DE102011010119A1 - Schutzanzug zur Verwendung in einem Kühlraum - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Schutzanzug zur Verwendung für eine Bedienperson in einem Kühlraum, insbesondere in einer Kühlanlage zur Kryokonservierung biologischer Proben. Die Erfindung betrifft auch einen Handschuh zur Verwendung mit dem Schutzanzug oder in einer Kühlanlage zur Kryokonservierung biologischer Proben. Anwendungen der Erfindung sind beim Betrieb von Kühlanlagen für eine Langzeitlagerung von Proben im gekühlten Zustand, insbesondere bei der Kryokonservierung biologischer Proben, gegeben.
- Es ist bekannt, biologische Proben für Konservierungszwecke im gefrorenen Zustand in einer Kühlanlage, z. B. in einer Kryobank, zu lagern (Kryokonservierung). Kryobanken werden typischerweise bei Temperaturen unter –80°C, insbesondere einer Temperatur unter der Umkristallisierungstemperatur von Wassereis (–138°C), betrieben. Sie enthalten ein Kühlmittelreservoir mit flüssigem Stickstoff (Temperatur: rd. –195°C) und eine Vielzahl einzelner Tanks (so genannte Kryotanks, meist Dewar-Gefäße aus doppelwandigem Stahl). Die Kryotanks stehen in Räumen bei Normaltemperatur (Raumtemperatur), in denen sich Bedienpersonen ohne besondere Schutzmaßnahmen aufhalten können. Herkömmliche Kryobanken mit einzelnen Kryotanks haben Nachteile, wenn große Probenmengen, wie zum Beispiel zehntausend bis zu einer Millionen oder mehr Proben kryokonserviert werden sollen. Es treten Beschränkungen für die Effektivität des Kryotank-Betriebs, für die Bereitstellung konstanter Kühlbedingungen und für die Automatisierung beim Betrieb der Kryobank, insbesondere der Probenhandhabung auf. Zur Überwindung dieser Beschränkungen besteht das Interesse, die herkömmlichen Kryotanks durch größere Lagereinheiten zu ersetzen.
- Eine ausgedehnte Kühlanlage, die für die Kryokonservierung biologischer Proben geeignet ist, wird von den Erfindern der vorliegenden Erfindung in einer weiteren Patentanmeldung (unveröffentlicht am Prioritätstag der vorliegenden Erfindung) beschrieben. Die Kühlanlage umfasst einen Kühlraum und eine Kühleinrichtung, die zur Kühlung, des Kühlraums mit flüssigem Stickstoff vorgesehen ist. Obwohl die Kühlanlage im Normalbetrieb voll- oder halbautomatisch arbeitet, d. h. keine Personenbegehung erforderlich ist, muss im Wartungs- und Havariefall eine Begehung durch Bedienpersonen möglich sein. Ohne Schutzmaßnahmen können Menschen Räume mit Temperaturen unter –70°C jedoch nicht betreten, da Erfrierungen der Haut, der Augen und der Lunge unvermeidbar wären und bereits nach kurzer Zeit zu lebensgefährlichen Zuständen führen würden. Beispielsweise ist bekannt, dass an den Kältepolen der Erde bei Temperaturen unterhalb –60°C körperliche Aktivitäten des Menschen mit einem kräftigen Einatmen zu Erfrierungen an den Lungenbläschen führen.
- Es sind zwar Schutzmaßnahmen für Menschen in lebensfeindlicher Umgebung bekannt, wie zum Beispiel Raumanzüge für die Verwendung im Weltall. Raumanzüge sind jedoch für Kühlanlagen ungeeignet. So erfordern Raumanzüge eine Kühlung des Astronauten, da im freien Raum wegen der fehlenden Konvektion eine Überhitzung im Anzug droht.
- Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Schutz einer Bedienperson in einer Kühlanlage zur Kryokonservierung biologischer Proben bereitzustellen, wobei Nachteile und Beschränkungen herkömmlicher Schutzmaßnahmen überwunden werden.
- Diese Aufgabe wird durch einen Schutzanzug mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Gemäß der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch die allgemeine technische Lehre gelöst, einen Schutzanzug, insbesondere für eine Bedienperson in einem Kühlraum mit einer Temperatur unter –100°C, insbesondere unter –150°C, z. B. –190°C oder darunter, bereitzustellen, der einen Körperanzug zur Aufnahme der Bedienperson und eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Körperanzugs umfasst. Der Schutzanzug ist zur Verwendung in einem Kühlraum angepasst, der insbesondere mit flüssigem Stickstoff oder Dampf des flüssigen Stickstoffs gekühlt ist. Gemäß der Erfindung ist der Körperanzug aus einem thermisch isolierenden Mantelmaterial (Hüllmaterial) hergestellt. Das Mantelmaterial bildet eine gasdichte Hülle für die Bedienperson. Die Heizeinrichtung ist mit dem Körperanzug verbunden und mit der Wärmeleitfähigkeit des Mantelmaterials so abgestimmt, dass im Inneren des Körperanzugs eine physiologisch akzeptable Temperatur (Temperatur oberhalb von –30°C, insbesondere oberhalb –10°C, z. B. 0°C oder darüber) bereitgestellt wird. Die Heizeinrichtung oder Teile von dieser sind mit dem Mantelmaterial des Körperanzugs verbunden, so dass dieses unmittelbar durch die Heizeinrichtung temperierbar ist. Die Erfinder haben festgestellt, dass mit der Kombination aus thermisch isolierendem Mantelmaterial und einer mit diesem verbundenen Heizeinrichtung ein Schutzanzug bereitgestellt werden kann, der selbst bei extrem niedrigen Temperaturen in einem Kühlraum, der mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird einen zuverlässigen Schutz für eine Person im Schutzanzug bietet. Der Schutzanzug liefert eine vollständige und sichere Wärmeisolation des gesamten Körpers der Bedienperson. Gleichzeitig wird die Wärmeabgabe von der Bedienperson in den Kühlraum minimiert. Die Bedienperson kann im Schutzanzug eine normale Kleidung, Laborkleidung oder auch wärmende (gefütterte) Textilkleidung tragen.
- Die Heizeinrichtung erfüllt eine Doppelfunktion, indem erstens eine ausreichende Temperatur im Inneren des Körperanzugs bereitgestellt wird und zweitens das Mantelmaterial und/oder weitere Teile des Körperanzugs, wie z. B. Gelenkbereiche so erwärmt werden können, dass bei der geringen Temperatur im Kühlraum eine ausreichende Flexibilität gegeben ist, um die Beweglichkeit der Bedienperson im Kühlraum zu gewährleisten.
- Der erfindungsgemäße Schutzanzug bietet einen Schutz des gesamten Körpers der Bedienperson, insbesondere der Beine, Füße, Arme und Hände gegen Auskühlung, selbst im Fall eines direkten Kontakts der Außenseite des Schutzanzugs mit flüssigem Stickstoff. Die Bedienperson kann sich im Schutzanzug im Kühlraum frei bewegen und den Schutzanzug autonom nutzen. Die Benutzung im Kühlraum ist für eine Dauer von mindestens 10 Minuten, insbesondere mindestens 30 Minuten, wie z. B. 60 Minuten oder länger möglich.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Heizeinrichtung eine elektrische Widerstandsheizung. Die Widerstandsheizung lässt sich vorteilhafterweise einfach in das Mantelmaterial des Körperanzugs einbetten oder auf dessen innerer Oberfläche positionieren. Die Widerstandsheizung hat ferner Vorteile in Bezug auf die Energieversorgung über eine elektrische Leitungsverbindung mit einer internen und/oder einer externen Stromquelle und eine kurze Ansprechzeit bei der Änderung der Temperatur im Körperanzug. Besonders bevorzugt umfasst die elektrische Widerstandsheizung Heizschichten, die im Körperanzug verteilt positioniert sind. Heizschichten umfassen schichtförmige Widerstandsmaterialien, wie z. B. metallische Legierungen, Wolfram, mit Heizwiderständen bedampfte Kunststofffolien, oder Indium-Zinnoxid-Schichten. Heizschichten haben den Vorteil, den Tragekomfort für die Bedienperson minimal zu beeinträchtigen.
- Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann die Heizeinrichtung einen Heizmittelkreislauf umfassen, der sich in den Körperanzug erstreckt. Der Heizmittelkreislauf ist in das Mantelmaterial des Körperanzugs eingebettet oder auf dessen innerer Oberfläche positioniert und mit einer internen und/oder externen Heizmittelquelle für ein gasförmiges oder flüssiges Heizmittel, wie z. B. Luft oder Silikonöl, verbunden. Die Verwendung des Heizmittelkreislaufs kann Vorteile in Bezug auf die Effektivität der Heizung und eine gleichmäßige Verteilung der Wärme im Körperanzug haben. Besonders bevorzugt umfasst der Heizmittelkreislauf eine Vielzahl von Leitungen, die im Körperanzug verteilt angeordnet sind und eine oder mehrere Ringleitungen (Teilkreisläufe) bilden.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mantelmaterial mehrschichtig aus mindestens zwei Mantelschichten (Lagen) aufgebaut. Der mehrschichtige Aufbau hat Vorteile in Bezug auf die Anpassung des Mantelmaterials an eine mechanische Schutz- und Abdichtungsfunktion und an eine thermische Isolationsfunktion. So kann eine äußere Mantelschicht aus einem Material gebildet sein, dass für die Abdichtung und den mechanischen Schutz ausgebildet ist, während eine weitere, innere Mantelschicht eine Isolationsschicht bildet. Besonders bevorzugt ist ein Aufbau, bei dem die äußerste Mantelschicht eine gasdichte Außenhaut, z. B. aus Polymeren, z. B. PTFE, Metallbedampfungen, Silikonbeschichtung, Keramik oder Lacken, umfasst, unter der nach innen eine Stabilisierungsschicht, z. B. aus Textilgeweben, Metallgeweben und -netzen, Zelluloseverbünden, Kunststoffnetzen, Kohlenstoffgeweben, reißfesten Folien, Gummi oder Kombinationen dieser Materialien, und die Isolationsschicht, z. B. aus Polymerschaum, Polystyrol, Silikonschaum, Glaswolle, Vakuumdämmplatten, Holz, Kork, Mineralwolle, Puder, folgen. Ein Heizbereich kann eine gesonderte, innerste Mantelschicht bilden, wobei im Heizbereich zumindest Teile der Heizeinrichtung, wie z. B. die Heizschichten oder die Leitungen des Heizmittelkreislaufs angeordnet sind. Die Isolationsschicht kann optional mit einer Wärmereflektionsfolie, z. B. einer mit einem Metall beschichteten Kunststofffolie ausgestattet sein. Das Mantelmaterial kann insbesondere auf seiner Außenseite noch weitere Schichten tragen.
- Typischerweise ist die Isolationsschicht aus einem Kunststoffmaterial mit einer Wärmeleitfähigkeit unterhalb von 0,1 bzw. 0,05 W/(m·K) gebildet.
- Vorteile für eine besonders effektive thermische Isolation des Inneren des Körperanzugs können sich gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ergeben, wenn alternativ oder zusätzlich zu der Isolationsschicht eine weitere, gasgefüllte oder evakuierte Zwischenschicht vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung enthält das Mantelmaterial mindestens eine aufblasbare oder evakuierte Zwischenschicht, die vorzugsweise innen oder außen an den Heizbereich angrenzend angeordnet ist.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Mantelmaterial des Körperanzugs biegsam. Vorteilhafterweise wird damit die Beweglichkeit der Bedienperson erleichtert. Die Biegsamkeit wird bei jeder Temperatur im Kühlraum realisiert, indem mindestens die äußeren Schichten des Mantelmaterials aus einem bei –200°C biegsamen Kunststoff gebildet sind und/oder durch die Heizeinrichtung auf eine Temperatur oberhalb von –200°C erwärmt werden, bei der die äußeren Schichten des Mantelmaterials biegsam sind.
- Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Mantelmaterial des Körperanzugs starr, wobei Teile des Körperanzugs über Gelenkbereiche verbunden sind. Vorteilhafterweise werden in diesem Fall weniger Anforderungen an die Materialien der äußersten Mantelschichten und/oder deren Heizung gestellt. Allerdings müssen ggf. die Gelenkbereiche geheizt werden, um bei einer tiefen Temperatur flexibel zu bleiben.
- Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, insbesondere bei Verwendung eines biegsamen Mantelmaterials oder im Material der Gelenkbereiche, sind die Position der Heizeinrichtung im Schichtverbund und die thermische Leitfähigkeit der verwendeten Materialien so gewählt, dass ein Wärmestrom von der Heizeinrichtung zum größten Teil nach innen fließt und zu einem geringeren Teil nach außen fließt. Mit anderen Worten, mehr als die Hälfte, vorzugsweise mehr als 75% des Wärmestroms fließt nach innen, während der übrige Wärmestrom nach außen fließt und die äußeren Mantel- oder Gelenkbereichsschichten erwärmt. Die Heizeinrichtung wird mit einer derartigen Leistung betrieben, dass im Inneren des Schutzanzugs die physiologisch akzeptable Temperatur erreicht und die äußeren Mantel- oder Gelenkbereichsschichten auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der diese selbst bei einer Umgebungstemperatur unterhalb von z. B. –90°C biegsam sind.
