ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1997 года по МПК B63C11/20 

Изобретение относится к водолазному оборудованию, в частности к системам подачи воздуха при вдыхании его водолазом с подачей воздуха с поверхности воды.

Известны дыхательные аппараты с открытыми системами дыхания, когда отработанный воздух выдыхается в воду, с полузакрытыми системами дыхания, когда часть выдыхаемого газа направляется в специальную коробку (регенеративный патрон), где очищается от углекислого газа и снова используется для дыхания, и аппараты с закрытыми системами дыхания основанными на непрерывной циркуляции газа, предусматривающие очистку от углекислого газа и пополнение кислородом (И.М.Меренов, В.В.Смолин "Справочник водолаза. Вопросы и ответы", Ленинград, "Судостроение", 1990 г. с. 23-24).

Известен дыхательный аппарат водолазного снаряжения, в котором шланг выдыхаемого газа снабжен инжектором, подключенным к дыхательному мешку посредством подпружиненного клапана со штоком, на свободном конце которого смонтирована мембрана, перекрывающая камеру, соединенную с нагнетательной частью инжектора (а.с. 249959, М. кл. B 63 C 11/08, 1969). Этот аппарат не использует силу выдоха и вдоха для нагнетания из атмосферы поступающего воздух.

Известен дыхательный аппарат, содержащий систему подачи дыхательного газа (воздуха) к потребителю через загубник, снабженную клапаном вдоха, и систему выдоха с клапаном выдоха (а.с. 281198, М.кл. B 63 C 11/16, 1968). Этот дыхательный аппарат не имеет устройств, использующих силу выдоха и вдоха для нагнетания поступающего к потребителю (водолазу) воздуха, отсутствуют устройства для очистки поступающего воздуха.

Известен наиболее близкий к предложенному дыхательный аппарат водолазного снаряжения, содержащий систему подачи дыхательной смеси к потребителю (водолазу), систему вдоха и систему выдоха с устройством очистки газа (регенеративным патроном). Дыхательную смесь подают с поверхности через шланг в клапанную коробку и далее в инжектор, она смешивается с выдыхаемыми газами, поступает в регенеративный патрон, очищается и поступает в полость шлема для вдыхания водолазом (а.с. 198170, М.кл. B 63C 11/06, 1967, прототип). Этот аппарат требует специального устройства для принудительной подачи поступающего с поверхности воздуха и не используется сила выдоха и вдоха потребителя.

Технический результат от использования изобретения заключается в усиление поступления воздуха из атмосферы с использованием силы вдох и выдоха.

Технический результат достигается тем, что в дыхательном аппарате, содержащем систему подачи дыхательного газа, систему вдоха и систему выдоха с устройством очистки газа, система подачи дыхательного газа к потребителю снабжена мультипликатором, выполненным в виде двух жестко связанных и изолированных друг от друга и окружающей среды камер с разными изменяющимися объемами и разными поперечными сечениями, а одна из торцевых стенок каждой камеры выполнена подвижной и эти подвижные стенки жестко связаны друг с другом, при этом система подачи дыхательного газа к потребителю соединена с камерой меньшего объема, а система выдоха соединена с камерой большего объема, выходы из обеих камер соединены с системой вдоха газа.

Мультиплексор размещен в герметичном корпусе, а корпус выполнен из двух частей: одной жестко соединенной с неподвижными частями камер и другой - подвижной.

На чертеже изображен вид предложенного дыхательного аппарата с гофрированным выполнением боковых стенок одной из камер.

Дыхательный аппарат содержит систему подачи дыхательного газа 1, систему вдоха газа 2 и систему выдоха газа 3 с устройством очистки газа 4. Система подачи дыхательного газа к потребителю 5 (дыхательной маске водолаза) снабжена мультипликатором выполненным в виде двух камер 7, 8. Камеры 7, 8 выполнены изолированными друг от друга и от окружающей среды, с разными объемами и поперечными сечениями. Камеры 7, 8 жестко закреплены относительно друг друга, например, с помощью общего корпуса 9. Торцевая стенка 10 камеры 7 и торцевая стенка 11 камеры 8 выполнены подвижными для обеспечения возможности синхронного изменения объемов камер 7, 8 и жестко соединены друг с другом, например, с помощью связей 12, 13 (возможно и другое выполнение соединения).

