УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОДОДЕЖНОГО ПРОСТРАНСТВА

Полезная модель относится к области медицины, одежды, специальной одежды и может быть использовано для профилактики перегрева организма в условиях повышенной температуры окружающей среды.
Известны устройства для удаления эндогенного тепла, в которых используют воздушно-жидкостные охлаждающие костюмы, эффективность которых зависит от технических средств, используемых в устройствах. (В.М.Гусев "Теплоснабжение и вентиляция" Изд.2-е, Л., Стройиздат, 1975, 231 с., Э.Адольф "Физиология человека в пустыне". Изд. "Иностранная литература", М. 1952 г., 360 с.; B.C.Кощеев, Е.И.Кузнец "Физиология и гигиена индивидуальной защиты человека в условиях высоких температур" М., "Медицина", 1986 г. 254 с.).
Недостатком указанных средств является высокая стоимость, невысокая надежность устройства.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является нижняя одежда для вентилирования защитной верхней одежды (заявка на изобретение Великобритании N210822 от 25.05.83). Одежда имеет равномерно разнесенные приподнятые ребра, образующие каналы для циркуляции воздуха между кожей и верхней одеждой.
Недостатками указанной одежды являются невозможность предотвращения экзогенного поступления тепла от внешних источников и невысокая эффективность удаления эндогенного тепла, невысокие защитные свойства от механических воздействий на тело человека.
Цель полезной модели - снизить поступление экзогенного тепла и обеспечить удаление эндогенного тепла, повысить защитные свойства устройства от воздействия травмирующих агентов.
Цель достигается тем, что устройство 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, например, синтепоном и связаны с телом, выполненным из пластического вещества, например, пенополиэтилена, 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.
На фиг.1 представлен общий вид устройства.
Устройство содержит равномерно размещенные ребра-валики (1) и вентиляционные каналы (2), причем ребра-валики (1) выполнены из гидрофобной ткани, содержат на боковой поверхности компенсационные отверстия (3), заполнены пористым упругим материалом, например, синтепоном, и связаны с телом (4), выполненным из пластического вещества, например, пенополиэтилена; тело (4) и основания ребер-валиков (1) связаны с сетчатой тканью (5), а вентиляционные каналы (2) образованы сетчатой тканью (5), боковыми поверхностями ребер-валиков (1) и телом (4), а в теле (4) над вентиляционными каналами (2) выполнены вертикальные сквозные отверстия (6).
Устройство работает следующим образом.
Сетчатая ткань (5), находящаяся на нижней поверхности ребер-валиков (1), размещается на поверхности тела человека, сетчатая ткань (5), находящаяся на теле (4), расположена под одеждой. Эндогенное тепло с поверхности тела через сетчатую ткань (5) поступает в вертикально расположенные вентиляционные каналы (2) и по закону физики нагретый воздух поднимается вверх по каналу (2). При этом поток воздуха увлекает за собой пары выделяющегося пота, проникающие через сетчатую ткань (5) в вентиляционные каналы (2). При наличии внешних источников тепла возникает нагрев верхней одежды и создается температурный градиент между кожей и верхней одеждой, обеспечивающий увеличение скорости потока воздуха в вентиляционных каналах (2) и увеличение эффективности проникновения пота в вентиляционные каналы (2) и его испарения. При движении человека эффективность удаления тепла влажными путями увеличивается за счет меняющейся деформации каналов и внешнего напора воздуха. При механическом воздействии на устройство происходит деформация ребер-валиков (1), выполненных из гидрофобной ткани, и воздух из пор материала-наполнителя вытесняется наружу через компенсационные отверстия (3). При этом часть энергии воздействия расходуется на сжатие наполнителя и вытеснение воздуха из ребер-валиков.
Устройство может быть выполнено в виде модулей, из которых можно формировать пододежные комплексы, для соответствующих частей тела: вентиляционно-амортизирующие жилеты, брюки и т.д.
В состоянии относительного покоя организм человека выделяет около 80 ккал/ч тепла, а при работе эта величина может возрасти в 12 раз (960 ккал/ч).
При работе в условиях повышенной солнечной радиации человек может дополнительно получать экзогенного тепла до 180 ккал/ч. В целях предотвращения теплового перегрева организма человека возникает необходимость в удалении с его тела от 230 до 1100 ккал/ч и, учитывая, что в жарком, сухом или влажном климате теплоотдача организмом человека осуществляется главным образом влажными путями, т.е. путем испарения пота. Чтобы обеспечить тепловой баланс организма с окружающей средой в супраоптимальных температурных условиях, необходимо выделять пота от 400 до 1800 г/ч. При этом охлаждающий эффект зависит от величины испаряемого пота.
Основными участками отдачи тепла из организма человека являются нижние и верхние конечности, затем дыхательная система, туловище и голова. Усиление интенсивности выделения пота ведет к быстрому намоканию одежды в области конечностей, прилипанию ее к коже, при этом полностью нарушается естественная вентиляция подкостюмного пространства, возникают неприятные, дискомфортные ощущения, появляются намины и потертости в области стоп, покраснения в подмышечных, подколенных и паховых областях.
Расчет объема воздуха, проходящего через вентиляционный канал при наличии температурного градиента между верхним слоем устройства и поверхностью кожи, показал работоспособность устройства.
Существенное увеличение скорости движения воздуха в вентиляционных каналах может быть достигнуто при ходьбе а так же при наличии ветрового напора за счет имеющихся сквозных отверстий.
Кроме перечисленного, устройство обеспечивает защиту от кровососущих насекомых, колючих растений, снижает запреградное воздействие ударных нагрузок на СИЗ и при контакте с твердыми предметами и почвой, повышает плавучесть.