СИСТЕМА ЭКСТРЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ГИПОТЕРМИИ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ НАДУВНОЙ СПАСАТЕЛЬНЫЙ ЖИЛЕТ С ВЫСОКОЙ СТЕПЕНЬЮ ПОРТАТИВНОСТИ
SYSTEM FOR EMERGENCY PROTECTION AGAINST HYPOTHERMIA AND CORRESPONDING INFLATABLE LIFE JACKET WITH HIGH DEGREE OF PORTABILITY

Уровень техники
[0001] Каждую зиму транспортные средства застревают на дорогах, и их двигатели работают до тех пор, пока не закончится газ или другое топливо, после чего водители подвергаются гипотермии, дожидаясь помощи в месте, где у них не припасена достаточно изолирующая одежда. Сходным образом, лыжники или другие участники зимних мероприятий на открытом воздухе, могут одеваться из расчета нахождения на открытом воздухе в течение короткого запланированного времени, но затем оказываются застигнуты неожиданными погодными условиями, в результате чего испытывают воздействие холода, достаточное для возникновения гипотермии. Другие люди могут оказаться в таких условиях, имея одежду с недостаточной изоляцией. Гипотермия представляет опасность для жертв стихийных бедствий и даже для людей, просто меняющих шину на обочине дороге зимней ночью.
[0002] Гипотермия определяется как непреднамеренное понижение глубинной (внутри) температуры тела ниже 95,0°F (35,0°С). Гипотермия может быть легкой, умеренной или тяжелой. По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), в период с 2006 по 2010 год в Соединенных Штатах 10649 смертельных случаев были вызваны причинами, связанными с погодными условиями. Две трети этих смертельных случаев были связаны с чрезмерным естественным холодом (см. «Deaths Attributed to Beat, Cold, and Other Weather Events in the United States», 2006-2010: http://www.cdc.gov/nchs/data/nhsr/nhsr076.pdf).
[0003] С 1999 года Национальный центр статистики в области здравоохранения (NCHS) CDC использовал информацию из свидетельств о смерти, классифицированную по категориям в соответствии с кодами Международного классификатора болезней, для оценки тенденций изменения смертности на национальном уровне. В 1999 году воздействие чрезмерного естественного холода (код 1CD-10 Х31) было указано в качестве основной причины смерти для 598 человек в Соединенных Штатах, а гипотермия (код 1CD-10 Т68) была указана в качестве сущности травмы в 1113 смертельных случаях. Из 598 смертельных случаев от гипотермии 380 случаев (64%) приходилось на мужчин, возраст 359 человек (60%) из 597 человек, которые умерли от гипотермии и возраст которых был известен, составлял более 65 лет. В 1999 году в Пенсильвании и Нью-Йорке было наибольшее количество смертельных случаев в результате гипотермии (36 в каждом штате), а на Аляске был самый высокий показатель смертности (1,9 на 100000 человек), что примерно в два раза выше, чем в Монтане со вторым по величине показателем (0,9).
[0004] Гипотермия в холодную погоду является результатом снижения выработки тепла, увеличения потерь тепла или ухудшения терморегуляции. Пожилые люди, у которых снижена скорость основного обмена веществ, могут подвергаться дополнительной опасности гипотермии вследствие уменьшения физической нагрузки, обеспечивающей выработку тепла для согревания тела. Отсутствие активности ограничивает выработку тепла через физическую нагрузку, однако чрезмерная физическая нагрузка может усиливать парообразование в дыхательных путях и вызывать усталость. Дрожь также может приводить к образованию достаточного количества молочной кислоты, что, в конечном итоге, приводит к ацидозу и усталости. Нахождение под сильным ветром может еще больше увеличивать потери тепла. По мере снижения температуры тела гипоталамус не справляется с задачей компенсацией температуры тела, и центральная нервная система следует за прогрессирующим системным снижением метаболизма. Наконец, нарушение обмена веществ в результате алкоголизма, недоедания, гипотиреоза или преклонного возраста может приводить к плохой переносимости холода. Дети, имеющие гораздо большую поверхность тела по отношению к метаболической массе, подвергаются еще большей опасности со стороны гипотермии.