- Die Position der Heizeinrichtung kann beispielsweise so gewählt sein, dass diese auf der inneren Oberfläche des Mantelmaterials angeordnet ist. In diesem Fall kann das Innere des Schutzanzugs besonders effektiv erwärmt werden. Zur Erhaltung der Biegsamkeit der äußeren Mantelschichten würde das Mantelmaterial mit einer geringen Dicke gewählt werden. Bei dieser Variante ergibt sich ein erhöhter Energieverbrauch der Heizeinrichtung, wobei jedoch aufgrund der geringen Dicke des Mantelmaterials ein geringes Gewicht des Schutzanzugs und dessen leichte Beweglichkeit erreicht wird.
- Alternativ kann die Heizeinrichtung in der Tiefe des Mantelmaterials eingebettet sein. Auch in diesem Fall können die nach innen oder außen fließenden Anteile des von der Heizeinrichtung abgegebenen Wärmestroms so gewählt sein, dass die äußeren Mantelschichten und das Innere des Schutzanzugs effektiv gewärmt werden und dennoch eine gute thermische Isolation der Bedienperson gegenüber der Umgebung erhalten bleibt.
- Vorzugsweise ist der Körperanzug mit Biegsamkeit des Mantelmaterials an einer Vorderseite mit einer Einstiegsöffnung versehen, an der Schichten des Mantelmaterials einander überlappend angeordnet sind. Beim mehrschichtigen Aufbau des Mantelmaterials ist ein stufenförmiger Überlappungsbereich vorgesehen. Bei einem Körperanzug mit starrem Mantelmaterial und Gelenkbereichen ist die Einstiegsöffnung vorzugsweise in einem Schulterbereich oder einem Rumpfbereich des Körperanzugs vorgesehen. In den Verbindungsbereichen können starre oder biegsame Verbindungselemente vorgesehen sein, die beim Zusammenfügen arretieren und das Innere des Schutzanzugs abdichten.
- Vorteilhafterweise kann der Körperanzug des erfindungsgemäßen Schutzanzugs mit einem Helm ausgestattet sein. Der Helm ist am oberen Teil des Körperanzugs angeordnet und für einen gasdichten Einschluss der Bedienperson an ihrem Kopf eingerichtet. Der Helm umfasst ein mechanisch stabiles, den Kopf der Bedienperson vollständig umgebendes und mit dem Körperanzug gasdicht verbundenes Bauteil, das mindestens in Sichtrichtung der Bedienperson eine durchsichtige Frontscheibe aufweist. Besonders bevorzugt hat der Helm eine Form, die an die Form des Kopfes angepasst ist, insbesondere die Form einer Kugel oder eines Kugelabschnitts. Wenn mindestens die Frontscheibe, vorzugsweise der gesamte Helm, aus einem doppelwandigen, evakuierten Scheibenmaterial gebildet ist, ergeben sich Vorteile für die thermische Isolation des Inneren des Helms. Besonders bevorzugt ist eine Kugel oder ein Kugelabschnitt aus einem doppelwandigen, evakuierten Material vorgesehen.
- Vorteilhafterweise kann der Helm mindestens eine der folgenden Zusatzfunktionen des Schutzanzugs übernehmen. Gemäß einer Variante kann am Helm ein Überdruckventil vorgesehen sein, über das im Fall einer Fehlfunktion der Atemluftversorgung ein Überdruck im Schutzanzug abgebaut werden kann. Gemäß einer weiteren Variante kann der Helm mit einer Scheibenheizung ausgestattet sein, um die Sicht der Bedienperson zu verbessern. Die Scheibenheizung besteht z. B. aus einem transparenten Heizmaterial, wie z. B. ITO (Indium-Zinnoxid). Gemäß einer weiteren Variante kann der Helm mit einem Rückspiegel ausgestattet sein, wodurch die Sicht für die Bedienperson nach hinten verbessert und die Anforderungen an die Beweglichkeit des Schutzanzugs vermindert werden. Des Weiteren kann der Helm mit einer Kopplungseinrichtung ausgestattet sein, über die der Schutzanzug über eine Versorgungsleitung mit einem weiteren Schutzanzug oder einer Notversorgungseinrichtung verbunden werden kann.
- Weitere Vorteile der Erfindung können sich ergeben, wenn der Körperanzug in Bein-, Rumpf- und Armteile unterteilt ist, die über die Gelenkbereiche verbunden sind. Die Bein- und Armteile sind langgestreckte Abschnitte des Körperanzugs, die im Bereich des Knies und des Sprunggelenks oder des Ellbogens und des Handgelenks mit weiteren Gelenkbereichen ausgestattet sein können. Die Bereitstellung der Gelenkbereiche hat den Vorteil, dass an die Biegsamkeit des Mantelmaterials geringere Anforderungen gestellt werden können, ohne die Beweglichkeit der Bedienperson im Kühlraum zu beeinträchtigen.
- Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist der Körperanzug mit einer Gurteinrichtung ausgestattet, die vorzugsweise das Rumpfteil und optional Teile der Beinteile umgibt. Vorteilhafterweise kann mit der Gurteinrichtung eine externe Trägereinrichtung, wie z. B. ein Halteseil, gekoppelt werden. Im Notfall kann die Bedienperson im Schutzanzug mit Hilfe der Trägereinrichtung zuverlässig aus dem Kühlraum gezogen werden. Des Weiteren kann die Gurteinrichtung beim normalen Betrieb zum Anhängen von Lasten am Schutzanzug verwendet werden.
- Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Schutzanzug mit einer Notversorgungseinrichtung ausgestattet sein, die ein Atemluftreservoir im Schutzanzug und/oder eine Kopplungseinrichtung zur Verbindung mit einer externen Versorgungseinrichtung umfasst. Das Atemluftreservoir umfasst z. B. eine Druckluftflasche, eine Heizpatrone und eine ventilgesteuerte Verbindungsleitung zwischen der Druckluftflasche und dem Inneren des Schutzanzugs. Das Atemluftreservoir kann z. B. in den Helm des Körperanzugs integriert sein.
- Weitere Komponenten des Schutzanzugs, die vorzugsweise im Helm angeordnet sind, umfassen eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der Umgebung des Schutzanzugs, eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des Sauerstoffanteils, der Temperatur und/oder von physiologischen Eigenschaften der Bedienperson, eine Alarmeinrichtung zur Warnung der Bedienperson vor unerwünschten Betriebszuständen und/oder eine Kommunikationseinrichtung zur drahtlosen oder drahtgebundenen Kommunikation der Bedienperson mit weiteren Hilfspersonen im oder außerhalb des Kühlraums.
- Der erfindungsgemäße Schutzanzug weist Schuhe zur Aufnahme der Füße der Bedienperson auf. An die Schuhe werden für die Verwendung in Kühlräumen, die typischerweise vom Boden her unter Verwendung von flüssigem Stickstoff gekühlt werden, besondere Anforderungen in Bezug auf den mechanischen und thermischen Schutz der Bedienperson gestellt. Hierzu weisen die Schuhe mindestens eines der folgenden Merkmale auf. Es sind Plateausohlen mit einer Dicke von mindestens 4 cm, insbesondere mindestens 6 cm vorgesehen. Die Plateausohlen bieten die Möglichkeit einer effektiven thermischen Isolation und vergrößern den Abstand der Schuhe von einer im Boden des Kühlraums vorgesehenen Kühleinrichtung mit flüssigem Stickstoff. Optional können die Plateausohlen mit Sohlenprofilen ausgestattet sein, die eine Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Schuh und dem Boden erlauben. Des Weiteren können die Schuhe mit Sohlenhohlräumen ausgestattet sein. Diese umfassen gasgefüllte oder evakuierte Bereiche in den Sohlen. Vorteilhafterweise wird damit die thermische Isolation der Schuhe verbessert. Des Weiteren können die Schuhe mit Schutzschichten gegen mechanische Verletzungen, z. B. unter Verwendung von Keramik ausgestattet sein.
- Typischerweise ist der Innenraum der Schuhe so dimensioniert, dass ausreichend Platz für eine Bewegung des Fußes im Schuh, selbst wenn die Bedienperson eine Wärmeschutzkleidung trägt, gegeben ist. Um dennoch eine zuverlässige Kraftübertragung vom Bein oder Fuß auf das Beinteil und den Schuh des Schutzanzugs zu gewährleisten, sind vorzugsweise im Beinteil oder im Schuh biegsame Anpassungselemente vorgesehen, die für eine Aufnahme eines Teils des Beines oder des Fußes der Bedienperson und eine Unterstützung im Schutzanzug konfiguriert sind.
- Der erfindungsgemäße Schutzanzug kann über eine Versorgungsleitung, insbesondere eine geheizte Schlauchleitung, mit einer externen Atemluftversorgung verbunden sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der im Schutzanzug eine Atemluftquelle vorgesehen ist. Die Atemluftquelle ist zur Zufuhr von atembarer Luft in das Innere des Schutzanzugs eingerichtet. Typischerweise ist die Atemluftquelle in einem Rückenteil des Schutzanzugs untergebracht. Zur Bereitstellung physiologisch atembarer Luft ist ein Teil der Heizeinrichtung zur Erwärmung der von der Atemluftquelle bereitgestellten Luft konfiguriert.
- Die Atemluftquelle hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Schutzanzug mit einem Überdruck im Vergleich zur Umgebung im Kühlraum beaufschlagt werden kann. Der Überdruck kann so gewählt sein, dass im Schutzanzug physiologische Atembedingungen gegeben sind und der Innenraum des Körperanzugs oder Teile von diesem unter der Wirkung des Innendrucks entfaltet (aufgeblasen) werden. Vorteilhafterweise wird damit eine zusätzliche thermische Isolation erzielt. Alternativ kann der Schutzanzug mit einer von der Atemluftquelle unabhängigen Druckluftquelle zur Erzeugung des Überdrucks ausgestattet sein.
- Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Schutzanzug mit mindestens einem Handschuh zur Aufnahme einer Hand der Bedienperson ausgestattet. Der Handschuh ist aus einem thermisch isolierenden Handschuhmaterial gebildet und mit einer elektrischen und/oder einer mit Heizmittel versorgten Handschuhheizung versehen. Der Handschuh kann mit dem Körperanzug fest verbunden oder von diesem trennbar sein. Das Handschuhmaterial ist vorzugsweise wie das Mantelmaterial aufgebaut.
- Der Handschuh kann unabhängig vom Körperanzug an Kühlanlagen zur Manipulation gekühlter Gegenstände verwendet werden. Der Handschuh als solcher stellt daher einen unabhängigen Gegenstand der vorliegenden Erfindung dar.
- Der mindestens eine Handschuh umfasst mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei, besonders bevorzugt fünf Fingerkammern, die einzeln beweglich sind. Vorteilhafterweise ermöglicht der mindestens eine Handschuh das Greifen von Gegenständen, wie z. B. Probenbehälter im Kühlraum.
- Vorzugsweise ist das Innere des mindestens einen Handschuhs so dimensioniert, dass mindestens die Finger, vorzugsweise die gesamte Hand, der Bedienperson im Handschuh frei beweglich ist. Um dennoch eine Kraftübertragung von der Hand auf einen zu greifenden Gegenstand zu gewährleisten, ist der Handschuh mit Halteelemente ausgestattet, die zur Aufnahme oder Unterstützung eines Teils der Hand, des Handgelenks oder des Unterarms der Bedienperson im Handschuh konfiguriert sind. Vorteilhafterweise kann die Hand im Handschuh bewegt werden, so dass sich die Finger in verschiedenen Positionen relativ zum Handschuh befinden. In einer ersten Position können die Finger in der Nähe der Handschuhheizung, vorzugsweise auf der Rückseite des Handschuhs, angeordnet sein. In einer zweiten Position können die Finger an den Griffseiten der Fingerteile anliegen, um einen Gegenstand zu ergreifen.
- Besonders bevorzugt sind die Fingerkammern des mindestens einen Handschuhs mit Griffbereichen ausgestattet, in denen das Handschuhmaterial eine im Vergleich zum übrigen Handschuh verringerte Dicke aufweist. Die Griffbereiche sind so angeordnet und dimensioniert, dass Kontaktflächen zwischen benachbarten Fingern gebildet werden können, wie sie beim Ergreifen eines Gegenstands mit einer Hand ohne einen Handschuh gegeben sind. Das thermisch isolierende Handschuhmaterial ist in den Griffbereichen besonders dünn ausgelegt, um eine Fingerdrucksensorik für die Bedienperson zu erhalten. Die Griffbereiche ermöglichen, dass die Bedienperson ein Gefühl für das Ergreifen eines Gegenstands besitzt. Vorteilhafterweise können die Griffbereiche auf der Außenseite des Handschuhs eine profilierte Oberfläche aufweisen. Diese ermöglicht ein sicheres Ergreifen selbst kleiner Gegenstände, wie z. B. Probenröhrchen oder dergleichen.
