DE1434956A1 - Method and device for air conditioning protective suits for protection against thermal effects - Google Patents

Method and device for air conditioning protective suits for protection against thermal effects

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Jentet Maxime Louis
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B17/00—Protective clothing affording protection against heat or harmful chemical agents or for use at high altitudes

Description

Dr. Expl.Dr. Expl.

63/363/3

SOCIETE ANONYME DES USIHES CHAUSSON in Asnieres (SeineSOCIETE ANONYME DES USIHES CHAUSSON in Asnieres (Seine

Frankreich)France)

Verfahren und Vorrichtung zur Klimatisierung von Schutzanzügen zum Schutz gegen thermische WirkungenMethod and device for air conditioning protective suits to protect against thermal effects

Bs sind bereits Schutzanzüge zum Schutz gegen die Wärme in einem verhältnismassig weiten Bereich bekannt, welche durch eine Druckluftzufuhr oder durch einen Umlauf von frischer Luft gekühlt werden, welcher durch einen Ventilator erzeugt wird, welcher mit elektrischen Trockenelementen betrieben wird und über eine eine gefrorene eutektische Lösung enthaltende Patrone ansaugt oder blästo Protective suits for protection against the heat in a relatively wide range are already known, which are cooled by a supply of compressed air or by a circulation of fresh air, which is generated by a fan, which is operated with electrical drying elements and a frozen eutectic solution containing cartridge sucks or blows, etc.

Diese verschiedenen Verfahren ergeben jedoch nur unvollküKaene Ergebnisse, da die erzeugte Kühlung nur von geringer Dauer ist und der Ventilator eine häufige Aus-However, these different methods only give incomplete results, since the cooling produced only is of short duration and the fan is switched off frequently

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weehslung der Trockenelemente erfordert. Ferner ist es im allgemeinen nicht möglich, Kühleinrichtungen und Heiζeinrichtungen zu kombinieren.Requires drying of the drying elements. It is also in the generally not possible, cooling devices and heating devices to combine.

Die Erfindung hilft diesen Nachteilen durch Schaffung eines neuen Verfahrens und einer neuen Vorrichtung zur Ausübung desselben ab, welche den Vorteil bieten, dass mit ihnen eine nutzbare Kälteleistung erhalten werden kann, welche erheblich grosser als die bisher erzielbare ist, wofür nur einfache Mittel aufzuwenden sind, welche nicht unbedingt die Verwendung von eutektischen Lösungen mit niedrigem Schmelzpunkt oder von bisweilen schwer zu beschaffenden Produkten erfordern» Ferner ist die Benutzung der Vorrichtung nicht zeitlich durch die Abnutzung eines Trockenelements oder die Erwärnung eines Kühlmittels beschränkt. Ausserdem ist die Vorrichtung verhältnismässig wenig sperrig und enthält keinen bewegten Teil, welcher zerstört werden könnte, wobei die Vorrichtung ferner erfindungsgeoiäss als Heizvorrichtung arbeiten kann, so dass eine vollständige Klimatisierung eines Schutzanzugs vorgenommen werden kann.The invention overcomes these drawbacks by providing a new method and apparatus to exercise the same, which offer the advantage that a usable cooling capacity can be obtained with them, which is considerably larger than what has been achieved so far, for which only simple means have to be used, which are not necessarily the use of eutectic solutions with a low melting point or require products that are sometimes difficult to obtain »Furthermore, the use of the device is not timely limited by the wear and tear of a drying element or the heating of a coolant. In addition, the device is relatively little bulky and does not contain any moving Part which could be destroyed, whereby the device can also work according to the invention as a heating device, so that a complete air conditioning of a protective suit can be made.

Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Klimatisierung von Schutzanzügen zum Schutz gegen thermische Wirkungen vor, gemaes welchem man einen Luftstrom in einem Wirbelrohr strömen lasst, wobei die austretenden warmen und kalten Luft— anteile selektiv in den zu klimatisierenden Schutzanzug eingeführt oder aus diesem abgeführt werden, wobei ferner ein Wärmeaustauscher,-welcher insbesondere mit Speicherung und/ oder Verdampfung arbeitet, vorgesehen ist, dessen Wirkung zu der des Wirbelrohrs hinzutritt, wenigstens wenn der aus diesemThe invention provides a method for air conditioning protective suits for protection against thermal effects before, according to which one an air flow in a vortex tube let flow, whereby the exiting warm and cold air— proportions are selectively introduced into the protective suit to be air-conditioned or be discharged from it, with a heat exchanger, which is in particular with storage and / or evaporation works, is provided, the effect of which is added to that of the vortex tube, at least if that of this

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kommende kalte Luftanteil in den Schutzanzug einzuführen ist.to introduce incoming cold air into the protective suit is.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beiepielshalber erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing by way of example.

