ИММОБИЛИЗАЦИОННО-ТЕРМОСТАТИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ПОСТРАДАВШИХ

Полезная модель относится к средствам переноса и эвакуации раненых и пострадавших в результате ЧС, при проведении спасательных работ в ограниченном пространстве и предназначено для обогрева раненого или пострадавшего человека в аварийных, экстремальных и чрезвычайных ситуациях, а также для выведения человека из состояния гипотермии и нормализации его теплового состоянии при переохлаждении.
Известны медицинские носилки обогреваемые (Патент RU №266960, МПК A61G 1/00, опубликовано 20.09.2015 г.), в которых основная часть носилок и обогреваемое одеяло снабжены гибкими нагревательными элементами, выполненными в виде многослойных электрически обогреваемых матов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, размещенных на внутренней поверхности основной части медицинских носилок и внутри обогреваемого одеяла.
Недостатком данного устройства является сложность эксплуатации в ограниченном пространстве, низкая степень готовности, громоздкость, сложность использования при транспортировке в полевых условиях, что требует дополнительного оборудования при транспортировке и обслуживании пострадавшего.
Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа, является горноспасательное устройство (Патент RU №2461371, МПК A61G 1/00, опубликовано 30.09.2012 г.), включающее газонепроницаемую воздухонаполняемую оболочку-камеру с фиксирующими элементами и средством нагнетания рабочей среды, газонепроницаемая воздухонаполняемая оболочка-камера выполнена в виде баллонов, сообщающихся между собой и расположенных перпендикулярно продольной оси газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки камеры, причем по верхней образующей внутренней части каждого из баллонов, выполненных из разнородного материала, расположен упругий элемент повышенной жесткости по отношению к нижней образующей внешней деформируемой части баллона.
Недостатком данного устройства является сложность эксплуатации в случае необходимости использования для пострадавших в полевых условиях низких температур, что требует дополнительного оборудования при транспортировке и обслуживании пострадавшего.
Задачей полезной модели является разработка компактного, легко носимого в полевых условиях иммобилизационно-термостатируемого устройства для создания комфортных условий (обогрева) пострадавшего при транспортировке ручным способом по лесистой, горной или пересеченной местности, а также транспортным средством, обладающего такими эксплуатационными свойствами, как гигиеничность, влагостойкость, термостойкость, прочность, гибкость, предназначенными для исключения упомянутых выше недостатков аналога. Это позволит упростить конструкцию и повысить удобство в эксплуатации иммобилизационно-термостатируемого устройства с применением электронагревательных элементов, выполненных из лавсановых нитей с резистивным напылением оксида металла и расположенных на внутренней поверхности иммобилизационно-термостатируемого устройства, обеспечивая адаптивную регулировку температурного режима обогрева пострадавшего в зависимости от температуры окружающей среды, в заданном интервале температур в течение длительного времени транспортировки пострадавшего.
Технический результат достигается тем, что иммобилизационно-термостатируемое устройство содержит газонепроницаемую воздухонаполняемую оболочку-камеру с фиксирующими элементами и средством нагнетания рабочей среды, выполненную в виде баллонов, сообщающихся между собой и расположенных перпендикулярно продольной оси газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры, причем по верхней образующей внутренней части каждого из баллонов, выполненных из разнородного материала, расположен упругий элемент повышенной жесткости по отношению к нижней образующей внешней деформируемой части баллона, а на внутренней поверхности газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры сформирована обогреваемая зона, повторяющая контур человеческого тела, разделенная на отдельные отсеки, а для адаптивного обогрева пострадавшего устройство снабжено гибкими нагревательными элементами, выполненными в виде многослойных электрически обогреваемых матов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением оксида металлов, размещенных на внутренней поверхности основной части устройства, для повышения эффективности работы нагревательных элементов в состав обогреваемых матов включен отражающий слой, выполненный способом вакуумного напыления алюминия, а устройство снабжено системой "липучек", расположенных по его боковым сторонам, что позволяет плотно закрыть основную часть иммобилизационно-термостатируемого устройства.
Указанное техническое решение позволяет свернуть иммобилизационно-термостатируемое устройство в компактный рулон, представляющий собой скатку, которая переводится в рабочее состояние путем приведения в действие средств нагнетания рабочей среды, например компрессора, а гибкие нагревательные элементы, обладающие высокой механической стойкостью и «супергибкостью» - до 150000 изгибов на точку, можно мять, складывать в любые положения, обеспечивают сохранение надежности и работоспособности при длительной эксплуатации.
