DE3933579C1

DE3933579C1 - Protective suit with liq. cooling - has liq. fed from container worn on back to thin tubes with pores for controlled escape of liq.

Info

Publication number: DE3933579C1
Application number: DE19893933579
Authority: DE
Inventors: Adalbert Dr. 2407 Bad Schwartau De Pasternack
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1989-10-07
Filing date: 1989-10-07
Publication date: 1990-12-06
Anticipated expiration: 2009-10-08

Abstract

The cooling-suit (1) incorporates a container at shoulder height for a coolant liq, and a multi-layered skin (2, 3, 4). Tubular, rubbery-plastics guides (5) with blind ends have pores with a dia of 0.2 to 1 mm as outlets for distributing the coolant liq over a covering (4) and start from the container. The tubular guides (5) have an impervious skin-layer (2) on the inside of the suit. The tubular guides are in the form of an intermediate layer (3) between the skin-layer (2) and the absorbent woven structured covering. USE/ADVANTAGE - Cooling suit to enable personnel to operate in hot environments. The coolant flows evenly over the whole part of the body being cooled without incorporating a drive mechanism.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühlanzug mit einem Behälter für eine Kühlmittelflüssigkeit und mit einer mehrlagigen Anzugshaut, die zur Umgebung hin eine die Kühlmittelflüssigkeit aufnehmende Auflage besitzt, wobei von dem Kühlmittelbehälter ausgehend Schlauchführungen mit Austrittsöffnungen zur Verteilung der Kühlmittelflüssigkeit über die Auflage angeordnet sind, und die zur Innenseite des Anzugs hin mit einer für die Kühlmittelflüssigkeit undurchlässigen Hautschicht versehen ist.The invention relates to a cooling suit with a Container for a coolant liquid and with a multi-layered skin that suits the environment Has a coolant liquid absorbing pad, starting from the coolant tank Hose guides with outlet openings for Distribution of the coolant liquid over the support are arranged, and the inside of the suit with one for the coolant liquid impermeable layer of skin is provided.

Bei einem bekannten Kühlanzug nach der US 36 08 091 besteht die Kühleinrichtung aus einem die Anzugsoberfläche belegenden Netzwerk aus Kühlmittelschläuchen, in denen das Kühlmittel mit Hilfe einer Pumpe in Umlauf gehalten wird. Derartige Anzüge sind von ihrem Tragekomfort her gesehen unbeweglich, steif und schwer, wobei das zusätzliche mitzuführende Pumpaggregat die Traglast noch erhöht. Die Kühlwirkung wird lediglich durch die Konvektionskühlung infolge der Berührung zwischen den Kühlmittelkanälen und den sie umgebenden Stoff ermöglicht.In a known cooling suit according to US 36 08 091 the cooling device consists of a die Network covering the suit surface Coolant hoses that contain the coolant A pump keeps it circulating. Such Suits are seen from their comfort immobile, stiff and heavy, being the additional pump unit to be carried increases the load. The cooling effect is only due to the Convection cooling due to the contact between the Coolant channels and the material surrounding them enables.

Ein anderer bekannter Schutzanzug nach der DE-PS 10 39 366 besitzt zur Kühlung der Anzugoberfläche eine um den Hals-Nacken-Bereich des Anzugträgers verlaufende Kühlschlange, welche Ansatzstücke trägt, aus denen das Kühlwasser aus Austrittsöffnungen über die Anzugsoberfläche rieseln kann. Die Kühlwirkung wird hierbei durch Verdunstungskälte der Kühlmittelflüssigkeit an der Anzugsoberfläche bewirkt.Another well-known protective suit after the DE-PS 10 39 366 has for cooling the Suit surface around the neck and neck area of the Suit-wearing cooling coil, which Bears from which the cooling water is made Trickle outlets over the suit surface can. The cooling effect is thereby Evaporative cooling of the coolant liquid on the Suit surface.

