РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН ВОДОЛАЗНОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2002 года по МПК A62B19/02 B63C11/28 

Изобретение относится к области водолазной техники и предназначено для использования в водолазных дыхательных аппаратах (ВДА) регенеративного типа. Оно обеспечивает очистку дыхательной смеси с одновременным ее обогревом. Изобретение может быть использовано в водолазных дыхательных аппаратах с замкнутым и полузамкнутым циклом дыхания, применяемых в ВМФ, ВС России и организациях, занимающихся проведением водолазных спусков и работ.

Известен регенеративный патрон водолазного дыхательного аппарата, состоящий из внешнего и внутреннего корпусов. Внутренний корпус заполняется твердым химическим поглотителем или кислородосодержащим веществом. На верхней крышке расположены штуцеры для присоединения к дыхательному мешку водолазного дыхательного аппарата (Слесарев О.С. "Водолазная техника ВМФ", Воениздат, 1990, с.69-70).

Недостатком указанного патрона являются большие потери в окружающую среду тепла, выделяемого при реакции химического вещества с выдыхаемой смесью, что снижает эффективность работы химического вещества при спусках в холодную воду.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является регенеративный патрон водолазного дыхательного аппарата, состоящий из корпусов, внешнего и внутреннего, заполненного химическом веществом, и дыхательного мешка (RU 2114655 С1, 10.07.1998). Внешний корпус патрона выполнен в виде мешка из эластичного материала, свободный объем которого равен объему дыхательного мешка. При работе патрона выделяемое при реакции химического вещества с выдыхаемой смесью тепло идет на нагрев дыхательной газовой смеси.

Недостатком конструкции данного патрона является то, что нагрев его внутреннего корпуса происходит крайне неравномерно из-за послойной отработки химического вещества. Отмечены случаи, когда корпус в районе работающего слоя вещества перегревается, припой в этом месте расплавляется, нарушается герметичность корпуса патрона.

Задачей изобретения является повышение безопасности и комфортности условий работы водолаза под водой путем использования тепла, выделяемого при работе химического вещества на нагрев дыхательной газовой смеси с одновременным сохранением целостности патрона.

Поставленная задача достигается тем, что в регенеративном патроне водолазного дыхательного аппарата, состоящего из внутреннего, заполненного химическим веществом, и эластичного внешнего корпусов, согласно изобретению, между внутренним и внешним корпусами равномерно размещены кольцевые перфорированные пластины терморекуператора, соединенные с внутренним корпусом.

Терморекуператор представляет собой рекуперативный элемент - металлическую газопроницаемую конструкцию, обладающую высокой теплоемкостью (Раздан М.А., Бавро Т.В. и др. "Изучение эффективности рекуперации тепла при дыхании в условиях гипербарии", в сб. "Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека", М., Институт биофизики Минздрава СССР, 1988, с.58-62).

Техническим результатом, полученным при осуществлении данного изобретения, является сохранение целостности патрона.

Регенеративный патрон водолазного дыхательного аппарата показан на чертеже.

Регенеративный патрон состоит из внутреннего корпуса 1, заполненного химическим веществом 2, и внешнего корпуса 3, выполненного из эластичного материала с низкой теплопроводностью в виде мешка, свободный объем которого соответствует объему дыхательного мешка. Внутренний корпус 1 прочно соединен с кольцевыми перфорированными пластинами терморекуператора 4. В верхней части внутреннего корпуса 1 имеется крышка со штуцером 5, а в его нижней части проницаемое днище 6 со штуцером 7 и технологической заглушкой 8. В верхней части внешнего корпуса 3 имеется штуцер 9, герметично установленный в мешке. К штуцерам 5 и 9 соответственно присоединяются трубки выдоха и вдоха водолазного дыхательного аппарата.

Регенеративный патрон работает следующим образом.

При спуске водолаза под воду внутренняя полость между внутренним корпусом 1 и внешним эластичным корпусом 3 заполняется необходимой дыхательной газовой смесью от системы водолазного дыхательного аппарата, поэтому независимо от глубины погружения эластичный корпус 3 не обжимается. При выдохе водолаза газовая смесь поступает на трубке выдоха к штуцеру 5, проходит через химическое вещество 2, где очищается от диоксида углерода (и обогащается кислородом при использовании кислородосодержащего регенеративного вещества) и через проницаемое днище 6 поступает во внутреннюю полость корпуса 3. Выделяемое при поглощении диоксида углерода химическим веществом тепло нагревает дыхательную газовую смесь, находящуюся в полости корпуса 3. При этом тепло реакции нагревает стенки внутреннего корпуса 1. По мере отработки химического вещества, зона реакции сдвигается к низу. Тепло реакции снимается со стенки внутреннего корпуса 1 кольцевыми перфорированными пластинами терморекуператора 4. Кольцевые перфорированные пластины терморекуператора 4 забирают на себя тепло с внутреннего корпуса 1 и равномерно распределяют его по всей внутренней полости корпуса 3.

Дыхательная газовая смесь вследствие эффективного и равномерного нагрева за счет терморекуператора 4, в нагретом состоянии поступает в штуцер 9 и далее в трубку вдоха. В предлагаемой конструкции температурный режим (равномерный нагрев) работы химического вещества способствует более высокой степени очистки газовой смеси от диоксида углерода и повышению степени отработки химического вещества. Кроме того, терморекуператор исключает местный перегрев регенеративного патрона и нарушение его герметичности.

После окончания водолазного спуска отработанное химическое вещество удаляется из патрона через штуцер 7 при снятии заглушки 8.

Таким образом, заявляемая конструкция регенеративного патрона позволяет осуществлять эффективный, равномерный нагрев дыхательной газовой смеси и повысить степень отработки химического (регенеративного) вещества, т.е. экономить это вещество. Кроме того, такая конструкция исключает разгерметизацию внутреннего корпуса патрона, что может привести к поражению легких водолаза из-за попадания в них частиц пыли регенеративного или химического вещества. Разгерметизация внутреннего корпуса патрона также опасна для водолаза и из-за того, что выдыхаемая им газовая смесь может выходить в дыхательный мешок, минуя слой химического (регенеративного) вещества, т.е. без очистки.

Изобретение относится к водолазной технике и предназначено для использования в водолазных дыхательных аппаратах. Регенеративный патрон водолазного дыхательного аппарата состоит из внутреннего, заполненного химическим веществом, и эластичного внешнего корпусов. Между внутренним и внешним корпусами равномерно размещены кольцевые перфорированные пластины терморекуператора, соединенные с внутренним корпусом. Патрон отличается повышенной безопасностью и комфортностью в использовании. 1 ил.

Регенеративный патрон водолазного дыхательного аппарата, состоящий из внутреннего, заполненного химическим веществом, и эластичного внешнего корпусов, отличающийся тем, что между внутренним и внешним корпусами равномерно размещены кольцевые перфорированные пластины терморекуператора, соединенные с внутренним корпусом.