- Des Weiteren ist besonders bevorzugt der mindestens eine Handschuh konfiguriert, mit einem Innendruck beaufschlagt zu werden, so dass im Inneren des Handschuhs genügend Raum für eine Bewegung von Finger von einer Greifposition mit einem Kontakt der Finger mit dem Handschuhmaterial, insbesondere den Griffbereichen, in eine Erwärmungsposition ohne einen Kontakt der Finger mit dem Handschuhmaterial gebildet wird. Der Handschuh ist im Verbund mit dem restlichen Körperanzug oder einer Kühlanlage, z. B. mit trockener oder wärmender Luft aufblasbar, um den Innendruck zu bilden.
- Der mindestens eine Handschuh kann gemäß einer weiteren Variante der Erfindung mit Aufnahmen für Probenträger ausgestattet sein. Die Aufnahmen für Probenträger sind z. B. auf einer Außenseite des Handschuhs angeordnet und dienen der Zwischenlagerung eines aus einer Regaleinrichtung entnommenen Probenträgers vor dessen Übertragung in eine andere Regaleinrichtung oder einen Transportbehälter.
- Der erfindungsgemäße Schutzanzug besitzt die folgenden weiteren Vorteile. Aufgrund der internen Atemluftquelle mit Temperierung ist der Schutzanzug im Kühlraum in Luft oder auch in einer reinen Stickstoffatmosphäre benutzbar. Es ist eine gute Beweglichkeit der Extremitäten der Bedienperson selbst bei tiefen Temperaturen, z. B. bis –190°C oder darunter gegeben. Im Schutzanzug kann eine physiologische Temperatur der Bedienperson aufrechterhalten werden. Die Temperatur kann durch die Bedienperson geregelt oder durch eine Steuereinrichtung automatisch eingestellt werden. Der Schutzanzug ermöglicht ein schnelles An- oder Ablegen durch die Bedienperson, was sowohl für den Normalbetrieb der Kühlanlage als auch für den Havariefall von Vorteil ist. Der mindestens eine Handschuh bietet eine gute Grifffähigkeit für die Hände bei einer sicheren physiologischen Temperierung.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1A und1B : zwei Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Schutzanzugs; -
2 : schematische Querschnittsansichten des Mantelmaterials eines mit Heizschichten versehenen Körperanzugs; -
3 : schematische Querschnittsansichten des Mantelmaterials eines mit einem Heizmittelkreislauf versehenen Körperanzugs; -
4 : schematische Querschnittsansichten weiterer Ausführungsformen des Mantelmaterials des Körperanzugs; -
5A und5B : schematische Querschnittsansichten eines Helms des erfindungsgemäßen Schutzanzugs; -
6A und6B : schematische Querschnittsansichten eines Schuhs des erfindungsgemäßen Schutzanzugs; -
7A und7B : schematische Querschnittsansichten eines erfindungsgemäßen Handschuhs; -
8A bis8C : schematische Illustrationen weiterer Merkmale des erfindungsgemäßen Handschuhs; -
9 : das Zusammenwirken von Griffbereichen erfindungsgemäßer Handschuhe; -
10 : eine schematische Illustration einer Handschuhheizung mit Heizmittel-Leitungen; -
11 : schematische Querschnittsansichten des Handschuhmaterials eines erfindungsgemäßen Handschuhs in der Umgebung der Griffbereiche; -
12 : eine schematische Illustration von Einzelheiten eines Gelenkbereiches an einem Schutzanzug gemäß1B oder einem Handschuh gemäß8C ; -
13 : schematische Illustrationen von Versorgungsleitungen eines erfindungsgemäßen Schutzanzugs; und -
14 : ein Übersichtsschema zur Illustration der Versorgungs- und Steuersysteme eines erfindungsgemäßen Schutzanzugs. - Die
1A und1B illustrieren schematisch zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schutzanzugs100 . Der Schutzanzug100 umfasst jeweils einen Körperanzug10 aus einem Mantelmaterial20 (siehe2 bis4 ) mit einem Helm40 (siehe5 ), Schuhen50 (siehe6 ), einem Rückenteil60 mit einer Atemluftquelle (siehe14 ), und Handschuhen70 (siehe7 bis11 ). Des weiteren umfasst der Schutzanzug100 eine schematisch gezeigte Heizeinrichtung30 (siehe2 bis4 ). Der Körperanzug10 umfasst zwei Beinteile11 zur Aufnahme der Beine, ein Rumpfteil12 zur Aufnahme des Rumpfes und zwei Armteile13 zur Aufnahme der Arme der Bedienperson1 . Der Gesamtverbund des Mantelmaterials20 mit einer Einstiegsöffnung und die Kopplung zwischen Körperanzug10 und Helm40 sind gasdicht gebildet. Sie sind insbesondere undurchlässig für Feuchtigkeit (Wasserdampf), um einen Kühlraum beim Betreten durch die Bedienperson1 im Schutzanzug100 eis- und reiffrei zu halten. - Die Ausführungsformen der
1A und1B unterscheiden sich in Bezug auf Merkmale des Mantelmaterials20 und den Betriebsdruck im Schutzanzug100 . Gemäß1A hat das Mantelmaterial20 eine Schichtstruktur aus mehreren unmittelbar übereinander angeordneten Mantelschichten. Aufblasbare oder evakuierte Zwischenschichten sind in diesem Fall nicht vorgesehen. Die Materialien der Mantelschichten und die Schichtfolge sind so gewählt, dass der überwiegende Teil der von der Heizeinrichtung30 abgegebenen Wärme nach innen strömt, während sich das Mantelmaterial20 nach außen hin so weit erwärmt, dass es selbst bei niedrigen Temperaturen im Kühlraum flexibel bleibt. Die hierfür erforderliche Oberflächentemperatur des Mantelmaterials20 muss nicht unbedingt über 0°C eingestellt werden. Viele verwendbare Gewebe, Kunststoffmaterialen oder Silikonmaterialien bleiben im Bereich von –10°C bis –50°C flexibel, so dass die Oberflächentemperatur des Mantelmaterials20 in diesem Bereich eingestellt werden kann. Der Vorteil der Ausführungsform gemäß1A besteht in dem dünneren, einfacheren und leichteren Aufbau des Körperanzugs bei gleichzeitig geringerem technischen Aufwand. Nachteilig hingegen ist die stärkere Wärmeabgabe an die Umgebung und damit der erhöhte Energiebedarf. - Gemäß
1B bildet der Schutzanzug100 einen Druckanzug. Bei Verwendung des Schutzanzugs100 wird in diesem ein erhöhter Innendruck im Mantelmaterial20 und/oder im Innenraum des Körperanzugs10 eingestellt, so dass sich das Mantelmaterial20 nach außen wölbt. In diesem Fall hat das Mantelmaterial20 im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß1A eine größere Wanddicke. Des Weiteren ist das Mantelmaterial20 zumindest bei niedrigen Temperaturen im Kühlraum starr. Um dennoch die freie Beweglichkeit der Bedienperson1 im Schutzanzug100 zu gewährleisten, sind die Gelenkbereiche14 vorgesehen. - Der Körperanzug
10 und der Helm40 bilden zusammen eine gasdichte Hülle für die Bedienperson1 . Bei der Ausführungsform gemäß1A muss in einer kalten Stickstoffatmosphäre im Kühlraum bei Normaldruck keine druckstabile Dichtheit erzeugt werden. Entsprechend kann eine Einstiegsöffnung für die Bedienperson1 durch eine Unterbrechung des Mantelmaterials20 entlang einer Öffnungslinie16 gebildet werden. Im vorderen Bereich des Rumpfteils12 sind an die Unterbrechung angrenzende Schichten des Mantelmaterials20 überlappend angeordnet. Die überlappenden Schichten können mit einem Verschluss, wie z. B. einem Bajonett-Verschluss, Klett-Verschluss mit elastischen und dichtenden Bändern, miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden, um die Einstiegsöffnung zu öffnen oder zu schließen. - Gemäß
1B wird die Einstiegsöffnung durch einen zweiteiligen Aufbau des Körperanzugs10 bereitgestellt. Zwischen den Beinteilen11 und dem Rumpfteil12 ist das Mantelmaterial20 unterbrochen. An den Rändern der aneinander grenzenden Teile11 ,12 sind starre Kopplungsringe17 (gestrichelt gezeichnet). Die Kopplungsringe17 sind für eine gas- und druckdichte Kopplung der Teile11 ,12 eingerichtet. Sie bilden z. B. einen Bajonettverschluss mit einer zwischen den Kopplungsringen17 vorgesehenen Dichtungsschicht. - Die in den
1A und1B schematisch gezeigten Heizeinrichtungen30 umfassen z. B. elektrische Heizschichten oder Leitungen eines Heizmittelkreislaufs, wie mit weiteren Einzelheiten unten beschrieben wird. Die Teile der Heizeinrichtung sind im Körperanzug10 und/oder im Rückenteil60 verteilt angeordnet. Sie sind insbesondere in Bereichen positioniert, in denen bei Verwendung im Kühlraum relativ viel Wärme abströmt, wie z. B. an den Bein- und Armteilen11 ,13 . In den Schuhen50 und den Handschuhen70 sind vorzugsweise elektrische Heizelemente, wie z. B. Heizschichten vorgesehen. - Der Helm
40 ist an einem Kopplungsring18 an einem oberen Ende des Körperanzugs10 gasdicht befestigt und arretiert. An der Rückseite des Kopplungsrings18 kann ein Scharnier vorgesehen sein, an dem der Helm40 in einem nicht-arretierten Zustand nach hinten geklappt werden kann, um den Ausstieg der Bedienperson1 aus dem Schutzanzug100 zu erleichtern. - Auf der Rückenseite des Rumpfteils
12 befindet sich das Rückenteil60 . Das Rückenteil60 kann mit dem Mantelmaterial20 fest verbunden oder mit dem Körperanzug10 über Gurte wie ein Rucksack gekoppelt sein. Im Rückenteil60 befindet sich die Atemluftquelle, ein Teil der Heizeinrichtung zur Erwärmung der Atemluft, eine Stromquelle, insbesondere eine Batterie, eine Steuereinrichtung, und ggf. eine zusätzliche Druckluftquelle. Das Rückenteil60 ist aus einem thermisch isolierenden Material, z. B. beschichtetem Kohlenstoffgewebe, Harzverbundschaumstoff, Glaswolleverbundmaterial, expandiertem Polystyrol gebildet, um die genannten Komponenten vor einer Unterkühlung zu schützen. - Die Schuhe
50 und die Handschuhe70 können permanent mit dem Körperanzug10 verbunden sein. Alternativ ist eine Trennung der Schuhe50 und/oder der Handschuhe70 vom Körperanzug10 vorgesehen. In diesem Fall sind die Schuhe50 und die Handschuhe70 mit Koppelelementen (siehe7 ) versehen, um eine gasdichte und ggf. druckdichte Verbindung mit dem Körperanzug10 zu bilden. Die vorderen Enden der Schuhe50 (Fußspitzen) sind mechanisch verstärkt und unempfindlich gegenüber dem Kontakt mit flüssigem Stickstoff. Die Schuhe50 sind hierzu aus Kunststoffmaterial oder Keramik gebildet, wie sie aus der herkömmlichen Kryotechnik für Kryotanks verwendet werden. -
1A illustriert des Weiteren die optional vorgesehene Gurteinrichtung15 . Die Gurteinrichtung15 kann in das Mantelmaterial20 eingebettet oder auf der Oberfläche des Mantelmaterials20 angeordnet sein. An der Gurteinrichtung15 ist ein Halteseil210 fixierbar, mit dem die Bedienperson1 im Schutzanzug100 gesichert oder in einer Havariesituation aus dem Kühlraum gehoben werden kann. - Die Verwendung des Schutzanzugs
100 gemäß1A erfolgt derart, dass zunächst der Helm40 zurückgeklappt und das Rumpfteil12 entlang der Öffnungslinie16 geöffnet wird. Die Bedienperson1 steigt in den Körperanzug10 ein. Dabei kann die Bedienperson1 normale Kleidung oder eine wärmende Textilkleidung (gefütterte Textilien), z. B. eine gefütterte Kopfbedeckung (schraffiert gezeigt) tragen. Anschließend wird die Einstiegsöffnung entlang der Öffnungslinie16 geschlossen und der Helm40 nach vorn geklappt und am Koppelring18 geschlossen. Gleichzeitig wird die Atemluftquelle im Rückenteil60 betrieben, um die Bedienperson1 mit Atemluft zu versorgen. In dieser Situation ist die Bedienperson im Schutzanzug100 betriebsbereit, um in einen Kühlraum einzutreten. - Der Kühlraum umfasst z. B. einen Bodenbereich, Seitenwände und einen Deckenbereich, wobei zumindest im Bodenbereich eine Kühleinrichtung zur Kühlung des Kühlraums unter Verwendung von flüssigem Stickstoff angeordnet ist. Die Seitenwände sind typischerweise geschlossen (ohne eine Türöffnung) gebildet. Der Zugang zum Kühlraum erfolgt durch eine Öffnung im Deckenbereich. Im Bodenbereich ist eine Arbeitsplattform angeordnet, auf der die Bedienperson im Schutzanzug
