CN103747696B - 用于冷却室中的防护服 - Google Patents

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Abstract

一种防护服（100），特别是用于冷却室中的操作人员（1），包括：衣服（10），其具有隔热的气密性护套材料（20），且适于容纳操作人员（1）；以及加热装置（30），其连接到衣服（10），且适于加热防护服（100）的内部，其中所述冷却室利用液氮或液氮的蒸汽冷却。还描述了一种由隔热手套材料（71）制成且包括手套加热器（77）的手套（70）。

Description

用于冷却室中的防护服
技术领域
本发明涉及一种用于冷却室(冷间)中、特别是用于生物样品的低温贮藏的冷却系统中的操作人员的防护服。本发明还涉及一种用于与防护服一起使用或用在生物样品的低温贮藏的冷却系统中的手套。本发明的应用是在用于样品于冷却状态下的长期储存的、特别是用于生物样品的低温贮藏的冷却系统的操作中。
背景技术
已知的是，在冷却系统中、例如在低温库(低温贮藏)中以冷冻状态储存生物样品。低温库通常在-80℃以下的温度、特别是在水冰的再结晶温度(-138℃)以下的温度下操作。它们包含带有液氮(温度：大约-195℃)的冷却剂蓄积器和多个单个箱(所谓的低温箱，大部分是由双层壁的钢制成的杜瓦瓶)。低温箱在常温(室温)下立在房间中，其中，操作人员可在不需要特殊的保护措施的情况下停留在该房间中。具有单个低温箱的传统低温库在要低温贮藏一万到百万个或更多的样品的大量样品时具有诸多不足。在低温箱操作的有效性方面受到限制，对于恒定的冷却条件的提供以及当操作低温箱、特别是样品操纵时的自动操作来说。为了克服这些限制，感兴趣的是用较大的储存单元替代传统的低温箱。
适合于生物样品的低温贮藏的扩展的冷却系统由本发明的发明人描述于另一专利申请中(在本发明的优先权日时还未公开)。该冷却系统包括冷却室和冷却装置，所述冷却装置被提供用于利用液氮冷却冷却室。尽管冷却系统在正常操作模式下完全自动或半自动地运行，即不需要人去检查它，但操作人员必须能够在维护和损坏的情况下检查它。然而，在没有保护措施的情况下，人不能进入温度低于-70℃的空间，因为皮肤、眼睛和肺部会不可避免地结霜，且会导致威胁生命的状况，即使在短的时间段之后。例如，已知的是，在地球的寒极在低于-60℃的温度下，人的身体活动能力在强吸入时会导致肺动脉的结霜。
在威胁生命的环境下人的保护措施通常是已知的，例如用于太空中的太空服或潜水服。然而，太空服不适用于冷却系统。太空服需要冷却航天员，因为太空服由于缺少对流在自由空间中会倾向于过热。US 3 730 178 A描述了一种潜水服，其配备有加热器。然而，该潜水服由于其差的热隔离性能以及由于所使用的材料不能耐受低温而不适用于冷却系统中。
DE 20 2004 008 966 U1、US 3 182 653 A和US 2006/0144557 A1描述了可电加热的外衣，例如成罩衫的形式，然而，其应用受限于在室外活动时、例如当狩猎、野营或在极地停留时给穿戴者保暖。这些外衣不适用于在低于自然出现的低温(大约-50℃)的温度下起着保护作用。
发明内容
本发明的目的是为在用于生物样品的低温贮藏的冷却系统中的操作人员提供改进的保护，其中，传统的保护措施的不足和限制被克服。
上述目的通过具有权利要求1的特征的防护服实现。本发明的有利的实施例和应用记载在从属权利要求中。
根据本发明，上述目的通过提供一种防护服的总的技术教导实现，所述防护服特别是用于处于温度低于-100℃、特别是低于-150℃、例如-190℃或更低的冷却室中的操作人员，且包括用于容纳操作人员的衣服和用于加热衣服的加热装置。防护服适用于冷却室中，所述冷却室特别是利用液氮或液氮的蒸汽冷却。根据本发明，衣服由隔热护套材料(包封材料)制成。护套材料为操作人员形成气密的护套。加热装置与衣服连接，且适于护套材料的热传导，使得在衣服内提供生理上可接受的温度(高于-30℃、特别是高于-10℃、例如0℃或更高的温度)。加热装置或其部分连接到衣服的护套材料，使得它可由加热装置直接进行调温。发明人已经发现：在组合使用隔热护套材料和与它连接的加热装置的情况下，可提供这样一种防护服，即使在借助于液氮冷却的冷却室中的极其低的温度下也可为穿着该防护服的人员提供可靠的保护。防护服为操作人员的整个身体提供了完全和安全的热隔离。同时，操作人员向冷却室的热损失被最小化。操作人员可在防护服中穿正常的衣物、实验室服装或保暖(内衬)织物。
加热装置具有双重功能：首先在衣服内提供足够的温度，其次能够暖和护套材料和/或衣服的其他部分，例如铰接区域，使得在冷却室的低温下具有足够的挠性，以确保操作人员在冷却室中的活动性。
根据本发明的防护服为操作人员的整个身体、特别是腿、脚、臂和手提供保护来抵抗过冷，即使在防护服的外侧与液氮直接接触的情况下。穿着防护服的操作人员可在冷却室中自由地移动且可自立地使用防护服。可在冷却室中使用至少10分钟，特别是至少30分钟，例如60分钟或更长时间。
根据本发明的一个优选的实施例，加热装置包括电阻式加热器。电阻式加热器可有利地且容易地嵌埋在衣服的护套材料中或定位在护套材料的内表面上。而且，电阻式加热器有利的是在供电方面可经由与内部电流源和/或外部电流源的电缆连接进行，且在衣服的温度变化的情况下需要短的反应时间。特别优选的是，电阻式加热器包括加热层，所述加热层以分布方式定位在衣服中。加热层包括层状电阻材料，例如金属合金、钨、以蒸汽方式涂覆加热电阻器的塑料箔或铟锡氧化物层。加热层具有最小化损害操作人员的穿着舒服性的优点。
根据本发明的一个改进的实施例，加热装置可包括加热介质回路，所述加热介质回路延伸到衣服中。加热介质回路嵌埋在衣服的护套材料中或定位在护套材料的内表面上且与用于气体或液体加热介质、例如空气或硅油的内部和/或外部加热介质源连接。使用加热介质回路在加热器的有效性和热量在衣服中的均匀分布方面是有利的。特别优选地，加热介质回路包括多个管路，所述多个管路以分布的方式设置在衣服中，且形成一个或多个环路(部分回路)。
根据本发明的另一优选实施例，护套材料具有由至少两个护套层构成的多层结构。多层结构在使护套材料适于机械保护和密封功能以及隔热功能方面是有利的。因此，护套层可由被设计用于密封和机械保护的材料形成，而另一内护套层形成隔热层。特别优选的是以下这种结构：对于这种结构，最外的护套层包括气密性外皮，例如由聚合物例如PTFE、金属蒸汽沉积物、硅树脂涂层、陶瓷或漆构成的外皮，在外皮之下是稳定层，例如由织物、金属织物和金属网、纤维素化合物、塑料网、碳织物、耐撕箔、橡胶或这些材料的组合物制成；以及向内还有隔热层，例如由聚合物泡沫、聚苯乙烯、硅树脂泡沫、玻璃绒、真空隔热面板、木材、软木、矿棉、粉末制成。加热区域可形成单独的、最内的护套层，其中，至少加热装置的部分、例如加热层或加热介质回路的管路设置在加热区域中。隔热层可以可选地配有热反射箔，例如涂覆有金属的塑料箔。护套材料特别是可在其外侧上承载另外的层。