Гибкие нагревательные элементы для защиты от холода пострадавшего изготавливаются из водо- и морозостойкого материала, обеспечивающего эластичность материала тепловолокна со встроенной системой терморегулирования и термоотключения. Гибкие нагревательные элементы предусматривают возможность регулирования поступления тепла к поверхности тела во избежание общего и локального перегревания организма. Поверхность тела человека не должна нагреваться выше 34°С [Методические рекомендации MP 2.2.8.2127-06 "Гигиенические требования к теплоизоляции комплекта средств индивидуальной защиты от холода в различных климатических регионах и методы ее оценки"].
Малогабаритный источник питания вмонтирован в основную часть иммобилизационно-термостатируемого устройства.
Максимальная температура нагревательного элемента, выполненного из лавсановых нитей с резистивным напылением оксидов металлов, не превышает 28-34°С, а в случае перегорания электрического провода в обогреваемом мате, он не возгорается, что повышает пожаробезопасность устройства в целом.
Использование инфракрасного прогрева помогает избежать электромагнитных излучений и оказывает положительное общеукрепляющее воздействие на организм пострадавшего.
Это обеспечивает более эффективный обогрев пострадавшего, при этом можно отдельно обогревать торс, таз или ноги пострадавшего, в зависимости от состояния пострадавшего. Электронагревательный элемент устройства для обогрева пострадавшего выполнен из лавсановых нитей с резистивным напылением оксида металлов и расположен в многослойном мате, соединенном токопроводом с малогабаритным источником питания, снабженным датчиком присутствия (давления).
Указанные признаки технического решения являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованиям новизны.
Сущность изобретения поясняется на фиг. 1, 2, 3, 4 и 5.
Иммобилизационно-термостатируемое устройство (фиг. 1, фиг. 2) содержит газонепроницаемую воздухонаполняемую оболочку-камеру 1, выполненную из серии баллонов 2, сообщающихся между собой и расположенных перпендикулярно продольной оси газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1, причем по верхней образующей внутренней части 3 каждого из баллонов 2, выполненных из разнородного материала, расположен упругий элемент 4 повышенной жесткости по отношению к нижней образующей внешней деформируемой части 5 баллона 2 с образованием рабочей полости 6, сообщающейся со средством нагнетания рабочей среды (микрокомпрессор или ручной насос) посредством трубопровода (на чертеже не показан). Устройство также включает фиксирующий элемент 7 в виде известных традиционных средств (липучка, пружинистый тросик, застежка-молния и т.д.).
На внутренней поверхности основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой (фиг. 3) оболочки-камеры 1 закреплена вставка 8 с электрически обогреваемыми матами 9 с нагревательными элементами, снабженными контактами (на чертеже не показаны) и связанными токопроводом с источником питания 11 (литий-ионная полимерная батарея), закрепленным в нижней области основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1, и клемма с гнездом зарядного устройства 12 для подключения внешнего источника питания (транспортного средства, передвижной источник питания), в нижней области основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1 размещен датчик присутствия (давления) 13, обеспечивающий функционирование устройства для обогрева только при нахождении пострадавшего на устройстве. Степень нагрева регулируется термодатчиками 14 (фиг. 5).
Электрически обогреваемые маты 9 с нагревательными элементами закреплены во вставке 8, выполненной из верхнего и нижнего полотен прямоугольной формы, полотна по периметру скрепляются между собой швом, в центральной части которого сформирована зона 15, повторяющая контур человеческого тела, с учетом того, что данная зона должна охватывать накрытого человека и по бокам (фиг. 4).
Зона 15 разделена на отдельные участки, в которых закреплены обогреваемые маты 9 с нагревательными элементами 16, снабженными контактами 10 и связанными токопроводом с источником питания 11 (литий-ионная полимерная батарея), закрепленным в нижней области основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры, и клемма 12 с гнездом зарядного устройства для подключения внешнего источника питания (транспортного средства, передвижной источник питания). Степень нагрева контролируется и поддерживается термодатчиками 14.
В зоне 15, повторяющей контур человеческого тела, размещены внутренние полости (карманы), закрываемые клапанами на "липучке", для размещения обогреваемых матов 9 с гибкими нагревательными элементами 16, соединенных с блоком управления посредством провода, прикрепленных шлевкой (на чертеже не показаны).
