DE2644305C3

DE2644305C3 - Wärme- und Gasschutzanzug

Info

Publication number: DE2644305C3
Application number: DE2644305A
Authority: DE
Inventors: Ernst 2400 Lübeck Warncke
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1976-10-01
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1981-12-17
Also published as: GB1581588A; DE2644305A1; YU218977A; FR2366028A1; AU511682B2; ZA775814B; PL201165A1; FR2366028B1; CS208728B2; US4172454A; BE859179A; GB1581589A; DE2644305B2; AU2927977A

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärme- und Gasschutzanzug mit rohrförmige Strömungskanäle enthaltendem Innenanzug zur Aufnahme eines flüssigen Kälteträgers und einer Kältevorrichtung, bestehend aus einem Wärmeaustauscher mit dem Kältemittel sowie einer durch Kältemitteldampf angetriebenen Kälteträgerumwäl^pumpe und einer Atemschutzeinrichtung.

Der menschliche Körper erzeugt durch den Stoffwechsel ständig Wärme. Diese Wärme wird normalerweise durch Strahlung, Leitung, Konvektion und Verdampfung in die Umgebung abgeleitet. Das notwendige Gleichgewicht, bei der die Körpertemperatur nicht über die physiologischen Grenzen ansteigt, kann nur erreicht werden, wenn die Umgebung die Wärme so schnell aufnehmen kann, wie sie entsteht. Dazu sind Wärme- und auch Gasschutzanzüge mit einer Kältevorrichtung ausgerüstet. Die für die Atmung notwendige Atemluft wird über gesonderte Führungen zugeleitet. Bei einer nicht atembaren Umgebungsluft muß der Anzug zusätzlich mit einer Atemschutzeinrichtung ausrüstbar sein.

Es ist ein Gas-Wärme-Schutzanzug bekannt, in dessen wärmeisolierender Umhüllung ein Innenanzug mit rohrförmigen Strömungskanälen für den Umlauf eines flüssigen Kälteträgers angeordnet ist. Die zugehörige Kältevorrichtung ist in einem Rückentornister untergebracht und enthält einen Behälter mit flüssigem Kältemittel. Der Kälteträger fließt, bewegt

u) von einer Förderpumpe, durch einen im Kältemittelbehälter angeordneten Wärmeaustauscher zu den Strömungskanälen im Innenanzug und von dort zur Förderpumpe zurück. Im Rückentornister ist außerdem ein Atemschutzgerät mit geschlossenem Kreislauf

I^ untergebracht. Es wird aus einer Druckgasflasche mit Sauerstoff versorgt. Die ausgeatmete Kohlensäure wird in einem Absorber zurückgehalten. Es ist ein Einatemluftkühler vorhanden, der an den Kälteträgerkreislauf angeschlossen ist.

;o Der Schutzanzug ist nur komplett mit dem Atemschutzgerät zu verwenden, eine gewichtssparende Anpassung als Filtergerät oder reiner Wärmeschutz ist nicht gegeben. Die Sauerstoffversorgung aus einer Druckgasflasche und die zusätzliche Regenerationspatrone bringen ein hohes Gewicht mit sich (DE-AS 24 19 524).

Bekannt ist weiterhin ein doppelwandiger Schutzanzug, der mit einem Kühlflüssigkeitssystem versehen ist. Das Kühlsystem des Anzuges ist mit einem äußeren

λ Kühlflüssigkeitskreislauf verbunden, in dem ein durch verdunstetes Wasser gekühlter Wärmetauscher für die Wärmeabfuhr aus der Kühlflüssigkeit und eine Pumpe für deren Umwälzung sorgt. In diesem Kreislauf sind zwei weitere Wärmetauscher angeordnet, in denen Atemgas und Zusatzsauerstoff durch die Kühlflüssigkeit gekühlt werden. Des weiteren besitzt dieser Kreislauf einen regelbaren Bypaß zwischen Vor- und Rücklauf für die Temperaturregelung und ein Ausgleichselement zum Aufrechterhalten seines Innendruckes. Der Innen-

■Ό raum des Anzuges ist Teil eines geschlossenen Atemkreislaufes. In diesem erfolgt die Umwälzung des Atemgases durch ein Gebläse. Das aus dem Anzug austretende ausgeatmete Gas wird über einen Kohlensäureabsorber geleitet, in einem Wärmetauscher gekühlt und nach Anreicherung mit Sauerstoff wieder in den Anzug eingeleitet. Der zusätzliche Sauerstoff wird aus Chloratkerzen freigesetzt und in einem Wärmetauscher auf Gebrauchstemperatur abgekühlt. Die Pumpe für die Kühlflüssigkeit und das Gebläse für das Atemgas