典型地，隔热层由热导率低于0.1或低于0.05W/(m·K)的塑料制成。
根据本发明的另一变型，当替代或附加于隔热层提供另外的被填充气体或被抽真空的中间层时，可有利地实现衣服的内部的特别有效的热隔离。对于本发明的该实施例，护套材料包含至少一个可充气膨胀或被抽真空的中间层，其优选邻近加热区域设置在内侧或外侧。
根据本发明的一个优选的实施例，衣服的护套材料是可弯曲的。从而，操作人员的活动性有利地变得更容易。挠性在冷却室中的任何温度下均以如下方式实现：至少护套材料的外层由塑料形成，所述塑料在–200℃下是柔软的和/或通过加热装置被加热到–200℃以上的温度，在该温度下，护套材料的外层是柔软的。
根据本发明的一个替代性实施例，衣服的护套材料是刚性的，其中，衣服的多个部分经由铰接区域连接。在这种情况下，有利的是对最外的护套层的材料和/或其相应的加热要求很低。然而，如果需要，铰接区域必须被加热，以在低温下保持挠性。
根据本发明的一个特别优选的实施例，特别是在使用可弯曲的护套材料或在铰接区域的材料中，加热装置在层复合物中的位置和所使用的材料的热传导特性以这种方式选择：从加热装置向内具有最大程度的热流，向外具有较小的程度的热流。换言之，多于一半、优选75％以上的热流向内流动，而其余的热流向外流动且加热护套区域层或铰接区域层。加热装置以这样的功率操作：在防护服的内部中，达到生理上可接受的温度且外护套区域层或铰接区域层被加热到这样的温度：在该温度下，它们在低于例如-90℃的环境温度下是柔软的。
加热装置的位置例如可以以使它布置在护套材料的内表面上的方式选择。在这种情况下，防护服的内部可以特别有效的方式加热。为了保持外护套层的挠性，护套材料被选择成具有较低的厚度。对于这种变型，加热装置的能耗增大，然而其中，由于护套材料具有低的厚度，防护服的重量低，且更舒服，活动性更好。
替代性地，加热装置可嵌埋在护套材料的深度中。在这种情况下，从加热装置向内或向外流动的热流部分可以这种方式选择：外护套层和防护服的内部被有效地加热，且操作人员相对于环境的热隔离仍良好。
优选地，具有可弯曲的护套材料的衣服在前侧设有进入开口，在该位置处，护套材料层以交搭方式设置。在护套材料的多层结构的情况下，设有阶梯状的交搭区域。对于具有刚性护套材料和铰接区域的衣服来说，进入开口优选设置在衣服的肩部区域或躯体区域。在连接区域，在组装过程中锁定和密封防护服的内部的刚性或柔软的连接元件可被提供。
有利地，根据本发明的防护服的衣服可配备有头盔。头盔设置在衣服的上部分上，且被构造成用于在头部区域中气密地包封操作人员。头盔包括机械稳定构件部分，所述机械稳定构件部分完全包围操作人员的头部且以气密的方式与衣服连接，而且至少在操作人员的视线方向上具有透明的前窗。特别优选地，头盔具有适配于头部形状的形状，特别是球形或球的一部分。如果至少前窗、优选整个头盔由双层壁的、被抽真空的窗材料形成，则被证明有利于头盔的内部的热隔离。特别优选地，提供由双层壁的被抽真空的材料制成的球或球的一部分。
头盔可有利地承担防护服的以下附加功能中的至少一个。根据一个变型，头盔可设有压力释放阀，在呼吸空气供给装置出现故障的情况下，经由所述压力释放阀可释放防护服中的任何过压。根据另一个变型，头盔可配备有窗加热器，以改善操作人员的可视性。窗加热器例如由透明加热材料、例如ITO(铟锡氧化物)制成。根据另一个变型，头盔可配备有后视镜，借此可提高操作人员的后视能力，且降低了对防护服的活动性的要求。而且，头盔可配备联接装置，防护服可经由所述联接装置通过供给线路与另一防护服或紧急供给装置连接。
如果衣服被分成经由铰接区域互连的腿、躯体和臂部分，则可获得本发明的另外的优点。腿和臂部分为衣服的细长部分，且可在膝盖和脚踝关节或肘部和手腕的区域处配备另外的铰接区域。铰接区域的提供产生的优点在于：在不损害操作人员在冷却室中的活动性的情况下对护套材料的挠性要求更低。
根据本发明的另一个变型，衣服配备有带装置，其优选绕着躯体部分，且可选地绕着腿部分的多个部分。有利地，外部支撑装置、例如保持绳索可与带装置连接。在紧急情况下，穿着防护服的操作人员可通过使用支撑装置以可靠的方式被拉出冷却室。而且，带装置可在正常操作过程中用于在防护服上绑着负载。
根据本发明的防护服可有利地配备有紧急供给装置，所述紧急供给装置包括处于防护服中的呼吸空气储存器和/或用于与外部供给装置连接的联接装置。呼吸空气储存器例如包括压缩空气瓶、加热器和位于压缩空气瓶与防护服的内部之间的阀控连接管路。呼吸空气储存器例如可集成在衣服的头盔中。
优选设置在头盔中的防护服的其他构件包括：用于照明防护服的周围环境的照明设备，用于探测氧气含量、温度和操作人员的生理特征的传感器装置，用于警告操作人员抵挡不利的操作状态的警报装置和/或用于由操作人员与冷却室内或外的其他助手无线或有线通信的通信装置。
根据本发明的防护服具有用于容纳操作人员的脚的鞋子。对用于冷却室中的鞋子在操作人员的机械和热保护方面具有特殊的要求，所述冷却室通常使用液氮从底部向上冷却。在这方面，鞋子具有至少一个以下的特征。提供至少4cm的厚度、特别是至少6cm的抬高鞋底。抬高鞋底使得可进行有效热隔离，且增大了从鞋子到在冷却室的底部中设有液氮的冷却装置的距离。可选地，抬高鞋底可配备有鞋底型廓部，所述鞋底型廓部使得可减小鞋子与底部之间的接触表面。而且，鞋子可配备有鞋底中空空间。所述鞋底中空空间包括处于鞋底中的被填充气体或被抽真空的区域。这有利地提高了鞋子的热隔离。而且，鞋子可设有防止机械受伤的保护层，例如使用陶瓷。
通常，鞋子的内部的尺寸被选择成对于脚在鞋子中的运动具有足够的空间，即使操作人员穿着热保护衣物。为了确保从腿或脚到防护服的腿部分和鞋子的可靠的负载传递，优选在腿部分或在鞋子中设有易曲折的适配元件，所述适配元件被构造成用于容纳操作人员的腿的或脚的一部分以及用于在防护服中提供支撑。
根据本发明的防护服可经由供给线路、特别是被加热的软管与外部呼吸空气供给系统连接。然而，优选的是这样的一种本发明的实施例，对于该实施例，呼吸空气源设置在防护服中。呼吸空气源适用于将可呼吸的空气供给到防护服的内部中。通常，呼吸空气源容纳在防护服的背部部分中。为了提供生理上可呼吸的空气，加热装置的一部分被构造成用于加热由呼吸空气源提供的空气。