100 sich bewegen kann, um z. B. Wartungsarbeiten auszuführen oder Probenbehälter aufzunehmen oder abzulegen. - Gemäß
1B ist entsprechend vorgesehen, dass die Bedienperson1 zunächst in die Beinteile11 des Körperanzugs10 einsteigt und anschließend die Rumpf- und Armteile12 ,13 und den Helm40 aufsetzt. Der Schutzanzug100 wird an den Kopplungsringen17 gas- und druckdicht verschlossen. Gleichzeitig wird die Atemluftquelle im Rückenteil60 in Betrieb genommen, um die Bedienperson1 mit Atemluft zu versorgen. - Die Bereitstellung einer Stromquelle im Rückenteil
60 ist nicht zwingend vorgesehen. Ersatzweise kann die Verbindung mit einer externen Energiequelle über eine Versorgungsleitung220 vorgesehen sein, das schematisch in1B und mit weiteren Einzelheiten in13 gezeigt ist. - Die
2A und2B zeigen zwei Varianten des Mantelmaterials20 , das vorzugsweise bei der Ausführungsform des Schutzanzugs100 gemäß1A vorgesehen ist. In beiden Fällen umfasst das Mantelmaterial20 von außen nach innen eine gasdichte Außenhaut21 , eine Stabilisierungsschicht22 , eine Isolationsschicht23 mit einer Wärmereflektionsfolie24 , einen Heizbereich25 , eine Speicherschicht26 mit einer Innenhaut27 und eine Textilschicht28 . Die Körperoberfläche (Kleidungsoberfläche) der Bedienperson1 ist mit dem Bezugszeichen2 bezeichnet. - Die Außenhaut
21 umfasst ein gasdichtes Kompositmaterial, das ein Gewebe enthält, z. B. beschichtete Plastiknetze, Glaswolle, Kohlenstoffgewebe, laminierte Folie, und/oder beschichteten Schaum. Die Dicke der Außenhaut21 beträgt z. B. 0,5 mm bis 3 mm. Die Stabilisierungsschicht22 ist ebenfalls ein Kompositmaterial, in das ein mechanisch stabiles Gittermaterial, z. B. aus einem Kunststoff, eingebettet ist. Die Dicke der Stabilisierungsschicht22 beträgt z. B. 0,1 mm bis 2 mm. Die Isolationsschicht23 , z. B. mit einer Dicke von 3 mm bis 10 mm ist z. B. aus Polyurethanschaum, Polyethylenschaum, Kork, Glasschaumgranulat, Aerogel, Vakuumdämmplatten, Mineralwolle gebildet, wobei auf der Innenseite der Isolationsschicht23 die Wärmereflektionsfolie24 , umfassend eine mit Aluminium beschichtete Kunststofffolie, angeordnet ist. Der Heizbereich25 umfasst Heizschichten, die im Mantelmaterial20 gleichmäßig verteilt, schichtförmig angeordnet sind. Die Heizschichten werden über elektrische Leitungen (nicht dargestellt) versorgt, die mit der Stromquelle im Rückenteil60 (siehe1 ) und/oder über die Versorgungsleitung220 mit einer externen Stromquelle verbunden sind. Die Speicherschicht26 umfasst ein Material mit einer hohen Wärmekapazität, wie z. B. Paraffin, Wachs, Magnesiumverbundmaterial, Graphitschichten, Schaumpolystyrol, Holzbestandteile mit einer spezifischen Wärmekapazität größer 1 kJ/kg K. Sie besitzt eine Dicke von z. B. 2 mm bis 10 mm. Die Speicherschicht26 dient als Wärmepuffer und zur Verteilung der Wärme. Die Innenhaut27 hat eine mechanische Stabilisierungsfunktion. Schließlich besteht die Textilschicht28 aus einem textilen Stoff oder Filz, um den Innenkontakt zwischen der Bedienperson1 und dem Mantelmaterial20 möglichst komfortabel zu gestalten. - Gemäß
2A ist die Körperoberfläche2 der Bedienperson1 in direktem Kontakt mit der Innenseite der Mantelfläche20 . Somit wird die Körperoberfläche2 von dem Mantelmaterial20 direkt gewärmt. Davon abweichend ist gemäß2B vorgesehen, dass die Atemluft mit einem Druck in den Körperanzug10 zugeführt wird, der über dem äußeren Atmosphärendruck im Kühlraum gewählt ist. Im Ergebnis wird das Mantelmaterial20 aufgebläht, so dass zwischen der Innenseite des Mantelmaterials20 und der Körperoberfläche2 der Bedienperson1 ein Abstand3 (z. B. einige Zentimeter) gebildet wird. Die Erzeugung des Abstands3 zwischen der Bedienperson1 und dem Mantelmaterial20 hat den Vorteil einer Wärmepufferung und einer gleichmäßigen Verteilung der Wärme im Inneren des Körperanzugs10 . - Die
3A bis3C illustrieren eine abgewandelte Variante des Mantelmaterials20 und des Schutzanzugs100 , bei dem die Heizeinrichtung durch einen Heizmittelkreislauf33 mit Leitungen34 ,35 gebildet wird. Die Leitungen34 ,35 bilden mindestens eine geschlossene Ringleitung. Im Rückenteil60 des Schutzanzugs100 (siehe1 ) befinden sich eine Heizmittelquelle und eine Heizmittelpumpe und bei Bereitstellung von mehreren Ringleitungen eine sternförmige Verteilung zur Zuführung des Heizmittels in jede der Ringleitungen. Der Heizmittelkreislauf33 umfasst eine Vielzahl von Leitungen34 ,35 für ein gasförmiges oder flüssiges Heizmittel. Wenn das Heizmittel eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, Alkohol oder ein fluides Öl, ist, ergeben sich Vorteile aus der hohen Wärmekapazität des Heizmittels. Nachteilig hingegen können das relativ hohe Gewicht des Schutzanzugs100 und die Havariegefahr bei einer Undichtheit des Heizmittelkreislaufs sein. - Wenn der Körperanzug
10 aus mehreren Teilen besteht (siehe1B ), sind die Leitungen zwischen den Teilen im zusammengesetzten Zustand des Körperanzugs10 gekoppelt. Um ein Auslaufen der Leitungen im getrennten Zustand der Teile des Körperanzugs10 zu vermeiden, sind in den Leitungen Ventile angeordnet, die ein Auslaufen der Flüssigkeit unterbinden. - Das Mantelmaterial
20 ist mehrschichtig mit einer gasdichten Außenhaut21 , einer Stabilisierungsschicht22 , einer Isolationsschicht23 , die eine Wärmereflektionsfolie24 trägt, einem Heizbereich25 , in dem die Leitungen34 ,35 angeordnet sind, einer Innenhaut27 und einer Textilschicht28 aufgebaut, wie oben unter Bezug auf2A beschrieben wurde. Die Leitungen34 ,35 sind im Mantelmaterial20 verteilt angeordnet. In den Bein- und Armteilen11 ,13 verlaufen die Leitungen34 ,35 ringförmig um die Extremitäten der Bedienperson1 , während im Rumpfteil12 die Leitungen34 ,35 ringförmig um den Rumpf der Bedienperson1 verlaufen. Es können mehrere Ringleitungen vorgesehen sein, z. B. um die Bein-, Rumpf- und Armteile11 ,12 und13 separat zu erwärmen. Die mindestens eine Ringleitung ist mit einer Heizmittelheizung im Rückenteil60 (siehe1 ) oder mit einer externen Heizung verbunden. - Gemäß
3A sind die Leitungen34 ,35 so gelegt, dass die Zuführung mit dem warmen Heizmittel von der Heizmittelheizung (Leitung34 ) sich mit der Rückführung mit dem abgekühlten Heizmittel (Leitung35 ) abwechselt. Gemäß3B sind die Zuführungen mit dem warmen Heizmittel (Leitung34 ) in einer inneren Schicht des Heizbereichs25 angeordnet, während die Rückführungen mit dem abgekühlten Heizmittel (Leitung35 ) in einer äußeren Schicht des Heizbereichs25 angeordnet sind. Die Heizmittelheizung liefert das Heizmittel mit einer Temperatur von z. B. 15°C bis 30°C. - Die Verwendung von Leitungsverbindungen und Ventilen kann vermieden werden, wenn gemäß
3C die Einstiegsöffnung des Schutzanzugs100 oberhalb der Rumpf- und Armteile12 ,13 angeordnet ist. In diesem Fall kann der Heizmittelkreislauf33 als geschlossenes Leitungssystem ohne Unterbrechung im Mantelmaterial20 des Körperanzugs10 angeordnet sein.3C illustriert des Weiteren einen sternförmigen Verteiler36 zur Beaufschlagung der Bein-, Rumpf- und Armteile11 ,12 und13 mit separaten Strömungen des Heizmittels. - Abgewandelte Varianten des Mantelmaterials
20 , die Vorteile in Bezug auf die thermische Isolation und die Verringerung der notwendigen Heizleistung haben, sind in den4A und4B illustriert. Das Mantelmaterial20 umfasst eine äußere Hülle20.1 und eine innere Hülle20.2 . Es ist ähnlich zu der Schichtfolge in2A mit einer Außenhaut21 , einer Stabilisierungsschicht22 und einer ersten Isolationsschicht23.1 , versehen mit einer Wärmereflektionsfolie24 , aufgebaut. Des Weiteren sind eine zweite Isolationsschicht23.2 , ebenfalls versehen mit einer Wärmereflektionsfolie24.2 , und eine Textilschicht28 auf der nach innen weisenden Seite des Mantelmaterials20 vorgesehen. Die Materialien und Dimensionen der Mantelschichten können gewählt sein, wie dies unter Bezug auf2 beschrieben ist. - Zwischen den ersten und zweiten Isolationsschichten
23.1 ,23.2 befindet sich eine gasgefüllte (4A ) oder eine evakuierte (4B ) Zwischenschicht29 . Die inneren Oberflächen der gasgefüllte Zwischenschicht29.1 werden durch Stabilisierungsrippen29.1 mechanisch stabilisiert. Auf der nach außen weisenden Innenoberfläche der Zwischenschicht29 ist der Heizbereich25 mit Heizschichten zur elektrischen Widerstandsheizung des Mantelmaterials20 angeordnet. Gemäß4B ist die Zwischenschicht29 nicht mit Gas gefüllt, sondern mit evakuierten Bauelementen29.3 (evakuierte Kunststoffbausteine) gebildet. In diesem Fall ist die Heizschicht25 auf der inneren Oberfläche der Zwischenschicht29 vorgesehen. - Beide Varianten der
4A und4B zeichnen sich durch eine verminderte Flexibilität oder vollständige Starrheit des Mantelmaterials20 aus. In diesem Fall wird die Beweglichkeit der Bedienperson1 in dem Schutzanzug100 durch die Gelenkbereiche14 (siehe1B ) gewährleistet. - Die
5A und5B illustrieren den Helm40 des erfindungsgemäßen Schutzanzugs100 in schematischer Vorderansicht (5A ) und Querschnitts-Seitenansicht (5B ). Der Helm40 umfasst eine angeschnittene, doppelwandige Kugel aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial, z. B. Copolymerisat (Elastomere), Celluloseazetat, Acrylnitril, Polystyrol. Die Kugel wird durch eine äußere Wand40.1 und eine innere Wand40.2 gebildet, die mit dem Kopplungsring18 verbunden sind. Der Raum zwischen den äußeren und inneren Wänden40.1 ,40.2 ist evakuiert, um die Wärmeleitung vom Innenraum des Helms40 nach außen zu verringern. Die vordere Seite des Helms40 , die in Blickrichtung der Bedienperson1 weist, bildet eine Frontscheibe41 , die mit einer Scheibenheizung41.1 ausgestattet ist. Des Weiteren ist die innere Oberfläche der inneren Wand40.2 verspiegelt, so dass Wärmestrahlung im Inneren des Helms40 nach innen reflektiert wird. - Angewärmte Atemluft von der Atemluftquelle im Rückenteil
60 wird über eine thermisch isolierte Zufuhrleitung45 in den Helm40 zugeführt. Wenn ein Atemkreislauf vorgesehen ist, kann die Atmung auch über ein Mundstück mit Ventilen (nicht dargestellt) erfolgen, so dass vorteilhafterweise ein Beschlagen der inneren Oberfläche des Helms40 vermieden wird. - Am oberen Pol des Helms
