РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН ИЗОЛИРУЮЩЕГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2005 года по МПК A62B19/02 

Изобретение относится к регенеративным патронам изолирующих дыхательных аппаратов.

Известен регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, содержащий корпус с размещенным в нем формованным регенеративным продуктом на основе супероксида калия (Патент США №4019509, МПК А 62 В 7/08, 1971 г.). Продукт разделен на отдельные слои с помощью сдвоенных решеток, при этом решетки одна от другой отделены расположенными в шахматном порядке выпуклостями, обеспечивающими заданный промежуток между решетками. Корпус патрона снабжен расположенными горизонтально перегородками, образующими каналы, объединяющие слои регенеративного продукта по потоку газа. Патрон снабжен крышкой с патрубками.

Конструктивное выполнение патрона позволяет повысить эффективность работы за счет оптимизации распределения потока газа в объеме патрона.

Однако такая конструкция характеризуется сложностью, высокой трудоемкостью снаряжения. При этом значительна масса материала, не участвующего в процессе регенерации.

Известен принятый за прототип регенеративный патрон устройства для регенерации воздуха (Патент США №3443906, НКИ 23-281, 1969 г.), содержащий цилиндрический корпус с продольными канавками и с размещенным в нем регенеративным продуктом на основе супероксида калия. Продукт выполнен в виде брикетов с плотностью 1/2-2/3 от теоретической, снабженных ребрами для образования воздушных полостей между ними. По центру каждого брикета выполнено отверстие, образующее общий осевой канал при установке брикета в корпус патрона. Толщина брикета составляет примерно 4,7 мм, диаметр 10 см. Расстояние между брикетами около 1,6 мм.

Такое конструктивное выполнение регенеративного патрона позволяет исключить разделяющие перегородки и упростить конструкцию.

Однако такому устройству присущи следующие недостатки: брикет обладает неравномерной толщиной, что приводит к неравномерности отработки продукта, а это, в свою очередь, требует загрузки избыточного количества регенеративного продукта, что экономически неоправданно; радиальное расположение газораспределительного канала также приводит к неравномерности скоростей потока вдоль внешней поверхности брикета: ближе к центру скорость выше, а к периферии она уменьшается; кроме того, из-за отвода газа через продольные канавки продукт отрабатывает неравномерно по всей поверхности.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы регенеративного продукта.

Поставленная задача достигается тем, что регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, содержащий корпус с размещенным в нем регенеративным продуктом на основе супероксида калия, выполненный в виде пластин, снабженных выступами для образования воздушных полостей между ними, согласно изобретению выполнен в виде пакета пластин, снабженных расположенными под углом к продольной оси патрона рифлениями, одновременно образующими выступы и впадины, причем выступы и впадины соприкасающихся пластин развернуты относительно друг друга, на торцевых поверхностях продукта установлены решетки, соединенные между собой стяжками, верхняя решетка установлена в снабженной присоединительным штуцером крышке патрона, регенеративный патрон снабжен оболочкой, выполненной из эластичного материала, пластины выполнены перфорированными и с центральным вырезом, средняя часть пластин выполнена без рифлений, пакет пластин заключен в фильтрующую оболочку и стяжки установлены в накладках на оболочке патрона.

Выполнение регенеративного продукта в виде пакета пластин, снабженных расположенными под углом к продольной оси патрона рифлениями, одновременно образующими выступы и впадины, причем выступы и впадины соприкасающихся пластин развернуты относительно друг друга, все это обеспечивает повышение эффективности работы регенеративного продукта, т.е.:

- равномерную отработку регенеративного продукта и по толщине и по всей поверхности за счет достижения равномерной толщины пластин, в том числе во впадинах и на выступах, и достижения равномерного распределения скоростей потока по всей поверхности пластин;

- турбулизацию потока на поверхности регенеративного продукта за счет взаимодействия потока с выступами рифлений;

- уменьшение гидравлического сопротивления регенеративного продукта за счет образования зазоров между пластинами;

- снижение температуры вдыхаемого воздуха до оптимальной величины за счет уменьшения потребного количества продукта; это обеспечивает упрощение конструкции, так как не требуются специальные средства для уменьшения температуры вдыхаемого воздуха.

Выполнение выступов и впадин соприкасающихся пластин развернутыми относительно друг друга обеспечивает снижение гидравлического сопротивления потоку воздуха как на вдохе, так и на выдохе, что обеспечивает более полную отработку регенеративного продукта, обеспечивающего уменьшение его количества, что в свою очередь обеспечивает повышение эффективности работы регенеративного продукта.

Установка решеток на торцевых поверхностях продукта, соединенных между собой стяжками, обеспечивает закрепление продукта в патроне, придает патрону необходимую жесткость как при длительном хранении в вакуумной упаковке перед использованием, так и при использовании, когда при разложении продукта происходит резкое снижение прочностных показателей регенеративного продукта. Одновременно упрощается сборка и повышается надежность работы патрона при регенерации воздуха за счет исключения схлопывания патрона под действием атмосферного давления во время вдоха в процессе регенерации, что обеспечивает повышение эффективности работы регенеративного продукта.

Выполнение оболочки патрона из эластичного материала обеспечивает снижение массы патрона и уменьшение его габаритов при одновременном упрощении конструкции и повышении удобства снаряжения.

Выполнение регенеративных пластин с центральным вырезом обеспечивает оптимальную организацию потока в патроне, снижение гидравлического сопротивления при образовании вспененных участков на пластинах из регенеративного продукта, чем достигается повышение эффективности работы регенеративного продукта.

