теплоотражательная каска с воздушным охлаждением

Классы МПК:A42B3/00 Шлемы; головные уборы типа шлемов
Автор(ы):, , , , , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-10-21
публикация патента:

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и позволяет повысить эффективность защиты от теплового излучения при одновременном улучшении условий труда. Теплоотражательная каска с воздушным охлаждением содержит на наружной поверхности каски вентиляционные отверстия и установленные экранирующие теплоотражательные сегменты, вентилятор. Теплоотражательная каска выполнена составной с возможностью соединения ее частей, при этом нижняя часть имеет форму усеченного конуса, с внутренней стороны которого у большего его основания на расстоянии 1/4 высоты усеченного конуса от этого основания жестко закреплены упругие мягкие прокладки отрезками на равном расстоянии друг от друга. А верхнее основание перекрыто поверхностью в виде перфорированного конуса, вершина которого направлена вверх, а верхняя часть теплоотражательной каски выполнена в виде цилиндра с завершающимся перфорированным конусом, вершина которого направлена вверх, при этом суммарная площадь его вентиляционных отверстий больше или равна суммарной площади вентиляционных отверстий поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса, диаметр которого равен диаметру цилиндра, в верхней части которого по центральной оси установлен вентилятор. Изобретение позволяет упростить конструкцию при надежном охлаждении как головы оператора, так и поверхности верхней части его торса. 2 ил. теплоотражательная каска с воздушным охлаждением, патент № 2444966

Рисунки к патенту РФ 2444966

теплоотражательная каска с воздушным охлаждением, патент № 2444966 теплоотражательная каска с воздушным охлаждением, патент № 2444966

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты и позволяет повысить эффективность защиты от теплового излучения при одновременном улучшении условий труда.

Известны головные уборы (пат. США № 6122773, А42В 3/28, А42В 3/04), содержащие головные уборы с внутренней полостью и нижнее отверстие - внутренняя полость для головы пользователя с множеством вентиляционных отверстий. Вентилятор выведен во внутреннюю полость, двигатель устанавливается во внутренней полости для вращения вентилятора. Вентилятор подает воздух через вентиляционные отверстия во внутреннюю полость при вращении двигателя. Во внутренней полости датчик температуры электрически соединен с двигателем. Температурный датчик определяет температуру внутренней полости. Головные уборы имеют множество стоек поддержки во внутренней полости. Вентилятор и двигатель расположены в верхней части внутренней полости. Переключатель крепится к наружной поверхности. Переключатель имеет пару источников света для индикации.

Недостатками данного головного убора являются:

1. Поверхность каски выполнена из плотного материала, не пропускающего воздух, кроме вентиляционных отверстий.

2. Обод каски вплотную прилегает к голове, что не дает возможности для вентиляции.

3. Обдувается только голова без других частей тела.

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является теплоотражательная каска с воздушным охлаждением (а.с. № 1412716, А42В 3/00), содержащая внутреннюю и наружную поверхности, вентилятор, вентиляционные отверстия на наружной поверхности и воздушную полость, расположенную между внутренней и наружной поверхностями каски. Она дополнительно содержит на наружной поверхности каски экранирующие теплоотражательные сегменты, каждый из которых расположен над соответствующим вентиляционным отверстием наружной поверхности каски, в воздушной полости размещены резервуар для жидкой или твердой углекислоты и расширительная камера, края каски выполнены с загнутыми бортиками для отвода углекислого газа, а вентилятор снабжен воздушными клапанами и расположен на затылочной части каски.

Недостатками данной каски являются:

1. Сложность конструкции каски;

2. В качестве охлаждающего элемента используется углекислота, что в случае повреждения резервуара, где она хранится, неблагоприятно скажется на здоровье оператора.

3. Голова охлаждается только через соприкосновение с внутренней поверхностью каски, то есть нет обдува головы воздухом.

4. Воздух, проходя через сегменты теплоотражательного экрана, охлаждается и поступает наружу, не производя непосредственное охлаждение головы оператора.

Задача изобретения - упрощение конструкции теплоотражательной каски при надежном охлаждении как головы оператора, так и поверхности верхней части его торса.

Поставленная задача решается за счет того, что теплоотражательная каска выполнена составной с возможностью соединения ее частей, при этом нижняя часть имеет форму усеченного конуса, с внутренней стороны которого у большего его основания на расстоянии 1/4 высоты усеченного конуса от этого основания жестко закреплены упругие мягкие прокладки отрезками на равном расстоянии друг от друга, а верхнее основание перекрыто поверхностью в виде перфорированного конуса, вершина которого направлена вверх, а верхняя часть теплоотражательной каски выполнена в виде цилиндра с завершающимся перфорированным конусом, вершина которого направлена вверх, при этом суммарная площадь его вентиляционных отверстий больше или равна суммарной площади вентиляционных отверстий поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса, диаметр которого равен диаметру цилиндра, в верхней части которого по центральной оси установлен вентилятор.

