DE2644305C3 - Wärme- und Gasschutzanzug - Google Patents
Wärme- und GasschutzanzugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wärme- und Gasschutzanzug mit rohrförmige Strömungskanäle enthaltendem
Innenanzug zur Aufnahme eines flüssigen Kälteträgers und einer Kältevorrichtung, bestehend aus einem
Wärmeaustauscher mit dem Kältemittel sowie einer durch Kältemitteldampf angetriebenen Kälteträgerumwäl^pumpe
und einer Atemschutzeinrichtung.
Der menschliche Körper erzeugt durch den Stoffwechsel ständig Wärme. Diese Wärme wird normalerweise
durch Strahlung, Leitung, Konvektion und Verdampfung in die Umgebung abgeleitet. Das
notwendige Gleichgewicht, bei der die Körpertemperatur nicht über die physiologischen Grenzen ansteigt,
kann nur erreicht werden, wenn die Umgebung die Wärme so schnell aufnehmen kann, wie sie entsteht.
Dazu sind Wärme- und auch Gasschutzanzüge mit einer Kältevorrichtung ausgerüstet. Die für die Atmung
notwendige Atemluft wird über gesonderte Führungen zugeleitet. Bei einer nicht atembaren Umgebungsluft
muß der Anzug zusätzlich mit einer Atemschutzeinrichtung ausrüstbar sein.
Es ist ein Gas-Wärme-Schutzanzug bekannt, in dessen wärmeisolierender Umhüllung ein Innenanzug
mit rohrförmigen Strömungskanälen für den Umlauf eines flüssigen Kälteträgers angeordnet ist. Die
zugehörige Kältevorrichtung ist in einem Rückentornister untergebracht und enthält einen Behälter mit
flüssigem Kältemittel. Der Kälteträger fließt, bewegt
u) von einer Förderpumpe, durch einen im Kältemittelbehälter
angeordneten Wärmeaustauscher zu den Strömungskanälen im Innenanzug und von dort zur
Förderpumpe zurück. Im Rückentornister ist außerdem ein Atemschutzgerät mit geschlossenem Kreislauf
I^ untergebracht. Es wird aus einer Druckgasflasche mit
Sauerstoff versorgt. Die ausgeatmete Kohlensäure wird in einem Absorber zurückgehalten. Es ist ein Einatemluftkühler
vorhanden, der an den Kälteträgerkreislauf angeschlossen ist.
;o Der Schutzanzug ist nur komplett mit dem Atemschutzgerät
zu verwenden, eine gewichtssparende Anpassung als Filtergerät oder reiner Wärmeschutz ist
nicht gegeben. Die Sauerstoffversorgung aus einer Druckgasflasche und die zusätzliche Regenerationspatrone
bringen ein hohes Gewicht mit sich (DE-AS 24 19 524).
Bekannt ist weiterhin ein doppelwandiger Schutzanzug,
der mit einem Kühlflüssigkeitssystem versehen ist. Das Kühlsystem des Anzuges ist mit einem äußeren
λ Kühlflüssigkeitskreislauf verbunden, in dem ein durch
verdunstetes Wasser gekühlter Wärmetauscher für die Wärmeabfuhr aus der Kühlflüssigkeit und eine Pumpe
für deren Umwälzung sorgt. In diesem Kreislauf sind zwei weitere Wärmetauscher angeordnet, in denen
Atemgas und Zusatzsauerstoff durch die Kühlflüssigkeit gekühlt werden. Des weiteren besitzt dieser Kreislauf
einen regelbaren Bypaß zwischen Vor- und Rücklauf für die Temperaturregelung und ein Ausgleichselement
zum Aufrechterhalten seines Innendruckes. Der Innen-
■Ό raum des Anzuges ist Teil eines geschlossenen
Atemkreislaufes. In diesem erfolgt die Umwälzung des Atemgases durch ein Gebläse. Das aus dem Anzug
austretende ausgeatmete Gas wird über einen Kohlensäureabsorber geleitet, in einem Wärmetauscher gekühlt
und nach Anreicherung mit Sauerstoff wieder in den Anzug eingeleitet. Der zusätzliche Sauerstoff wird
aus Chloratkerzen freigesetzt und in einem Wärmetauscher auf Gebrauchstemperatur abgekühlt. Die Pumpe
für die Kühlflüssigkeit und das Gebläse für das Atemgas
"0 sind über ein magnetisches Getriebe und eine
magnetische Kupplung zu einer Baueinheit zusammengefaßt und werden von einem gemeinsamen Elektromotor
aus einer Batterie angetrieben. Nachteilig ist die Verwendung eines Elektromotors und der dafür
benötigten schweren Batterie. Eine je nach Umwellbedingungen vorzunehmende mögliche Anpassung ist
nicht vorgesehen; es wird grundsätzlich das schwere und komplizierte Atemschutzgerät benutzt (US-PS
35 00 827).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärme- und Gasschutzanzüg mit einer Kältevofrichtung
und einer Atemschutzeinrichtung so auszubilden, daß je nach Bedarf leicht und schnell zusätzlich zur
Kühlung mittels der Atemschutzeinrichtung eine An-
h"> passung an die Umgebung mit den Möglichkeiten
1. in normaler Atmosphäre ohne Atemschutzeinrichtung.
