Аппарат для защиты органов дыхания
Полезная модель относится к спасательной технике, а именно к устройствам для защиты органов дыхания при временном нахождении людей в непригодной для дыхания атмосфере и может использоваться при авариях, например подземных, в качестве самоспасателя или респиратора.
Техническим результатом полезной модели является снижение габаритов и массы устройства за счет изменения конструкции его регенеративного патрона.
Предложена полезная модель, у которой регенеративный патрон 13 установлен в корпусе с кислородным баллоном 14 так, что его контактирующая с баллоном стенка 19 выполнена конгруэнтной поверхности 20 баллона. Внутри патрона у его противоположных стенок размещены две перфорированные трубки 21 и 22, соединенные соответственно со шлангом выдоха 11 и с дыхательным мешком 9. При выдохе воздух через трубку 21 поступает в патрон и очищенный выходит в дыхательный мешок через трубку 22. При вдохе очищенный и обогащенный кислородом воздух из дыхательного мешка проходит в дыхательный шланг и далее в орган дыхания.
Конструкция и плотная установка регенеративного патрона с кислородным баллоном позволяют до двух раз уменьшить габариты аппарата и его массу, в том числе за счет полного использования поглотителя в патроне. 1 з.п.ф., 2 илл.
Полезная модель относится к спасательной технике, а именно к устройствам для защиты органов дыхания при временном нахождении людей в непригодной для дыхания атмосфере, и может быть использована, например, при подземных авариях в качестве самоспасателя или респиратора.
Известен самоспасатель для подземных работ ШСС-Т, предназначенный для эвакуации персонала из опасной зоны и для проведения первичных мероприятий по предотвращению распространения аварий на шахтах угледобывающей промышленности, а также на любых опасных участках, где имеется вероятность возникновения аварии, связанной с выбросом вредных веществ (рекламные проспекты ФГУП «ТамбовНИХИ». Изолирующие средства защиты органов дыхания. Самоспасатель для подземных работ ШСС-Т. ЗАО НПО «ПК СПЕКТР», г.Тамбов, 2002 г.).
Известный самоспасатель содержит патрон с химически связанным кислородом, пусковое устройство, дыхательный мешок, дыхательный шланг с загубником и клапанную коробку.
Основными недостатками известного самоспасателя являются высокое аэродинамическое сопротивление, повышенная пожароопасность, т.к. происходит его нагрев при выделении кислорода, и отсутствие резерва кислорода при выполнении работ.
Известен регенеративный респиратор-самоспасатель многоразового использования, содержащий дыхательный мешок, баллон с кислородом, кислородораспределительный блок и дыхательный шланг, соединенный с клапанами вдоха и выдоха, на котором закреплен загубник (-Уголь. -2006. -№1. -С.25-27). Принцип действия известного устройства основан на подаче кислорода из баллона в количестве, зависящем от тяжести выполняемой работы.
При выдохе воздух из легких человека через клапан выдоха поступает в регенеративный патрон, где очищается от углекислоты и влаги, а затем проходит в дыхательный мешок, где смешивается с кислородом, поступившим через кислородораспределительный блок. При вдохе очищенный и обогащенный кислородом воздух из дыхательного мешка через клапан вдоха поступает в дыхательный шланг и далее через загубник - в легкие человека.
К недостаткам известного устройства следует отнести:
значительные габариты и масса затрудняют возможность использования его в качестве самоспасателя;
часть натронной извести, содержащейся в регенеративном патроне, не участвует в очистке воздуха, т.к. находится на удалении от пути движения его через сетки к дыхательному мешку, т.е. является балластом.
Техническим результатом полезной модели является снижение габаритов и массы устройства для защиты органов дыхания за счет изменения конструкции его регенеративного патрона.
Предложен аппарат для защиты органов дыхания, включающий дыхательный мешок, соединенный через кислородораспределительный блок с кислородным баллоном, регенеративный патрон, сообщающийся с дыхательным мешком, и дыхательный шланг с загубником, соединенный через клапан вдоха с дыхательным мешком и через клапан выдоха - с регенеративным патроном.
Отличием является то, что регенеративный патрон установлен на кислородном баллоне и его сторона, контактирующая с баллоном, выполнена по форме конгруэнтной поверхности контактирующей стороны баллона, причем внутри регенеративного патрона установлены две перфорированные трубки, одна из которых соединена через клапан выдоха с дыхательным шлангом, а другая - с дыхательным мешком.
Другим отличием является то, что перфорированные трубки размещены в регенеративном патроне у его противоположных сторон.