呼吸空气源具有的另外的优点在于，防护服可被相对于冷却室中的环境的过压鼓起。过压可被选择成使生理呼吸条件在防护服中给定，且防护服的内部或防护服的部分在内部压力的作用下被展开(膨胀)。这有利地实现了附加的热隔离。替代性地，防护服可配备有与用于产生过压的呼吸空气源独立的压缩空气源。
优选地，根据本发明的防护服配备有用于容纳操作人员的手的至少一个手套。手套由隔热的手套材料制成，且设有手套电加热器和/或被供给加热介质的手套加热器。手套可牢固地与衣服连接或可与衣服分开。手套材料优选类似于护套材料构造。
手套在冷却系统中可与衣服独立地使用来操纵被冷却的物体。因此，手套为本发明的一个独立的主题。
所述至少一个手套包括至少两个、优选至少三个、特别是优选五个手指室，所述手指室可单独移动。有利地，所述至少一个手套允许在冷却室中抓持物体、例如样品容器。
优选地，所述至少一个手套的内部的尺寸被选择成至少使操作人员的手指、优选整个手可自由地在手套中移动。为了确保从手到要抓持的物体的负载传递，手套配备有保持元件，所述保持元件被构造成用于在手套中接收或支撑操作人员的手的一部分、手腕或前臂。有利地，手可在手套中移动，使得手指相对于手套处于不同的位置。在第一位置，手指可位于手套加热器的附近，优选位于手套的后侧。在第二位置，手指可位于手指部分的抓持侧，以抓持物体。
特别优选地，所述至少一个手套的手指室设有抓持区域，在所述抓持区域，与手套的其余区域相比，手套材料具有减小的厚度。抓持区域设置且尺寸被选择成在相邻手指之间可形成接触表面，就像用没有手套的手抓持物体那样。隔热手套材料在抓持区域中具有特别薄的设计，以便操作人员能够实现手指压力感测。抓持区域使得操作人员具有抓持物体的感觉。有利地，抓持区域在手套的外侧可具有被成型的表面。这使得可稳固地抓持甚至小的物体、例如样品管或类似物。
而且，所述至少一个手套特别优选地被构造成能经受内部压力，以在手套的内部中形成足够的空间来允许手指从手指与手套材料、特别是抓持区域接触的抓持位置移动到手指不与手套材料接触的加热位置。当与衣服的其余部分或冷却系统连接时，手套可被充气、例如被充填干燥的空气或暖和的空气而膨胀，以建立内部压力。
根据本发明的另一变型，所述至少一个手套可配备有用于样品承载器的接收部件。用于样品承载器的接收部件例如设置在手套的外侧上，且用于从搁架装置移除的样品承载器在传送到另一搁架装置或运送容器之前的临时储存。
根据本发明的防护服具有以下另外的优点。由于内部呼吸空气源被调温，防护服可用于空气中或纯氮氛围中的冷却室中。操作人员的手足的良好的活动性甚至在低温下，例如低至-190℃或更低的温度下也可获得。操作人员的生理温度可在防护服中得到保持。温度可由操作人员控制或通过控制单元自动调节。防护服允许操作人员快速放置或存放，这对于冷却系统的正常操作以及在损坏的情况下是有利的。所述至少一个手套为手提供了良好的抓持能力和可靠的生理调温。
附图说明
下面，通过参看附图描述本发明的其他细节和优点。附图如下：
图1A和1B：根据本发明的防护服的两个实施例；
图2：设有加热层的衣服的护套材料的示意性剖视图；
图3：设有加热介质回路的衣服的护套材料的示意性剖视图；
图4：衣服的护套材料的进一步的实施例的示意性剖视图；
图5A和5B：根据本发明的防护服的头盔的示意性剖视图；
图6A和6B：根据本发明的防护服的鞋子的示意性剖视图；
图7A和7B：根据本发明的手套的示意性剖视图；
图8A-8C：根据本发明的手套的进一步的特征的示意图；
图9：根据本发明的手套的抓持区域的协作；
图10：具有加热介质管路的手套加热器的示意图；
图11：根据本发明的手套在抓持区域的环境中的手套材料的示意性剖视图；
图12：根据图1B的防护服或根据图8C的手套上的铰接区域的细节的示意图；
图13：根据本发明的防护服的供给线路的示意图；以及
图14：根据本发明的防护服的供给和控制系统的总体说明图。
具体实施方式
图1A和1B示意性示出了根据本发明的防护服100的两个实施例。防护服100均包括由护套材料20(参看图2-4)制成的衣服10以及头盔40(参看图5)、鞋子50(参看图6)、带有呼吸空气源的背部部分60(参看图14)以及手套70(参看图7-11)。而且，防护服100包括示意性示出的加热装置30(参看图2-4)。衣服10包括用于容纳腿的两个腿部分11、用于容纳躯体的躯体部分12和用于容纳操作人员1的臂的两个臂部分13。护套材料20的具有进入开口的整个复合物以及在衣服10与头盔40之间的联接部被形成为气密性的。它们特别是不透湿气(水蒸汽)，以便在操作人员1穿上防护服100步入时使冷却室无冰和无霜。
图1A和1B中的实施例在护套材料20的特征和防护服100中的工作压力方面不同。根据图1A，护套材料20具有层结构，所述层结构具有彼此直接叠置的多个护套层。在这种情况下，没有提供可充气膨胀或被抽真空的中间层。护套层的材料和层顺序被选择成使由加热装置30提供的热量的大部分向内流动，而护套材料20向外升温，从而护套材料在冷却室中甚至在低温下保持挠性。为此所需的护套材料20的表面温度必须不大于0℃。许多可用的织物、塑料或硅树脂材料在-10℃--50℃的范围内仍是挠性的，从而，护套材料20的表面温度可在该范围内调节。根据图1A的实施例的优点在于，衣服的结构更薄、更简单和更容易，同时具有较低的技术花费。相反，不利的是，向周围环境的热损失增大，从而能量消耗增大。
根据图1B，防护服100形成增压服。当使用防护服100时，护套材料20中的和/或衣服10内的增大的内部压力被调节，使得护套材料20向外弯曲。在这种情况下，与根据图1A的实施例相比，护套材料20具有较大的壁厚。而且，护套材料20至少在冷却室中的低温下是刚性的。设有铰接区域14，以便尽管如此也确保穿着防护服100的操作人员的自由活动性。
衣服10和头盔40一起形成用于操作人员1的气密性护套。对于根据图1A的实施例，不是必须在常压下在冷却室中的冷氮气氛下产生压力稳定的密闭。因此，可通过沿着打开线16打断护套材料20为操作人员形成进入开口。护套材料20的邻近中断部位的重叠层设置在躯体部分12的前部区域中。重叠层可用紧固件、例如旋转式固定件、具有弹性的密封带的钩-环式紧固件彼此互连或分离，以打开或关闭进入开口。
根据图1B，通过衣服10的两部件式结构提供进入开口。护套材料20在腿部分11与躯体部分12之间被中断。刚性联接环17(虚线示出)位于相邻部分11、12的分界处。联接环17适于部分11、12的气密和压力密封联接。它们例如形成旋转式紧固件，且在联接环17之间设有密封层。