[0005] Заболеваемость, связанная с гипотермией, не ограничивается холодным северным климатом. Гипотермия может возникать как в холодном, так и теплом климате. Фактически, исследование в 12 медицинских центрах показало, что наибольшее количество случаев неожиданной гипотермии произошло в более теплых штатах. Сообщалось также о случаях гипотермии в тропических странах. Люди из регионов с более теплыми зимами могут подвергаться большему риску от косвенных последствий холодной погоды, чем люди из регионов с более холодными и более продолжительными зимами, вследствие отсутствия достаточного опыта и привычки проживания при холодных температурах. При этом территориальные распределения могут быть обусловлены не только сезонными колебаниями температур, но и социально-экономическим статусом (может ограничивать доступ в помещения с контролируемой температурой), культурными предпосылками (могут влиять на поведение в отношении индивидуальной защиты от холода, а также на активность на открытом воздухе), или большей долей пожилых людей в населении.
[0006] Таким образом, для упомянутых условий необходима система экстренной защиты от гипотермии. Настоящее изобретение позволяет создать такую систему. В соответствии с изобретением предложен теплоизолирующий надувной жилет, который является достаточно портативным, чтобы на случай экстренной необходимости носить его в кармане, кошельке, рюкзаке или другом подобном месте на человеке, или же в отделении автомобиля.
[0007] Жилет обеспечивает теплоизоляцию, поскольку изготовлен из воздухонепроницаемого материала, который при этом обеспечивает возможность надувания жилета. Воздух, используемый для надувания, также обеспечивает изоляцию. Материал, отражающий тепловое излучение, на обращенных внутрь поверхностях жилета, предпочтительно на обращенных внутрь поверхностях наружных слоев надувных камер или ячеек вокруг жилета, служит для удержания тепла тела. Множество отдельных надувных камер вокруг жилета уменьшает конвективный теплообмен. Таким образом, жилет предпочтительно обеспечивает теплоизоляцию путем противодействия теплопроводности, излучению и конвекции в системе с высокой степенью портативности.
[0008] Различные другие признаки и связанные с ними преимущества изобретения станут очевидными и полностью понятными для читателя после его рассмотрения в совокупности с прилагаемыми чертежами. Подразумевается, что данные задачи и преимущества находятся в рамках правовой охраны настоящего изобретения. Для достижения вышеупомянутых и связанных с ними задач настоящее изобретение может быть осуществлено в форме, проиллюстрированной на прилагаемых чертежах. При этом следует иметь в виду, что чертежи предназначены лишь для иллюстрации, и различные изменения могут быть внесены в конкретную конструкцию, проиллюстрированную и описанную в рамках настоящей заявки.
Раскрытие сущности изобретения
[0009] Предложен надувной спасательный жилет с высокой степенью портативности. Жилет содержит ячейки или камеры, перекрестно соединенные друг с другом и надуваемые с помощью простого ниппеля одностороннего действия на воротнике жилета. Надувание жилета создает слой захваченного, неподвижного воздуха по существу тем же образом, как и в случае гусиного пуха, соответствуя при этом фигуре носителя, изолируя таким образом центральную часть тела носителя и обеспечивая в то же время возможность выхода влажного воздуха через отверстия для рук и через встроенные вентиляционные отверстия. Внутренняя поверхность жилета является теплоотражающей, поэтому удерживает тепло, исходящее от тела, рядом с носителем, и предотвращает от 80% до 90% потерь излучаемого тепла. Внешняя поверхность жилета выполнена из радиоотражающего материала. Это значительно повышает радиолокационную видимость жилета, что способствует проведению поисково-спасательных мероприятий при определении местоположения потерявшегося или выведенного из строя носителя жилета. Данный признак также полезен для пользователей небольших лодок и байдарок, поскольку обеспечивает возможность точного радиолокационного указания местоположения носителя жилета на поверхности больших водоемов на дальних расстояниях.
