DE1280681B - Vorrichtung zum Kuehlen der einer Schutzkleidung zugefuehrten Druckluft - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

A62b

Deutsche KL: 61 a-29/12

Nummer. 1280 681

Aktenzeichen: P 12 80 681.4-25 (U 10860)

Anmeldetag: 1. Juli 1964

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen der einer Schutzkleidung zugeführten Druckluft, die mit Luftaustrittsöffnungen versehene Luftleitungen aufweist.

In vielen Industriezweigen, insbesondere auf dem chemischen, atomaren und metallverarbeitenden Gebiet, ist es häufig notwendig, daß Personen an Stellen arbeiten, an welchen die Luft hohe Temperaturen hat, giftige oder verseuchte Gase und Dämpfe enthält und durch Radioaktivität oder Staub verunreinigt ist. Personen, welche mit dieser Art von Arbeit beschäftigt sind, müssen eine Schutzkleidung tragen und mit für die Atmung geeigneter Luft versorgt werden.

Es ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift 2460269), einen für solche Arbeiten bestimmten, mit Luftleitungen versehenen Schutzanzug über einen Schlauch von einer üblichen Klimaanlage aus mit Atem- und Kühlluft zu versorgen. Die bekannte Vorrichtung ist vor allem für militärische Anwendun- ao gen, etwa ein Kampffahrzeug, bestimmt, wo die Klimaanlage in unmittelbarer Nähe der zu schützenden Person untergebracht werden kann. Bei der Verwendung von längeren Schlauchleitungen ist eine derartige Vorrichtung nicht sehr wirksam, weil die durch den Schlauch geleitete Luft von der Umgebungswärme erhitzt wird, bevor sie den Schutzanzug erreicht. An Stellen, an welchen die Temperatur etwa 78° C oder höher ist, kann in einem Kühlluft führenden, frei liegenden Schlauchstück von etwa 3 m Länge die Lufttemperatur um etwa 17° C erhöht werden, bevor die Luft den Benutzer erreicht, und bei Längen von etwa 18 m ist praktisch die ganze ursprüngliche Kühlung verloren. Eine Isolierung des Schläuche bringt eine gewisse Verbesserung bei Längen, welche 15 m nicht übersteigen, erhöht jedoch die Kosten und macht den Schlauch für den Arbeiter unhandlicher.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kühlen der. einer Schutzkleidung zugeführten Druckluft zu schaffen, welche leicht und klein ist, damit die Tätigkeit des Kleidungsträgers auch an engen, schmalen Stellen nicht behindert wird, und welche unmittelbar am Körper des Benutzers angebracht werden kann, um Kühlverluste an die Umgebung zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus einem vom Träger der Schutzkleidung getragenen, an einer Druckluftquelle angeschlossenen Wirbelrohr besteht, dessen Kaltluftausgang mit den Luftleitungen der Schutzkleidung verbunden ist und das eine Vorrichtung zur Schall-Vorrichtung zum Kühlen der einer Schutzkleidung zugeführten Druckluft

Anmelder:

UNITED STATES ATOMIC ENERGY COMMISSION,
Germantown, Md. (V-SkA.)

Vertreter:

Dr.-Ing. W. Abitz und Dr. D. Morf, Patentanwälte, . _;,

8000 München 27, Pienzenauer Str. 28

Als Erfinder benannt:

Raymond Ring Messick, Aiken, S. C. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität: ...

V. St. v. Amerika vom 2. Juli 1963 (292 797)

dämpfung der aus dem Kaltluftausgang austretenden Luft vor Abgabe derselben in die Schutzkleidung aufweist, und daß das heiße Auslaßende des Wirbelrohrs außerhalb der Schutzkleidung mündet.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist auch zum Kühlen verdichteter Atemluft geeignet und erfordert im wesentlichen keine Wartung.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung ein Ventil am heißen Auslaßende des Wirbelrohrs zum Steuern der Kaltlufttemperatur auf.

Die Vorrichtung zur Schalldämpfung kann aus einer offenen Hülse bestehen, die mit einer porösen Masse gefüllt ist und an jedem Ende ein Abdeckgitter aufweist.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung bei Anwendung bei einem Schutzanzug,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Luftleitungsabschnitts,

Fig.3 teils eine Ansicht und teils einen Schnitt durch einen Schalldämpfer und

F i g. 4 eine Ansicht des Wirbelrohrs.

