Jäähdytyksen ilmankierron suunnittelu rajallisessa tilassa tukirakenteen avulla

Abstract

Henkilösuojauksessa käytettävät suojaliivit ja kantolaitteet aiheuttavat haasteita korkeissa lämpötiloissa sekä haasteellisissa ympäristöissä toimiessa ilman riittävää huoltoinfrastruktuuria. Tutkimuksen tavoitteena oli löytää rakenteellinen ratkaisu riittävän ilmankierron järjestämiseksi ja luoda proof-of-concept, jota voidaan käyttää teollisuuden tuotemuotoilun pohjana. Tutkimus toteutettiin mittaamalla lämpötiloja tutkimuksessa käytetyn 14,4 °C vedellä täytetyn jäähdytyselementin ja kehon välistä kehon etu- ja takapuolelta erilaisten tukirakenteiden käytön aikana. Mittaukset toteutettiin 1,5 h jaksoina. Paras tulos saavutettiin 20 mm tukirakenteella, millä lämpötilanmuutoksen keskiarvoksi mitattiin 2,95 °C ja järjestelmä luovutti lämpöenergiaa 7,41 kJ. Tutkimuksen mukaan tukielementillä voidaan saavuttaa riittävä ilmankierto, jotta vedellä toimivaa jäähdytyselementtiä voidaan käyttää henkilösuojaliivien kanssa. Jäähdytyksen toimivuuteen vaikuttavat oleellisesti rakenteen muotoilu ja käytetyt materiaalit. Käyttökohteen asettamat rajoitukset tulee ottaa huomioon tutkimustuloksia arvioidessa. Jatkotutkimuksia varten suositellaan yksinkertaistettua rakennetta, sekä ilmanpaineen ja ilmanvirtauksen mittaamista rakenteen sisältä. Tutkimusasetelman tulisi ottaa huomioon käyttökohde ja lopputuotteen käytettävyys yhdessä muiden mahdollisten varusteiden kanssa.