图1A和1B中示意性示出的加热装置30例如包括电加热层或加热介质回路的管路，这将在下面更详细地描述。加热装置的各个部分以分布的方式设置在衣服10中和/或背部部分60中。它们特别是定位在这样的区域中，在该区域中，当用于冷却室中时，相当大的热量流走，例如在腿部分和臂部分11、13处。电加热元件、例如加热层优选设置在鞋子50和手套70中。
头盔40在衣服10的上端处固定和气密地锁定在联接环18上。铰链可设置在联接环18的后侧上，头盔40可在解锁状态在铰链上向后翻转，以便于操作人员1从防护服100中出来。
背部部分60位于躯体部分12的后侧。背部部分60可类似于背包借助于带子与护套材料20牢固连接或与衣服10连接。呼吸空气源、用于加热呼吸空气的加热装置的一部分、电流源(特别是电池)、控制单元以及需要时的附加压缩空气源位于背部部分60中。背部部分60由隔热材料、例如涂覆有碳的织物、树脂泡沫复合物、玻璃绒复合材料、膨胀的聚苯乙烯形成，以保护所述构件免受过冷。
鞋子50和手套70可永久性地与衣服10连接。替代性地，也可使鞋子50和/或手套70与衣服10分离。在这种情况下，鞋子50和手套70设有联接元件(参看图7)，以实现与衣服10的气密连接以及需要时的压力密闭连接。鞋子50的前端(脚趾尖)被机械加强，且对与液氮接触不敏感。在这点上，鞋子50由如在用于低温箱的传统低温技术中所使用的塑料或陶瓷形成。
图1A还示出了可选地设置的带装置15。带装置15可嵌在护套材料20中或设置在护套材料20的表面上。防护服100中的操作人员1可与保持绳210固定或在损坏的情况下可从冷却室中升起，所述保持绳可固定在带装置15上。
根据图1A的防护服100的使用是这样的：首先头盔40向后翻转，且躯体部分12沿着打开线16打开。操作人员1进入衣服10中。在此，操作人员可穿平常的衣物或保暖织物(内衬织物)，例如内衬头饰(阴影示出)。在这之后，进入开口沿着打开线16关闭，头盔40向前翻转和在联接环18处闭合。同时，呼吸空气源在背部部分60中被操作，以便给操作人员1供给呼吸空气。在这种状态下，穿着防护服100的操作人员准备工作和准备进入冷却室中。
冷却室例如包括底部区域、侧壁和顶部区域，其中，冷却装置至少设置在底部区域中，以使用液氮冷却冷却室。侧壁通常被形成为封闭的(不具有门开口)。进入冷却室通过顶部区域中的开口进行。工作平台设置在底部区域中，穿着防护服100的操作人员可在工作平台上移动，以例如执行维护工作或取拿或存放样本容器。
根据图1B，相应地使操作人员1首先进入衣服10的腿部分11中，然后进入躯体部分12和臂部分13以及将头盔40戴上。防护服100在联接环17处气密性地和压力密闭地闭合。同时，呼吸空气源在背部部分60中投入工作，以便给操作人员1供给呼吸空气。
在背部部分60中提供电流源并不是强制性的。作为一种替代方式，可经由供给线路220与外部能量源连接，所述供给线路220在图1B中示意性地被示出，在图13中被更详细地示出。
图2A和2B示出了优选被提供用于根据图1A的防护服100的实施例的护套材料20的两种变型。在这两种情况下，护套材料20从外到内包括气密外皮21、稳定层22、具有热反射箔24的隔热层23、加热区域25、具有内皮27的储存层26和织物层28。操作人员1的体表(衣物表面)以附图标记2表示。
外皮21包括气密性复合材料，所述气密性复合材料包含织物、例如涂覆塑料网、玻璃绒、碳织物、层压箔和/或涂覆泡沫。外皮21的厚度例如为0.5mm-3mm。稳定层22同样是复合材料，其中嵌有机械稳定的栅格材料，例如塑料。稳定层22的厚度例如为0.1mm-2mm。例如厚度为3mm-10mm的隔热层23例如由聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、软木、玻璃泡沫颗粒、气凝胶、真空隔热面板、矿棉形成，其中，包括涂覆有铝的塑料箔的热反射箔24设置在隔热层23的内侧。加热区域25包括加热层，所述加热层均匀分布且层状地设置在护套材料20中。加热层经由电缆(未示出)被供电，所述电缆与背部部分60(参见图1)中的电流源连接和/或经由供给线路220与外部电流源连接。储存层26包括具有高的热容量的材料，例如，石蜡、蜡、镁复合材料、石墨层、聚苯乙烯泡沫、比热容大于1kJ/kg K的木材组分。它具有例如2mm-10mm的厚度。储存层26用作热缓冲和用于热分布。内皮27具有机械稳定功能。最后，织物层28由织物或毡构成，以尽可能舒适地设计操作人员1与护套材料20之间的内接触。
根据图2A，操作人员1的体表2与护套材料20的内侧直接接触。因此，体表2被护套材料20直接升温。相反，根据图2B，呼吸空气以大于冷却室中的外环境压力的压力供给到衣服10中。这样，护套材料20被充气鼓起，使得在护套材料20的内侧与操作人员1的体表2之间形成距离3(例如，几厘米)。通过在操作人员1与护套材料20之间提供距离3，具有热缓冲和衣服10内的热量均匀分布的优点。
图3A-3C示出了护套材料20的以及防护服100的一种修改变型，对于该变型，加热装置通过具有管路34、35的加热介质回路33形成。管路34、35形成至少一个封闭的环路。加热介质源和加热介质泵位于防护服100的背部部分60中(参看图1)，且在提供多个环路的情况下，用于向每个环路供给加热介质的星形分布装置也位于背部部分60中。加热介质回路33包括用于气体或液体加热介质的多个管路34、35。如果加热介质是液体、例如水、酒精或流体油，则加热介质的高热容量被证明是有利的。相比，防护服100的相对较高的重量和加热介质回路出现泄漏的情况下的损坏危险会是不利的。
如果衣服10由多个部件构成(参看图1B)，则在衣服10的组装状态下，管路在部件之间联接。为了避免在衣服10的部件分离状态下管路出现泄漏，管路设有阀，该阀防止液体流出。
护套材料20具有多层结构，所述多层结构具有气密性外皮21、稳定层22、承载热反射箔24的隔热层23、设置有管路34、35的加热区域25、内皮27和织物层28，如上参看图2A所述。管路34、35以分布的方式设置在护套材料20中。在腿和臂部分11、13中，管路34、35绕着操作人员1的末端以环形方式延伸，相反，在躯体部分12中，管路34、35绕着操作人员1的躯体以环形方式延伸。例如，为了单独地加热腿、躯体和臂部分11、12和13，可设置多个环路。至少一个环路与背部部分60中的加热介质加热器(参看图1)或外部加热器连接。