Bei den bekannten Kühlanzügen ist es von Nachteil, daß zur Zirkulation der Kühlmittelflüssigkeit stets eine die Strömung antreibende Vorrichtung vorgesehen werden muß, sei es in Form einer Pumpe oder eines von Hand ausdrückbaren Kühlmittelbehälters. Diese Notwendigkeit macht den Anzugträger abhängig von einer Energieversorgung oder läßt nur eine wirksame Kühlung zu, wenn der Kühlmittelbehälter in Abständen vom Anzugträger immer wieder erneut zusammengedrückt werden muß. Einerseits ist darüber hinaus der Abtransport der Körperwärme durch Konvektionskühlung nicht wirksam genug, als daß es ausreichend wäre, nur geringe Kühlmittelflüssigkeitsmengen mitzuführen, andererseits ist die Berieselung der Anzugsaußenhaut mit Kühlmittelflüssigkeit insofern nur mangelhaft wirksam, als der größte Teil der Flüssigkeit am Anzug herunterläuft, ohne eine ausreichende Kühlwirkung erzielt zu haben.In the known cooling suits, it is disadvantageous that always one for the circulation of the coolant liquid the flow driving device can be provided must, be it in the form of a pump or one by hand expressible coolant tank. That need makes the suit wearer dependent on one Power supply or leaves only effective cooling if the coolant tank is at intervals from Suit wearers are squeezed again and again must become. On the one hand, the Removal of body heat through convection cooling not effective enough to be enough, only carry small amounts of coolant, on the other hand is the sprinkling of the outer skin of the suit Insufficient with coolant liquid effective as most of the liquid on the suit runs down without sufficient cooling effect to have achieved.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Kühlanzug der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Kühlmittelströmung ohne einen Kühlmittelantrieb gleichmäßig über den gesamten zu kühlenden Körperbereich derart verteilt wird, daß eine möglichst lange Verweildauer der Kühlmittelflüssigkeit in der kühlenden Auflage verbleibt, ohne daß die Kühlwirkung dabei nachläßt. The present invention is therefore the object based on a refrigerated suit of the type mentioned to improve so that the coolant flow without a coolant drive evenly over the entire body area to be cooled is distributed such that the longest possible stay of the Coolant liquid in the cooling pad remains without the cooling effect diminishing.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei einem gattungsgemäßen Kühlanzug dadurch, daß die blind endenden Schlauchführungen als eine zwischen der Hautschicht und der mit einer saugfähigen Gewebestruktur ausgestatteten Auflage verlaufenden Zwischenlage ausgebildet sind, und daß die Schlauchführungen von dem im Schulterbereich des Anzugträgers angeordneten Kühlmittelflüssigkeitsbehälter ausgehend längs ihrer Streckenführung in die Auflage mündende Poren als Austrittsöffnungen aufweisen, deren Öffnungsquerschnitte sich mit zunehmender vertikaler Entfernung vom Kühlmittelflüssigkeitsbehälter verengend ausgebildet sind.The problem is solved in a generic cooling suit in that the blind ending hose guides as one between the skin layer and that with an absorbent Tissue structure fitted pad trimmed intermediate layer are formed, and that the hose guides of arranged in the shoulder area of the suit wearer Coolant liquid containers starting along their Routing pores opening into the edition as Have outlet openings whose Opening cross sections become more vertical Narrowing distance from coolant fluid reservoir are trained.

Anstatt die Öffnungsquerschnitte zu verkleinern kann die Aufgabe auch durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst werden. Dies kommt ebenfalls einer abnehmenden Durchlässigkeit der Schlauchführungen für das Kühlmittel gleich.Instead of reducing the opening cross sections, the Task can also be solved by the features of claim 2. This also comes one decreasing permeability of the hose guides for the coolant the same.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2 ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 5.Further advantageous configurations of the subject matter according to claim 1 and claim 2 result from subclaims 3 to 5.