[0010] Процесс изготовления включает размещение первого листа материала на втором листе, затем соединение двух листов вместе вдоль краев и изнутри с помощью термической или ультразвуковой сварки с привариванием первого листа ко второму листу для формирования взаимосвязанных камер. На листы может быть предварительно нанесена печать с любым предпочтительным цветом (цветами) и любыми желаемыми декоративными элементами, посредством офсетной печати или других известных средств. К жилету прикрепляют адгезивные ленты для уплотнений. Готовый не надутый жилет можно хранить в небольшом контейнере или мешочке для удобства переноски. В случаях применения, требующих обеспечения безопасности или высокой видимости, могут быть использованы отражающие чернила для текстильных изделий. Такие чернила состоят из водной (латексной) чернильной основы в сочетании со светоотражающими микролинзами. Данный процесс используется для прямой трафаретной печати на ткани или пластмассе, с тем же конечным результатом в отношении видимости. Могут также использоваться светоотражающие пленки, наносимые на наружный лист до или после процесса соединения.
[0011] Другие признаки и преимущества настоящего изобретения описаны ниже.
Краткое описание чертежей
[0012] Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны ниже со ссылкой на следующие чертежи, иллюстрирующие, но не ограничивающие изобретение.
[0013] Фиг. 1 изображает вариант осуществления жилета, предложенного согласно изобретению.
[0014] Фиг. 2 изображает вариант осуществления жилета с фиг. 1, в том виде как его следует носить, в надутом воздухом состоянии.
[0015] Фиг. 3 изображает предложенный жилет, разложенный в виде одной плоской детали.
[0016] Фиг. 4 изображает предложенный жилет, разложенный в виде пары плоских деталей, подлежащих объединению в единый жилет в процессе изготовления.
[0017] Фиг. 5 изображает вариант осуществления изобретения, в котором жилет дополнительно содержит ненадувные рукава.
Осуществление изобретения
[0018] Настоящее изобретение относится к системе экстренной защиты от гипотермии. В одном из вариантов система содержит надувной жилет 100 (см. фиг. 1). Жилет 100 выполнен из воздухонепроницаемого материала, поэтому воздух, вводимый внутрь жилета 100, удерживается в нем, надувая таким образом, по меньшей мере, часть жилета 100. Жилет 100 предпочтительно выполнен из высокопрочной на разрыв полиэфирной пленки, такой как алюминированный нейлоновый лист, с одной стороны покрытой полиэтиленом и металлизированной с другой. Материал обладает электрическим сопротивлением, химически стабилен, негорючий (94VTM-2) и имеет толщину от 0,001 до 0,014 дюйма. Это термопластичный полимер, плавящийся под действием теплоты и ультразвука. Может иметь цвета от матового до металлического.
[0019] Жилет 100 сконструирован с закрываемой передней частью 110, по существу сплошными боковыми сторонами 122, 124 жилета 100 и по существу сплошной задней частью 130, проходящей от шейной области 136 до поясной области 138 жилета 100. Кроме того, жилет 100 имеет внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причем, по меньшей мере, на участке внутренней поверхности жилета 100 расположен теплоотражающий материал. В надутом состоянии жилет 100 обеспечивает теплоизоляцию вокруг передней части 110, боковых сторон 122, 124 и задней части 130.
[0020] В одном из вариантов осуществления жилет 100 изготовлен в виде одной части (см. фиг. 3). В другом варианте жилет 100 изготовлен как две части, левая сторона и правая сторона (см. фиг. 4). Процесс изготовления из двух частей предусматривает соединение левой и правой сторон друг с другом при окончательной сборке. Это может быть выполнено путем сплавления друг с другом боковых участков материала упомянутых сторон. Как вариант, упомянутые участки могут быть соединены друг с другом лентой 202, прикрепленной к одной из сторон и зацепляющейся с другой стороной. Преимущество процесса изготовления из двух частей заключается в том, что левая и правая стороны выполнены с возможностью независимого надувания, благодаря чему критическая разгерметизация на одной стороне не приведет к потере изоляции на другой стороне.