根据图3A，管路34、35被以如下方式布置：具有来自加热介质加热器的热加热介质的供给管路(管路34)与具有被冷却的加热介质的返回管路(管路35)交替。根据图3B，具有热的加热介质的供给管路(管路34)设置在加热区域25的内层中，而具有被冷却下来的加热介质的返回管路(管路35)设置在加热区域25的外层中。加热介质加热器以例如15℃-30℃的温度给送加热介质。
如果防护服100的进入开口根据图3C设置在躯体和臂部分12、13上方，可避免使用缆线连接和阀。在这种情况下，加热介质回路33可设置为封闭的管路系统，而在衣服10的护套材料20中没有中断。图3C还示出了用于向腿、躯体和臂部分11、12和13单独供给加热介质流的星形分配器36。
图4A和4B示出了在隔热和所需的加热功率降低方面是有利的护套材料20的修改变型。护套材料20包括外护套20.1和内护套20.2。它具有与图2A中的层序列类似的结构，其具有外皮21、稳定层22和第一隔热层23.1，该第一隔热层设有热反射箔24.1。而且，同样设有热反射箔24.2的第二隔热层23.2、和织物层28设置在护套材料20的向内指向的一侧。护套层的材料和尺寸可像参看图2所述那样选择。
填充气体(图4A)或被抽真空(图4B)的中间层29定位在第一和第二隔热层23.1、23.2之间。填充气体的中间层29的内表面通过稳定肋29.1被机械稳定。具有用于护套材料20的电阻式加热的加热层的加热区域25设置在中间层29的向外指向的内表面上。根据图4B，中间层29未被填充气体，而是形成有被抽真空的构件29.3(被抽真空的塑料模块)。在这种情况下，加热区域25设置在中间层29的内表面上。
图4A和4B的两个变型的特征在于，护套材料20具有减小的挠性或具有完全的刚性。在这种情况下，穿着防护服100的操作人员1的活动性通过铰接区域14(参看图1B)得到保证。
图5A和5B以示意性前视图(图5A)和侧剖视图(图5B)示出了根据本发明的防护服100的头盔40。头盔40包括由透明塑料、例如共聚物(弹性体)、醋酸纤维素、丙烯腈、聚苯乙烯制成的切掉一块的双层壁的球。球由外壁40.1和内壁40.2形成，所述外壁和内壁与联接环18连接。外壁和内壁40.1、40.2之间的空间被抽真空，以降低从头盔40的内部向外的热传导。头盔40的沿操作人员1的观看方向指向的前侧形成前窗41，所述前窗配备有窗加热器41.1。而且，内壁40.2的内表面被镜面化处理，使得热辐射在头盔40向内反射。
源自背部部分60中的呼吸空气源的被加热的呼吸空气经由隔热的供给管路45供给到头盔40中。如果提供了呼吸回路，呼吸也可经由具有阀(未示出)的口罩进行，使得有利地避免头盔40的内表面的雾气形成。
碰撞保护装置40.3设置在头盔40的上顶部，用于在机械碰撞时起着保护作用和用于容纳功能构件，例如发光装置40.4，例如，白光LED、用于无线通信的天线40.5以及压力释放阀42。如果头盔40中的呼吸空气压力意外地增大，可利用压力释放阀42实现泄压。而且，压力释放阀42设有紧急打开元件42.1。紧急打开元件可在损坏的情况下从外部被控制，例如以允许空气进入头盔40中。可从外部打开的窗(未示出)可被提供作为头盔40中的另一紧急开口。
头盔40还配备有紧急供给装置44。紧急供给装置44设置在头盔40的后侧(头后部)上。它包含压缩空气瓶44.1、加热筒44.2和阀控连接管路44.3。在背部部分60中的呼吸空气源出现故障的情况下(参看图1)，紧急供给装置44可被致动，以将调好温的呼吸空气经由连接管路44.3直接传导到头盔40中。通过压缩空气瓶44.1提供的呼吸空气的储备量足以紧急供给例如5分钟。如果需要较长的时间紧急供给，则借助于所需的外部紧急供给装置，经由喷嘴44.4从外部紧急供给装置执行呼吸空气供给，所述喷嘴与连接管路44.3连接。
头盔40的另外的功能元件包括麦克风40.6、耳用扬声器40.7、可通过操作人员1的头部的运动致动的紧急按钮40.8、以及后视镜40.9。
图6A和6B分别以鞋子的前部区域的示意性纵向剖视图(图6A)和以按比例缩小的示意性侧剖视图(图6B)示出了根据本发明的衣服10的鞋子50。鞋子50的设计对于操作人员的安全来说特别重要，因为鞋子50与冷却室中的最冷的表面直接接触。敞口的氮湖位于冷却室的底部上，例如位于隔热的槽中，该氮湖由栅格覆盖。穿着防护服100的操作人员1在栅格上行走。底部上的温度几乎等于液氮的温度，即近似-195℃。鞋子50被构造成能确保操作人员的脚4得到可靠保护，即使液氮从底部向上溅出，或在损坏情况下人们用鞋子50在液氮中行走。
隔热槽中的冷却室的冷却装置的氮湖通常具有不大于5cm的深度。因此，鞋子50配备有抬高鞋底51，且被设计成能使操作人员1的脚底5在底部以上距离h处，该距离h大于冷却装置的氮湖的深度。距离h例如大于5cm，特别是大于6cm。
而且，鞋子50的底侧以使鞋子50不能透过液氮的方式形成。因此，抬高鞋底51和鞋子50的上部区域由耐低温塑料、例如PTFE、陶瓷、玻璃复合物、碳层压物形成。阻止机械受伤的保护层53设置在鞋子50的表面上，该保护层例如由陶瓷、金属网或塑料网构成。
抬高鞋底51具有鞋底型廓部51.1(参看图6A)，步行平稳性通过该鞋底型廓部51.1得到改善，同时，与底部的接触表面被降低。被抽真空的空腔51.2设置在抬高鞋底中，以用于进一步的隔热。
热反射层54、例如涂覆铝的塑料箔和例如由聚合物泡沫制成的隔热层55设置在鞋子50内。在脚4的底侧上延伸且可选地还在脚4的侧面或上侧延伸的电加热层37(虚线示出)嵌在隔热层55中或设置在热反射层54的表面上。
隔热层55包括鞋子5的填充气体的内部56，以用于容纳脚4。内部56被形成得明显大于人脚空间所需的空间。通过这种方式，操作人员可另外穿加衬的织物且鞋子50可被具有不同的脚尺寸的人使用。然而为了使脚4在鞋子50中仅具有较低的活动性而实现良好的适配，挠性适配元件58设置在鞋子50的上部57中。适配元件58使脚4的上部分和/或较低的腿部得到足够保持，以允许在移动的情况下所需的力传递到鞋子50。在脚4下方，隔热层55变成鞋子嵌入件55.1，所述鞋子嵌入件由弹性热反射材料、例如涂覆金属的塑料箔、PTFE箔、毡层、泡沫层、玻璃层压物构成。鞋子嵌入件55.1用于脚4的隔热和提高鞋子50的适配性。
对于在冷却室中例如在维护工作过程中或当从货架取拿样品容器时穿着防护服的操作人员来说，使用手特别重要。操作人员使用手套70(参看图1)与冷表面直接接触。具有小尺寸的样品容器、例如具有几厘米的尺寸的样品管必须被手套安全抓住和保持。在这方面，需要手指的活动性，其中，从手指到样品容器的热传递同时要被最小化。
