Регенеративный патрон изолирующего противогаза Российский патент 2020 года по МПК A62B18/08 A62B7/08 

Изобретение относится к области индивидуальных средств защиты органов дыхания человека. Изобретение касается регенеративного патрона изолирующего противогаза.

Известен патент РФ №2492887, в котором описывается регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, имеющий овальное (плоскоовальное) поперечное сечение, содержащий корпус с зерненым регенеративным продуктом, в центральной части которого по оси установлена воздуховодная трубка, расположенный внутри воздуховодной трубки с зазором перфорированный стакан с размещенным на нем фильтром, пусковой брикет и крышку, воздуховодная трубка выполнена с ромбовидным сечением с закругленными вершинами и снабжена в нижней части перфорацией, при этом площадь поперечного сечения воздуховодной трубки составляет 0,06-0,08 от площади поперечного сечения корпуса патрона, расстояние воздуховодной трубки от стенки корпуса патрона по его малой оси составляет 0,3-0,4 длины малой оси, расстояние воздуховодной трубки от стенки корпуса патрона по его большой оси составляет 0,3-0,4 длины большой оси, а нижняя часть воздуховодной трубки выступает за слой регенеративного продукта.

Недостатком этого регенеративного патрона является нерациональное использование внутреннего пространства под регенеративный продукт, что существенно ухудшает его основные технические характеристики.

Известен также регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата на химически связанном кислороде (патент РФ №2483767), содержащий на входе пусковой брикет в виде многоканального термостойкого блока и регенеративный продукт в виде слоя зерненого регенеративного продукта и в виде многоканальных блоков из супероксида калия, отличающийся тем, что патрон последовательно заполнен регенеративным продуктом из супероксида калия в виде многоканальных блоков, примыкающих к многоканальному пусковому брикету, и зерненым регенеративным продуктом из супероксида калия, причем расположение каналов в пусковом брикете соответствует расположению каналов в многоканальных блоках.

Недостатком этого регенеративного патрона является размещение патрубков входа и выхода дыхательной смеси на его верхней и нижней крышках соответственно, что требует обязательного размещения дыхательного мешка внизу патрона.

Известен регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, включающий корпус, внутреннюю перфорированную обечайку с крышкой, заполненную регенеративным продуктом, центральную перфорированную трубку и установленный в слое регенеративного продукта перфорированный теплогазораспределитель, отличающийся тем, что теплогазораспределитель установлен коаксиально с центральной перфорированной трубкой и выполнен в виде цилиндра из трех перфорированных обечаек, средняя из которых выполнена гофрированной, при этом торцевые части теплогазораспределителя контактируют с крышкой внутренней перфорированной обечайки (патент РФ №2414941).

Недостатком этого регенеративного патрона является несимметричное размещение центральной перфорированной трубки, что ведет к неравномерности работы регенеративного продукта.

Известен также патент РФ №2295367, в котором описывается регенеративный патрон водолазного дыхательного аппарата, содержащий корпус с полостью, заполненной регенерирующим веществом, входной патрубок для поступления в патрон выдыхаемой водолазом газовой смеси и выходной патрубок, соединенный с выходом полости, отличающийся тем, что перед упомянутой полостью размещена камера, соединенная с одной стороны с входным патрубком, а с другой стороны через канал с упомянутой полостью, наружная стенка камеры выполнена из материала с высокой теплопроводностью, при этом упомянутый канал расположен в среднем сечении камеры таким образом, чтобы во время эксплуатации патрона вода из камеры через канал не попадала в полость с регенерирующим веществом, а камера снабжена устройством для удаления воды.

Недостатком этого регенеративного патрона является нерациональное использование внутреннего пространства для регенерирующего вещества, что существенно ухудшает его основные технические характеристики, при этом значительное место в слое регенерирующего вещества занимает центральная трубка.

Известен патент РФ №2291727, в котором представлен 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 корпус выполнен в виде оболочки из вспененного полимерного материала с газораспределительным устройством, оболочка снабжена ребрами жесткости, выполненными в виде продольных сварных швов и угловых проплавленных участков, а в нижней части оболочки установлена фиксирующая решетка.