Gemäß Fig. 1 wird die Vorrichtung in Verbindung mit einem z. B. aus Kunststoff bestehenden Schutzanzug 25 verwendet. Eine Zuleitung 1 ist an einer nicht dargestellten Druckluftquelle ange-

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schlossen. Das Ende der Zuleitung ist mit einer schnell zu lösenden Kupplung 4 bekannter Art verbunden. Die Kupplung ist an einem Traggestell 5 befestigt, welches von der die Vorrichtung benutzenden Person mit Schultergurten 26 und 27 getragen wird. Von der Kupplung 4 führt ein weiterer Abschnitt 6 der Zuleitung zu dem Wirbelrohr 7, welches ebenfalls durch eine geeignete Einrichtung, wie einen Gurt, an dem Traggestell befestigt ist. Der Ab-

Die Luftleitungen bestehen aus verhältnismäßig weichen, biegsamen Kunststoffschläuchen, beispielsweise aus Polyvinylchlorid oder Weichgummit. Solche Schläuche bewirken in Verbindung mit den 5 Luftaustrittsöffnungen 24 die nötige Schalldämpfung, um das nachteilige Geräusch hoher Frequenz auszuschalten, welches durch das Wirbelrohr erzeugt wird. Es ist für Wirbelrohre charakteristisch, daß sie ein unangenehmes Geräusch mit hoher Frequenz

schnitt 6 ist an dem Einlaß 8 des Wirbelrohrs, bei- io erzeugen. Es hat sich herausgestellt, daß dieses spielsweise durch eine geeignete Klemm- oder An- Geräusch so stark wirkt, daß der Träger dadurch Schlußeinrichtung, befestigt, welche leckfest ist. Der nach kurzer Zeit krank wird. Ohne irgendeine Kaltluftausgang 9 des WirbehOhrs ist durch eine Schalldämpfeinrichtung erzeugt das Wirbelrohr einen Leitung 10 mit dem Einlaß eines Verteilers 11 ver- Geräuschpegel von 90 bis 105 Dezibel (db). Der bunden, an dessen Auslaß Luftleitungen 18,19,20, 15 maximale Geräuschpegel, welchen eine Person für 21 und 22 angeschlossen sind. längere Zeit sicher aushalten kann, ist 85 db. Ohne

Die Kaltluft wird über die Luftleitungen 18,19,20 Schalldämpfung macht das Geräusch des Wirbel- und 21 den Armen und Beinen zugeführt und über rohrs eine Person durchschnittlich in weniger als die Luftleitung 22 einem Verteilerring 23 am oberen zwei Stunden krank. Die Krankheit macht sich durch Abschnitt des Kopfteils des Schutzanzugs. Die zu 20 Kopfweh, Ohrensummen und Übelkeit bemerkbar, den Armen und Beinen führenden Leitungen sind an Es ist auch unmöglich, mit oder zwischen Personen ihren Enden verschlossen. Die Luft wird durch längs zufriedenstellend ein Gespräch zu führen, welche jeder Leitung angeordnete Luftaustrittsöffnungen 24, eine derartige Vorrichtung verwenden. In bestimmdie gemäß Fig. 2 aus engen Schlitzen24 bestehen, ten Fällen kann zusätzlich oder an Stelle der vorverteilt. Die Luftleitungen 18, 19, 20 und 21 wie 35 stehend beschriebenen, durch die Luftleitungen 18, auch der Verteilerring 23 sind alle mit derartigen 19, 20, 21 und 22 und den Verteilerring 23 in VerSchlitzen versehen, um die günstigste Verteilung der bindung mit den Luftaustrittsöffnungen 24 erzielten kalten Luft und eine gleichmäßige Temperatur Schalldämpfung ein eigener Schalldämpfer angeinnerhalb des Anzugs zu erzielen. ordnet sein, beispielsweise in der Leitung 10. Eine

Das dem Kaltluftausgang entgegengesetzte heiße 30 Schalldämpferausbildung, welche sich als sehr Auslaßende des Wirbelrohrs besteht aus einem brauchbar erwiesen hat, ist in F i g. 3 dargestellt. Der langen Rohransatz 15, welcher nahe seinem äußeren Schalldämpfer besteht aus einer äußeren zylindri-Ende ein Ventil 16 enthält, welches in F i g. 3 ge- sehen Hülse 31 aus weichem Kunststoff mit einem zeigt ist. Am äußersten Ende des Rohransatzes ist Abdecksieb 32 an jedem Ende und einer porösen eine Leitung befestigt, um die heiße Luft an die 35 Masse aus weichem Fasermaterial 33, wie Baum-Auslaßstelle zu leiten. Der ganze Auslaßteil des wolle, Wolle, Nylon oder Glasfaser, zwischen den WirbehOhrs einschließlich der Leitung ist in eine Sieben. Der Schalldämpfer kann eine Länge von Wärmedämmschicht 17 eingebettet, um eine Über- 5 bis 10 cm und einen Durchmesser von etwa leitung der Hitze auf den Anzugträger zu verhindern. 2 bis 5 cm haben. Die aus dem Wirbelrohr aus-Die Einstellung des Ventils 16 bestimmt den Tempe- 40 tretenden Schallwellen werden durch diesen Schallraturunterschied zwischen dem heißen und kalten dämpfer so weit gedämpft, daß der Geräuschpegel Ende des Wirbelrohrs. Das Wirbelrohr muß eine auf etwa 70 bis 78 db vermindert wird. Bei Verbestimmte Größe haben, um am Kaltluftausgang die wendung der beschriebenen Schalldämpfer besteht gewünschte Lufttemperatur zu erzeugen. keine Zeitbegrenzung für die Benutzung der Vor-