40 ist ein Stoßschutz40.3 angeordnet, der dem Schutz vor mechanischen Stößen und der Aufnahme von funktionalen Bauteilen, wie z. B. einer Beleuchtungseinrichtung40.4 , z. B. eine Weißlicht-LED, einer Antenne40.5 für eine drahtlose Kommunikation und/oder eines Überdruckventils42 dient. Wenn der Atemluftdruck im Helm40 unbeabsichtigt steigt, kann mit dem Überdruckventil42 eine Entlastung erzielt werden. Des Weiteren ist das Überdruckventil42 mit einem Notöffnungs-Element42.1 versehen. Dieses kann in einer Havariesituation von außen bedient werden, z. B. um Luft in das Innere des Helms40 einzulassen. Als weitere Notöffnung kann in dem Helm40 ein Fenster (nicht dargestellt) vorgesehen sein, das von außen geöffnet werden kann. - Der Helm
40 ist des Weiteren mit einer Notversorgungseinrichtung44 ausgestattet. Die Notversorgungseinrichtung44 ist auf der Rückseite (Hinterkopfbereich) des Helms40 angeordnet. Sie enthält eine Druckluftflasche44.1 , eine Heizpatrone44.2 und eine ventilgesteuerte Verbindungsleitung44.3 . Bei Ausfall der Atemluftquelle im Rückenteil60 (siehe1 ) kann die Notversorgungseinrichtung44 betätigt werden, um temperierte Atemluft über die Verbindungsleitung44.3 direkt in das Innere des Helms40 zu leiten. Die mit der Druckluftflasche44.1 bereitgestellte Atemluftreserve genügt für eine Notversorgung von z. B. 5 Minuten. Falls eine Notversorgung für eine längere Zeit über eine externe Notversorgungseinrichtung erforderlich ist, so erfolgt die Zuführung von Atemluft von der externen Notversorgungseinrichtung über einen Stutzen44.4 , der mit der Verbindungsleitung44.3 verbunden ist. - Weitere funktionale Elemente des Helms
40 umfassen ein Mikrofon40.6 , Ohrlautsprecher40.7 , einen Nottaster40.8 , der durch eine Bewegung des Kopfs der Bedienperson1 betätigt werden kann, und einen Rückspiegel40.9 . - Die
6A und6B zeigen den Schuh50 des erfindungsgemäßen Körperanzugs10 (siehe1 ) in schematischer Längs-Schnittansicht des vorderen Schuhbereichs (6A ) und verkleinert in schematischer Seiten-Schnittansicht (6B ). Die Gestaltung der Schuhe50 ist von besonderer Bedeutung für die Sicherheit der Bedienperson, da die Schuhe50 in direktem Kontakt mit den kältesten Oberflächen in einem Kühlraum kommen. Am Boden eines Kühlraums befindet sich z. B. in einer thermisch isolierten Wanne ein offener Stickstoffsee, der mit einem Gitter abgedeckt ist. Auf dem Gitter bewegt sich die Bedienperson1 im Schutzanzug100 . Die Temperatur am Boden ist fast gleich der Temperatur des flüssigen Stickstoffs, d. h. bei etwa –195°C. Die Schuhe50 sind dafür konfiguriert, einen sicheren Schutz des Fußes4 der Bedienperson auch dann zu gewährleisten, wenn flüssiger Stickstoff vom Boden nach oben spritzt oder in einer Havariesituation mit dem Schuh50 in den flüssigen Stickstoff getreten wird. - Der Stickstoffsee einer Kühleinrichtung des Kühlraums in der thermisch isolierten Wanne hat typischerweise eine Tiefe, die nicht größer als 5 cm ist. Der Schuh
50 ist daher mit einer Plateausohle51 ausgestattet und so gestaltet, dass die Fußsohle5 der Bedienperson1 einen Abstand h über dem Boden aufweist, der größer als die Tiefe des Stickstoffsees der Kühleinrichtung ist. Der Abstand h ist z. B. größer als 5 cm, insbesondere größer als 6 cm. - Des Weiteren ist die Unterseite des Schuhs
50 so gebildet, dass der Schuh50 für flüssigen Stickstoff undurchlässig ist. Die Plateausohle51 und der obere Schuhbereich52 sind daher aus einem tieftemperaturbeständigen Kunststoffmaterial, z. B. PTFE, Keramik, Glasverbundstoff, Kohlenstofflaminat, gebildet. Auf der Oberfläche des Schuhs50 ist eine Schutzschicht53 gegen mechanische Verletzungen angeordnet, die z. B. aus einer Keramik, einem Metallgitter oder einem Kunststoffgitter besteht. - Die Plateausohle
51 weist ein Sohlenprofil51.1 (siehe6A ) auf, mit dem die Trittfestigkeit verbessert und gleichzeitig die Berührungsfläche mit dem Boden vermindert wird. Zur weiteren thermischen Isolation sind in der Plateausohle evakuierte Hohlräume51.2 vorgesehen. - Im Inneren des Schuhs
50 sind eine Wärmereflektionsschicht54 , z. B. eine mit Aluminium beschichtete Kunststofffolie, und eine Isolationsschicht55 , z. B. aus Polymerschaum, angeordnet. In die Isolationsschicht55 eingebettet oder auf der Oberfläche der Wärmereflektionsschicht54 angeordnet ist eine elektrische Heizschicht37 (gepunktet gezeigt), die sich auf der Unterseite des Fußes4 und optional auch an den Seiten oder der Oberseite des Fußes4 erstreckt. - Die Isolationsschicht
55 schließt einen gasgefüllten Innenraum56 des Schuhs5 zur Aufnahme des Fußes4 ein. Der Innenraum56 ist deutlich größer gebildet, als ein menschlicher Fußraum benötigen würde. Dies ermöglicht, dass die Bedienperson zusätzlich gefütterte Textilien tragen kann und der Schuh50 von Personen mit verschiedener Fußgröße benutzt werden kann. Um dennoch eine gute Passung mit nur geringer Beweglichkeit des Fußes4 im Schuh50 zu erreichen, sind im Schaft57 des Schuhs50 biegsame Anpassungselemente58 angeordnet. Die Anpassungselemente58 geben dem oberen Teil des Fußes4 und/oder dem Unterschenkel6 genügend Halt, um bei Bewegung die erforderliche Kraft auf den Schuh50 übertragen zu können. Unterhalb des Fußes4 geht die Isolationsschicht55 in eine Schuheinlage55.1 über, die aus einem elastischen und wärmereflektierenden Material, z. B. metallbeschichtete Plastikfolien, PTFE-Folien, Filzschichten, Schaumschichten, Glaslaminate, besteht. Die Schuheinlage55.1 dient der thermischen Isolation des Fußes4 und der Verbesserung der Passfähigkeit des Schuhs50 . - Die Benutzung der Hände hat für die Bedienperson, die sich im Schutzanzug im Kühlraum aufhält, eine besondere Bedeutung, z. B. bei Wartungsarbeiten oder der Aufnahme von Probenbehältern aus einem Regal. Mit den Handschuhen
70 (siehe1 ) kommt die Bedienperson in direkten Kontakt mit kalten Oberflächen. Probenbehälter mit geringen Dimensionen, wie z. B. Probenröhrchen mit einer Größe von wenigen Zentimetern, müssen mit den Handschuhen sicher gegriffen und gehalten werden. Hierzu ist eine Beweglichkeit der Finger erforderlich, wobei zugleich eine Wärmeübertragung von den Fingern auf den Probenbehälter zu minimieren ist. - Allgemein ist der erfindungsgemäße Handschuh zur Verwendung in Verbindung mit dem Schutzanzug oder alternativ mit einer Kühlanlage (z. B. Kühlbox oder Kühltruhe) unter Normaldruck bei Temperaturen bis zu –200°C eingerichtet. Hierzu kann der Handschuh mit Versorgungs- und Kontrollsystemen verbunden werden, die in Abhängigkeit von der Gestaltung der Handschuhheizung (insbesondere elektrische Widerstandsheizung oder Heizmittelkreislauf), der Gestaltung des Handschuhmaterials (insbesondere mit oder ohne Entfaltungsmöglichkeit unter der Wirkung von Druckluft) und der Verwendung mit einem Schutzanzug oder einer Kühlanlage eine Stromquelle oder eine Heizmittelquelle, eine Druckluftquelle und eine Sensoreinrichtung umfassen. Die Druckluftquelle ist mit einem Teil der Heizeinrichtung zur Luftanwärmung und Lufttrocknung sowie mit einer Durchflusssteuerung zur Einstellung der aus dem Handschuh abfließenden Abluft verbunden. Die Sensoreinrichtung umfasst vorzugsweise Temperatursensoren in jeder Fingerkammer und in den Handrücken- und Handtellerbereichen des Handschuhs. Des Weiteren können Sensoren zur Erfassung des Luftdrucks und des Luftflusses im Handschuh vorgesehen sein. Die Sensoreinrichtung ist mit einer Alarmeinrichtung verbunden, um unerwünschte Betriebszustände im Handschuh signalisieren zu können. Die Heizeinrichtung ist gestaltet, wie oben unter Bezug auf die Heizeinrichtung im Körperanzug beschrieben und im Folgenden mit weiteren Einzelheiten erläutert ist. Die genannten Merkmale werden durch erfindungsgemäße Handschuhe
70 erfüllt, die in bevorzugten Ausführungsformen in den7 bis11 gezeigt sind. - Gemäß
7A ist der Handschuh70 mit mehreren Fingerkammern73 aus einem thermisch isolierenden Handschuhmaterial71 hergestellt, das einen inneren Raum zur Aufnahme der Hand der Bedienperson bildet. Das Handschuhmaterial71 ist allgemein mehrschichtig und wie das Mantelmaterial des Körperanzugs, optional ohne die Speicherschicht, aufgebaut. Beispielsweise umfasst das thermisch isolierende Handschuhmaterial71 von außen nach innen eine gas-undurchlässige, kälteresistente Außenhaut71.1 und mindestens eine Isolationsschicht71.2 . Die Außenhaut71.1 umfasst ein Kompositmaterial, wie z. B. ein mit einem Bindemittel verklebtes Gewebe. Die Isolationsschicht71.2 besteht z. B. aus metallbeschichtetem Kunststoffmaterial PTFE-Folie, Kohlenstoffverbundmaterial, Filz-Gewebe, Paraffin oder Wachsverbundmaterial und Laminaten. Auf der inneren Oberfläche der Isolationsschicht71.2 ist eine Wärmereflektionsfolie zur Rückreflektion von Wärmestrahlung in das Innere des Handschuhs70 angeordnet. - Im Vergleich zum Mantelmaterial des Körperanzugs kann das thermisch isolierende Handschuhmaterial
71 einen vereinfachten Aufbau und eine verminderte Isolationsfähigkeit haben. Dies ist jedoch für die praktische Nutzung des erfindungsgemäßen Schutzanzugs unkritisch, da die Handschuhe70 im Vergleich zur übrigen Oberfläche des Schutzanzugs eine nur kleine Wärmequelle bilden. - Auf der inneren Oberfläche des thermisch isolierenden Handschuhmaterials
71 sind zur elektrischen Widerstandsheizung Heizschichten (Heizfolien)77 angeordnet. Die Heizschichten77 sind so angeordnet, dass Wärme insbesondere in die Umgebung des Unterarms, der Handflächen und der Finger geleitet wird. Es kann vorgesehen sein, dass im vorderen Teil der Greiffinger (Daumen, Zeigefinger, Mittelfinger) nur die Oberseite der Handschuhe70 (Seite, die zum Handrücken weist) geheizt wird. - An den Griffflächen der Fingerkammern
73 für die Greiffinger sind Griffbereiche74 vorgesehen, in denen das thermisch isolierende Handschuhmaterial71 eine im Vergleich zum übrigen Handschuh70 verminderte Dicke unterhalb von 1 cm, insbesondere unterhalb von 0,5 cm aufweist. Die Griffbereiche74 ermöglichen vorteilhafterweise, dass trotz der geringen Temperatur eine Fingerdrucksensorik ausgenutzt werden kann und die Bedienperson ein Gefühl für den Griff erhält. Die äußeren Oberflächen der Griffbereiche74 sind mit einem profilierten, flexiblen Material belegt, das Vorteile für das Ergreifen der Probenbehälter hat. Durch die Profilierung der Griffbereiche74 wird das Risiko eines Herausrutschens von Probenbehältern vermindert. - Wie beim Körperanzug
10 (siehe1 ) ist vorgesehen, dass das thermisch isolierende Handschuhmaterial71 von innen so erwärmt wird, dass auch die äußere Oberfläche (Außenhaut71.1 ) des thermisch isolierenden Handschuhmaterials71 flexibel und biegsam bleibt. Die Temperatur der Außenhaut71.1 wird z. B. in einem Bereich von –10°C bis –60°C eingestellt. - Die Ausführungsformen der Handschuhe
70 in den7A und7B sind mit einem schematisch gezeigten Koppelelement76 illustriert, das zur Verbindung des Handschuhs70 mit dem Armteil13 des Körperanzugs10 (siehe1 ) eingerichtet ist. Alternativ, wenn die Handschuhe an Kühlanlagen, z. B. zur manuellen Probenhandhabung in Kühlboxen, vorgesehen sind, werden die Koppelelemente76 mit einer Außenwand der Kühlanlage so verbunden, dass eine Bedienperson die Hände von außen in die Handschuhe stecken kann. Des Weiteren erfolgt in diesem Fall eine Verbindung mit einer externen Stromquelle zur Versorgung der elektrischen Handschuhheizung über die Koppelelemente76 . - Die Handschuhe