Pig. 1 ist eine schematische geschnittenePig. 1 is a schematic sectional view

Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ausgerüsteten Schutzanzugs.Side view of a protective suit equipped with a device according to the invention.

Pig· 2 und 3 sind teilweise geschnittenePig · 2 and 3 are partially cut

schematische Seitenansichten von zwei weiteren Ausfuhrungeformen der Vorrichtung. schematic side views of two further embodiments of the device.

Bei der ersten in Pig. 1 dargestellten Ausfuhrungsform weist der auf beliebige geeignete Weise ausgebildete Schutzanzug 1 einen Kasten 2 auf, welcher zweckmassig aus einem leichten, eine gute Wärmeisolierung bewirkenden Werkstoff besteht. Dieser Kasten enthält ein Wirbelrohr 3$ dessen Austritt 4 für die kalte Luft mit einem Geräuschdämpfer 5 versehen ist und durch ein innerhalb des Anzugs angeordnetes Abfuhrrohr 6 verlängert wird. Die Verteilungsoffnungen 7 dieses Rohrs sind so gerichtet, dass sie vorzugsweise auf der Hohe des Nackens bzw» der Hase bezw. des Hundes des Trägers münden, so dass dieser eine verhältnismässig hohe Umgebungstemperatur ertragen kann. Die gelieferte frische Luft, welche zur Senkung dieser Umgebungstemperatur benutzt wird, wird durch hierfür vorgesehene Offnungen 8 abgeführt, welche ggfs. durch ein oder mehrere Rückschlagventile gebildet werden können. Der Austritt 9 des Wirbelrohrs für die warme Luft ist ebenfalls mit einem Geräuschdämpfer 10 versehen und weist ein Nadelventil 11 zur Regelung auf, welches z.B. durch einen biegsamen Teil 12 mit einem Betätigungsknopf 13 verbundenAt the first in Pig. 1, the protective suit 1, which is designed in any suitable manner, has a box 2, which is expediently made of a light material that provides good thermal insulation. This box contains a vortex pipe 3 $ whose outlet 4 for the cold air is provided with a noise damper 5 and is extended by a discharge pipe 6 arranged inside the suit. The distribution openings 7 of this pipe are directed so that they are preferably at the level of the neck or the rabbit or. of the wearer's dog so that it can endure a relatively high ambient temperature. The fresh air supplied, which is used to lower this ambient temperature, is discharged through openings 8 provided for this purpose, which, if necessary, can be formed by one or more check valves. The outlet 9 of the vortex tube for the warm air is also provided with a noise damper 10 and has a needle valve 11 for regulation, which is connected, for example, by a flexible part 12 to an actuating button 13

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ist, welcher für den Träger leicht erreichbar ist.which is easily accessible for the wearer.

Der Kasten 2 enthält ferner einen Wärmeaustauscher 14, welcher durch einen Behälter 15 gebildet wird, welcher entweder eine Eisladung oder eine gefrorene eutektische Losung enthält. Dieser Behälter 15 weist eine Rohrschlange 16 auf, deren unteres Ende an eine Leitung 17 zur Zufuhr von Druckluft, welche von einem beliebigen Drucklufterzeuger geliefert wird, welcher ausserhalb des auf hoher Temperatur befindlichen Raums angeordnet sein kann, und deren oberes Ende an den Einlass des Wirbelrohrs 3 angeschlossen ist·The box 2 also contains a heat exchanger 14, which is formed by a container 15, which contains either an ice charge or a frozen eutectic solution. This container 15 has a coil 16, the lower end of which is connected to a line 17 for the supply of compressed air, which is supplied by any compressed air generator which can be located outside the high temperature room, and the upper one End is connected to the inlet of the vortex tube 3

Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, wird die das Rohr 3 speisende Luft vorher durch ihren Durchgang durch die Rohrschlange 16 gekühlt, so dass eine zweistufige Kühlung erreicht wird, wodurch die gelieferte nutzbare Kälteleistung erheblich gesteigert werden kann. Bei dieser Aueführungsform verläuft die Rohrleitung 17 wenigstens teilweise in dem unter hoher Temperatur stehenden Raum, so dass die zugeführte Luft vor ihrem Durchgang durch die Rohrschlange erwärmt wird. Diesem Wirkungsgradverlust kann teilweise dadurch abgeholfen werden, dass die Rohrleitung 17 von einer Hülle 18 umgeben wird, durch welche ζ·Β· das Schmelzwasser des Eises des Behälters 15 strömen kann. Auf die Rohrleitung kann auch eine Umflechtung aufgebracht werden, welche ständig mit dem Schmelzwasser des Eises getränkt wird, so dass di· teilweise Kühlung der Druckluft durch die Verdampfung des Wassers erfolgt.As can be seen from the above, the air feeding the pipe 3 is previously passed through it cooled by the coil 16, so that a two-stage cooling is achieved, whereby the supplied usable Cooling capacity can be increased significantly. In this embodiment, the pipeline 17 runs at least partially in the room at high temperature, so that the air supplied before it passes through the coil is heated. This loss of efficiency can be partially remedied by the fact that the pipeline 17 is from a Sheath 18 is surrounded, through which ζ · Β · the melt water of the ice of the container 15 can flow. On the pipeline a braid can also be applied, which is constantly soaked with the melt water of the ice, so that the partial cooling of the compressed air through the evaporation of the Water takes place.

Eine andere Ausführungsform ist in Pig, 2 dargestellt, bei welcher der Schutzanzug mit einer selbstständigen Ausrüstung versehen ist, damit der Träger eine grossere Bewe-Another embodiment is shown in Pig, 2, in which the protective suit with an independent Equipment is provided so that the wearer can move

ORIGINAL INSPECTED 809807/0179 ORIGINAL INSPECTED 809807/0179

•gungsfreihelt hat, welche bei gewissen Anwendungen wertvoll ist, z.B. beim Arbeiten in einem Ofen.• has released which is valuable in certain applications e.g. when working in an oven.

Bei diesem Beispiel ist das Wirbelrohr 3 mit einer Leitung 19 verbunden, welche an das obere Ende einer Rohrschlange 20 des Behälters 21 eines Wärmeaustauschers 22 angeschlossen ist, welcher, wie bei dem vorhergehenden Beispiel, eine Pullung von Eis oder einer kalten eutektischen Losung enthalt· Bas untere Ende der Rohrschlange ist durch eine Leitung 23 an die Austrittsöffnung eines Druckminderers 24 angeschlossen, welcher an einer Druckluftflasche 25 angebracht ist, welche an dem Schutzanzug angebracht v/erden kann·In this example, the vortex tube 3 is connected to a line 19 which is connected to the upper end of a Coil 20 of the container 21 of a heat exchanger 22 is connected, which, as in the previous example, a pulling of ice or a cold eutectic Solution contains · The lower end of the coil is through a line 23 to the outlet of a pressure reducer 24 connected, which is attached to a compressed air bottle 25, which can be attached to the protective suit v / ground

Pig· 3 zeigt eine andere AusführungsformPig 3 shows another embodiment

der Kuhlvorrichtung, bei welcher die Zufuhrleitung 17 durch einen Wärmeaustauscher 26 geht, bevor sie mit dem tangentialen Einlass des Wirbelrohrs 3 verbunden ist. Dieser Austauscher 26 wird durch eine Bohrschlange 27 gebildet, welche durch die Rohrleitung 17 gebildet wird, und in welcher eine Leitung 28 angeordnet ist, welche an den Ausgang eines den Druck konstant haltenden Druckminderers 29 einer ein verflüssigtes Kältemittel enthaltenden Flasche 30 angeschlossen ist· Das freie Ende dieser Leitung 28 ist ausserhalb der Rohrleitung 17 angeordnet und mit einer ins Freie mundenden Leitung 31 verbunden· Die Öffnung der Flasche 30 bewirkt dann die Abfuhr des Kältemittels, welches durch seine Verdampfung in der Rohrschlange 27 die vorherige Kühlung der Druckluft bewirkt. Das entspannte und verdampfte Kältemittel wird anschliessend durch die Leitung 31 ins Freie abgeführt.the cooling device, in which the supply line 17 through a heat exchanger 26 goes before going with the tangential Inlet of the vortex tube 3 is connected. This exchanger 26 is formed by a drill snake 27, which through the Pipeline 17 is formed, and in which a line 28 is arranged, which at the output of a constant pressure holding pressure reducer 29 is connected to a bottle 30 containing a liquefied refrigerant · The free The end of this line 28 is arranged outside the pipeline 17 and connected to a line 31 opening into the open air. The opening of the bottle 30 then causes the discharge of the refrigerant, which through its evaporation in the pipe coil 27 causes the prior cooling of the compressed air. That relaxed and evaporated refrigerant is then used discharged through the line 31 to the outside.