in
20
30
2. mit einer Atemschulzeinrichtung in Form ζ. Β. eines Atemschützfilters oder eines Atemgerätes unabhängig
von der umgebenden Atmosphäre gestattet wird.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs I.
Als wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich die bei Erfordernis sofort mögliche Anpassung an die
umgebende Atmosphäre.
Ohne zeitraubenden Umbau kann als Atemschutzeinrichtung entweder mit der Ausführung nach Anspruch 2
ein Atemschutzfilter vorgeschaltet werden oder mit der Ausführung nach Anspruch 3 und 4 ein über die
Hängevorrichtung und die Kupplung angeschlossenes Kreislaufgerät mit einer mit Kaliumdicxid gefüllten
Patrone und einem Atembeutel benutzt werden. Der AnschluO der Atemschutzgeräte ist einfach und sicher.
In weiterer Ausbildung nach den Ansprüchen 5 und 6 weist die Patrone einen Doppelmantel auf und ist der
Zwischenraum über das Überdruckventil mit dem COj-Gasraum im Wärmeaustauscher verbunden. Der
Atembeutel ist doppelwandig ausgebildet, und der Zwischenraum wird mit dem CO2-GaS aus dem
Gasmotor der Kälteträgerförderpumpe durchströmt. Diese vorteilhaften Ausbildungen dienen dazu, dem
Träger des Schutzanzuges seine Arbeit leichter und weniger anstrengend zu gestalten und der Temperaturerniedrigung
der Atemluft. Sie werden aus dem Beispiel deutlich.
Entsprechend der Ausführung nach dem Patentanspruch 7 liegt die Einatemluftleitung als Kühlkanal dem
Wärmeaustauscher wärmeleitend an. Damit wird die der möglicherweise warmen Umgebung entnommene
Einatemluft in einfacher Weise auf für den Träger angenehme Werte heruntergekühlt.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 den Wärme- und Gasschutzanzug mit einem Atemschutzfilter,
F i g. 2 den Wärme- und Gasschutzanzug mit einem Atemschutzgerät in Form eines Kreislaufgerätes mit
einer Kaliumdioxid-Patrone.
Der Wärme- und Gasschutzanzug ist ein nach dem Bedarfsfal! zu tragendes Gerät. Er k;nn
a)zur Kühlung des Anzugträgers verwendet werden, wenn die Umgebungsluft von ihrer Zusammensetzung
her zwar atembar, aber zu warm ist,
b) durch ein zusätzliches Filter in der Einatemluft auch in einer mit spezifischen Atemgasen oder Schwebstoffen
verunreinigten, aber sonst atembaren Atmosphäre mit ausreichendem Sauerstoff-Anteil
getragen werden,
c) durch die zusätzliche Ausrüstung mit einem Atemschutzgerät in Form eines Kreislaufgerätes
den Träger von der umgebenden Atmosphäre völlig unabhängig machen.
Die Ausrüstungen nach a) und b) unterscheiden sich w>
lediglich durch das Atemschutzfilter 12, angeschlossen an den als Kupplung 19 ausgebildeten Atemluftstiitzen.
Die F i g. 1 zeigt die Ausführung b).
50
j Der Anzugträger w,rd von einem Außenanzug 1
umgeben, der im Kopfbereich aus einem Helm 2 besteht und einen Hand- 3 und Fußschutz 4 aufweist.
Ein Innenanzug 5 liegt eng der Körperoberfläche des Geräteträgers an. Er ist doppelwandig ausgebildet zur
Aufnahme des flüssigen Kälteträgers. Mit Hilfe einer Kälteträgerförderpumpe 6, die von einem COi-Gasmotor
angetrieben wird, wird der Kälteträger durch den Innenanzug 5 und einen Wärmeaustauscher 7 gefördert.