70 sind vom Körperanzug10 trennbar. Vorteilhafterweise können Handschuhe somit in Abhängigkeit von den konkreten Anforderungen bei der Anwendung im Kühlraum und der Handgröße der Bedienperson ausgetauscht werden. An den Koppelelementen76 sind Aufnahmen75 für Probenbehälter, wie z. B. Probenröhrchen vorgesehen. Die Aufnahmen75 sind an die Gestalt der Probenbehälter angepasst. Beispielsweise sind zur Aufnahme von Probenröhrchen (so genannte „Straws”) Köcher vorgesehen, während für beutelförmige Probenbehälter als Aufnahme75 eine Box oder eine Anhängevorrichtung vorgesehen ist. Die Aufnahmen75 haben den Vorteil, dass Probenbehälter zwischengelagert werden können, wobei sie nicht zwischen den Fingern gehalten werden müssen und somit kühl bleiben. Abweichend von den Illustrationen in7 ist jedoch möglich, dass die Handschuhe70 mit den Armteilen13 des Körperanzugs10 fest verbunden sind. -
7B zeigt eine Ausführungsform des Handschuhs70 , die in Kombination mit dem Druckanzug gemäß1B verwendet wird. In diesem Fall befinden sich im Koppelelement76 Leitungen für zuströmende (76.1 ) und abströmende (76.2 ) Gase. Der Handschuh70 wird durch das zuströmende warme Gas (Temperatur z. B. 25°C bis 35°C) erwärmt und aufgeblasen. Zusätzlich können im Inneren des Handschuhs70 Heizschichten vorgesehen sein, wie sie unter Bezug auf7A beschrieben sind. Durch den Überdruck im Handschuh70 entsteht zwischen der Hand6 der Bedienperson und der inneren Oberfläche des Handschuhs70 ein gasgefüllter Raum78 , in dem die Hand6 beweglich ist. Des Weiteren sind Halteelemente72 vorgesehen, um einen Teil der Hand6 oder des Unterarms der Bedienperson im Handschuh70 zu stützen. Halteelemente72 umfassen z. B. einen oder mehrere Ringe, die im Bereich des Handgelenks den Handschuh70 umgeben. Die Halteelemente72 erlauben ein Hinein- und Herausschlüpfen der Hand6 und geben gleichzeitig der Hand6 genügend Halt, um mit den Fingern beim Greifen Kräfte übertragen zu können. - Ein besonderer Vorteil des Handschuhs
70 gemäß7B besteht darin, dass im Fall einer Unterkühlung der Fingerspitzen oder einer anderen Havariesituation der Arm der Bedienperson zurückgezogen und eine Faust gebildet werden kann (in7B gestrichelt gezeigt). In dieser Situation ist eine schnelle Erwärmung unterkühlter Gliedmaßen möglich. - Die Leitung für das zuströmende (
76.1 ) Gas kann abweichend von der Illustration vorzugsweise so gebildet sein, dass das Gas am äußersten Ende des Handschuhs70 zwischen der Fingerkuppe und dem Ende der Fingerkammern73 in den Handschuh70 strömt und dann entlang der Finger über die Hand in Richtung Handgelenk fließt, um eine schnelle Erwärmung von Fingern und Hand und einen mit strömendem Gas ausgefüllten Abstand der Finger zum Handschuh zu erreichen. Von Vorteil ist es, wenn hierbei neben dem Druck der Fluss des Gases insbesondere in dessen Strömungsrichtung konstant aufrecht erhalten wird. - Der erfindungsgemäße Handschuh
70 kann z. B. als Dreifingerhandschuh oder als Fünffingerhandschuh bereitgestellt werden, wie schematisch in8A und8B gezeigt ist. Gemäß8A sind für den Daumen und den Zeigefinger der Bedienperson jeweils eine Fingerkammer73 und für die übrigen Finger der Bedienperson eine weitere Fingerkammer73 vorgesehen. In jeder der Fingerkammern73 ist ein Teil der Heizeinrichtung30 angeordnet. Im illustrierten Beispiel umfasst die Heizeinrichtung30 einen Heizmittelkreislauf mit einer Leitung34 zur Zufuhr des erwärmten Heizmittels und einer Leitung35 zur Rückführung des abgekühlten Heizmittels, die an einem Verteiler36 auf drei Ringleitungen aufgespalten werden. Gemäß8B sind entsprechend fünf Fingerkammern zur Aufnahme von jeweils einem Finger der Bedienperson vorgesehen. In diesem Fall werden die Leitungen34 ,35 der Heizeinrichtung30 am Verteiler36 auf fünf Ringleitungen aufgespalten, die jeweils auf der Handrückenseite des Handschuhs70 verlaufen. - Die
8A und8B illustrieren des Weiteren schematisch einen Druckleitungsanschluss76.3 mit einer Leitung zur Zuführung eines Druckgases, z. B. Druckluft, in den Handschuh70 und einer Leitung zum Abfließen des Druckgases. Durch den Überdruck entsteht zwischen der Hand der Bedienperson und der Innenoberfläche des Handschuhs70 ein gasgefüllter Raum, in dem die Hand der Bedienperson beweglich ist (siehe7B ). Der Druckleitungsanschluss76.3 wird durch das Koppelelement76 (siehe7B ) geführt und ist mit einer Druckgasquelle verbunden. -
8C illustriert schematisch, dass auch der erfindungsgemäße Handschuh70 mit einem Gelenkbereich14 ausgestattet sein kann, der in diesem Fall eine Grifffalte am Daumen des Handschuhs70 bildet. Die Grifffalte ist z. B. so aufgebaut, wie unten unter Bezug auf12 erläutert wird. Gemäß einer abgewandelten Variante des Handschuhs70 kann auf einen Gelenkbereich zur Bildung der Daumenfalte verzichtet werden. Ersatzweise kann das Handschuhmaterial im Bereich der Daumenfalte modifiziert sein, um die Biegsamkeit des Handschuhs zu gewährleisten. Beispielsweise kann im Bereich der Daumenfalte eine Unterbrechung im Schichtverbund des Handschuhmaterials, z. B. eine Lücke oder ein Bereich mit einer verminderten Dicke der Isolationsschicht71.1 (siehe7A ) vorgesehen sein. - Die
9 und10 illustrieren weitere Einzelheiten der Griffbereiche74 an den Fingerkammern des erfindungsgemäßen Handschuhs70 . Gemäß9 sind die Griffbereiche74 an den Teilen der Fingerkammern zur Aufnahme des Daumens und des Zeigefingers im Bereich der Fingerbeeren der in den Handschuh70 eingeführten Hand positioniert. Die Griffbereiche74 sind so angeordnet, dass sie im Fall eines sich zu einem Griff schließenden Handschuhs70 einander gegenüberliegen. Die Griffbereiche74 zeichnen sich durch eine verringerte Dicke des Handschuhmaterials im Vergleich zum übrigen Handschuh aus. Im Ergebnis wird in den Griffbereichen74 der Tastsinn für die Bedienperson beibehalten. Ein sicheres Halten z. B. von Probenbehältern wird gewährleistet, da die Haltekraft manuell gesteuert und ein unbeabsichtigtes Entgleiten des Probenbehälters vermieden werden kann. - Die Griffbereiche
74 stellen in Verbindung mit der Beaufschlagung des Handschuhs mit einem Innendruck ein besonders wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Handschuhe dar. Die Fingerkammern sind an der Fingerinnenseite mit dem dünneren, profilierten Material zum feinfühligen Greifen auch kleiner Gegenstände gebildet. Die Griffbereiche74 führen bei Kontakt mit einem externen Festkörper, der sehr kalt ist, zu einer Auskühlung der Finger der Bedienperson im Kontaktbereich. Die Schichten sind so gebildet, dass der Kontakt auch bei einer Temperatur des Festkörpers von –200°C problemlos über Minuten bestehen kann. Nach der Freigabe eines gehaltenen Gegenstands erfolgt die Erwärmung der ausgekühlten Fingerbereiche der Bedienperson. Diese Erwärmung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass nach Freigabe des Griffes durch den Innendruck im Handschuh die Fingerbeeren nicht mehr in Kontakt mit dem Handschuhmaterial stehen, so dass sie warm vom Innenmedium im Handschuh umflossen werden und sich rasch erwärmen. Der Innendruck im Handschuh wird so gewählt, dass beim Greifen kein großer mechanischer Widerstand überwunden werden muss, um die Fingeroberfläche mit dem Mantelmaterial in Kontakt zu bringen. Dieses Handschuhfingerprinzip ist besonders für wiederholtes Greifen und Ablegen von Gegenständen, wie sie in Kryobanken benutzt werden, vorteilhaft. -
10 illustriert eine Variante des Handschuhs70 , bei dem die Handschuhheizung durch einen Heizmittelkreislauf gebildet wird. Der gemäß10 beispielhaft am Zeigefinger illustrierte Griffbereich74 ist vergrößert in der schematischen Schnittansicht des Handschuhmaterials in11 gezeigt. -
11 zeigt einen Griffbereich74 im Handschuhmaterial, das bei diesem Beispiel mit einer gasdichte Außenhaut71.3 , einer Stabilisierungsschicht71.4 , einer Isolationsschicht71.5 mit einer Wärmereflektionsfolie71.6 , einem Heizbereich25 , einer Speicherschicht71.7 mit einer Innenhaut71.8 und einer Textilschicht71.9 gebildet ist. Zur Bereitstellung eines wirksamen Griffbereichs74 genügt es, eine Lücke in der Speicherschicht71.7 im Handschuhmaterial mit einer lateralen Ausdehnung von z. B. 2 cm freizulassen. - Weitere Einzelheiten der am erfindungsgemäßen Schutzanzug
100 optional vorgesehenen Gelenkbereiche14 (siehe1B und8C ) sind in den12A und12B schematisch illustriert. Gemäß12A umfasst ein Gelenkbereich14 ein bewegliches Gliederteil14.1 . Beispielsweise beim Ellbogengelenk befindet sich das Gliederteil14.1 zwischen starren, röhrenförmigen Komponenten13.1 ,13.2 des Armteils. Zur Bildung der Grifffalte im Handschuh70 (siehe8C ) ist das Gliederteil14.1 in das Handschuhmaterial eingearbeitet. Der Gelenkbereich14 hat die Struktur einer Balgverbindung. Relativ zueinander bewegliche Rippen14.2 sind über ein flexibles Kompositmaterial14.3 miteinander verbunden. Das Kompositmaterial setzt sich von außen nach innen aus einer gasdichten, mechanisch robusten Außenhaut14.4 , einer mechanischen Koppelschicht14.5 , einem Heizbereich25 und einer Isolationsschicht14.6 zusammen. Die mechanische Koppelschicht14.5 umfasst z. B. ein Gittermaterial, durch das die Rippen14.2 miteinander verbunden sind. Der Heizbereich25 ist für eine elektrische Widerstandsheizung des Gelenkbereichs14 vorgesehen. Dies ermöglicht, dass der gesamte Gelenkbereich selbst bei einer Außentemperatur von bis zu –200°C beweglich ist. Die erhöhten Wärmeverluste an den Gelenkbereichen können aufgrund ihrer geringen Größe im Vergleich zur gesamten Oberfläche des Körperanzugs und wegen der Bedeutung ihrer Funktion in Kauf genommen werden. Andere Gelenkbereiche14 , die am Körperanzug10 vorgesehen sind, wie z. B. Bein- oder Hüftgelenke oder die Grifffalte des Handschuhs, sind gleichartig wie in12 gezeigt aufgebaut. - Wenn der erfindungsgemäße Schutzanzug über Versorgungsleitungen (elektrische Leitungen, Heizmittelleitungen) mit externen Einrichtungen verbunden ist, müssen die Versorgungsleitungen durch den Kühlraum geführt und gegen Zerstörung bei den tiefen Temperaturen geschützt werden. Dies ist in
13 am Beispiel einer elektrischen Leitung schematisch illustriert. Um alle Teile des Kühlraums gut erreichen zu können, ohne eine Stolpergefahr im Kühlraum zu bilden, sind die Versorgungsleitungen vorzugsweise dehnbar gebildet. Dies wird durch die Spiralform (13A ) erreicht. Die spiralförmige Versorgungsleitung ist elastisch und in ihrer Länge an die konkreten Nutzungsbedingungen im Kühlraum anpassbar. Um die Flexibilität der Versorgungsleitung zu erhalten und einen Bruch von Isolationsmaterialien und Umhüllungen zu unterbinden, wird die Versorgungsleitung220 elektrisch geheizt, wie in13B schematisch gezeigt ist. - Im Inneren der Versorgungsleitung