"0 sind über ein magnetisches Getriebe und eine magnetische Kupplung zu einer Baueinheit zusammengefaßt und werden von einem gemeinsamen Elektromotor aus einer Batterie angetrieben. Nachteilig ist die Verwendung eines Elektromotors und der dafür benötigten schweren Batterie. Eine je nach Umwellbedingungen vorzunehmende mögliche Anpassung ist nicht vorgesehen; es wird grundsätzlich das schwere und komplizierte Atemschutzgerät benutzt (US-PS 35 00 827).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärme- und Gasschutzanzüg mit einer Kältevofrichtung und einer Atemschutzeinrichtung so auszubilden, daß je nach Bedarf leicht und schnell zusätzlich zur Kühlung mittels der Atemschutzeinrichtung eine An-

^h"> passung an die Umgebung mit den Möglichkeiten

1. in normaler Atmosphäre ohne Atemschutzeinrichtung.

in

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2. mit einer Atemschulzeinrichtung in Form ζ. Β. eines Atemschützfilters oder eines Atemgerätes unabhängig von der umgebenden Atmosphäre gestattet wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs I.

Als wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich die bei Erfordernis sofort mögliche Anpassung an die umgebende Atmosphäre.

Ohne zeitraubenden Umbau kann als Atemschutzeinrichtung entweder mit der Ausführung nach Anspruch 2 ein Atemschutzfilter vorgeschaltet werden oder mit der Ausführung nach Anspruch 3 und 4 ein über die Hängevorrichtung und die Kupplung angeschlossenes Kreislaufgerät mit einer mit Kaliumdicxid gefüllten Patrone und einem Atembeutel benutzt werden. Der AnschluO der Atemschutzgeräte ist einfach und sicher.

In weiterer Ausbildung nach den Ansprüchen 5 und 6 weist die Patrone einen Doppelmantel auf und ist der Zwischenraum über das Überdruckventil mit dem COj-Gasraum im Wärmeaustauscher verbunden. Der Atembeutel ist doppelwandig ausgebildet, und der Zwischenraum wird mit dem CO₂-GaS aus dem Gasmotor der Kälteträgerförderpumpe durchströmt. Diese vorteilhaften Ausbildungen dienen dazu, dem Träger des Schutzanzuges seine Arbeit leichter und weniger anstrengend zu gestalten und der Temperaturerniedrigung der Atemluft. Sie werden aus dem Beispiel deutlich.

Entsprechend der Ausführung nach dem Patentanspruch 7 liegt die Einatemluftleitung als Kühlkanal dem Wärmeaustauscher wärmeleitend an. Damit wird die der möglicherweise warmen Umgebung entnommene Einatemluft in einfacher Weise auf für den Träger angenehme Werte heruntergekühlt.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Wärme- und Gasschutzanzug mit einem Atemschutzfilter,

F i g. 2 den Wärme- und Gasschutzanzug mit einem Atemschutzgerät in Form eines Kreislaufgerätes mit einer Kaliumdioxid-Patrone.

Der Wärme- und Gasschutzanzug ist ein nach dem Bedarfsfal! zu tragendes Gerät. Er k;nn

a)zur Kühlung des Anzugträgers verwendet werden, wenn die Umgebungsluft von ihrer Zusammensetzung her zwar atembar, aber zu warm ist,

b) durch ein zusätzliches Filter in der Einatemluft auch in einer mit spezifischen Atemgasen oder Schwebstoffen verunreinigten, aber sonst atembaren Atmosphäre mit ausreichendem Sauerstoff-Anteil getragen werden,

c) durch die zusätzliche Ausrüstung mit einem Atemschutzgerät in Form eines Kreislaufgerätes den Träger von der umgebenden Atmosphäre völlig unabhängig machen.

Die Ausrüstungen nach a) und b) unterscheiden sich w> lediglich durch das Atemschutzfilter 12, angeschlossen an den als Kupplung 19 ausgebildeten Atemluftstiitzen. Die F i g. 1 zeigt die Ausführung b).

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j Der Anzugträger w,rd von einem Außenanzug 1 umgeben, der im Kopfbereich aus einem Helm 2 besteht und einen Hand- 3 und Fußschutz 4 aufweist.

