ВЕНТИЛИРУЮЩАЯ ПОДКЛАДКА

Полезная модель относится к области средств индивидуальной защиты кожи фильтрующего типа и может быть использована для улучшения физиолого-гигиенических характеристик защитной фильтрующей одежды (ЗФО).
Актуальность разработки вентилирующей подкладки обусловлена необходимостью улучшения физиолого-гигиенических характеристик ЗФО, использующейся в составе комплекта средств индивидуальной защиты (КСИЗ) фильтрующего типа. Вследствие нарушения теплообмена в системе «человек-КСИЗ-среда» в условиях нагревающей среды длительность выполнения физической нагрузки средней степени тяжести в общевойсковом защитном комплекте фильтрующем (ОЗК-Ф) при температуре воздуха 40°С не превышает одного часа [1].
Для создания современных средств индивидуальной защиты от поражающих факторов оружия массового поражения необходимо использование принципиально новых технологий, позволяющих существенно увеличить продолжительность выполнения работы в КСИЗ. Одним из перспективных решений проблемы является оптимизация микроклимата подкостюмного пространства за счет ее вентиляции охлажденным очищенным воздухом.
Известны разработки, позволяющие повысить физиологическую переносимость КСИЗ за счет вентиляции подкостюмного пространства. В костюме с вентиляцией подкостюмного пространства модернизированном (КЗВП-М) воздух подается в подмасочное пространство с объемной скоростью 90-120 л/мин, а в его модернизированном аналоге - специальном комплекте СИЗ с узлом очистки и подачи воздуха (СИЗ-2УПВ) обеспечивается уже раздельная вентиляция подмасочного и подкостюмного пространства с объемным расходом по 120 л/мин. За счет данного технического решения и последующего сброса воздуха из подмасочного пространства в комбинезон объемный расход воздуха в подкостюмном пространстве достигает 240 л/мин. Возможности системы вентиляции позволили увеличить продолжительность выполнения физической нагрузки средней тяжести личным составом, использующим КЗВП-М в условиях жаркого сухого климата на 15-20%, а в СИЗ-2УПВ - на 35-37% по сравнению со сроками выполнения аналогичной работы в других табельных средствах защиты изолирующего типа [2, 3].
Однако способ регулирования теплообмена за счет вентиляции подкостюмного пространства, реализованный в описанных средствах защиты изолирующего типа, не применим к КСИЗ фильтрующего типа. Движение воздуха в подкостюмном пространстве определяется расположением места подачи воздуха в подкостюмное пространство и клапанов сброса избыточного давления. В КСИЗ фильтрующего типа возможен выход воздуха из подкостюмного пространства через пакет фильтрующих защитных материалов (ФЗМ), следовательно, для определения вентилируемого пространства необходима система разводки подаваемого воздуха.
Известны также устройства, применимые для вентиляции подкостюмного пространства ЗФО [4, 5].
Устройство для вентиляции пододежного пространства [4] содержит равномерно размещенные ребра и вентиляционные каналы, при этом ребра-валики выполнены из гидрофобной ткани, содержат на боковой поверхности компенсационные отверстия и заполнены пористым упругим материалом и связаны с телом, выполненным из пластического вещества; тело и основания ребер связаны с сетчатой тканью, а вентиляционные каналы образованы сетчатой тканью, боковыми поверхностями ребер и телом, а в теле над вентиляционными каналами выполнены вертикальные сквозные отверстия.
Устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства [5] содержит равномерно размещенные ребра и вентиляционные каналы. Ребра выполнены из пластического вещества и связаны с телом, выполненным из того же материала. В ребрах и в теле содержатся вертикальные сквозные отверстия, а тело и основания ребер связаны сетчатой тканью, вентиляционные каналы образованы телом, боковыми поверхностями ребер и сетчатой тканью.
Оба описанных устройства предназначены для улучшения естественной вентиляции пододежного пространства. Их основным недостатком является отсутствие возможности активной вентиляции подкостюмного пространства ЗФО с принудительной подачей воздуха.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является вентиляционно-амортизирующая гигиеническая подкладка [6]. Этот образец выбран в качестве прототипа. Вентиляционно-амортизирующая гигиеническая подкладка, выполненная в виде комбинезона, содержит вентиляционные каналы, сформированные изготовленными, например, из пластмассы, композитных материалов и т.п. пружинками, закрепленными между двумя слоями хлопчатобумажной ткани и (или) сетки, амортизирующие элементы, выполненные в виде закрепленных с наружной стороны подкладки между рядом расположенными пружинами в области межслойных сшивок хлопчатобумажной ткани эластических тяжей, изготовленных, например, из пенополиэтилена, равных по диаметру или превышающих диаметр пружинок и откидные герметизирующие клапаны, закрепленные в области ворота, низа брючин и рукавов с возможностью регулируемого перекрытия свободных концов вентиляционных каналов.