Der Vorteil der Erfindung liegt im wesentlichen darin, daß sich gewissermaßen eine kontinuierliche, selbsttätige, alleine durch die Schwerkraft und den hydrostatischen Druck geförderte Kühlmittelströmung längs der Schlauchführungen in die Zwischenlage ergießt, wobei die stetig sich ändernden Porenöffnungen für eine gleichmäßige Berieselung der Auflage sorgen. Die Poren in den Schlauchführungen können in ihrem Durchlaßvermögen auf die Aufnahmekapazität der saugfähigen Auflage abgestimmt werden, so daß sich bei einer durchschnittlichen angenommenen Verdunstungsrate die überschüssige, nicht benötigte Kühlmittelmenge in Grenzen halten läßt. Man erzielt eine großflächige, kühlwirksame Oberfläche des Kühlanzuges und einen äußerst sparsamen Verbrauch an Kühlmittelflüssigkeit, der sich in einem geringen Vorratsgewicht für den Kühlmittelbehälter bemerkbar macht.The main advantage of the invention is that that a kind of continuous, automatic, solely by gravity and the hydrostatic pressure-conveyed coolant flow into the intermediate layer along the hose guides pours, the constantly changing Pore openings for an even irrigation of the Ensure support. The pores in the hose guides can in their permeability on the Absorbent pad's absorption capacity matched be, so that at an average assumed evaporation rate the excess, not can keep the required amount of coolant within limits. Man achieves a large, cool surface of the Refrigeration suits and extremely economical consumption Coolant fluid, which is in a low Storage weight for the coolant tank noticeable makes.

Die Poren werden zweckmäßigerweise mittels eines Laserstrahls in das Material der Schlauchführungen bei deren Konfektionierung am gesamten Schlauchumfang gebohrt, da sich auf diese Weise sowohl die Anzahl der Porenöffnungen als auch die Öffnungsquerschnitte genügend genau verändern lassen.The pores are expediently by means of a Laser beam into the material of the hose guides their assembly on the entire circumference of the hose drilled because this way both the number of Pore openings as well as the opening cross sections let change enough.

Die Schlauchführung kann als Zwischenlage entweder an der Grenzschicht zwischen der Hautschicht und der tränkbaren Auflage, oder auch gänzlich als Zwischenlage innerhalb der tränkbaren Auflage aufgenommen und von ihr umgeben sein.The hose guide can either be used as an intermediate layer the boundary layer between the skin layer and the impregnable edition, or entirely as Liner within the soakable pad be included and surrounded by it.

Um eine an die Verdunstungskapazität angepaßte Tränkung der Auflage zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, die Schläuche aus gummiartigem Kunststoff (z. B. Polyurethan oder Neopren) und die Poren in einem Querschnittsbereich von 0,1 mm bis 1 mm auszubilden.To match the evaporation capacity It is to allow impregnation of the edition expedient, the hoses made of rubber-like plastic (e.g. polyurethane or neoprene) and the pores in one Cross-sectional area from 0.1 mm to 1 mm.

Um eine möglichst gleichmäßige Verzweigung der Kühlmittelflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in die einzelnen Schlauchführungen zu ermöglichen, ist es günstig, die Öffnung des Kühlmittelbehälters an eine Ringleitung anzuschließen, welche sich um den Schulter-/Halsbereich des Anzugträgers legt, von welcher aus die einzelnen Schlauchführungen parallel zueinander abzweigen und zu den einzelnen Körperzonen sich erstrecken. Die Schlauchführungen gehen von der Ringleitung aus und erstrecken sich bis hin zu den Extremitäten, wo sie blind enden und an ihrer Endfläche zweckmäßigerweise mit einer Austrittspore versehen sind. Dadurch wird ermöglicht, auch bis in die entferntesten Spitzen des Anzugs eine Versorgung mit Kühlmittelflüssigkeit sicherzustellen.In order to branch the Coolant liquid from the reservoir into the It is to enable individual hose guides favorable, the opening of the coolant tank to a To connect ring line, which is around the The shoulder / neck area of the suit wearer sets from which consists of the individual hose guides in parallel branch off to each other and to the individual body zones extend. The hose guides start from the Ring line from and extend to the Extremities where they end blindly and at their End surface expediently with an outlet pore are provided. This enables even in the most distant tips of the suit a supply with coolant liquid.