通常，根据本发明的手套适用于与防护服结合使用或替代性地在低至-200℃的温度下在常压下的冷却系统(例如，冷却箱或卧式冰柜)组合使用。在这点上，手套可与供给和控制系统连接，根据手套加热器的设计(特别是电阻式加热或加热介质回路)、手套材料的设计(特别是在压缩空气的作用下具有或不具有展开的选项)以及与防护服或冷却系统一起使用情况，所述供给和控制系统包括电流源或加热介质源、压缩空气源和传感器装置。压缩空气源与用于加热空气和干燥空气的加热装置的一部分连接，以及与用于设定流出手套的排出空气的流动控制装置连接。传感器装置优选在每个手指室和手背以及手套的手掌区域中包括温度传感器。而且，可提供用于探测手套中的空气压力和空气流动的传感器。传感器装置与警报装置连接，以便在手套中出现不利的操作状态可发出信号。加热装置与上面针对衣服中的加热装置所述相同地设计，下面将对此进一步详细地解释。所述特征通过根据本发明的手套70实现，所述手套70在图7-11中的优选实施例中示出。
根据图7A，具有多个手指室73的手套70由隔热手套材料71制成，所述隔热手套材料71形成用于容纳操作人员的手的内部空间。手套材料71通常是多层的，且结构上刚好与衣服的护套材料相同，且可选地不具有储存层。例如，隔热手套材料71从外到内包括不可透气的耐冷外皮71.1和至少一个隔热层71.2。外皮71.1包括复合材料，例如用粘合剂胶粘的织物。隔热层71.2例如由涂覆有金属的塑料、PTFE箔、碳复合材料、毡织物、石蜡或蜡复合材料和层压织物构成。用于将热辐射反射回到手套70中的热反射箔设置在隔热层71.2的内表面上。
与衣服的护套材料相比，隔热手套材料71可具有简化的结构和减小的隔热能力。然而，这对根据本发明的防护服的实际使用来说并不是关键的，因为与防护服的其余表面相比，手套70仅形成小的热源。
用于电阻式加热的加热层(加热箔)77设置在隔热手套材料71的内表面上。加热层77以使热量特别是传导到前臂、手掌和手指的周围的方式设置。可以在抓持手指(拇指、食指和中指)的前部分中实施仅用于手套70的顶侧(指向手背的一侧)的加热。
抓持区域74设置在用于抓持手指的手指室73的抓持表面上，在抓持区域中，与手套70的其余部分相比，隔热手套材料71具有低于1cm、特别是低于0.5cm的减小厚度。抓持区域74有利地使得：即使在低温下，也可使用手指压力感测，且操作人员可感觉到抓持。抓持区域74的外表面覆盖有有利于抓住样品容器的被成型的挠性材料。由于抓持区域74的所述成型，降低了样品容器滑掉的危险。
如同衣服10(参看图1)，也可从内侧升温隔热手套材料71，使得隔热手套材料71的外表面(外皮71.1)也保持挠性和柔性。外皮71.1的温度例如被调节到-10℃--60℃的范围内。
图7A和7B中示出的手套70的实施例具有示意性示出的联接元件76，所述联接元件76适于将手套70与衣服10(参看图1)的臂部分13连接起来。替代性地，如果手套设置在冷却系统上、例如为了在冷却箱中手动操纵样品，联接元件76以使操作人员可从外将他的手插入手套中的方式与冷却系统的外壁连接。而且，在这种情况下，存在经由联接元件76与用于向手套电加热器供电的外部电流源的连接。
手套70可与衣服10分离。从而，手套可根据在冷却室中的具有应用要求和操作人员的手的尺寸被有利地更换。用于样品容器、例如样品管的接收部件75设置在联接元件76上。接收部件75适配于所述样品容器的形状。例如，管状部件被提供用于容纳样品管(所谓的“吸管”)，而盒子或附连装置作为接收部件75被提供用于袋形样品容器。接收部件75具有的优点在于，样品容器可被临时地存放，其中，样品容器不是必须保持在手指之间，从而保持冷的状态。然而，与图7中所示的不同，手套70也可牢固地与衣服10的臂部分13连接。
图7B示出了手套70的一个实施例，该手套70与根据图1B的压力服组合使用。在这种情况下，用于气体流入(76.1)和流出(76.2)的管路位于联接元件76中。手套70被升温，且被流入的热气体(温度例如为25℃-35℃)充气膨胀。附加性地，加热层可设置在手套70、例如参照图7A描述的手套内。由于手套70中的过压，手可移动的填充气体的空间78形成在操作人员的手6和手套70的内表面之间。而且，保持元件72被提供用于在手套70中支撑操作人员的手6的一部分或前臂的一部分。保持元件72例如包括一个或多个环，所述一个或多个环在手腕区域中环绕手套70。保持元件72允许手6滑入和滑出，同时给手6提供足够的支撑，以允许手指抓持时传递力。
根据图7B的手套70的特殊优点在于，在手指尖过冷或其它任何损坏状态的情况下，操作人员的臂可被收回且可形成拳头(图7B中的虚线所示)。在这种情况下，过冷部位的快速加热是可能的。
与图示不同，用于气体流入(76.1)的管路可优选以这种方式形成：气体在手指尖与手指室73的端部之间的手套70的最外端流入手套70中，然后朝着手腕的方向沿着手指流动经过手，以实现手指和手的快速加热和在手指与手套之间具有合适的距离填充流动空气。在这种情况下，有利的是，除了压力，气体流量特别是在其流动方向上保持恒定。
根据本发明的手套70可作为三个手指式手套或作为五个手指式手套提供，如图8A和8B示意性所示。根据图8A，分别用于操作人员的拇指和食指的手指室73及用于操作人员的其余手指的另一手指室73被提供。加热装置30的部分设置在每个手指室73中。在示出的例子中，加热装置30包括加热介质回路，该加热介质回路具有用于供给被升温的加热介质的管路34和用于循环被冷却的加热介质的管路35，它们在分配器36处被分成三个环路。根据图8B，相应地提供五个手指室来容纳操作人员的每个手指。在这种情况下，加热装置30的管路34、35在分配器36处分成五个环路，它们分别在手套70的手背侧上延伸。
而且，图8A和8B示意性示出了压力管路接头76.3，所述压力管路接头76.3具有用于将压缩气体、例如压缩空气供给到手套70中的管路和用于使加压气体流出的管路。由于过压，操作人员的手可以移动的填充气体的空间(参看图7B)形成在操作人员的手与手套70的内表面之间。压力管路接头76.3途径联接元件76(参看图7B)，且与加压气体源连接。
图8C示意性示出了根据本发明的手套70也可配有铰接区域14，在这种情况下，所述铰接区域14在手套70的拇指上形成抓持线(折叠部)。抓持线例如以下面将参看图12描述的方式构造。根据手套70的一种修改变型，可省去用于形成拇指线的铰接区域。作为一种替代方式，手套材料可在拇指线的区域中被修改，以确保手套的挠性。例如，可在拇指线的区域中在手套材料的层复合物中提供中断部，例如，间隙或隔热层71.2的厚度减小的区域(参看图7A)。