220 befinden sich elektrische Kabel221 , die in eine elektrische Isolationsschicht222 eingebettet sind. Auf der Oberfläche der elektrischen Isolationsschicht222 ist eine Heizschicht223 mit einer Wärmereflektionsfolie (nicht gezeigt) angeordnet. Auf der Außenseite der Heizschicht223 befindet sich eine thermische Isolationsschicht224 , die von einer flexiblen, gegenüber flüssigem Stickstoff resistenten Hüllschicht225 umgeben ist. Die Heizschicht223 wird derart mit elektrischem Strom beaufschlagt, dass die Temperatur der Versorgungsleitung220 bis auf deren Oberfläche erhöht ist. - Die Heizung der Versorgungsleitung
220 erfolgt vorzugsweise mit einer Stromquelle im Rückenteil60 (siehe1 ). Vorteilhafterweise wird damit eine ständige Einsatzbereitschaft der flexiblen Versorgungsleitung220 im Kühlraum gewährleistet. Anderen Leitungen, wie z. B. Druckleitungen, Flüssigkeitsleitungen oder Vakuumleitungen sind gleichartig wie in13B gezeigt aufgebaut. -
14 zeigt ein Übersichtsschema der Versorgungs- und Kontrollsysteme für einen erfindungsgemäßen Schutzanzug100 , mit dem eine Bedienperson in einem Kühlraum unter Normaldruck bei Temperaturen bis zu z. B. –200°C arbeiten kann. Am Schutzanzug100 befindet sich eine Bedieneinheit80 , mit der Signale abgegeben und Einstellungen an Teilen des Schutzanzugs100 vorgenommen werden können. Die Versorgungs- und Kontrollsysteme sind in der Darstellung um den Schutzanzug100 gruppiert gezeigt, wobei Linien schematisch Verbindungen (Signalverbindungen und/oder stoffliche Verbindungen) mit dem Schutzanzug100 repräsentieren. - Die zum Betrieb des Schutzanzugs
100 vorzugsweise bereitgestellten Versorgungs- und Kontrollsysteme umfassen eine Stromversorgung61 (Batterie), die Heizeinrichtung30 und die Atemluftquelle62 . Die Stromversorgung61 wird mit thermischer Isolation im Rückenteil60 (siehe1 ) und mit einer Kapazität bereitgestellt, die für die Heizung und den Betrieb des Anzugs für einen Zeitraum von 15 bis 60 Minuten ausreicht. Es ist eine Ankopplung über eine Versorgungsleitung220 an eine externe Energieversorgung, z. B. im Kühlraum oder einem benachbarten Betriebsraum, vorgesehen. Dies ermöglicht, die interne Stromversorgung61 zu schonen oder aufzuladen oder für spezielle Einsätze zusätzliche Energie bereitzustellen. Die Heizeinrichtung30 umfasst die in den Schutzanzug integrierten Heizelemente, die elektrisch oder mit einem Heizmittel betrieben werden, und eine Heizungs-Steuerung. - Die Atemluftquelle
62 ist ebenfalls mit thermischer Isolation im Rückenteil60 (siehe1 ) angeordnet. Sowohl die Atemluftquelle62 als solche als auch Atemluftleitungen und Ventile sind thermisch isoliert und ggf. geheizt angeordnet. Vorzugsweise basiert die Atemluftquelle62 auf einem Druckluftsystem oder auf einem Kreislaufsystem mit CO2-Entfernung und Sauerstoffzugabe. Die Atemluft wird mit einem Teil der Heizeinrichtung30 und ggf. unter Verwendung von Sensoren im Schutzanzug100 und einem Regelkreis temperiert. - Wenn der Schutzanzug
100 als Druckanzug (1B ) aufgebaut ist, befindet sich zusätzlich eine Druckluftquelle63 im Rückenteil60 (siehe1 ). Von der Druckluftquelle63 werden aufblasbare Zwischenschichten29 zur thermischen Isolation im Mantelmaterial20 (siehe4A ) mit Luft beaufschlagt. Des Weiteren kann die Druckluftquelle63 mit einem Heizmittelkreislauf verbunden sein. Zusätzlich kann eine Einrichtung65 zur Druckerzeugung oder zum Pumpen in einem Flüssigkeitskreislauf oder zur Vakuumerzeugung vorgesehen sein. - Mit dem Helm
40 ist ein Funksystem mit einer Antenne40.5 zur Kommunikation mit dem Außenraum und anderen Personen im Kühlraum verbunden, ebenso wie eine Beleuchtungseinrichtung40.4 , eine Kameraeinrichtung40.10 und ein Mikrofon40.6 für eine Sprechfunkverbindung. - Des Weiteren besitzt der Anzug eine Sensoreinrichtung
90 mit Außen-Sensoren91 (Temperatur, Sauerstoffgehalt) und Innen-Sensoren92 (Temperatur, Druck, Sauerstoffgehalt, Restlaufzeit, Alarmsignale, akustische Ansagen) an den verschiedensten Stellen (Extremitäten, Körperbereich, Kopf). Insbesondere die Schuhe und dort die Schuhsohlen sind mit Temperatursensoren ausgestattet. - Wenn mit der Sensoreinrichtung
90 eine unzulässige Abweichung von einem Normalzustand erfasst wird, gibt eine Alarmeinrichtung64 einen Alarm (Alarmsignale oder -meldungen) an die Bedienperson und nach außen. Der Alarm kann z. B. in der Frontscheibe41 des Helms40 angezeigt oder in diese eingespiegelt und/oder akustisch an die Bedienperson übermittelt werden. So kann die Bedienperson automatisch Anweisungen zum weiteren Verhalten, z. B. sofortiges Verlassen des Kühlraumes, Einschalten der Notversorgung oder Ankopplung an eine externe Energie oder Druckgasversorgung, erhalten. - Ausfälle von Systemkomponenten würden unter den extremen Bedingungen im Kühlraum schnell zu lebensbedrohenden Situationen führen. Die Bedienperson befindet sich bei stickstoffgekühlten Räumen in einer nicht atemfähigen Außenatmosphäre. Ein Ausfall der Atemversorgung hätte daher sofort dramatische Folgen. Allein der Ausfall der Temperierung der Atemluft ist lebensbedrohend. Auch der Ausfall der Anzugheizung hat ähnliche Folgen. So werden die Materialien bei Temperaturen unter –100°C so steif, dass die Bewegungsfähigkeit stark eingeschränkt wird oder eine mechanische Zerstörung durch die Bewegung auftreten könnte. Zur Vermeidung dieser Gefahren ist eine Notversorgungseinrichtung
44 vorgesehen, die in14 schematisch illustriert und z. B. im Bereich des Hinterkopfes am Helm40 integriert ist (siehe5B ). Das Notversorgungseinrichtung44 kann alternativ an anderer Stelle des Anzug angebracht werden (z. B. an einem Gürtel). Das System enthält in thermischer Isolierung und eigener Temperierung eine Atemluftnotversorgung für ca. 5 Minuten, sowie eine elektrische Versorgung für den Sprechfunk, die Beleuchtung und die Heizung der wichtigsten Anzugselemente (z. B. der Gelenke, Füße). Des Weiteren sind in vorgegebenen Programmen Anweisungen für die verschiedenen Fälle gespeichert, die über Funk nach außen und Sprache sowie Lautsprecher im Helm der havarierten Person mitgeteilt werden. - In der Regel werden mindestens zwei Personen zu gleicher Zeit im Kühlraum sein. An den Anzügen gibt es Koppelelemente, die die Versorgung einer ausgefallenen Anzugversorgung durch den Zweitanzug erlaubt. Mit der Notversorgungseinrichtung
44 kann sich die havarierte Person versuchen, in der verleibenden Zeit, die angesagt oder angezeigt wird, allein zu retten, oder es können sich Personen innerhalb der Kühlkammer und von außen nähern oder Rettungssysteme aktiviert werden. - Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Claims (20)
- Schutzanzug (
100 ), insbesondere für eine Bedienperson (1 ) in einem Kühlraum, umfassend: – einen Körperanzug (10 ), der ein thermisch isolierendes, gasdichtes Mantelmaterial (20 ) aufweist und zur Aufnahme der Bedienperson (1 ) eingerichtet ist, und – eine Heizeinrichtung (30 ), die mit dem Körperanzug (10 ) verbunden und zur Heizung des Inneren des Schutzanzugs (100 ) eingerichtet ist. - Schutzanzug gemäß Anspruch 1, bei dem – die Heizeinrichtung (
30 ) eine Widerstandsheizung (31 ) umfasst, die im Körperanzug (10 ) angeordnet ist. - Schutzanzug gemäß Anspruch 2, bei dem – die Heizeinrichtung (
30 ) Heizschichten (32 ) umfasst, die im Körperanzug (10 ) verteilt angeordnet sind. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – die Heizeinrichtung (
30 ) einen Heizmittelkreislauf (33 ) für ein gasförmiges oder flüssiges Heizmittel umfasst, der im Körperanzug (10 ) angeordnet ist. - Schutzanzug gemäß Anspruch 4, bei dem – der Heizmittelkreislauf (
33 ) eine Vielzahl von Leitungen (34 ,35 ) umfasst, die im Körperanzug (10 ) verteilt angeordnet sind. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – das Mantelmaterial (
20 ) mehrschichtig aufgebaut ist und von außen nach innen eine gasdichte Außenhaut (21 ), eine Stabilisierungsschicht (22 ), eine Isolationsschicht (23 ), insbesondere mit einer Wärmereflektionsfolie (24 ), und einen Heizbereich (25 ) umfasst, in dem zumindest Teile der Heizeinrichtung (30 ) angeordnet sind. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – das Mantelmaterial (
20 ) mindestens eine gasgefüllte oder evakuierte Zwischenschicht (29 ) enthält. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – die Heizeinrichtung (
30 ) derart in das Mantelmaterial (20 ) eingebettet und die thermische Leitfähigkeit des Mantelmaterials (20 ) so gewählt ist, dass ein überwiegender Anteil der von der Heizeinrichtung (30 ) abgegebenen Wärme in das Innere des Schutzanzugs (100 ) geleitet wird und die übrige Wärme das Mantelmaterial (20 ) nach außen so erwärmt, dass dieses bei einer Umgebungstemperatur unterhalb von –90°C biegsam bleibt. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der mindestens eines der Merkmale aufweist: – der Körperanzug (
10 ) ist mit einem Helm (40 ) ausgestattet, – der Körperanzug umfasst Bein-, Rumpf- und Armteile (11 ,12 ,13 ), die über Gelenkbereiche (14 ) verbunden sind, – der Körperanzug (10 ) enthält eine Gurteinrichtung (15 ), mit der eine Trägereinrichtung koppelbar ist, – der Körperanzug (10 ) weist auf einer Vorderseite eine Einstiegsöffnung auf, an der sich Schichten des Mantelmaterials (20 ) überlappen, und – der Schutzanzug (100 ) enthält eine Notversorgungseinrichtung, die mindestens eines von einem Atemluftreservoir und einer Kopplungseinrichtung für eine externe Versorgungseinrichtung umfasst. - Schutzanzug gemäß Anspruch 9, bei dem – der Helm (
40 ) mindestens eines von einer Frontscheibe (41 ) aus einem doppelwandigen evakuierbaren Scheibenmaterial, einem Überdruckventil (42 ), einer Scheibenheizung (41.1 ), und einem Rückspiegel (44 ) aufweist. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – der Körperanzug (
10 ) mit Schuhen (50 ) versehen ist, die mindestens eines von Plateausohlen (51 ), Schutzschichten (52 ) gegen mechanische Verletzungen, Sohlenhohlräumen (53 ) und biegsamen Anpassungselemente (58 ) aufweisen. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – eine Atemgasquelle (
60 ) vorgesehen ist, die zur Zufuhr von atembarer Luft in den Schutzanzug vorgesehen ist. - Schutzanzug gemäß Anspruch 12, bei dem – ein Teil der Heizeinrichtung (
30 ) zur Erwärmung der von der Atemgasquelle (60 ) zugeführten Luft konfiguriert ist. - Schutzanzug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – der Körperanzug (
10 ) mit mindestens einem Handschuh (70 ) aus einem thermisch isolierenden Handschuhmaterial (71 ) versehen ist, und – der mindestens eine Handschuh (70 ) eine Handschuhheizung (77 ) enthält. - Schutzanzug gemäß Anspruch 14, bei dem – im Inneren des mindestens einen Handschuhs (