Ein Innenanzug 5 liegt eng der Körperoberfläche des Geräteträgers an. Er ist doppelwandig ausgebildet zur Aufnahme des flüssigen Kälteträgers. Mit Hilfe einer Kälteträgerförderpumpe 6, die von einem COi-Gasmotor angetrieben wird, wird der Kälteträger durch den Innenanzug 5 und einen Wärmeaustauscher 7 gefördert. Die im Wärmeaustauscher 7 dem Kälteträger entzogene Wärmemenge bedingt ein Sublimieren des als COj-Trockeneis 8 in fester Form vorliegenden Kältemittels. Das dabei produzierte CO2-Gas wird zum Antrieb des Gasmotors der Kälteträgerförderpumpe 6 benutzt. Es wird dazu im Wärmeaustauscher 7 mit Hilfe eines Überdruckventils 9 auf einem bestimmten Druck gehalten. Im Anlaufstadium, d. h, zu Beginn des Einsatzes, wird der Kälteträger mii Hilfe einer Handpumpe 10 umgepumpt. Eine lageunabhängige, sichere Funktion des Wärmeaustauschers 7 wird über eine Anpreßvorrichtung 11 erreich,. Diese Anpreßvorrichtung 11 gewährleistet einen maxi.nalen Wärmeübergang, denn sie drückt das feste COi-Trockeneis 8 gegen Wärmeaustauscherflächen 17 und verhindert damit die Bildung eines wärmeüberganghemmenden COi-Caspolsters.

Zur Kühlung der warmen Einatemluft aus der umgebenden Atmosphäre weist der Wärmeaustauscher 7 einen oder mehrere Kühlkanäle 13 auf. Sie sind wärmeleitend miteinander verbunden.

In einem Atemschutzfilter 12 werden im Falle b) die in der Einatemluft vorhandenen Atemgifte entfernt.

Für den Fall c), in dem ein von der umgebenden Atmosphäre unabhängiger Atemschutz erforderlich ist, wird eine Ausrüstung, wie in Fig. 2 dargestellt, mit einem Atemschutzgerät notwendig. Der Wärmeaustauscher 7 ist dazu mit einer Hängevorrichtung 18 zum Anbringen des Atemschutzgerätes versehen. Die Verbindung der Atemluftführung erfolgt über die als Kupplung 19 ausgebildeten Atemluftstu'zen. Das Atemschutzgerät ist ein Kreislaufgerät 14, das in einer Patrone 22 chemisch gebundenen Sauerstoff in Form von Kaliumdioxid (KO2) enthält. Die Sauerstofferzeugung beruht auf der Reaktion des KCi mit der Feuchtigkeit und dem CO2 in der Ausatrmluft. Pie dabei erzeugte Reaktionswärme führt jedoch zusätzlich zur Temperaturerhöhung der Einatemluft und der KO2-Patrone 22. Um dem Geräteträger einen guten Atemluftkomfort zu sichern, wird die erwärmte Einatemluft hinter einem Atembeutel 21 durch den Kühlkanal 13 am Wärmeaustausche)· 7 entlanggeführt und dabei auf Normaltemperatur heruntergekühlt. Außerdem wird das über das Überdruckventil 9 abströmende kalte CO2-Gas zur Kühlung der Patrone 22 ausgenutzt. Die Patrone 22 ist zu diesem Zweck mit einem Doppeimantel 15 versehen, in dessen Zwischenraum i6 das kalte CO2-Gas eingeleitet wird und damit die Kühlung des Patroneninhaltes herbeiführt.

Der Atembeuf¹ 21 ist doppelwandig. Sein Zwischenraum 20 wird von dem den Gasmotor der Kälteträgerförderpumpe 6 verlassenden CO2-Gas durchströmt. Damit wird eine gute zusätzliche Abkühlung der Einatemluft erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärme- und Gasschutzanzug mit rohrförmige Strömungskanäle enthaltendem Innenanzug zur Aufnahme eines flüssigen Kälteträgers und einer Kältevorrichtung, bestehend aus einem Wärmeaustauscher mit dem Kältemittel sowie einer durch Kältemitteldampf angetriebenen Kälteträgerumwälzpumpe und einer Atemschutzeinrichtung, d a durch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung an- und abkuppelbar ist, wobei das Gehäuse der Kältevorrichtung, getrennt von dem Kältemittelkreislauf, Luftführungen für die Atemluft mit als Kupplung (19) ausgebildeten Atemluftstutzen für die Zu- und Abführung der Atemluft und Mittel zum Halten der Atemschutzeinrichtung aufweist.

2. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung ein an die Kupplung (19) angeschlossenes Atemschutzfilter (12) ist.

3. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung über eine Hängevorrichtung (18) gehalten wird.

4. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung ein an die Kupplung (19) angeschlossenes Kreislaufgerät (14) mit einer mit Kaliumdioxid gefüllten Patrone (22) und einem Atembeutel (21) ist.

5. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Palrone (22) einen Doppeimantel (15) aufweist und der Zwischenraum (16) über das -Überdr ,jkventil (9) mit dem CC>2-Gasraum im Wärmeaustauscher (7) verbunden ist.

6. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Atembeutel (21) doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum (20) mit dem CCVGas aus dem Gasmotor der Kälteträgerförderpumpe (6) durchströmt wird.

7. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einatemluhleitung als Kühlkanal (13) dem Wärmeaustauscher (7) wärmeleitend anliegt.