[0021] Часть жилета 100, выполненная с возможностью надувания, содержит множество соединенных между собой камер 180 (см. фиг. 1). Камеры 180 расположены в верхнем и нижнем участках, по меньшей мере, передней части 110 жилета 100 и соединены перекрестно. Предпочтительно камеры 180 расположены в верхнем и нижнем участках передней части 110, задней части 130 и боковых сторонах 122, 124 жилета 100. Внутренняя поверхность жилета 100 и внешняя поверхность жилета 100 находятся снаружи камер 180. Каждая камера 180 образована посредством частично сплавленных друг с другом участков внутренней и внешней поверхностей жилета 100, при этом упомянутые сплавленные участки образуют неполный периметр камеры 180. Не сплавленный участок периметра сообщается со смежной камерой 180. Таким образом, каждая камера 180 сообщается по меньшей мере с одной другой камерой 180, и по меньшей мере одна камера 180 сообщается с трубкой 160 для надувания. В жилетах 100, выполненных из двух наборов соединенных друг с другом камер 180 (см. фиг. 4), каждый из таких наборов должен иметь одну трубку 160 для надувания.
[0022] Трубка (трубки) 160 для надувания содержит (содержат) простой ниппель одностороннего действия, например невозвратный клапан, выполненный на воротнике 170 жилета (см. фиг. 3) из пленочного материала жилета 100. Кроме того, могут быть предусмотрены другие конфигурации трубки 160 для надувания, включая ниппель с интегрированным обратным клапаном, сформованный посредством литья под давлением. Воздух, введенный в жилет 100 через трубку 160 для надувания, поступает по меньшей мере в одну камеру 180, сообщающуюся с упомянутой трубкой, и проходит из упомянутой камеры 180 в каждую другую камеру 180 через соединения между камерами, пока каждая камера 180 внутри жилета 100 не будет содержать воздух. Обратный клапан трубки 160 для надувания предотвращает выход воздуха из жилета 100 в ходе его использования. Однако можно воздействовать на упомянутый клапан так, чтобы обеспечить выпуск воздуха из жилета 100 и, таким образом, сдувать жилет 100 для последующего использования.
[0023] Одна или более камер 180 могут иметь межкамерное сплавление 182, соединяющее внутреннюю поверхность жилета 100 с внешней поверхностью жилета 100 (см. фиг. 1). Поэтому такие камеры 180 выглядят по существу тороидальными, а не сферическими. Межкамерные сплавления 182 придают жесткость конструкции жилета 100, обеспечивая сохранение необходимой формы жилета при надувании, что сводит к минимуму потерю нагретого воздуха между носителем и жилетом 100 из-за неплотного прилегания жилета 100.
[0024] Жилет 100 может быть выполнен с возможностью разворачивания в виде одного листа в сдутом состоянии (см. фиг. 3). Это обеспечивает возможность компактного складывания для хранения. В одном варианте осуществления для использования жилета 100 должны быть сформированы плечи 126, 128, а передняя часть 110 должна быть сомкнута. Для этого носитель соединяет верхний участок 114 одной стороны передней части 110 жилета 100 с верхним участком 134 соответствующей стороны задней части 130 жилета 100, формируя одно плечо 126, и соединяет верхний участок 118 другой стороны передней части 110 жилета 100 с верхним участком 134 соответствующей стороны задней части 130 жилета 100, формируя другое плечо 128. В предпочтительных вариантах осуществления каждое плечо 126, 128 образовано лентой 202, прикрепленной к верхнему участку 114 передней части 110 жилета 100 и зацепляющейся с соответствующим верхним участком 134 задней части 130 жилета 100. Как вариант, лента 202 может быть прикреплена к верхнему участку 134 задней части 130 жилета 100 и может зацепляться с соответствующим верхним участком 114 передней части 110 жилета 100. В любой конфигурации внешняя поверхность ленты 202 может дополнительно содержать защитное покрытие для предотвращения зацепления до момента использования упомянутой ленты. В других вариантах осуществления плечи 126, 128 предварительно сформированы из ленты или сплавлены в процессе изготовления жилета, так что носителю не требуется предпринимать никаких дополнительных действий в отношении плеч 126, 128 перед использованием жилета 100.
