Co można uzyskać dzięki wynalazkowi
Niezależny dwufunkcyjny system powietrzno-butlowy zapewnia możliwość zasilania odzieży chłodzącej z niezależnego źródła sprężonego powietrza w postaci aparatu powietrznego butlowego oraz jednoczesną ochronę układu oddechowego.
Niezależny dwufunkcyjny system powietrzno-butlowy przeznaczony jest do specjalnych zastosowań podczas prowadzenia akcji ratowniczych w podziemnych zakładach górniczych, w przemyśle paliwowo-energetycznym oraz przemyśle chemicznym w warunkach podwyższonej temperatury i wilgotności.
Umożliwia on oddychanie przy niedostatku tlenu oraz w obecności w otaczającej atmosferze substancji szkodliwych przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu termicznego ich użytkownikom dzięki możliwości zasilania odzieży chłodzącej.
Możliwe jest korzystanie z obu funkcji jednocześnie lub tylko z jednej wybranej funkcji: chłodzenia lub ochrony układu oddechowego.
Prowadzone badania w komorze klimatycznej wykazały, że zastosowanie funkcji chłodzenia u ratowników górniczych wpłynęło na zmniejszenie intensywności pocenia oraz na obniżenie poziomu wilgotności powietrza nad skórą. Skutkowało to zmniejszeniem jej temperatury i obniżeniem temperatury całego ciała oraz poprawą komfortu termicznego. Zmierzone poziomy parametrów fizjologicznych zostały potwierdzone subiektywnymi odczuciami. Zarówno odczucia termiczne, jak i odczucia wilgotności skóry były znacznie lepsze podczas stosowania dwufunkcyjnego systemu z chłodzeniem, w szczególności w warunkach wyższej temperatury otoczenia. Badania wykazały, że opracowany system dwufunkcyjny dostarczający powietrze do oddychania i do chłodzenia został bardzo dobrze przyjęty przez użytkowników i został pozytywnie oceniony przez uczestników badania jako zdecydowanie lepsze rozwiązanie niż obecnie stosowane.
Zastosowanie dwufunkcyjnego systemu zapewniającego jednocześnie powietrze do oddychania i do chłodzenia umożliwia ratownikom górniczym, strażakom, ratownikom chemicznym wydłużenie wysiłku fizycznego przy tym samym obciążeniu podczas akcji. W łagodniejszych i trudniejszych warunkach otoczenia zarówno nagromadzenie ciepła, jak i intensywność pocenia były niższe co wskazuje, że stosowanie ww dwufunkcyjnych aparatów oddechowych w znacznym stopniu ułatwia wymianę ciepła z otoczeniem.
Istota wynalazku
Istotą wynalazku jest dwufunkcyjny system powietrzno-butlowy doprowadzenia powietrza do odzieży chłodzącej zaopatrzonej w system wentylacji i/lub oddychania.
System składa się z butli ze sprężonym powietrzem połączonej łącznikiem z reduktorem ciśnienia i z systemem odcięcia doprowadzenia powietrza do odzieży chłodzącej. Reduktor ciśnienia połączony jest także przewodem zredukowanego ciśnienia zasilającego ze złączem maski. Na końcu przewodu zredukowanego ciśnienia doprowadzającego powietrze do odzieży chłodzącej znajduje się zawór regulacyjny. Zawór regulacyjny zasilania odzieży posiada regulację z możliwością odcięcia zasilania poprzez system odcięcia doprowadzenia powietrza. Regulacja może być płynna lub wielostopniowa, korzystnie 3-stopniowa: zero (zamknięty), pozycja ½ (8 l/min) lub 1 (15 l/min). Do wylotu wysokiego ciśnienia automatycznego systemu odcięcia doprowadzenia powietrza do odzieży chłodzącej podłączony jest manometr, który umożliwia kontrolę wysokiego ciśnienia w butlach ze sprężonym powietrzem i całym dwufunkcyjnym systemie powietrznobutlowym. Do reduktora ciśnienia zamocowane jest również akustyczne urządzenie ostrzegawcze. System zamontowany jest na noszaku.