图9和10示出了根据本发明的手套70的手指室上的抓持区域74的进一步的细节。根据图9，抓持区域74在用于容纳拇指和食指的手指室的部分上定位于放入手套70中的手的手指尖的区域中。抓持区域74以使它们在手套70闭合执行抓持操作时彼此相对地设置的方式定位。抓持区域74的特征在于，与手套其余部分相比，手套材料具有减小的厚度。这样，对于操作人员来说，在抓持区域74保留了触感。样本容器的例如安全保持得以确保，因为保持力被人工地控制，且可避免样品容器的任意意外的滑掉。
当手套受内部压力影响时，抓持区域74代表根据本发明的手套的特别重要的特征。手指室在手指内侧上形成有较薄的、被成型的材料，以用于灵活地抓持甚至小的物体。在与非常冷的外部固体接触的情况下，抓持区域74导致操作人员的位于接触区域的手指变凉。层以这种方式形成：在-200℃的固体的温度下也可保持数分钟的接触，而不会有问题。在保持的物体释放之后，操作人员的变冷的手指区域可被加热。根据本发明，该加热通过这种方式实现：在释放物体之后，由于手套中的内部压力，手指尖不再与手套材料接触，使得手指尖被手套中的内部介质包围加热且被迅速地加热。手套中的内部压力以这种方式选择：当抓持时，不必克服大的机械阻力来使得手指表面与护套材料接触。该手套手指原理对于重复抓持和放下物体、例如在低温冷库中使用的物体是特别有利的。
图10示出了手套70的一种变型，对于该手套70，手套加热器通过加热介质回路形成。根据图10以食指作为示例示出的抓持区域74在图11中以手套材料的示意性剖视图被放大示出。图11示出了手套材料中的抓持区域74，所述抓持区域74在该例子中被形成有气密性外皮71.3、稳定层71.4、具有热反射箔71.6的隔热层71.5、加热区域25、具有内皮71.8的储存层和织物层71.9。为了提供有效的抓持区域74，在手套材料中的储存层中留出空缺部就足够，该空缺部具有例如2cm的侧向膨胀尺寸。
可选地被提供用在根据本发明的防护服100上的铰接区域14(参看图1B和图8C)的更多细节示意性示于图12A和12B中。根据图12A，铰接区域14包括可移动的关节部分14.1。例如，对于肘关节，关节部分14.1位于臂部分的刚性的、管状构件13.1、13.2之间。关节部分14.1植入手套材料中，以形成手套70中的抓持线(参看图8C)。铰接区域14具有波纹管状连接结构。可相对彼此移动的肋14.2借助于挠性复合材料14.3连接到彼此。复合材料从外向内由气密性机械坚固的外皮14.4、机械联接层14.5、加热区域25和隔热层14.6构成。机械联接层14.5例如包括网状材料，肋14.2借助于所述网状材料彼此连接。加热区域25被提供用于铰接区域14的电阻式加热。这使得整个铰接区域本身可在低至-200℃的外部温度下移动。铰接区域中的热损失的增加可被接受，因为与衣服的整个表面相比它们具有低的尺寸以及因为它们的功能的重要性。可被提供用于衣服10上的其他铰接区域14、例如腿关节或手腕关节或手套的抓持线具有与图12所示相同的结构。
如果根据本发明的防护服经由供给线路(电缆、加热介质管路)与外部装置连接，则供给线路必须途径冷却室且必须对其进行保护防止低温破坏。这在图13中以电缆作为示例示意性示出。为了使得可容易接近冷却室的所有部分而没有在冷却室中绊跌的危险，供给线路优选被形成为可伸展的。这通过螺旋形状实现(图13A)。螺旋形的供给线路是弹性的，且其长度可适应在冷却室中使用的具体情况。为了保持供给线路的挠性和防止隔热材料和护套的任何破裂，供给线路220被电加热，如图13B中示意性所示。
电缆221位于供给线路220内，所述电缆嵌埋在电绝缘层222中。具有热反射箔(未示出)的加热层223设置在电绝缘层222的表面上。隔热层224位于加热层223的外侧上，所述隔热层由挠性护套层225包围，所述挠性护套层225耐受液氮。加热层223被通电流，使得供给线路220直到其表面的温度增大。
对供给线路220的加热优选通过背部部分60(参看图1)中的电流源执行。这有利地确保挠性供给线路220在冷却室中的永久有效性。其他线路、例如压力管路、液体管路或真空管路具有与图13B所示相同的结构。
图14示出了用于根据本发明的防护服100的供给和控制系统的总体视图，操作人员利用该防护服100可在低至例如-200℃的温度下在常压下在冷却室中工作。控制单元80位于防护服100上，利用该控制单元可发出信号，且可对防护服100的多个部分执行设定操作。供给和控制系统在图中被示为包绕着防护服100，其中，线示意性地表示与防护服100的连接(信号连接和/或材料连接)。
优选被提供用于操作防护服100的供给和控制系统包括电源61(电池)、加热装置30和呼吸空气源62。电源61热隔离地设置在背部部分60(参看图1)中且具有一电容量，所述电容量对于加热器和防护服工作15-60分钟足够。提供了经由供给线路220与例如冷却室或邻近操作间中的外部电源的连接。这使得可节省或对内部电源61进行充电或可为特定的应用场合提供附加的能量。加热装置30包括集成在防护服中的加热元件、和加热器控制单元，所述加热元件被以电的方式或利用加热介质操作。
呼吸空气源62同样热隔离地设置在背部部分60中(参看图1)。呼吸空气源62以及呼吸空气管路和阀同样被热隔离，如果需要还被设置成可加热。优选地，呼吸空气源62基于压缩空气系统或去除CO2和供给氧气的循环系统。呼吸空气利用加热装置30的一部分被调温，如果需要还使用防护服100中的传感器和控制电路。
如果防护服100被设计为压力服(图1B)，另外的压缩空气源63位于背部部分60中(参看图1)。可充气膨胀的中间层29通过压缩空气源63被供给空气，以用于护套材料20中的热隔离(参看图4A)。而且，压缩空气源63可与加热介质回路关联。另外，可提供用于压力产生或液体回路的泵入或用于真空产生的装置65。
头盔40连接有具有天线40.5的无线电系统，以用于外部空间和冷却室中的其他人员通信，头盔40还连接有照明装置40.4、照相装置40.10和用于无线电话通信的麦克风40.6。
而且，防护服具有传感器装置90，所述传感器装置90具有外部传感器91(温度、氧气含量)和位于各种位置(手足、躯体区域、头部)处的内部传感器92(温度、压力、氧气含量、剩余时间、警报信号、声音广播)。特别地，鞋子以及在此的鞋底配备有温度传感器。