70 ) Halteelemente (72 ) vorgesehen sind, die zur Fixierung eines Teils der Hand oder des Unterarms der Bedienperson in dem mindestens einen Handschuh (70 ) konfiguriert sind, wobei – das übrige Innere des mindestens einen Handschuhs (70 ) so dimensioniert ist, dass mindestens die Finger der Bedienperson (1 ) im Handschuh (70 ) frei beweglich sind. - Schutzanzug gemäß Anspruch 14 oder 15, bei dem – an Handschuhfingern (
73 ) des mindestens einen Handschuhs Griffbereiche (74 ) vorgesehen sind, in denen das Handschuhmaterial (71 ) eine im Vergleich zum übrigen Handschuh (70 ) verringerte Dicke aufweist. - Schutzanzug gemäß Anspruch 16, bei dem – die Griffbereiche (
74 ) auf der Außenseite des Handschuhs (70 ) eine profilierte Oberfläche aufweisen. - Schutzanzug gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, bei dem – der mindestens eine Handschuh (
70 ) konfiguriert ist, mit einem Innendruck beaufschlagt zu werden, so dass im Inneren des Handschuhs (70 ) genügend Raum für eine Bewegung von Finger von einer Greifposition mit einem Kontakt der Finger mit dem Handschuhmaterial in eine Erwärmungsposition ohne einen Kontakt der Finger mit dem Handschuhmaterial gebildet wird. - Schutzanzug gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, bei dem – der mindestens eine Handschuh (
70 ) auf einer Außenseite Aufnahmen (75 ) für Probenträger aufweist. - Verwendung eines Schutzanzugs gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zum Schutz einer Bedienperson, die sich in einem Kühlraum mit einer Temperatur unter –90°C aufhält.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
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PCT/EP2012/000452 WO2012104081A2 (de) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | Schutzanzug zur verwendung in einem kühlraum |
JP2013552135A JP6200329B2 (ja) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | 冷却室内で使用するための防護服 |
CN201280016871.1A CN103747696B (zh) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | 用于冷却室中的防护服 |
US13/983,268 US9381385B2 (en) | 2011-02-02 | 2012-02-01 | Protective suit for use in a cooling chamber |
Applications Claiming Priority (1)
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DE (1) | DE102011010119A1 (de) |
WO (1) | WO2012104081A2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016083638A1 (es) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Mat Global Solutions, S.L. | Prenda transpirable |
CN109689494A (zh) * | 2016-07-07 | 2019-04-26 | 马里奥·塞萨尔·维诺拉 | 具有高功能性和隔热性的用于失事船舶的救生服 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011010121B4 (de) * | 2011-02-02 | 2016-09-01 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Begehbare Kühlanlage, insbesondere zur Kryokonservierung biologischer Proben, und Verfahren zu deren Betrieb |
JP6325485B2 (ja) * | 2015-05-13 | 2018-05-16 | 学校法人 神野学園 | 蛇腹構造 |
US10568766B2 (en) * | 2017-12-07 | 2020-02-25 | David Benton | Mechanically heated/cooled air system for welding helmet |
KR101979204B1 (ko) * | 2018-02-22 | 2019-05-15 | 김길훈 | 구명 조끼 |
CA3162887A1 (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | Ronie Reuben | Composite down insulated assembly for controlled energy transfer from an integral thermal source |
US20210315312A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Speaker integrated into helmet |
US20210315313A1 (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Microphone integrated into helmet |
EP3973591A1 (de) * | 2020-07-30 | 2022-03-30 | Google LLC | Vorrichtung, system und verfahren zur optimierung der batterietemperatur in einer elektronischen vorrichtung |
CN112206432B (zh) * | 2020-09-27 | 2021-08-27 | 金琦曼 | 一种透明透气的全覆盖式防护头罩 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3182653A (en) * | 1961-12-05 | 1965-05-11 | Avien Inc | Lithium hydride body heating device |
US3730178A (en) * | 1970-03-24 | 1973-05-01 | F Moreland | Deep-sea dive suit and life support system |
DE202004008966U1 (de) * | 2004-01-13 | 2004-12-30 | Hoffmann, Reinhard | Kälteschutzumhüllung |
US20060144557A1 (en) * | 2001-05-11 | 2006-07-06 | Koscheyev Victor S | Multi-zone cooling/warming garment |
Family Cites Families (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1691472A (en) | 1925-06-25 | 1928-11-13 | Graham | Electrically-heated garment |
US2404020A (en) * | 1943-03-10 | 1946-07-16 | John D Akerman | Pressure-applying aviator's suit with helmet |
US2410632A (en) * | 1943-08-03 | 1946-11-05 | Goodrich Co B F | Inflatable suit |
US3227208A (en) * | 1962-04-26 | 1966-01-04 | Garrett Corp | Thermally stabilized environmental system |
US3463150A (en) | 1964-06-22 | 1969-08-26 | Litton Industries Inc | Self-contained thermal and respiratory life support system |
US3367319A (en) * | 1966-11-09 | 1968-02-06 | Firewel Company Inc | Apparatus for heating a diver clothed in a suit and immersed in cold water |
US3559209A (en) * | 1967-03-17 | 1971-02-02 | Edwin G Vail | Space suit protective assembly |
US3497672A (en) * | 1967-08-21 | 1970-02-24 | John V Harter | Diver suit with electrical heater and fluid pump system |
US3644706A (en) * | 1968-06-20 | 1972-02-22 | Taylor Diving & Salvage Co | Method for supplying heated fluid to a diver's clothing |
US3558852A (en) * | 1968-06-20 | 1971-01-26 | Taylor Diving & Salvage Co | Electric heating apparatus for supplying heated fluid to a diver{3 s clothing |
US3751727A (en) * | 1968-08-05 | 1973-08-14 | Nasa | Space suit |
US3564614A (en) * | 1968-12-20 | 1971-02-23 | United Aircraft Corp | Glove for a pressurized suit |
GB1415836A (en) * | 1971-10-25 | 1975-11-26 | Baxter Woodhouse Taylor Ltd | Heating of underwater garments for divers |
US3668705A (en) * | 1971-10-29 | 1972-06-13 | Walter E Garbisch | Protective helmet with hood |
US3815573A (en) * | 1972-12-12 | 1974-06-11 | Schwartz J | Diving suit heater |
JPS49121706U (de) * | 1973-02-20 | 1974-10-18 | ||
JPS5083151A (de) * | 1973-09-12 | 1975-07-05 | ||
US3875924A (en) * | 1974-03-25 | 1975-04-08 | Us Navy | Hydrazine fueled diver's heating system |
US3884216A (en) * | 1974-09-19 | 1975-05-20 | Us Navy | Electrochemical energy source for diver suit heating |
AU525068B2 (en) | 1977-11-19 | 1982-10-21 | AVP Rosista GmbH | Double-seat valve with leakage control |
DE2751734A1 (de) * | 1977-11-19 | 1979-06-28 | Holstein & Kappert Maschf | Doppelsitzventil mit leckkontrolle |
NO151655C (no) * | 1983-02-18 | 1985-05-15 | Holger B Nygaard | Redningsdrakt. |
DE3610491A1 (de) * | 1986-03-27 | 1987-10-01 | Draegerwerk Ag | Schutzanzug mit atemluftversorgung |
US5003637A (en) | 1988-02-01 | 1991-04-02 | Lonon Edward M | Gloves with utility attachments |
FR2630706B1 (fr) | 1988-04-27 | 1993-05-21 | Europ Agence Spatiale | Combinaison pressurisee pour astronaute equipee de gants a pression variable a dexterite amelioree |
GB2250908A (en) * | 1990-12-10 | 1992-06-24 | Taggart Eric Moncrief Mac | Life support blanket or garment |
US5709203A (en) | 1992-05-07 | 1998-01-20 | Aerospace Design And Development, Inc. | Self contained, cryogenic mixed gas single phase storage and delivery system and method for body cooling, gas conditioning and utilization |
DE29505886U1 (de) * | 1995-04-05 | 1996-08-01 | Gore W L & Ass Gmbh | Sicherheitsschuh mit elektrisch leitendem Sohlenaufbau |
US5572880A (en) * | 1995-04-21 | 1996-11-12 | Figgie International Inc. | Apparatus for providing a conditioned airflow inside a microenvironment and method |
US5917667A (en) * | 1996-08-19 | 1999-06-29 | Turner; Philip R. | Helmet shield mirror |
JPH10129248A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 自動二輪車用の空調装置並びに空調式衣服及び空調式ヘルメット |
JPH10280211A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-20 | Kandenko Co Ltd | 活線作業用全天候型防護服及び装置 |
US5829061A (en) | 1997-04-08 | 1998-11-03 | Visgil; Jane T. | Work gloves |
WO1999037174A1 (fr) * | 1998-01-27 | 1999-07-29 | Dumont Jean Pierre | Systeme de chauffage individuel pour combinaison |
US6055670A (en) * | 1999-04-13 | 2000-05-02 | Parker; Kirk A. | Breath-heated insulated glove and associated method |
JP2000328323A (ja) * | 1999-05-20 | 2000-11-28 | Osaka Gas Co Ltd | 断熱防護服および気体層の形成方法 |
US6247824B1 (en) * | 2000-07-27 | 2001-06-19 | Joseph J. Berke | Mirror system |
US6565699B1 (en) * | 2000-10-19 | 2003-05-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method and apparatus for making body heating and cooling garments |
US20020156509A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-10-24 | Stephen Cheung | Thermal control suit |
US6415453B1 (en) * | 2001-09-11 | 2002-07-09 | Abraham Anderson | Low temperature thermal insulation garment utilizing the wearer's exhalant |
US6681589B2 (en) * | 2002-02-01 | 2004-01-27 | Honeywell International Inc. | Space suit backpack using solid adsorbents for cryogenic oxygen storage, freezeout of carbon dioxide and moisture, and ice heat sink |
US20040237178A1 (en) * | 2003-05-27 | 2004-12-02 | Gaspar Landeros | Self-contained on land on water in air protective apparatus for mass protection and mass continuation |
US20050108813A1 (en) * | 2003-07-10 | 2005-05-26 | Cylena Medical Technologies Inc. | Protective apparel spacers and low resistance air flow |
DE10332799B4 (de) * | 2003-07-18 | 2007-03-01 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung einer Probe |
JP2006009170A (ja) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温度調整機能付きヘルメット |
JP2006111987A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Shigeki Akagi | 収納部付き作業手袋 |
US20090271917A1 (en) | 2008-05-01 | 2009-11-05 | Lloyd Richardson | Force ventilated and heated garment |
US20100281883A1 (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Romano Harry A | Self-contained heating or cooling suit |
CN201545186U (zh) * | 2009-10-10 | 2010-08-11 | 张福生 | 可发求援信号的电热保温救生衣 |
AR074300A1 (es) * | 2009-11-06 | 2011-01-05 | Nunez Karina Beatriz | Traje de salvamento para naufragios |
US20130019611A1 (en) * | 2010-10-27 | 2013-01-24 | John Sims | Personal Temperature Control System |
-
2011
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3182653A (en) * | 1961-12-05 | 1965-05-11 | Avien Inc | Lithium hydride body heating device |
US3730178A (en) * | 1970-03-24 | 1973-05-01 | F Moreland | Deep-sea dive suit and life support system |
US20060144557A1 (en) * | 2001-05-11 | 2006-07-06 | Koscheyev Victor S | Multi-zone cooling/warming garment |
DE202004008966U1 (de) * | 2004-01-13 | 2004-12-30 | Hoffmann, Reinhard | Kälteschutzumhüllung |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016083638A1 (es) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | Mat Global Solutions, S.L. | Prenda transpirable |
CN107205500A (zh) * | 2014-11-25 | 2017-09-26 | 马特全球解决有限公司 | 透气衣物 |
AU2015352374B2 (en) * | 2014-11-25 | 2019-09-19 | Mat Product & Technology, S.L.U. | Breathable garment |
US10736366B2 (en) | 2014-11-25 | 2020-08-11 | Mat Product & Technology, S.L.U. | Breathable garment |
CN109689494A (zh) * | 2016-07-07 | 2019-04-26 | 马里奥·塞萨尔·维诺拉 | 具有高功能性和隔热性的用于失事船舶的救生服 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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