Регенеративный дыхательный аппарат
Полезная модель относится к спасательной технике, а именно, к средствам индивидуальной защиты органов дыхания, например в горном деле для временного пребывания в атмосфере, непригодной для дыхания, для выхода через затопленную часть выработки и т. д.
Предложен регенеративный дыхательный аппарат, содержащий дыхательный шланг с загубником, кислородный баллон, соединенный с легочным автоматом, дыхательный мешок, соединенный с дыхательным шлангом через клапан вдоха, а также через регенеративный патрон - с клапаном выдоха, и кислородно-распределительный блок.
Сущность полезной модели заключается в том, что дыхательный аппарат снабжен вторым клапаном выдоха 17, установленным между загубником 10 и дыхательным шлангом 7 и сообщенным непосредственно с атмосферой, а легочный автомат 21 через кислородно-распределительный блок 3 соединен с дыхательным шлангом. Второй клапан выдоха снабжен съемным герметичным колпачком.
Дыхательный аппарат данной конструкции дает возможность работать как в непригодной для дыхания атмосфере, так и в воде. За счет малой постоянной подачи кислорода в систему дыхания аппарат имеет небольшие размеры и вес.
Полезная модель относится к спасательной технике и может быть использована в качестве средства индивидуальной защиты органов дыхания (самоспасатели, респираторы и т. д.) в различных отраслях народного хозяйства, например в горноспасательном деле для временного пребывания в атмосфере, непригодной для дыхания, для выхода через затопленную часть выработки и т. д.
Известен легководолазный аппарат, работающий на сжатом воздухе и содержащий легочный аппарат со звуковым указателем минимального давления (авторское свидетельство СССР №126381 кл. 65 В, 10, опубликовано в 1960 г., Б. №4). Недостатком известного аппарата является то, что он работает только на выброс выдыхаемого воздуха в окружающую среду. Поэтому, при работе в непригодной для дыхания атмосфере, требуются большие запасы воздуха, что влечет за собой также увеличение габаритов и веса самого аппарата.
Известен дыхательный аппарат (противогаз КИП-5), предназначенный для использования горноспасательными станциями (В.В. Ходот. Горноспасательное дело. М., Углетехиздат, 1951 г., с.290-293). Известный аппарат содержит загубник, мундштучную коробку с вдыхательным и выдыхательным клапанами, дыхательный шланг, соединяющий выдыхательный клапан с регенеративным патроном, дыхательный шланг, соединяющий вдыхательный клапан с дыхательным мешком, кислородный баллон, соединенный с расположенным в дыхательном мешке легочным автоматом, и кислородно-распределительный блок, состоящий из подвижной и неподвижной частей
распределительный блок, состоящий из подвижной и неподвижной частей. Принцип действия этого дыхательного аппарата заключается в том, что при вдохе очищенный воздух с добавкой кислорода поступает в легкие человека из дыхательного мешка по дыхательному шлангу через клапан вдоха, а при выдохе по второму дыхательному шлангу загрязненный воздух поступает в регенеративный патрон, где происходит его очистка, и выходит в дыхательный мешок.
Основным недостатком известного дыхательного аппарата является возможность получения баротравм легких при преодолении даже небольших водных преград из-за давления столба воды на площадь дыхательного мешка.
Предложен регенеративный дыхательный аппарат, содержащий дыхательный шланг с загубником, кислородный баллон, соединенный с легочным автоматом, дыхательный мешок, соединенный с дыхательным шлангом через клапан вдоха, а также через регенеративный патрон - с клапаном выдоха, и кислородно-распределительный блок. Отличием предложенного дыхательного аппарата является то, что он снабжен вторым клапаном выдоха, установленным между загубником и дыхательным шлангом и сообщенным непосредственно с атмосферой, а легочный автомат через кислородно-распределительный блок соединен с дыхательным шлангом. Отличием является также то, что второй клапан выдоха снабжен съемным герметичным колпачком.
Предлагаемый дыхательный аппарат позволяет работать как в непригодной для дыхания атмосфере, так и в воде без баротравм легких. За счет малой постоянной подачи кислорода в систему дыхания он имеет небольшие размеры и вес.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид регенеративного дыхательного аппарата, на фиг.2 -
кислородно-распределительный блок, на фиг.3 - схема присоединения кислородно-распределительного блока к основным узлам аппарата.