Электрически обогреваемые маты 9 выполнены из четырех слоев, расположенных в следующей последовательности (сверху вниз) в соответствии с фиг. 5:
- первый слой 17 предназначен для интенсивной передачи тепла к потерпевшему, а также обеспечивает плотное прилегание к конфигурации тела потерпевшего, учитывает геометрическую форму тела, достаточно тонкая часть первого слоя многослойного обогреваемого мата обеспечивает минимальный тепловой зазор;
второй слой 18 - слой с размещенными нагревательными элементами, которые могут подключаться ступенчато и группами. Температура нагрева нагревательных элементов зависит от плотности тока, протекающего по нагревательным проводам, которая напрямую связана с величиной электрического напряжения, подводимого к специально формируемым токоподводящим шинам (на рисунке не показаны), предварительно нанесенным на слой материала. Задавая величину питающего напряжения, можно регулировать тепловыделение нагревательных проводов, а значит и их температуру;
третий слой 19 - защитный изолирующий слой предназначен для придания жесткости, гибкости, прочности при изгибе и влагостойкости, с малой теплопроводностью и высокой проницаемостью для теплового излучения;
четвертый слой 20 - отражающий слой размещен с тыльной стороны обогреваемого мата. Отражающая поверхность отражающего слоя сопряжена непосредственно с материалом изолирующего слоя, например, путем наложения металлической фольги на изолирующий слой способом вакуумного испарения. Этот слой предназначен для уменьшения теплопередачи тепла от нагревательного элемента к внешней среде, с размещением по его периметру заземляющего контура (на рисунке не показан).
Свойства каждого из слоев электрически обогреваемого мата 9 в совокупности позволяют обеспечить заявленный технический результат.
Электрически обогреваемый мат 9 для обогрева пострадавшего может быть выполнен в виде неразъемного изделия.
Электрически обогреваемые маты 9 выполнены из водонепроницаемого покрытия с нижним 20 и верхним 17 слоями, изготовленными с применением технологии высокочастотной обработки и использованием адиабатической прокладки, обеспечивающей удержание тепла и увеличение выделения тепловых лучей обогревательной системой.
Система "липучек" 21, расположенных по боковым сторонам вставки 8, позволяет плотно закрепить вставку 8 на внутренней поверхности основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1 иммобилизационно-термостатируемого устройства.
Предлагаемое иммобилизационно-термостатируемое устройство работает следующим образом. Устройство, свернутое в компактный рулон, представляет собой иммобилизационно-термостатируемый пакет, который в случае получения травм пострадавшим приводится в рабочее состояние путем приведения в действие средства нагнетания рабочей среды (микрокомпрессор, ручной насос) посредством трубопровода, что позволяет экстренно формировать эвакуационное ложе газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1, составленной из серии баллонов 2, в рабочей полости 6 которых устанавливается давление P=const. За счет того, что баллоны 2 выполнены из разнородного материала (например, из тонких и толстых резин) и происходит радиальный изгиб всей поверхности газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1 с образованием криволинейного ложа. Причем внутренняя часть 3 баллона за счет устройства упругого элемента 4 повышенной жесткости по отношению к нижней образующей внешней деформируемой части 5 баллона 2 изгибается за счет растягивания в длину нижней образующей внешней деформируемой части 5.
После подготовки иммобилизационно-термостатируемого устройства на внутренней поверхности основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1 закрепляют вставку 8 с электрически обогреваемыми матами 9 с нагревательными элементами (она может быть закреплена на внутренней поверхности основной части газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1 заранее).
Пострадавшего укладывают внутрь иммобилизационно-термостатируемого устройства. Под действием веса пострадавшего срабатывает датчик присутствия (давления) 13, включая устройство для обогрева. Степень нагрева регулируется термодатчиками 14. Иммобилизационно-термостатируемое устройство по верхней образующей фиксируется элементом 7 в виде известных традиционных средств (липучка, пружинистый тросик, застежка-молния и т.д.).
Вставка 8 с электрически обогреваемыми матами 9 с нагревательными элементами, связанными токопроводом с источником питания 11 (литий-ионная полимерная батарея), предварительная зарядка которой осуществляется с помощью зарядного устройства от сети 220 V через клемму 12, обеспечивает поддержание заданной температуры внутри эвакуационного ложа газонепроницаемой воздухонаполняемой оболочки-камеры 1.