Die einzelnen Schlauchführungen können auf die Hautschicht des Anzugs aufgeklebt sein, oder sie können in einem woll- oder filzartigen Gewebe, aus welchem die tränkbare Auflage besteht, eingeflochten sein. Die Hautschicht stellt einen Träger dar, der aus stabilem dehnbarem Gewebe besteht. Dieser trägt die aufgeklebten bzw. aufgenähten Schlauchführungen und die übrigen Schichten. Die Schichten werden durch Steppnähte zusammengehalten.The individual hose guides can be attached to the Skin layer of the suit will be glued, or she can be in a wool or felt-like fabric which the soakable pad is made of be. The skin layer represents a carrier that consists of stable stretchy fabric. This carries the glued or sewn on hose guides and the remaining layers. The layers are through Quilting seams held together.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher erläutert und anhand der schematischen Darstellungen gezeigt. Es zeigtAn embodiment of the invention is in following explained in more detail and using the schematic Representations shown. It shows

Fig. 1 den Kühlanzug mit teilweise abgeschnittener und entfernter äußerer Auflage, Fig. 1 the cooling suit with partially cut off and removed external support,

Fig. 2 ein Teilstück des Kühlanzuges mit Hautschicht, Auflage und Schlauchführung im Schnitt. Fig. 2 shows a section of the cooling suit with skin layer, pad and hose guide in section.

In Fig. 1 ist ein Kühlanzug 1 dargestellt, welcher den Anzugträger vollständig überkleidet. Lediglich der Gesichtsbereich ist freigelassen. Der Kühlanzug 1 ist dreischichtig aufgebaut und setzt sich aus einer körpernahen Hautschicht 2, einer Zwischenlage 3 und einer äußeren, zur Umgebung hin offenen Auflage 4 zusammen. Um die einzelnen Schichten 2, 3, 4 darzustellen, ist der Anzug 1 an den Armen, im Hüftbereich und an den Füßen in seiner Schichtstruktur offengelegt. Beim Gebrauch ist der Kühlanzug 1 vollständig von der äußeren Auflage 4 überzogen, so daß die Zwischenlage 3 und die Hautschicht 2 nicht sichtbar sind. Die Zwischenlage 3 setzt sich aus einer Vielzahl von einzelnen Schlauchführungen 5 zusammen, welche auf die Hautschicht 2 aufgeklebt sind. Die Schlauchführungen 5 beginnen an einer Ringleitung 6, welche um den Schulter-/Halsbereich des Anzugträgers gelegt ist, und erstrecken sich über den gesamten Körperbereich bis in die Arme, die Beine und zu den Füßen. Die Schlauchführungen 5 sind jeweils an ihrem Anfang und Ende durchgezogen, und die dazwischenliegenden Streckenführungen gestrichelt dargestellt. Die Ringleitung 6 hat ihren Ausgangspunkt an der Mündung 15 eines Kühlmittelflüssigkeitsbehälters 7, welcher in einem Behältergehäuse 8 auf der Schulter des Anzugträgers aufgenommen ist. Eine Polsterung 9 sorgt für ein erschütterungsfreies Positionieren des Behälters 7 in dem Gehäuse 8. Die Kühlmittelflüssigkeit 10 wird über den hydrostatischen Druck in die Ringleitung 6 und von dort in die Schlauchführungen 5 der Zwischenlage 3 gedrückt. Eine Entlüftungsöffnung 11 sorgt für den Volumenausgleich im Behälter 7 bei sinkendem Kühlmittelfüssigkeitsstand.In Fig. 1, a cooling suit 1 is shown, which completely covers the suit wearer. Only the facial area is left blank. The cooling suit 1 is constructed in three layers and is composed of a skin layer 2 close to the body, an intermediate layer 3 and an outer layer 4 which is open to the environment. In order to represent the individual layers 2, 3, 4 , the suit 1 is exposed in its layer structure on the arms, in the hip area and on the feet. In use, the cooling suit 1 is completely covered by the outer pad 4 so that the intermediate layer 3 and the skin layer 2 are not visible. The intermediate layer 3 is composed of a large number of individual hose guides 5 which are glued to the skin layer 2 . The hose guides 5 begin on a ring line 6 , which is placed around the shoulder / neck area of the suit wearer, and extend over the entire body area to the arms, legs and feet. The hose guides 5 are pulled through at their beginning and end, and the intermediate route guides are shown in broken lines. The ring line 6 has its starting point at the mouth 15 of a coolant liquid container 7 , which is received in a container housing 8 on the shoulder of the suit wearer. Padding 9 ensures that the container 7 is positioned in the housing 8 without vibration. The coolant liquid 10 is pressed via the hydrostatic pressure into the ring line 6 and from there into the hose guides 5 of the intermediate layer 3 . A ventilation opening 11 ensures the volume compensation in the container 7 when the coolant level drops.