Основным недостатком описанной подкладки является отсутствие возможности активной вентиляции подкостюмного пространства ЗФО за счет принудительной подачи воздуха.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в обеспечении равномерной вентиляции подкостюмного пространства ЗФО путем принудительной подачи охлажденного воздуха нагнетающим устройством (микрокомпрессор, микровентилятор), для повышения эффективности теплоотдачи испарением.
Принципиальным отличием предлагаемой вентилирующей подкладки от прототипа является возможность ее использования с нагнетающим устройством для принудительной подачи охлажденного воздуха в подкостюмное пространство с целью обеспечения активного теплоотвода от тела пользователя.
Предлагаемая полезная модель поясняется фиг. 1, на которой изображен фрагмент вентилирующей подкладки, где:
1 - внутренний слой ткани;
2 - наружный слой ткани;
3 - пружинки;
4 - трубки ПВХ;
5 - отверстия для поступления охлажденного воздуха.
Техническое решение полезной модели заключается в разработке и использовании вентилирующей подкладки. Подкладка состоит из двух слоев хлопчатобумажной ткани, между которыми прошиты продольно ориентированные относительно тела человека вентиляционные каналы, содержащие, как и в прототипе, пластмассовые пружинки. В отличие от прототипа, вентиляционные каналы выполнены из полихлорвиниловых либо силиконовых трубок с отверстиями для поступления воздуха в подкостюмное пространство, расположенных поочередно с пластмассовыми пружинками. Из вентилирующей подкладки сформированы панели разводки воздуха в подкостюмном пространстве КСИЗ. Система трубочек в панелях соединена с магистральными трубками для подачи воздуха от нагнетающего устройства.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, которые отличают заявляемое решение от прототипа, является увеличение поверхности испарения с увлажненных потом элементов одежды, прилегающих к телу человека, и увеличение эффективности отведения тепла от тела человека. Размещение панелей разводки на передней и задней поверхности туловища, бедер и плеч при одновременной вентиляции подмасочного пространства позволяет отводить от тела человека до 60% избыточного тепла при выполнении нагрузки с энерготратами 370 Вт в условиях жаркого сухого климата.
Результаты экспериментальной апробации эффективности использования вентилирующей подкладки приведены в таблице 1.
Данные таблицы свидетельствуют о том, что использование вентилирующей подкладки, сформированной в панели разводки, расположенные на туловище, бедрах и плечах, при вентиляции подкостюмного пространства ЗФО охлажденным до 20°С воздухом с объемной скоростью 200 л/мин позволяет увеличить продолжительность выполнения физической нагрузки средней тяжести при температуре воздуха 40°С в 3,6 раза.
Библиография
1. Руководство по эксплуатации средств индивидуальной и коллективной защиты, использованию защитных свойств местности и объектов [Текст] - Вольск-18: в/ч 61469, 2002. - 187 с.
2. Акт Государственных испытаний опытных образцов модернизированного общевойскового защитного комплекта фильтрующего ОЗК-Ф и специального комплекта СИЗ [Текст]: шифр «Нерехта-М». - Вольск-18: в/ч 61469, 2005. - 427 с.
3. Акт государственных испытаний модернизированного защитного костюма с вентилируемым подкостюмным пространством КЗВП-М (шифр «Свитязь»), разработанного ГУП «КазХимНИИ» и прошедшего предварительные испытания [Текст] / в/ч 61469; рук. Шаталов Э.В. - Вольск-18, 2002. - 95 с. - Исполн.: Шульга Л.В. [и др.].
6
4. Патент на полезную модель 39082 Российская Федерация, МПК А62В 17/00. Устройство для вентиляции пододежного пространства [Текст] / Щедрин А.К., Власов А.А., Плешок С.А., Осипенков А.А., Султанов Э.С. (Российская Федерация). - Заявка №2004106967; заявл. 09.04.2004; опубл. 20.07.2004.
6
5. Патент на изобретение 2143294 Российская Федерация, МПК А62В 17/00. Устройство для обеспечения вентиляции пододежного пространства [Текст] / Щедрин А.К., Боченков А.А., Власов А.А., Баскова Т.Н. (Российская Федерация). - Заявка №97103371; заявл. 05.03.1997; опубл. 27.12.1999.
6
6. Заявка на изобретение 99125640/02 Российская Федерация, МПК F41H 1/02 (2000.01), A41D 27/02 (2000.01), A41D 13/02 (2000.01), А62В 17/00 (2000.01). Вентиляционно-амортизирующая гигиеническая подкладка [Текст] / Голуб Я.В. (Российская Федерация). - Заявка №99125640/02; заявл. 07.12.1999; опубл. 20.10.2001.