В предлагаемом дыхательном аппарате установлен малогабаритный облегченный регенеративный патрон ХП-И, который был испытан на стенде «Модель легких» с положительным результатом. Использование данного регенеративного патрона и усовершенствования, ставшие предметом отдельных заявок на полезные модели, позволили создать аппарат, имеющий по сравнению с известными дыхательными аппаратами на сжатом воздухе в два раза меньшие габариты и массу. Срок защитного действия его рассчитан не менее чем на 2 часа, что достаточно для гарантированного выхода работников шахт из загазованной атмосферы при авариях.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана принципиальная конструктивная схема дыхательного аппарата, а на фиг.2 - сечение I-I фиг.1.
Регенеративный аппарат для защиты органов дыхания содержит корпус 1 с отсеком 2 для защиты от воздействия внешних факторов.
Воздуховодная система аппарата состоит из шланга 3, предназначенного для вдоха и выдоха, с расположенным на нем загубником 4, тройника 5 с клапанами выдоха 6 и вдоха 7, насоса слюноотделения 8, дыхательного мешка 9 с клапаном 10 избыточного давления, шлангов 11 и 12, предназначенных для выдоха и вдоха, соединенных с соответствующими клапанами, и регенеративного патрона 13, сообщающегося с дыхательным мешком 9 и со шлангом выдоха 11.
Кислородоподающая система содержит кислородный баллон 14 с запорным вентилем 15, соединенный каналом 16 с кислородораспределительным блоком 17. Для контроля давления поступающего из баллона сжатого кислорода имеется манометр 18. Через кислородораспределительный блок кислородный баллон соединен с дыхательным мешком 9.
Воздуховодная система аппарата присоединяется к органам дыхания человека и составляет с ними единую систему, по которой циркулирует вдыхаемый и выдыхаемый воздух, изолированную от внешней среды.
Регенеративный патрон 13 в корпусе установлен на кислородном баллоне так, что его стенка 19 выполнена конгруэнтной контактирующей с ней поверхности 20 кислородного баллона 14, т.е. радиусы их кривизны R приняты одинаковыми. Наружная сторона регенеративного патрона может быть криволинейной или другой известной формы. Внутри регенеративного патрона у противоположных стенок размещены вместо ограждающей сетки две трубки 21 и 22 с перфорированными стенками. Трубка 21 соединена со шлангом 11 выдоха, а трубка 22 - с дыхательным мешком 9.
Регенеративный патрон снаряжен, например, известковым химическим поглотителем для очистки воздуха от углекислого газа.
Аппарат для защиты органов дыхания работает следующим образом.
Выдыхаемый человеком воздух, содержащий около 4% углекислого газа, через загубник 4 и шланг 3 через клапан 6 выдоха и шланг 11 выдоха поступает по перфорированной трубке 21 в регенеративный патрон 13. За счет расположения трубок у противоположных стенок воздух движется к перфорированной трубке 22 равномерно через всю массу поглотителя, при этом происходит его очистка от углекислого газа, нагрев и увлажнение.
Очищенный воздух из регенеративного патрона поступает в дыхательный мешок 9, где обогащается кислородом, поступающим в нужном количестве из кислородораспределительного блока 17, и при наличии избыточного давления стравливается через клапан 10. При вдохе обогащенный воздух из дыхательного мешка через шланг 12 и клапан вдоха 7 поступает в дыхательный шланг 3 и далее в легкие человека, после чего цикл повторяется. Слюноудаляющий насос 8 служит для удаления из тройника 5 слюны, стекающей из дыхательного шланга. Постоянная подача кислорода в количестве (1,4±0,1) дм3/мин достаточна для человека, выполняющего работу средней тяжести, при увеличении тяжести выполняемой работы кислородораспределительный блок 17 увеличивает подачу кислорода.
Аппарат имеет небольшие габариты и массу, что делает возможным использовать его как в качестве самоспасателя, так и в виде респиратора.
1. Аппарат для защиты органов дыхания, включающий дыхательный мешок, соединенный через кислородораспределительный блок с кислородным баллоном, регенеративный патрон, сообщающийся с дыхательным мешком, и дыхательный шланг с загубником, соединенный через клапан вдоха с дыхательным мешком и через клапан выдоха - с регенеративным патроном, отличающийся тем, что регенеративный патрон установлен на кислородном баллоне и его сторона, контактирующая с баллоном, выполнена по форме конгруэнтной поверхности контактирующей стороны баллона, причем внутри регенеративного патрона установлены две перфорированные трубки, одна из которых соединена через клапан выдоха с дыхательным шлангом, а другая - с дыхательным мешком.
2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что перфорированные трубки размещены в регенеративном патроне у его противоположных сторон.