System zasilania powietrzem odzieży/bielizny z funkcją wentylacji występuje w następujących konfiguracjach, różniących się konstrukcją noszaka, masą i czasem działania:
• dwufunkcyjny nadciśnieniowy aparat powietrzny-butlowy przystosowany do połączenia z dwiema butlami kompozytowymi o pojemności 6,8 dm3 i maksymalnym ciśnieniu napełniania 30 MPa z systemem doprowadzenia powietrza do bielizny z funkcją wentylacji (Rysunek 7),
• dwufunkcyjny nadciśnieniowy aparat powietrzny-butlowy przystosowany do połączenia z dwiema butlami kompozytowymi o pojemności 9,0 dm3 i maksymalnym ciśnieniu napełniania 30 MPa z systemem doprowadzenia powietrza do bielizny z funkcją wentylacji.
Systemy zasilania sprężonym powietrzem bielizny z funkcją wentylacji są zgodne z wymaganiami funkcjonalnymi Centralnej Stacji Ratownictwa Górniczego S.A. Aparaty powietrzne-butlowe spełniają wymagania PN-EN 137:2001 w pełnym zakresie.
Powyższe dwufunkcyjne aparaty powietrzne-butlowe jako sprzęt ochrony układu oddechowego zapewniający jednocześnie możliwość podłączenia do bielizny z układem wentylacji przeznaczone są do specjalnych zastosowań podczas prowadzenia akcji ratowniczych w podziemnych zakładach górniczych, w warunkach podwyższonego mikroklimatu. Umożliwiają one oddychanie przy niedostatku tlenu oraz w razie obecności w otaczającej atmosferze substancji szkodliwych występujących w szczególności w warunkach podwyższonej temperatury do + 60 0C przy jednoczesnym zapewnieniu komfortu
Najważniejsze cechy aparatów powietrznych-butlowych z systemem zasilania bielizny powietrzem to:
- ergonomiczny noszak przystosowany do używania 2 butli 6,8 dm3 lub 9,0 dm3 o konstrukcji zapobiegającej zgnieceniu przewodów rozprowadzania powietrza chłodzącego w bieliźnie,
- połączenia węży – szybkozłącze (bagnet),
- połączenia maska - automat oddechowy: szybkozłącze (bagnet),
- maski nadciśnieniowe – panoramiczne, o dużym polu widzenia,
- system redukcji ciśnienia - dwustopniowy o rozdzielonych stopniach,
- zawór regulacyjny systemu zasilania kamizelki 3-stopniowy z możliwością odcięcia zasilaniazasilania: ½, 1, 0,
- automatyczny system odcięcia zasilania powietrzem bielizny chłodzącej przy ciśnieniu (5,5 ± 0,5) MPa w celu zapewnienia powietrza do oddychania podczas wycofywania się z akcji,
- ogranicznik wypływu w przypadku uszkodzenia przewodów zasilających układ zasilania kamizelki i manometru.
- połączenie z systemem kamizelki – lekkie szybkozłącze.
Potencjał komercjalizacji
Opracowany dwufunkcyjny system powietrzno-butlowy wyróżnia się ergonomiczną konstrukcją dostosowaną do potrzeb ratowników górniczych, zdolnością do odprowadzania nadmiaru ciepła z pod odzieży, zapewniając komfort w użytkowaniu oraz wydłużając bezpieczny czas pracy ratowników, w szczególności ratowników górniczych.
Potencjalna poprawa warunków pracy, która zostanie zrealizowana dzięki zastosowaniu przedmiotowego wynalazku dotyczy około 10 tysięcy osób zatrudnionych w służbach ratowniczych w Polsce, głównie w górnictwie węglowym. W Europie liczba tych osób sięga 150 tysięcy. Najwięcej osób zatrudnionych w służbach ratowniczych w górnictwie jest w Turcji, Czechach, Irlandii i na Ukrainie. Istnieje również możliwość eksportu do krajów Ameryki Południowej, RPA, Indii i innych krajów gdzie obowiązują Normy Europejskie.