Die im Wärmeaustauscher 7 dem Kälteträger entzogene Wärmemenge bedingt ein Sublimieren des als
COj-Trockeneis 8 in fester Form vorliegenden Kältemittels. Das dabei produzierte CO2-Gas wird zum
Antrieb des Gasmotors der Kälteträgerförderpumpe 6 benutzt. Es wird dazu im Wärmeaustauscher 7 mit Hilfe
eines Überdruckventils 9 auf einem bestimmten Druck gehalten. Im Anlaufstadium, d. h, zu Beginn des
Einsatzes, wird der Kälteträger mii Hilfe einer Handpumpe 10 umgepumpt. Eine lageunabhängige,
sichere Funktion des Wärmeaustauschers 7 wird über eine Anpreßvorrichtung 11 erreich,. Diese Anpreßvorrichtung
11 gewährleistet einen maxi.nalen Wärmeübergang, denn sie drückt das feste COi-Trockeneis 8
gegen Wärmeaustauscherflächen 17 und verhindert damit die Bildung eines wärmeüberganghemmenden
COi-Caspolsters.
Zur Kühlung der warmen Einatemluft aus der
umgebenden Atmosphäre weist der Wärmeaustauscher 7 einen oder mehrere Kühlkanäle 13 auf. Sie sind
wärmeleitend miteinander verbunden.
In einem Atemschutzfilter 12 werden im Falle b) die in
der Einatemluft vorhandenen Atemgifte entfernt.
Für den Fall c), in dem ein von der umgebenden Atmosphäre unabhängiger Atemschutz erforderlich ist,
wird eine Ausrüstung, wie in Fig. 2 dargestellt, mit
einem Atemschutzgerät notwendig. Der Wärmeaustauscher 7 ist dazu mit einer Hängevorrichtung 18 zum
Anbringen des Atemschutzgerätes versehen. Die Verbindung der Atemluftführung erfolgt über die als
Kupplung 19 ausgebildeten Atemluftstu'zen. Das Atemschutzgerät ist ein Kreislaufgerät 14, das in einer
Patrone 22 chemisch gebundenen Sauerstoff in Form von Kaliumdioxid (KO2) enthält. Die Sauerstofferzeugung
beruht auf der Reaktion des KCi mit der
Feuchtigkeit und dem CO2 in der Ausatrmluft. Pie dabei
erzeugte Reaktionswärme führt jedoch zusätzlich zur Temperaturerhöhung der Einatemluft und der KO2-Patrone
22. Um dem Geräteträger einen guten Atemluftkomfort zu sichern, wird die erwärmte Einatemluft
hinter einem Atembeutel 21 durch den Kühlkanal 13 am Wärmeaustausche)· 7 entlanggeführt und dabei auf
Normaltemperatur heruntergekühlt. Außerdem wird das über das Überdruckventil 9 abströmende kalte
CO2-Gas zur Kühlung der Patrone 22 ausgenutzt. Die
Patrone 22 ist zu diesem Zweck mit einem Doppeimantel
15 versehen, in dessen Zwischenraum i6 das kalte
CO2-Gas eingeleitet wird und damit die Kühlung des Patroneninhaltes herbeiführt.
Der Atembeuf1 21 ist doppelwandig. Sein Zwischenraum
20 wird von dem den Gasmotor der Kälteträgerförderpumpe 6 verlassenden CO2-Gas durchströmt.
Damit wird eine gute zusätzliche Abkühlung der Einatemluft erreicht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Wärme- und Gasschutzanzug mit rohrförmige
Strömungskanäle enthaltendem Innenanzug zur Aufnahme eines flüssigen Kälteträgers und einer
Kältevorrichtung, bestehend aus einem Wärmeaustauscher mit dem Kältemittel sowie einer durch
Kältemitteldampf angetriebenen Kälteträgerumwälzpumpe und einer Atemschutzeinrichtung, d a durch
gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung an- und abkuppelbar ist, wobei das
Gehäuse der Kältevorrichtung, getrennt von dem Kältemittelkreislauf, Luftführungen für die Atemluft
mit als Kupplung (19) ausgebildeten Atemluftstutzen für die Zu- und Abführung der Atemluft und Mittel
zum Halten der Atemschutzeinrichtung aufweist.
2. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung
ein an die Kupplung (19) angeschlossenes Atemschutzfilter (12) ist.
3. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung
über eine Hängevorrichtung (18) gehalten wird.
4. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemschutzeinrichtung
ein an die Kupplung (19) angeschlossenes Kreislaufgerät (14) mit einer mit Kaliumdioxid
gefüllten Patrone (22) und einem Atembeutel (21) ist.
5. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Palrone (22)
einen Doppeimantel (15) aufweist und der Zwischenraum (16) über das -Überdr ,jkventil (9) mit dem
CC>2-Gasraum im Wärmeaustauscher (7) verbunden ist.
6. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Atembeutel
(21) doppelwandig ausgebildet ist und der Zwischenraum (20) mit dem CCVGas aus dem
Gasmotor der Kälteträgerförderpumpe (6) durchströmt wird.
7. Wärme- und Gasschutzanzug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einatemluhleitung
als Kühlkanal (13) dem Wärmeaustauscher (7) wärmeleitend anliegt.
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