Система подачи дыхательного газа 1 соединена через клапан 14 с камерой 7 меньшего объема, а система выдоха 3 соединена с камерой 8 большего объема через клапан 15.

Выходы из обеих камер 7,8 через клапаны 16, 17 соединены с системой вдоха 2.

Камеры 7, 8 мультипликатора 6 заключены в общий герметичный корпус 9. Корпус 9 выполнен из двух частей 18, 19. Одна часть 18 корпуса 9 выполнена жесткой и неподвижной относительно камер 7, 8, а другая часть 19 выполнена подвижной и соединена с первой, например, эластичной (гофрированной) вставкой 20.

Дыхательный аппарат работает следующим образом. Выдыхаемый потребителем 5 газ поступает в устройство 4 для очистки его от углекислого газа и других вредных компонентов и далее по системе 3 подается через клапан 15 в камеру 8 большой емкости. Под давлением этого газа подвижная стенка 11 перемещается в наружную сторону, и тянет соединенную с ней с помощью связей 12, 13 подвижную стенку 10 камеры 7.

При этом создается избыточное давление в полости внутри корпуса 9. С увеличением объема камеры 7 происходит разряжение в этой камере 7, клапан 14 открывается и поступающий из атмосферы дыхательный газ засасывается в камеру 7. Избыточное давление в полости внутри корпуса 9 выравнивается с давлением окружающей корпус 9 мультипликатора 6 среды за счет перемещения подвижной части 19 корпуса 9 с растяжением эластичной вставки 20.

При вдыхании потребителем 5 дыхательного газа происходит закрытие клапанов 14, 15 и открытие клапанов 16, 17. При этом происходит разрежение в камере 8 большего объема и подвижная стенка 11 начинает перемещаться во внутреннюю сторону с помощью связей 13, 12 толкает (перемещает) подвижную стенку 10 сокращая объем камеры 7.

Выходящий из камер 7, 8 газ смешивается и поступает по по системе 2 к потребителю 5.

При изменении (сокращении) объема камеры 8 происходит снижение давления в полости корпуса 9 и подвижная часть 19 корпуса 9 начинает перемещаться во внутреннюю сторону с сокращением длины эластичной вставки 20 до выравнивания давлений в полости корпуса 9 и в окружающей корпус 9 среде.

Сущность изобретения: дыхательный аппарат содержит систему подачи дыхательного газа, систему вдоха и систему выдоха с устройством очистки газа. Система подачи дыхательного газа к потребителю снабжена мультипликатором, выполненным в виде двух жестко связанных и изолированных друг от друга и окружающей среды камер с разными изменяющимися объемами и разными поперечными сечениями. Система подачи дыхательного газа к потребителю соединена с камерой объема, а система выдоха - с камерой большого объема, выходы из обеих камер соединены с системой вдоха газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Дыхательный аппарат, содержащий систему подачи дыхательного газа, систему вдоха и систему выдоха с устройством очистки газа, отличающийся тем, что система подачи дыхательного газа снабжена мультипликатором, выполненным в виде двух жестко связанных и изолированных друг от друга и окружающей среды камер с различными изменяющимися объемами и разными поперечными сечениями, а одна из торцевых стенок каждой камеры выполнена подвижной, причем эти подвижные стенки жестко связаны друг с другом, при этом система подачи дыхательного газа сообщена с камерой меньшего объема, а система выдоха с камерой большего объема, причем выходы из обеих камер сообщены с системой вдоха газа
2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что мультипликатор размещен в герметичном корпусе, а корпус выполнен из двух частей, одна из которых жестко соединена с неподвижными частями камер, а другая выполнена подвижной.