Устройство нагрева воздуха для фильтрующих противогазов

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания в условиях низких внешних температур и может быть использована в составе специальных средств индивидуальной защиты (изолирующих костюмах) для работы в условиях химически зараженных зонах, а также в зонах, потенциально подверженных заражению по причинам техногенного или иного характеров. Устройство нагрева воздуха для фильтрующих противогазов состоит из нагревателя шлангового, аккумулятора, блока управления и составляющую устройства противогазовой фильтрующей коробки (ПФК). Нагреватель шланговый, обеспечивающий нагрев воздуха для дыхания, представляет собой гофрированный противогазный резиновый шланг, внутри которого на подвесках установлена нагревательная спираль, например из нихрома, связанная через контактную клемму своим верхним концом с центральным теплостойким проводом, например МГТФ, а нижний конец спирали через подвеску и теплостойкий провод соединены через герметичный электроввод с внешним контактным кабелем. При эксплуатации устройства нагрева воздуха в суровых климатических условиях на гофрированный шлаг дополнительно может одеваться теплоизолирующая внешняя оболочка. Блок управления для позиционной, при необходимости, регулировки интенсивностью нагрева воздуха для дыхания, представляет собой выносной элемент управления со встроенным внутри резистором, соединенными со штекерными разъемами, которым посредством микропереключателя можно изменять интенсивность нагрева подключением или отключением балластного сопротивления резистора. Аккумулятор - источник электропитания напряжением 12 В и емкостью не менее 6 Ач, например LI-ION, гелиевый или др., мощностью не менее 18 Вт, обеспечивает нагрев воздуха для дыхания на период выполнения работ с последующим восстановлением зарядкой.

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания в условиях низких внешних температур и может быть использована в составе комплектов специальных средств индивидуальной защиты (изолирующих костюмах) для работы в условиях химически зараженных зонах, а также в зонах, потенциально подверженных заражению по причинам техногенного или иного характеров.

Известны средства, способы и модели для повышения температуры воздуха для дыхания в условиях окружающих низких внешних температур при выполнении различных видов работ, например, горных и альпинистко-спасателных работах, при патрулировании и охране объектов в условиях холодного климата и т.д. Аналогами настоящей полезной модели можно рассматривать: патенты RU 1631787, RU 2045301, RU 2048782, RU 2167889, RU 2170116, RU 2174364, СА 2422392 (А1), W 09103277 (A1), US 4473071 (A), US 4062359 (A), полезные модели RU 17257, RU 30507.

Недостатками вышеприведенных аналогов являются следующие:

1) подогрев всасываемого воздуха осуществляется в канале выдоха за счет аккумулирования тепла во встроенных теплообменниках, сохраняющих определенное тепло от выдыхаемого человеком влажного воздуха, и, дополнительно, от нагрева самих всасывающих трубок от тела человека, что весьма недостаточно при длительном пребывании в условиях низких внешних температур;

2) в специальных средствах индивидуальной защиты (изолирующих костюмах) такой способ подогрева воздуха для дыхания практически не приемлем, поскольку вдох воздуха осуществляется через специальные фильтрующие противогазные коробки, а выдох - при автоматически закрытом клапане вдоха - через индивидуальный клапан выдоха, не связанный с каналами вдоха.

Технический результат, получаемый в заявляемой полезной модели, достигается за счет активного нагрева всасываемого человеком воздуха по воздуховодному каналу, непосредственно связанному с противогазовым фильтром (коробкой), от внешнего (носимого) источника электропитания.

Указанный технический результат достигается тем, что в воздуховодной противогазной гибкой гофрированной трубке, связанной непосредственно с фильтрующей коробкой размещен нагревательный элемент в виде спирали из проволоки или иного материала с высоким омическим сопротивлением, которая через определенные электрические соединители с внешним носимым источником электропитания, нагревается и, соответственно, конвективно нагревает воздух в период его всасывания человеком через фильтрующую коробку. Это существенно снижает негативное воздействие низких температур на органы дыхания человека в период выполнения им работ.

Комплект устройства нагрева воздуха для фильтрующих противогазов изображен на Фиг.1. На Фиг.2 изображен нагреватель шланговый, на Фиг.3 - блок управления.

Устройство нагрева воздуха для фильтрующих противогазов включает нагреватель шланговый 1, аккумулятор 2, блок управления 3 и составляющую устройства противогазовый фильтр (фильтрующую коробку ПФК) 4.