[0025] Носитель надевает жилет 100, пропуская каждую руку через соответствующее отверстие для руки, сформированное боковой стороной 122, задней частью 130, передней частью 110 и плечом 126 жилета 100. Затем выполняют смыкание передней части 110 жилета 100 путем приведения одной стороны 112 передней части 110 жилета 100 в контакт с другой стороной 116 передней части 110 жилета 100 (см. фиг. 2). В предпочтительных вариантах осуществления первая сторона 112 передней части 110 жилета 100 зацепляется со второй стороной 116 передней части 110 жилета 100 посредством ленты 202, застежки-липучки (Velcro) или другого средства зацепления, прикрепленного к первой стороне 112 передней части 110 жилета 100. При этом не имеет значения к какой стороне (левой или правой) присоединено средство крепления. В случае использования ленты 202 она может дополнительно содержать на своей внешней поверхности защитное покрытие для предотвращения зацепления до момента использования указанной ленты.
[0026] В предпочтительном варианте осуществления жилет 100 содержит радиоотражающий материал, по меньшей мере, на части своей внешней поверхности. Это может быть алюминированный нейлон или другая высокопрочная полиэфирная пленка, металлизированная на одной или обеих поверхностях. Радиоотражательные свойства таких материалов хорошо известны. В надутом состоянии жилета упомянутый гибкий металлизированный материал образует трехмерные радиоотражающие поверхности, которые обеспечивают гораздо большую отражательную способность для попадающих на жилет радиолокационных волн и, таким образом, способствуют проведению поисково-спасательных операций. В другом предпочтительном варианте осуществления жилет 100 имеет встроенные вентиляционные отверстия 150, расположенные в передней части 110, боковых сторонах 122, 124 и задней части 130. Упомянутые вентиляционные отверстия 150 выполнены в процессе изготовления путем пробивания материала жилета 100 в местах пересечения сварных швов камер 180 и позволяют увеличить передачу влаги, образующейся в результате потоотделения, к внешней стороне предмета одежды, тем самым повышая комфорт для носителя и изоляционные свойства жилета 100. В еще одном предпочтительном варианте осуществления жилет 100 содержит встроенную трубку 160 для надувания. Упомянутая трубка 160, расположенная на переднем воротнике 170, значительно упрощает процесс надувания жилета 100. В еще одном предпочтительном варианте осуществления жилет 100 содержит ненадувной воротник 170, выполненный за одно целое с жилетом. Упомянутый воротник 170 изготавливают путем сплавления обоих слоев материала жилета 100, в результате чего образуются ветрозащитный барьер и дополнительная теплоотражающая поверхность с задней стороны шеи носителя, что повышает общий комфорт носителя и функциональность жилета. В наиболее предпочтительном варианте осуществления жилет 100 содержит каждый из упомянутых признаков.
[0027] В одном варианте осуществления жилет 100 имеет пару ненадувных рукавов 190 (см. фиг. 5). Рукава 190 выполнены из одного слоя материала, алюминизированного с внутренней стороны, и имеют вентиляционные отверстия 150 и манжеты с лентой 202. Такая конфигурация обеспечивает дополнительную изоляцию для конечностей, в то же время позволяя сохранить минимально возможные общие габариты жилета 100.
[0028] Выше были описаны и проиллюстрированы предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения и некоторые его модификации. Используемые в данном описании термины, характеристики и чертежи приведены исключительно в качестве примера и не подразумевают ограничений изобретения. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что в рамках сущности изобретения и объема испрашиваемой правовой охраны возможны различные варианты осуществления изобретения, охарактеризованные терминами в их самом широком смысле, если не указано иное. Любые заголовки, используемые в настоящем описании, предназначены лишь для удобства чтения и не имеют юридического значения или ограничительного характера.