Выполнение средней части пластин без рифлений способствует снижению гидравлического сопротивления регенеративного продукта, при этом обеспечивается оптимальная организация потока в патроне, снижение гидравлического сопротивления, особенно при избыточной влажности воздушного потока, при котором возможно образование пены на пластинах из регенеративного продукта, ухудшающей стехиометрические характеристики регенеративного продукта, т.е. достигается повышение эффективности работы регенеративного продукта без использования дополнительных газораспределительных устройств.

Заключение пакета пластин в фильтрующую оболочку обеспечивает не только более эффективную очистку от аэрозолей подаваемого на дыхание воздуха, но и способствует снижению требований по горючести к оболочке патрона, так как исключается непосредственный контакт оболочки патрона с регенеративным патроном, это не только снижает затраты на изготовление патрона, но и повышает надежность его работы, т.е. достигается повышение эффективности работы регенеративного продукта.

Установка стяжек в накладках на оболочке патрона обеспечивает создание ребер жесткости патрона, что способствует повышению надежности патрона при его работе и обеспечивает защиту пакета регенеративных пластин от повреждений во время пользования изолирующим дыхательным аппаратом, что обеспечивает упрощение конструкции и повышение удобства снаряжения.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - общий вид регенеративного патрона; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - вид пластины в плане; на фиг.4 - сечение пластины по А-А; на фиг.5 - вариант с центральным вырезом; на фиг.6 показана схема наложения выступов двух соседних пластин; на фиг.7 - показан вид пакета пластин сверху; и на фиг.8 показано расположение перфорации на пластине.

Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, содержит корпус 1 с размещенным в нем регенеративным продуктом на основе супероксида калия. Регенеративный продукт выполнен в виде пластин 2, снабженных расположенными под углом к продольной оси патрона рифлениями, одновременно образующими выступы 3 и впадины 4, причем выступы и впадины соприкасающихся пластин 2 развернуты относительно друг друга, на торцевых поверхностях продукта установлены решетки 5 и 6, соединенные между собой стяжками 7, оболочка патрона 8 выполнена из эластичного материала, например, фторопластовой пленки, пластины 2 могут быть выполнены с перфорацией в виде отверстий 9 и с центральным вырезом 10, средняя часть пластин 2 содержит участок 11, выполненный без рифлений, пакет пластин 2 заключен в фильтрующую оболочку 12 и стяжки 7 установлены в накладках 13 на оболочке патрона 8. Решетка 6 установлена в крышке патрона 14, снабженной штуцером 15.

При дыхании пользователя выдыхаемый воздух поступает через штуцер 15 в крышку 14 и через решетку 6 и фильтрующую оболочку 12 поступает в пакет пластин 2, в котором происходит поглощение диоксида углерода и выделяется необходимый для дыхания кислород. Очищенный воздух проходит через фильтрующую оболочку 12 и через решетку 5 на выход из патрона в дыхательный мешок (на чертеже не показан). При вдохе воздух из дыхательного мешка вновь проходит через решетку 5, фильтрующую оболочку 12 и пакет пластин 2, фильтрующую оболочку 12, решетку 6, крышку патрона 14 и через штуцер 15 поступает на вдох.

Снаряжение патрона производится в следующей последовательности. Пластины 2 обрезаются по контуру и собираются в пакет с заданной массой продукта. В центральной части пакета несколько пластин 2 устанавливаются с вырезами 10, причем вырезы развернуты в сторону, противоположную штуцеру 15. В зависимости от назначения патрона в пакет собираются обычно 10-14 пластин 2, при этом по оси патрона 1 располагаются участки 11, выполненные без рифлений, при этом выступы 4 располагаются по одну сторону пластин (например, сверху) и выступы 4 и впадины 5 соприкасающихся пластин разворачиваются на 180°, т.е. в противоположную сторону, как это показано на фиг.6. Собранный пакет пластин 2 помещают в оболочку 12 из фильтрующего материала, например из стеклобумаги типа БМДф, после чего пакет помещается в оболочку патрона 8, на которую устанавливаются решетка 5 и крышка 14 с решеткой 6, после чего на решетке 5 закрепляются пропущенные через накладки 13 стяжки 6.

Предложенное техническое решение позволяет упростить конструкцию и повысить удобство снаряжения, что обеспечивает снижение массы патрона, уменьшение сопротивления дыханию, снизить температуру воздуха после регенерации, уменьшить общее потребление продукта.

Регенеративный патрон относится к спасательному оборудованию и используется в изолирующих дыхательных аппаратах. Содержит корпус с размещенным в нем регенеративным продуктом на основе супероксида калия, выполненным в виде пластин, снабженных выступами для образования воздушных полостей между ними. Регенеративный продукт выполнен в виде пакета пластин, снабженных расположенными под углом к продольной оси патрона рифлениями, одновременно образующими выступы и впадины, причем выступы и впадины развернуты относительно друг друга. Данное техническое решение повышает эффективность работы регенеративного продукта. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, содержащий корпус с размещенным в нем регенеративным продуктом на основе супероксида калия, выполненным в виде пластин, снабженных выступами для образования воздушных полостей между ними, отличающийся тем, что регенеративный продукт выполнен в виде пакета пластин, снабженных расположенными под углом к продольной оси патрона рифлениями, одновременно образующими выступы и впадины, причем выступы и впадины развернуты относительно друг друга.2. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что на торцевых поверхностях продукта установлены решетки, соединенные между собой стяжками.3. Регенеративный патрон по п.2, отличающийся тем, что верхняя решетка установлена в снабженной присоединительным штуцером крышке патрона.4. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что снабжен оболочкой, выполненной из эластичного материала.5. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что пластины выполнены перфорированными и с центральным вырезом.6. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что средняя часть пластин выполнена без рифлений.7. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что пакет пластин заключен в фильтрующую оболочку.8. Регенеративный патрон по п.4, отличающийся тем, что стяжки установлены в накладках на оболочке патрона.