Das Wirbelrohr kann aus rostfreiem Stahl be- 45 richtung durch eine Person; auch die Unterhaltung stehen, eine Gesamtlänge von etwa 32 cm haben und mit normaler Lautstärke ist kern Problem. In beetwa 212 g wiegen. Ein solches Rohr ist für einen stimmten Fällen kann es erwünscht oder nötig sein, großen Druck- und Luftvolumenbereich geeignet.
Die günstigsten Bedingungen bestehen jedoch bei
Druckluft mit einem Druck von 4,57 bis 6,33 at, 50
einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 566 bis
708 l/min und einer Verteilung von 75 % des
Volumens zum kalten Ende und 25% zum heißen
Ende. Dadurch wird ein kalter Luftstrom mit einer

Temperatur von etwa 22 bis 36° C unterhalb der- 55 von Öl, Fett und änderen Verunreinigungen jeder jenigen der zugeführten Luft erzeugt. Das der Ver- Art ist, welche beim Einatmen für den Benutzer teilung der Luft auf das heiße und das kalte Ende schädlich sind. An Stellen, wo die Temperatur höher und dem Einstellen der Temperatur der beiden Luft- als 35° C ist und Arbeit geleistet wird, wird eine ströme dienende Ventil 16 ist gemäß F i g. 4 so aus- zufriedenstellende Kühlung durch eine Luftströmung gebildet, daß es eine vorher eingestellte Stellung be- 60 von 425 bis 566 l/min und eine Temperatur am hält. Es kann jedoch auch mit einem äußeren Knopf Kaltluftausgang erzielt, welche nicht höher als 10° C versehen sein, um während der Verwendung eine ist. Die Verwendung von unter hohem Druck Einstellung zu ermöglichen. stehender Luft hat sich als vollständig sicher er-

Das Traggestell 5 besteht beispielsweise aus Baum- wiesen. Beispielsweise hat sich im schlimmsten Fall, wollgewebe oder Nylon. Seine Schultergurte 26 und 65 in dem die Zuleitung 1 abgekuppelt ist und die Luft weisen Querstücke 28 und 29 zum Tragen der unmittelbar ins Innere des Kunststoffanzugs, also Kupplung, des Wirbelrohrs, des Schalldämpfers und ohne Durchströmen des Wirbelrohrs, ausströmt, der Auslaßleitung auf. welches den Druck auf einen Bereich von 0,633 bis

eine Schalldämpfeinrichtung am heißen Auslaßende des Wirbelrohrs anzuordnen.

Ein zufriedenstellender Betrieb des Wirbelrohrs wurde erzielt, wenn die Luft mit einem Druck von etwa 6 at und einem Feuchtigkeitsgehalt zugeführt wurde, welcher vorzugsweise 1,97 g je kg trockener Luft nicht übersteigt, und zwar Luft, welche frei

1,055 at vermindert, ein Leitungsdruck von etwa 6 at als völlig ungefährlich für den Träger herausgestellt, wenn das Gesamtvolumen durch das Verteilersystem für die Atemluft unter 1699 l/min gehalten wird.

Die zum Wirbelrohr führenden Kunststoffleitungen können aus einem Kunststoffschlauch bestehen, einen Innendurchmesser von etwa 10 bis 13 mm haben und einen Innendruck bis zu etwa 10 at aushalten.

IO

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen der einer Schutzkleidung zugeführten Druckluft, die mit Luftaustrittsöffnungen versehene Luftleitungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem vom Träger der Schutzkleidung getragenen, an einer Druckluftquelle angeschlossenen Wirbelrohr (7) besteht, dessen Kaltluftausgang (9) mit den Luftleitungen (18 bis 22) ao der Schutzkleidung verbunden ist und das eine Vorrichtung zur Schalldämpfung der aus dem Kaltluftausgang austretenden Luft vor Abgabe derselben in die Schutzkleidung aufweist, und daß das heiße Auslaßende des Wirbelrohrs außerhalb der Schutzkleidung mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Ventil (16) am heißen Auslaßende des Wirbelrohrs (7) zum Steuern der Kaltlufttemperatur.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Schalldämpfung aus einer offenen Hülse (31) besteht, die mit einer porösen Masse (33) gefüllt ist und an jedem Ende ein Abdeckgitter (32) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 908 228;
USA.-Patentschrift Nr. 2 460 269.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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