Bei gewissen technischen Anwendungen, insbesondere «ur Klimatisierung von Schutzanzügen für die Raum-In certain technical applications, especially for the air conditioning of protective suits for room

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Schiffahrt, kann es zweckmässig sein, die frische luft aus dem Anzug abzuführen und diesen mit warmer Luft zu speisen· Es wird dann eine Abzweigung vorgesehen, welche den normalerweise mit dem Bohr kombinierten Wärmeaustauscher abschaltet und die aus dem Wirbelrohr kommende warme Luft dem Innern des Anzugs zuführt, wobei die Austrittsoff nungen dieser Abzweigung zur richtigen Verteilung der Warne vorzugsweise an verschiedenen Stellen innerhalb des Anzugs vorgesehen sind.Shipping, it can be useful to get some fresh air remove the suit and feed it with warm air A branch is then provided which switches off the heat exchanger normally combined with the drilling and the warm air coming from the vortex tube is supplied to the interior of the suit, the outlet openings of this branch for the correct distribution of the warnings are preferably provided in different places within the suit.

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Claims (1)

^ -7" U34956^ -7 "U34956 Ρ:β- t e η t a η s ρ r ü c h eΡ : β- te η ta η s ρ rüche 1 J) Verfahren zur Klimatisierung von Anzügen1 J) Procedure for air conditioning of suits zum Schutz gegen thermische Wirkungen, dadurch gekennzeichnet, dass ώείϊϊ'feinen Luftstrom in einem Wirbelrohr strömen lasst, dessen stüötretende warme und kalte Luftanteile selektiv in den zu klimatisierenden Anzug eingeführt oder aus diesem abgeführt werden, wobei ein an sich bekannter, insbesondere mit Speicherung und/oder Verdampfung arbeitender Wärmeaustauscher vorgesehen ist, welcher selektiv in Reihe geschaltet und dessen Wirkung mit der des Wirbelrohrs kombiniert werden kann» wenn der aus diesem kommende kalte Luftanteil in den Anzug eingeführt wird·for protection against thermal effects, characterized in that ώείϊϊ 'allows a fine stream of air to flow in a vortex tube, its interfering warm and cold air portions selectively in the suit to be air-conditioned can be introduced or removed from it, a known per se, in particular with Storage and / or evaporation working heat exchanger is provided, which is selectively connected in series and its Effect can be combined with that of the vortex tube »if the cold air coming from this is introduced into the suit · 2 ·) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu klimatisierende Anzug mit dem Ausgang eines Wirbelrohrs für die kalte Luft verbunden wird, welches seinerseits mit von einem Drucklufterzeuger gelieferter Druckluft gespei st wird und mit wenigstens einem Wärmeaustauscher in Reihe geschaltet ist, welcher eine Eisfüllung oder eine kalte eutektische Losung enthält·2.) Method according to claim 1, characterized in that the suit to be air-conditioned is connected to the outlet of a vortex tube for the cold air, which in turn is fed with compressed air supplied by a compressed air generator and is connected in series with at least one heat exchanger, which is filled with ice or contains a cold eutectic solution 3») Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Eisfüllung herrührende Schmelzwasser so um die Druckluftzufuhrleitung geleitet wird, dass die Luft zur Speisung des Wirbelrohrs vor ihrem Durchgang durch den Austauscher gekühlt wird.3 ») Method according to claim 1 and 2, characterized in that the resulting from the ice filling Melt water is passed around the compressed air supply line in such a way that the air supplying the vortex tube is cooled before it passes through the exchanger. 4·) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch4 ·) Method according to claim 1 and 2, characterized gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher mit einem ungiftigen und unbrennbaren Kältemittel gespeist wird, welches entspannt und in einer Kammer verdampft wird, welche in thermischer Ver-marked that the heat exchanger with a non-toxic and non-flammable refrigerant is fed, which is expanded and evaporated in a chamber, which is in thermal compression 809807/0179809807/0179 bindung mit der Zufuhr von atembarer Luft steht·connection with the supply of breathable air 5.) Vorrichtung zur Klimatisierung des Innern eines Schutzanzugs zum Schutz gegen thermische Wirkungen zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einem an dem Schutzanzug (1) angebrachten Isolierkasten (2) angeordnet ist und ein Wirbelrohr (3) enthält, dessen mit einem cferäuschdämpfer (5) versehener Austritt (4) für die kalte Luft so verlängert ist, dass er in den Schutzanzug durch