In Fig. 2 ist ein Randstück des Kühlanzugs 1 im Schnitt gezeigt, aus welchem der dreischichtige Aufbau erkennbar ist. Zur Innenseite des Kühlanzugs 1 und zum Körper des Anzugträgers gewandt befindet sich die Hautschicht 2, welche zur Außenseite hin von einem Netzwerk von Schlauchführungen 5 als Zwischenlage 3 bedeckt ist. Zur Umgebung hin schließt sich die Auflage 4 an. Es ist eine einzelne Schlauchführung 5 herausgegriffen und dargestellt, welche am Ende des Kühlanzuges 1 blind endet und an ihrem Ende mit einer Austrittspore 12 versehen ist. Die übrigen Schlauchführungen 5, die in ihrer Gesamtheit die Zwischenschicht 3 bilden, sind ähnlich aufgebaut. Die Auflage 4 ist um das Ende der Schlauchführung 5 bis zur Hautschicht 2 herumgezogen, damit auch dieser Bereich von der Austrittspore 12 benäßt werden kann. Längs der Streckenführung der Schlauchführung 5 ist eine Anzahl von Poren 13 vorhanden, welche sich an dem Umfang der Schlauchführung 5 befinden und die Verbindung zwischen der im Innenraum der Schlauchführung 5 befindlichen Kühlmittelflüssigkeit 10 zu der Auflage 4 herstellen. Die Poren 13 besitzen variierende Querschnitte, welche sich von größeren Querschnitten im Bereich der Ringleitung 6 ausgehend zum Ende der Schlauchführung 5 hin in ihrem Querschnitt sich stetig verringern.In Fig. 2, an edge piece of the cooling suit 1 is shown in section, from which the three-layer structure can be seen. To the inside of the cooling suit 1 and to the body of the suit wearer is the skin layer 2 , which is covered on the outside by a network of hose guides 5 as an intermediate layer 3 . The edition 4 follows to the surroundings. It is singled out a single tubular guide 5 and shown, which blind ends at the end of the cooling suit 1 and is provided at its end with an outlet Spore 12th The remaining hose guides 5 , which in their entirety form the intermediate layer 3 , have a similar structure. The pad 4 is drawn around the end of the hose guide 5 to the skin layer 2 so that this area can also be wetted by the outlet pore 12 . Along the route of the hose guide 5 there are a number of pores 13 which are located on the circumference of the hose guide 5 and which establish the connection between the coolant liquid 10 located in the interior of the hose guide 5 and the support 4 . The pores 13 have varying cross sections, which continuously decrease in cross section from larger cross sections in the area of the ring line 6 towards the end of the hose guide 5 .

In der dargestellten Form nach Fig. 2 sind die unterschiedlichen Querschnitte benachbarter Poren 13 übertrieben groß in ihrer Änderung dargestellt, um diese mehr zu verdeutlichen. In der praktischen Ausführungsform ist die Abstufung der Querschnittsänderungen wesentlich geringer. Sie betragen typischerweise vier Poren auf 10 cm Schlauchlänge, wobei die Änderung der Porenöffnungen auf 1 m Schlauchlänge etwa 0,5 mm beträgt.In the form shown in FIG. 2, the different cross-sections of adjacent pores 13 are exaggerated in their change in order to clarify them more. In the practical embodiment, the gradation of the cross-sectional changes is significantly less. They are typically four pores on a 10 cm hose length, the change in the pore openings on a 1 m hose length being approximately 0.5 mm.