Дыхательный аппарат содержит кислородный баллон 1 с редуктором 2, кислородно-распределительный блок 3, регенеративный патрон 4, дыхательный мешок 5 с клапаном сброса 6, дыхательный шланг 7 с патрубком 8, на котором с помощью герметичной мундштучной коробки 9 закреплен загубник 10. Кислородно-распределительный блок 3 соединен патрубком 11с дыхательным шлангом 7, через патрубок 12 и клапан выдоха 13 - с регенеративным патроном 4, через патрубок 14 и клапан вдоха 15 - с дыхательным мешком 5. Регенеративный патрон 4 соединен с дыхательным мешком также патрубком 16, по которому в мешок поступает очищенный воздух. Аппарат снабжен вторым клапаном выдоха 17 с герметичным съемным колпачком 18, установленным в мундштучной коробке 9 между загубником 10 и дыхательным шлангом 7. Для контроля давления кислорода в баллоне дыхательный аппарат снабжен манометром 19. К баллону кислорода через канал 20 и редуктор 2 подключен легочный автомат 21, взаимодействующий с рычажным механизмом 22 кислородно-распределительного блока 3. Легочный автомат имеет подпружиненный клапан 23 с дозирующим игольчатым устройством 24 и каналы 25 для прохода кислорода. Внутри кислородно-распределительного блока установлена диафрагма 26 с клапанами 27. В крышке 28 блока имеются отверстия 29 для прохода воздуха.
Ниже приведено описание работы предлагаемого регенеративного дыхательного аппарата.
При открытом вентиле 30 кислород из баллона 1 по каналу 20 проходит в редуктор, поступает в легочный автомат 21 и далее через клапан 23, дозирующее игольчатое устройство 24 и каналы 25 поступает под диафрагму 26 кислородно-распределительного блока 3. При вдохе
очищенный воздух из дыхательного мешка 5 через клапан вдоха 15 поступает под диафрагму 26 кислородно-распределительного блока, где обогащается кислородом и через патрубок 11 проходит в дыхательный шланг 7 и далее через загубник 10 - в легкие человека. Кислород в этом режиме нормального дыхания поступает через легочный автомат 21 с постоянной подачей 0,5-0,6 литров в минуту. При выдохе загрязненный воздух из легких человека через загубник 10 и дыхательный шланг 7 поступает в кислородно-распределительный блок 3 и далее по патрубку 14 через клапан выдоха 13 проходит в регенеративный патрон 4, где очищается от углекислоты и влаги, а затем через патрубок 16 поступает в дыхательный мешок 5 и цикл дыхания повторяется, при этом недостающее количество кислорода добавляется за счет его постоянной подачи. При увеличении потребления воздуха, например, при глубоком вдохе диафрагма 26 прогибается и воздействует на рычажный механизм 22, который регулируемым упором 31 воздействует на клапан 23, открывая дополнительный проход кислороду из легочного автомата в кислородно-распределительный блок через зазор между клапаном и его седлом. При этом расход кислорода увеличивается до 60-150 литров в минуту. При нормализации дыхания диафрагма 26 вернется в начальное положение и закроет дополнительный проход. Для работы под водой снимают герметичный колпачок 18 со второго клапана выдоха 17. Под действием давления воды происходит сжатие дыхательного мешка 5 и воздух из него выходит через клапан сброса 6 и клапаны 27 кислородно-распределительного блока, поэтому дыхание под водой будет осуществляться, в основном за счет поступления кислорода из баллона 1, а воздух из легких человека выбрасывается через второй клапан выдоха 17 непосредственно в окружающую среду, минуя регенеративный патрон 4. После завершения периода пребывания под водой клапан выдоха 17
закрывают герметичным колпачком 18 и автоматически восстанавливается процесс нормального дыхания с использованием регенеративного патрона и дыхательного мешка. Таким образом, дыхательный аппарат позволяет находиться под водой в течение небольшого периода и исключить при этом баротравмы.
При необходимости поступление кислорода в систему дыхания можно производить принудительно путем нажатия на диафрагму 26 через клапаны 27 и приведения в действие рычажного механизма 22.
1. Регенеративный дыхательный аппарат, содержащий дыхательный шланг с загубником, кислородный баллон, соединенный с легочным автоматом, дыхательный мешок, соединенный с дыхательным шлангом через клапан вдоха и через регенеративный патрон - с клапаном выдоха, и кислородно-распределительный блок, отличающийся тем, что он снабжен вторым клапаном выдоха, установленным между загубником и дыхательным шлангом и сообщенным непосредственно с атмосферой, а легочный автомат через кислородно-распределительный блок соединен с дыхательным шлангом.
2. Регенеративный дыхательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что второй клапан выдоха снабжен съемным герметичным колпачком.