当利用传感器装置90记录到相对于正常状态出现了不允许的偏离，警报装置64向操作人员以及向外发出警报(警报信号或讯息)。警报例如可在头盔40的前窗41中显示或反射到其中和/或通过声音方式传送到操作人员。因此，操作人员可自动地接收到如何行动的指令，例如立即离开冷却室、起动紧急供给装置或连接到外部能量源或压力气体供给装置。
系统构件的失效在冷却室中的极端条件下将快速地导致威胁生命的状况。在氮冷却的室的情况下，操作人员处于不能呼吸的外部气氛下。因此，呼吸空气供给装置的任何失效会立即产生严重的结果。仅是用于呼吸空气的调温系统的失效就会威胁生命。防护服加热系统的失效也具有类似的结果。因此，材料在低至-100℃的温度下变成刚性的，使得活动性受到大大地限制或移动会引起机械破坏。为了避免这些危险，提供了紧急供给装置44，所述紧急供给装置在图14中被示意性地示出，且例如在头的后部的区域中集成在头盔40中(参看图5B)。紧急供给装置44可替代性地附连到防护服的另一部位(例如，带子)。该系统利用热隔离和其自己的调温系统提供了大约5分钟的呼吸空气的紧急供给，以及为无线电话、照明和防护服的最重要的元件(例如，关节、脚)的加热提供电能供给。而且，用于不同情况下的指令以预定程序存储，所述指令可经由无线电向外传送以及经由语言和头盔中的喇叭向处于危险下的人员传送。
通常，同时至少两个人处于冷却室中。防护服中存在允许失效的防护服供给系统通过第二防护服供给的联接元件。在使用紧急供给装置44的情况下，处于危险中的人员可在宣布或显示的剩余时间内自救，或冷却室中的人员以及外部人员可接近该处于危险中的人员，或可启动营救系统。
以上描述、权利要求书和附图中公开的本发明的特征单独地以及它们的组合对于实施本发明的各种设计均重要。

Claims (16)

1.一种防护服(100)，其用于冷却室中的操作人员(1)，包括：
-衣服(10)，其适于容纳操作人员(1)，以及
-加热装置(30)，其连接到衣服(10)，且适于加热防护服(100)的内部，
其特征在于，
-衣服(10)具有隔热的气密性护套材料(20)，
-衣服(10)具有适用于将可呼吸的空气供给到防护服中的呼吸空气源(62)，或具有用于与外部呼吸空气供给系统连接的供给管路，并且
-衣服(10)配备有头盔(40)，
其中
-防护服(100)适用于温度低于–90℃的冷却室中，所述冷却室利用液氮或液氮的蒸汽冷却。
2.如权利要求1所述的防护服，其特征在于，
-加热装置(30)包括具有加热层(77)的电阻式加热器，所述加热层分布地设置在衣服(10)中。
3.如前面权利要求中任一所述的防护服，其特征在于，
-加热装置(30)包括用于气态或液态加热介质的加热介质回路(33)，所述加热介质回路设置在衣服(10)中，其中
-加热介质回路(33)包括多个管路(34，35)，所述多个管路分布地设置在衣服(10)中。
4.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-护套材料(20)具有多层结构，且从外到内包括气密性外皮(21)、稳定层(22)、隔热层(23)、和加热区域(25)，加热装置(30)的至少部分设置在加热区域(25)中，和/或
-护套材料(20)包含被充填气体或被抽真空的至少一个中间层(29)。
5.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-加热装置(30)嵌埋在护套材料(20)中，且护套材料(20)的热传导特性选择成使由加热装置(30)释放的热量的大部分传导到防护服(100)的内部中、而其余热量在向外的方向上加热护套材料(20)，以使护套材料在低于-90℃的环境温度下保持挠性。
6.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-衣服(10)包含带装置(15)，支撑装置能够与所述带装置联接，和/或
-衣服(10)在前侧具有进入开口，护套材料(20)的层在所述进入开口处交搭。
7.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-防护服(100)包含紧急供给装置，所述紧急供给装置包括呼吸空气储存器、和用于外部供给装置的联接装置中的至少一个。
8.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-头盔(40)具有由双层壁的、可被抽真空的窗材料制成的前窗(41)、压力释放阀(42)、窗加热器(41.1)和后视镜(40.9)中的至少一个。
9.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-衣服包括经由铰接区域(14)连接的腿部分、躯体部分和臂部分(11、12、13)，
-衣服(10)配备有鞋子(50)，所述鞋子具有抬高鞋底(51)、阻止机械受伤的保护层(53)、鞋底中空空间和挠性适配元件(58)中的至少一个，和/或
-衣服(10)设有由隔热手套材料(71)制成的至少一个手套(70)，以及所述至少一个手套(70)包含手套加热器。
10.如权利要求1或2所述的防护服，其特征在于，
-加热装置(30)的一部分被构造成用于加热由呼吸空气源(62)供给的空气。
11.如权利要求9所述的防护服，其特征在于，
-衣服(10)设有所述至少一个手套(70)，并且
-所述至少一个手套(70)配备有保持元件(72)，所述保持元件被构造成用于固定处于所述至少一个手套(70)中的操作人员的手或前臂的一部分，其中，
-所述至少一个手套(70)的其余内部的尺寸被选择成使操作人员(1)的手指能在手套(70)中自由移动。
12.如权利要求9所述的防护服，其特征在于，
-衣服(10)设有所述至少一个手套(70)，并且
-抓持区域(74)设置在所述至少一个手套的手指室(73)上，在所述抓持区域，与手套(70)的其余区域相比，手套材料(71)具有减小的厚度。
13.如权利要求12所述的防护服，其特征在于，
-抓持区域(74)在手套(70)的外侧上具有被成型的表面。
14.如权利要求9所述的防护服，其特征在于，
-所述至少一个手套(70)被构造成能被内部压力鼓起，使得在手套(70)的内部中形成足以允许手指从手指与手套材料接触的抓持位置移动到手指不与手套材料接触的加热位置的空间。
15.如权利要求4所述的防护服，其特征在于，
所述隔热层(23)具有热反射箔(24)。
16.前面权利要求中任一所述的防护服用于保护操作人员的用途，所述操作人员处于温度低于–90℃的冷却室中。
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