Подогрев работает не непрерывно, а только в случае необходимости - это важно для правильной циркуляции крови у пострадавшего. Схема работы иммобилизационно-термостатируемого устройства для обогрева пострадавшего следующая: встроенный в электронные компоненты второго слоя термодатчик 14 активирует систему нагрева при снижении температуры обогреваемого мата до 28°С и отключает нагрев, когда температура достигает 34°С, далее обогреваемые маты постепенно остывают и отдают свое тепло пострадавшему; если температура опускается до 28°С, цикл нагрева повторяется. Таким образом, обеспечиваются комфортные и здоровые температурные условия для пострадавшего, а также продлевается время работы литий-ионной полимерной батареи 11. Нагрев пострадавшего осуществляется в зоне торса, таза и ног, которые обычно замерзают. Чтобы включить устройство для обогрева медицинских носилок, нужно положить потерпевшего на иммобилизационно-термостатируемое устройство, срабатывает датчик присутствия (давления) 13, расположенный со стороны головной части 2 иммобилизационно-термостатируемого устройства, что обеспечит работу устройства для обогрева. При снятии больного с иммобилизационно-термостатируемого устройства происходит автоматическое отключение устройства для обогрева.
Все технические составляющие, обеспечивающие работу устройства для обогрева, надежно закрыты защитными изолирующими слоями, поэтому пользование устройством для обогрева абсолютно безопасно.
Время непрерывной работы устройства для обогрева без подзарядки составляет от 2 до 8 часов - зависит от температуры внешней окружающей среды. В устройстве для обогрева используются литий-ионные полимерные батареи без эффекта запоминания, которые не могут быть повреждены частой зарядкой и рассчитаны приблизительно на 500 циклов заряда/разряда.
Иммобилизационно-термостатируемое устройство способно создавать комфортные условия для пострадавшего не только от встроенной литий-ионной полимерной батареи, но и от любых, в том числе и от автономных, источников тока, в частности от любого автомобильного аккумулятора, а также от носимого с собой аккумулятора напряжением 12-15 В постоянного тока. Целесообразно, в ряде случаев, использование иммобилизационно-термостатируемого устройства, например, в дальних поездках в кузовах автомобилей или в любых не обогреваемых кабинах других транспортных средств. При этом проблемы с электрической емкостью источников тока значительно упрощаются, поскольку в качестве источника тока всегда можно использовать энергоемкие автомобильные аккумуляторы (при работающих генераторах).
При использовании иммобилизационно-термостатируемого устройства в обитаемых помещениях (при необходимости) вообще отпадает нужда в применении для обогрева автономных источников питания, поскольку вполне допустимо и целесообразно применять различного рода зарядные устройства постоянного и переменного тока, широко используемые в быту. Электрические параметры этих универсальных устройств типа «ADAPTOR» вполне приемлемы для работы иммобилизационно-термостатируемого устройства. Они надежны, малогабаритны и подходят по всем своим электрическим параметрам, питаются они от сети 220 В переменного тока, т.е. от городской электрической сети.
Суммарное время непрерывной работы иммобилизационно-термостатируемого устройства определяется электрической емкостью используемого источника тока.
Сочетание высокой термостойкости лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, коаксиально размещенных на верхней плоскости обогреваемого слоя, и низкой электропроводности отражающего слоя сопряжено непосредственно с материалом изолирующего слоя, например, путем наложения металлической фольги на изолирующий слой способом вакуумного испарения, позволяет использовать этот гибкий прочный провод, изготовленный из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра. Температура нагрева лавсановых нитей с резистивным напылением серебра зависит от плотности тока, протекающего по токопроводящему слою лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, которая напрямую связана с величиной электрического напряжения, подводимого к специально формируемым токоподводящим шинам, предварительно нанесенным на основную часть иммобилизационно-термостатируемого устройства.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для обогрева пострадавшего заключается в том, что применение лавсановых нитей с резистивным напылением серебра позволяет сократить геометрические размеры нагревательных матов, обеспечить лучший термический контакт между иммобилизационно-термостатируемым устройством и пострадавшим и соответственно повысить коэффициент полезного действия отдачи тепла от нагревательного элемента.
Технический результат: быстрый и надежный прогрев иммобилизационно-термостатируемого устройства, а также обогрев пострадавшего до заданной температуры, более полное и эффективное использование теплоты, выделяемой нагревательными элементами, повышается коэффициент полезного действия, что позволяет максимально использовать тепловую энергию электронагревателей для обогрева пострадавшего в целом.