Новые существенные признаки:

1. Теплоотражательная каска выполнена составной с возможностью соединения ее частей.

2. Нижняя часть теплоотражательной каски имеет форму усеченного конуса, с внутренней стороны которого у большего его основания на расстоянии 1/4 высоты усеченного конуса от этого основания жестко закреплены упругие мягкие прокладки отрезками на равном расстоянии друг от друга.

3. Верхнее основание теплоотражательной каски перекрыто поверхностью в виде перфорированного конуса, вершина которого направлена вверх.

4. Верхняя часть тепдоотражательной каски выполнена в виде цилиндра с завершающимся перфорированным конусом, вершина которого направлена вверх.

5. Суммарная площадь вентиляционных отверстий перфорированного конуса цилиндра больше или равна суммарной площади вентиляционных отверстий поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса.

6. Диаметр верхнего основания усеченного конуса равен диаметру цилиндра.

7. В верхней части цилиндра по центральной оси установлен вентилятор.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат

1. Теплоотражательная каска выполнена составной с возможностью соединения ее частей, что дает возможность для легкого демонтажа, технического обслуживания и замены вышедших из строя элементов (например, для протирания внутренней части цилиндра от пыли, ремонта или замены вентилятора, замены аккумуляторных батарей и др.).

2. Нижняя часть теплоотражательной каски имеет форму усеченного конуса, с внутренней стороны которого у большего его основания на расстоянии 1/4 высоты усеченного конуса от этого основания жестко закреплены упругие мягкие прокладки отрезками на равном расстоянии друг от друга. Эти прокладки позволяют плотно и не сдавливая держаться теплоотражательной каске на голове любого размера, а расстояния между этими прокладками дают возможность естественной вентиляции поверхности головы под теплоотражательной каской, в то же самое время являясь направляющими отверстиями для охлаждения лица, шеи и торса оператора потоком воздуха, нисходящего от вентилятора. Расположение прокладок у большего основания на расстоянии 1/4 высоты усеченного конуса создает козырек, что позволяет создать дополнительную возможность для направления потока воздуха на торс, подаваемого вентилятором, и защитить глаза от солнечного света.

3. Верхнее основание теплоотражательной каски перекрыто поверхностью в виде перфорированного конуса, вершина которого направлена вверх. Форма перфорированного конуса позволяет увеличить площадь вентиляционных отверстий для большего захвата воздуха, подаваемого вентилятором. Кроме того, форма конуса защищает волосы и голову оператора от соприкосновения с вращающимися частями вентилятора.

4. Верхняя часть теплоотражательной каски выполнена в виде цилиндра с завершающимся перфорированным конусом, вершина которого направлена вверх. Форма перфорированного конуса позволяет увеличить площадь вентиляционных отверстий для большего захвата свежего воздуха.

5. Суммарная площадь вентиляционных отверстий перфорированного конуса цилиндра больше или равна суммарной площади вентиляционных отверстий поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса. Равная площадь вентиляционных отверстий дает возможность беспрепятственного обдува головы и торса оператора, если же суммарная площадь вентиляционных отверстий перфорированного конуса цилиндра больше суммарной площади вентиляционных отверстий поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса, то создается дополнительное давление, что увеличивает скорость воздуха, подаваемого вентилятором для обдува головы и торса оператора.

6. Диаметр верхнего основания усеченного конуса равен диаметру цилиндра. Равный диаметр необходим для беспрепятственного проникновения воздуха, подаваемого вентилятором, по всей поверхности головы и торса оператора, при упрощении сборки частей теплоотражательной каски.

7. В верхней части цилиндра по центральной оси установлен вентилятор. Расположение вентилятора по центральной оси создает равномерное распределение веса вентилятора на всю поверхность головы, что облегчает нагрузку на шейные позвонки, не перегружая их, особенно в моменты поворота или сгибания головы оператора. Кроме того, такое расположение вентилятора равномерно распределяет поток нагнетаемого им воздуха по всей внутренней поверхности теплоотражательной каски.

На Фиг.1 схематично изображен оператор в теплоотражательной каске.

На Фиг.2 схематично изображены жесткие распорки для крепления вентилятора в верхней части цилиндра теплоотражательной каски.