Bei gefülltem Kühlmittelflüssigkeitsbehälter 7 drückt die Kühlmittelflüssigkeit 10 von dort in die Ringleitung 6 und weiter in die Schlauchführung 5 mit dem durch die Position des Behälters 7 an der Schulter des Anzugträgers sich ergebenden hydrostatischen Druck. Da dieser Druck mit zunehmendem vertikalen Abstand der Schlauchführung 5 von dem Behälter 7 größer wird, ist es zum Zwecke der gleichmäßigen Benässung der Auflage 4 notwendig, die Querschnittsöffnung der Poren 13 so zu verengen, daß im wesentlichen in jeder Höhe des Anzugs die gleiche Flüssigkeitsmenge aus den Poren 13 entlang der schematisch dargestellten Pfeile 14 in die Auflage 4 austreten kann.When the coolant liquid container 7 is filled, the coolant liquid 10 presses from there into the ring line 6 and further into the hose guide 5 with the hydrostatic pressure resulting from the position of the container 7 on the shoulder of the suit wearer. Since this pressure increases with increasing vertical distance of the hose guide 5 from the container 7 , it is necessary for the purpose of uniform wetting of the support 4 to narrow the cross-sectional opening of the pores 13 so that essentially the same amount of liquid is produced at every height of the suit the pores 13 can emerge into the support 4 along the schematically illustrated arrows 14 .

Claims

1.Cooling suit with a container for a coolant liquid and with a multi-layered suit skin which has a support for the coolant liquid in the environment, hose guides with outlet openings for distributing the coolant liquid over the support are arranged starting from the coolant container, and the inside of the suit is provided with a skin layer impermeable to the coolant liquid, characterized in that the blind-ended hose guides ( 5 ) are designed as an intermediate layer ( 3 ) running between the skin layer ( 2 ) and the support ( 4 ) equipped with an absorbent fabric structure, and in that the hose guides ( 5 ), starting from the coolant liquid container ( 7 ) arranged in the shoulder area of the suit wearer, have pores ( 13 ) opening out along their route into the support ( 4 ) as outlet openings, the opening cross sections of which are shown in FIG I are narrowing with increasing vertical distance from the coolant liquid container ( 7 ).

2. Cooling suit with a container for a coolant liquid and with a multi-layered suit skin that has a support that receives the coolant liquid towards the surroundings, with hose guides with outlet openings for distributing the coolant liquid over the support starting from the coolant container, and that to the inside of the suit is provided with a skin layer impermeable to the coolant liquid, characterized in that the blind-ended hose guides ( 5 ) are designed as an intermediate layer ( 3 ) running between the skin layer ( 2 ) and the support ( 4 ) equipped with an absorbent fabric structure, and in that the hose guides ( 5 ), from the coolant liquid container ( 7 ) arranged in the shoulder area of the suit wearer, along their route into the support ( 4 ) opening pores ( 13 ) of constant opening cross-section as outlet openings have, the number of which decreases with increasing vertical distance from the coolant tank ( 7 ).

3. Cooling suit according to claim 1 or 2, characterized in that the hose guides ( 5 ) consist of rubber-like plastic, in which the pores ( 13 ) are present in a cross-sectional area of 0.1 mm to 1 mm.

4. Cooling suit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hose guides ( 5 ) in the flow direction parallel to each other from a shoulder line / neck area of the suit wearer into the suit ring line ( 6 ) which go directly to the outlet mouth ( 15 ) of the container ( 7 ) for the coolant liquid is connected.

5. Cooling suit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hose guides ( 5 ) are provided at their ends with an outlet pore ( 12 ).