Нагреватель шланговый, обеспечивающий нагрев воздуха для дыхания, представляет собой гофрированный противогазный резиновый шланг 5, внутри которого на подвесках 6 и 7 установлена нагревательная спираль 8, например, из нихрома, связанная через контактную клемму 9 своим верхним концом с центральным теплостойким проводом 10, например МГТФ, а нижний конец спирали 8 через подвеску 7 и теплостойкий провод 11 вместе с проводом 10 электрически соединены через герметичный ввод 12 с внешним контактным кабелем 13 и штекером 14. При эксплуатации устройства нагрева воздуха в суровых климатических условиях на гофрированный шлаг 5 может дополнительно одевается теплоизолирующая оболочка 15.

Блок управления 3 для позиционной, при необходимости, регулировки интенсивности нагрева воздуха, представляет собой выносной элемент управления 16 со встроенным резистором 17, соединенными со штекерными разъемами 18 и 19. Посредством переключателя 20 можно изменять интенсивность нагрева подключением или отключением балластного сопротивления резистора 17.

Аккумулятор 2 - источник электропитания напряжением 12 В и емкостью не менее 6 Ач, например LI-ION, гелиевый или др., мощностью не менее 18 Вт, обеспечивает нагрев воздуха для дыхания на период выполнения работ с последующим восстановлением зарядкой.

Работа заявляемой полезной модели осуществляется в комплекте со средством индивидуальной защиты (изолирующий костюм) следующим образом.

Устройство нагрева воздуха для фильтрующих противогазов, комплект которого изображен на Фиг.1, размещается, например, в носимой сумке, в удобном месте костюма для выполнения работ. Гофрированный шланг - нагреватель шланговый 1 верхним соединением связывается с соответствующим входным каналом подачи очищенного через ПФК воздуха для дыхания человека в костюме. Аккумулятор 2 и блок управления 3 размещаются в отдельном отсеке носимой сумки совместно с ПФК 4. После экипировки человека в костюме и стыковки штекерных соединителей 14 и 18, 19 с аккумулятором 2 обеспечивается подача электропитания на нагреватель шланговый 1.

Очищенный воздух легочным всасыванием человека из лицевой части подкостюмного пространства через нагреватель шланговый 1 обтекает нагретую спираль и околоспиральное пространство и с учетом пауз на вдох (период теплоотвода) и выдох (околоспиральное пространство в паузе отсутствует воздушное охлаждения нагревателя) нагревается до температуры, значительно более благоприятной для органов дыхания человека, выполняющего определенные работы в условиях низких внешних температур.

В качестве примера следующее:

- при выполнении человеком работ легкой или средней тяжести (патрулирование, охрана, объектовое обслуживание при сопровождении и др.) потребный расход воздуха для дыхания составляет 30 л/мин.,

- планируется повысить среднюю температуру вдыхаемого воздуха на 25°С,

- количество необходимого тепла, потребного для этого составит:

Q=G*c*t°C=0,0006*1006*25=15 Вт,

где: 0,0006 - массовый расход воздуха в кг/с (эквивалент расходу 30 л/мин),

1006 - удельная теплоемкость воздуха в Дж/(кг*К),

25 - планируемый нагрев воздуха в °С.

С учетом преобразования энергий можно принять, что потребная электрическая мощность составит не более 18 Вт.

Температура нагревательной спирали при электропитании 12 В не превышает 120°С, что исключает повреждение внутренней поверхности гофрированной противогазной трубки.

Расчеты показывают реальность цели заявляемой полезной модели, что было подтверждено заявителем на испытанных образцах заявляемой настоящей полезной модели.

При повышении внешней температуры, когда температура вдыхаемого воздуха по каким-то причинам не комфортна (запотевание смотрового окна, недостаток охлажденного воздуха для дыхания при частичном общем перегреве и др. причинам) посредством переключателя 20 блока управления 3 снижается температура нагрева воздуха для дыхания или, в противном случае, наоборот повышается.

1. Устройство нагрева воздуха для фильтрующих противогазов, состоящее из противогазовой фильтрующей коробки, соединенной с противогазной гофрированной трубкой, соединяемой с лицевой маской противогаза или капюшона, отличающееся тем, что в противогазной гофрированной трубке размещен активный электрический нагревательный элемент в виде спирали с высоким удельным сопротивлением, соединенным через герметичный электроввод и соединители с носимым аккумулятором для нагрева спирали, внутришлангового пространства и, соответственно, всасываемого человеком очищенного воздуха.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для регулировки температуры воздуха для дыхания в комплект устройства входит блок управления температурой нагрева.