Verteilungsöffnungen (7) mündet, welche in der Nahe des Hackens bzw· des Mundes bzw. der Nase des Tragers liegen, während der ebenfalls mit einem Geräuschdämpfer (10) versehene Ausgang (9) für die warme Luft mit der umgebenden Luft in Verbindung steht, wobei der Einlass des Wirbelrohrs mit dem oberen Ende eines Wärmeaustauschers (21) verbunden ist, dessen unteres Ende an eine Druckluftzufuhrleitung (17) angeschlossen ist,5.) Device for air conditioning inside a protective suit for protection against thermal effects for performing the method according to claim 1, characterized in that that they are in an insulating box attached to the protective suit (1) (2) is arranged and contains a vortex tube (3), the outlet (4) of which is provided with a copper noise damper (5) for the cold air is extended so that it opens into the protective suit through distribution openings (7), which in the Near the hoe or the mouth or the nose of the wearer lie, while the outlet (9), which is also provided with a noise damper (10), for the warm air with the surrounding air Air communicates with the inlet of the vortex tube connected to the top of a heat exchanger (21) whose lower end is connected to a compressed air supply line (17), 6·) Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeaustauscher (21) durch einen Behälter gebildet wird, welcher eine Rohrschlange (20) enthält, welche an die Druckluftzuführleitung (17) angeschlossen ist, welche teilweise von einer Hülle oder Litze (18) umgeben ist, welche eine Führung für das aus dem Behälter (21) abfliessende Schmelzwasser bildet.6 ·) Device according to claim 5 »characterized in that that the heat exchanger (21) is formed by a container which contains a pipe coil (20), which is connected to the compressed air supply line (17), which is partially surrounded by a sheath or stranded wire (18), which is a guide for the outflow from the container (21) Melt water forms. 7·) Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch7 ·) Device according to claim 5 and 6, characterized gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung (23) an wenigstens eine tragbare Bruckfluftflache (25) angeschlossen ist.characterized in that the supply line (23) is connected to at least one portable Bruckfluftflache (25) is connected. 8.) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitung als Rohrschlange (26) ausgebildet ist und eine innere Leitung (28) enthält,- welche'8.) Device according to claim 5 to 7, characterized in that the supply line as a pipe coil (26) is formed and contains an inner line (28), - which ' 809807/0179809807/0179 einerseits mit dem den Druck konstanthaltenden Druckminderer (29) einer tragbaren Flasche (30) für ein verflüssigtes Kältemittel und andererseits mit einer Auslassleitung (31) zur Ab fuhr des verdampften Kältemittels nach Kühlung der Zufuhrleitung verbunden ist, on the one hand with the constant pressure-holding pressure reducer (29) of a portable bottle (30) for a liquefied refrigerant and the other side with an outlet conduit (31) for the vaporized refrigerant from left for cooling of the supply line connected, 9.) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch9.) Device according to claim 5 to 8, characterized gekennzeichnet, dass das Wirbelrohr mit einer Körnerschraube (11) zur Regelung der aus dem Rohr austretenden Menge an warmer Luft versehen ist, um die Austrittstemperatur der kalten Luft verändern zu können. characterized in that the vortex tube is provided with a center screw (11) for regulating the amount of warm air emerging from the tube in order to be able to change the outlet temperature of the cold air. 10·) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9» gekennzeichnet durch eine Abzweigung zur Abfuhr der aus dem Wirbelrohr kommenden kalten Luft nach ausserhalb des Anzugs und zur Speisung des Anzugs mit der aus dem Rohr kommenden warmen Luft· 10 ·) Device according to claims 5 to 9 »characterized by a branch for discharging the cold air coming from the vortex tube to the outside of the suit and for feeding the suit with the warm air coming from the tube 11.) Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 10, 11.) Device according to claim 5 to 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzweigung zur Zufuhr der warmen Luft in den Anzug eine Hilfsabzweigung aufweist, welche den normalerweise mit dem Wirbelrohr kombinierten Austauscher abtrennt. characterized in that the branch for supplying the warm air into the suit has an auxiliary branch which separates the exchanger normally combined with the vortex tube. 80 9 8 07/017980 9 8 07/0179
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