlossenen Kühlmittelschläuche 2 erfolgt über das mit einer Einströmung parallel zur entgegengesetzten Stirnseite 9 funktionierende Rohr 5 und eine Strömung durch die Mischkammer 6. Die Mischkammer 6 besteht aus zusammengeschweißten Folien. Die gegenüberliegenden Seitenwände der Mischkammer 6 sind mehrfach durch Verbindungsstege 7 aus Längsschweißungen verbunden. Die Verbindungsstege 7 mit der Länge b sind dabei mit dem Abstand c voneinander und in parallelen Reihen 10 hintereinander vorhanden. Die Reihen 10 haben einen Abstand a voneinander. Durch die parallel zur Strömungsrichtung aus dem Rohr 5 angeordneten Verbindungsstege 7 und durch die Reihen 10 nebeneinander wird das Kühlmittel gezwungen, eich über die ganze Breite der Mischkammer 6 zu verteilen, um erst dann gleichmäßig verteilt und damit jeweils in gleicher Menge in die Kühlmittelschläuche 2 einzuströmen.

Eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels erfolgt, wenn mit A als Anzahl der parallel angeordneten Kühlmiuelschläuche 2 und B als Anzahl der Reihen 10 der Verbindungsstege 7 sowie CaIs Anzahl der Rohre 5

: B: Ci 12:3:1

a:b:c< \ :
erfüllt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Wärmeschutzkleidung mit in Gruppen angeordneten kühlmitteldurchströmten Kühlmittelschläuchen, die in Verteilern beginnen und in Sammlern enden, die jeweils eine Mischkammer mit den an einer Stirnseite parallel angeschlossenen Kühlmittelschläuchen und mindestens ein Rohr mit einer Ein- bzw. Ausströmung parallel zur entgegengesetzten Stirnseite aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der aus Folien bestehenden Mischkammer (6) durch parallel zu der, der die Kühlmittelschläuche (2) der Anzahl A enthaltenden Stirnseite (8) entgegengesetzten Stirnseite (9) in parallelen Reihen (10) hintereinander mit dem Abstand c voneinander und der Länge b durch Schweißung entstandene Verbindungsstece (7) miteinander verbunden sind und die Reihen (10) einen Abstand a voneinander haben, wobei mit B als Anzahl der Reihen (10) und als C als Anzahl der Rohre (5)

A: B: C S 12:3:!

und

i sind.

1:3:1