Теплоотражательная каска с воздушным охлаждением содержит нижнюю часть в форме усеченного конуса 1, с внутренней стороны которого у большего его основания на расстоянии 1/4 высоты h усеченного конуса от этого основания жестко закреплены упругие мягкие прокладки 2, отрезками на равном расстоянии друг от друга, а верхнее основание перекрыто поверхностью в виде перфорированного конуса 3, вершина которого направлена вверх, а верхняя часть теплоотражательной каски выполнена в виде цилиндра 4 с завершающимся перфорированным конусом 5, вершина которого направлена вверх, при этом суммарная площадь его вентиляционных отверстий 6 больше или равна суммарной площади вентиляционных отверстий 7 поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса 1, диаметр которого равен диаметру цилиндра 4, в верхней части которого по центральной оси установлен вентилятор 8. Цилиндр 4 крепится к усеченному конусу 1 посредством крепежей (например, стержней 9, установленных на внешнем диаметре верхнего основания усеченного конуса 1 и конусообразных втулок 10, установленных в нижней части внешней поверхности цилиндра 4. Вентилятор 8 крепится к верхнему основанию цилиндра 4 на жестких распорках 11. Над вентилятором в полости под перфорированным конусом 5 устанавливаются аккумуляторные батареи 12, которые подают напряжение на вентилятор 8 посредством проводов 13, через выключатель-реостат 14. Вся наружная поверхность теплоотражательной каски покрыта теплоотражающим экранирующим материалом.

При затруднительных из-за жары условиях работы теплоотражательная каска с воздушным охлаждением в сборе одевается на голову 15 оператора и фиксируется по размеру головы за счет прокладок 2 из упругого мягкого материала. Далее при необходимости обдува поверхности головы, лица, боковых его поверхностей, шеи, верхней части грудной клетки включается вентилятор 8 выключателем-реостатом 14 с возможностью регулирования скорости вращения вентилятора 8 и прокачивает воздух по каналам (секторам) перфорированного конуса 3, перекрывающего верхнее основание усеченного конуса 1. Струи 16 воздуха обдувают указанные части тела оператора, освежая их и частично обеспечивая теплосъем с поверхности, исключая возможность потения и перегрева, поскольку выделенный при этом пот (влага) испаряется с поглощением тепла порядка 0,58 ккал с 1 мл влаги.

Интенсивность обдува регулируется частотой вращения вентилятора при помощи выключателя-реостата 14.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теплоотражательная каска с воздушным охлаждением, содержащая на наружной поверхности каски вентиляционные отверстия и установленные экранирующие теплоотражательные сегменты, вентилятор, отличающаяся тем, что теплоотражательная каска выполнена составной с возможностью соединения ее частей, при этом нижняя часть имеет форму усеченного конуса, с внутренней стороны которого у большего его основания на расстоянии 1/4 высоты усеченного конуса от этого основания жестко закреплены упругие мягкие прокладки отрезками на равном расстоянии друг от друга, а верхнее основание перекрыто поверхностью в виде перфорированного конуса, вершина которого направлена вверх, а верхняя часть теплоотражательной каски выполнена в виде цилиндра с завершающимся перфорированным конусом, вершина которого направлена вверх, при этом суммарная площадь его вентиляционных отверстий больше или равна суммарной площади вентиляционных отверстий поверхности, перекрывающей верхнее основание усеченного конуса, диаметр которого равен диаметру цилиндра, в верхней части которого по центральной оси установлен вентилятор.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2444966

patent-2444966.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс A42B3/00 Шлемы; головные уборы типа шлемов

Патенты РФ в классе A42B3/00:
теплоотражающая каска с водяным охлаждением -  патент 2464921 (27.10.2012)
каска с амортизатором и кожухом светофильтра защитного шлема летчика -  патент 2457765 (10.08.2012)
защищающее тело устройство и способ его формирования -  патент 2455912 (20.07.2012)
способ изготовления водолазного шлема из слоистых полимерных композитов, форма для изготовления водолазного шлема из слоистых полимерных композитов и водолазный шлем из слоистых полимерных композитов -  патент 2453468 (20.06.2012)
прибор ночного видения для пилота -  патент 2442725 (20.02.2012)

полоса головной подвески -  патент 2442511 (20.02.2012)

головной убор с поворотным элементом -  патент 2438540 (10.01.2012)
шлем с электронной системой -  патент 2438539 (10.01.2012)
способ и система для защиты части тела -  патент 2427295 (27.08.2011)
способ изготовления бронешлема из полимерных композиционных материалов и бронешлем из полимерных композиционных материалов -  патент 2423059 (10.07.2011)


Наверх