Недостатком этого регенеративного патрона является низкий коэффициент заполнения регенеративного патрона регенеративным продуктом, что на 80% увеличивает габаритные размеры при одинаковой массе, по сравнению с регенеративным патроном, снаряженным зерненым регенеративным продуктом.

Известен также патент РФ №2283672, в котором регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата имеет овальное (плоскоовальное) поперечное сечение, содержит корпус с размещенным между опорной и поджимной сетками зерненым регенеративным продуктом, крышку, сплошную воздуховодную трубку, проходящую через опорную и поджимную сетки, размещенный внутри воздуховодной трубки фильтр и установленный в слое регенеративного продукта пусковой брикет, отличающийся тем, что патрон дополнительно содержит вторую воздуховодную трубку с размещенным внутри нее фильтром, проходящую через опорную и поджимную сетки и расположенную на расстоянии от первой воздуховодной трубки, составляющем 0,5-0,7 размера большой оси поперечного сечения патрона, при этом обе трубки установлены симметрично относительно малой оси сечения патрона, а площадь сечения каждой воздуховодной трубки составляет 0,03-0,05 площади поперечного сечения патрона.

Недостатком этого регенеративного патрона, выбранного в качестве прототипа, является высокая металлоемкость изделия при низкой массе регенеративного продукта, что на 20% увеличивает массовые характеристики изделия в целом, по сравнению с аналогами, имеющими одну трубку.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа (патент РФ №2283672) за счет оптимизации распределения потоков дыхательной смеси внутри регенеративного патрона для повышения качества и надежности работы регенеративного продукта в широком интервале температур в воздушной и водной средах, а также достижения оптимальных массогабаритных характеристик регенеративного патрона при одновременном обеспечении защиты регенеративного продукта от внешних механических воздействующих факторов.

Технический результат достигается плоскоовальной формой поперечного сечения регенеративного патрона, что обеспечивает возможность его использования в составе изолирующего противогаза по маятниковой схеме дыхания с максимальным удобством ношения пользователем. Воздушным зазором между обечайкой корпуса и стаканом внутренним, размещением регенеративного продукта в стакане внутреннем корпуса регенеративного патрона, наличием поперечных зигов на корпусе регенеративного патрона, использованием подвижной сетки, опирающейся через конические пружины на нижнюю крышку, обеспечивается защита регенеративного продукта от внешних механических воздействующих факторов. Оптимальные массогабаритные характеристики регенеративного патрона достигаются посредством того, что в поперечном сечении стакан внутренний не содержит элементов, препятствующих движению газовой дыхательной смеси, при этом фильтр не перекрывается элементами уплотнения, что позволяет получить равномерное распределение потока газовой дыхательной смеси через фильтр и регенеративный продукт, а также разместить регенеративный продукт в минимально возможном объеме без потери эффективности его работы. Зазор между корпусом и стаканом внутренним, образованный за счет применения элементов формованных в виде полусферы на корпусе, не только позволяет двигаться газовой дыхательной смеси, но и образует тепловой экран, обеспечивающий оптимальный режим работы регенеративного патрона в широком интервале температур в воздушной и водной средах.

Конструкция заявляемого регенеративного патрона поясняется при помощи чертежей, приведенных на фиг. 1-3.

На фиг. 1 представлен общий вид регенеративного патрона изолирующего противогаза.

На фиг. 2 представлен элементный состав регенеративного патрона изолирующего противогаза. На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

1 - колпачок;

2 - штуцер;

3 - устройство пусковое с чекой;

4 - ампула пусковая;

5 - заглушка;

6 - прокладка;

7 - корпус;

8 - брикет пусковой;

9 - регенеративный продукт;

10 - сетка подвижная;

11 - крышка нижняя;

12 - стакан внутренний с фильтром;

13 - зиг поперечный;

14 - элемент формованный;

15 - крышка верхняя.

На фиг. 3 представлена схема движения воздуха в регенеративном патроне при осуществлении вдоха и выдоха в изолирующем противогазе, где белыми стрелками обозначены направления движения газовой дыхательной смеси, очищенной от диоксида углерода и обогащенной кислородом, а также выделенной брикетом пусковым, заштрихованными стрелками обозначены направления движения газовой дыхательной смеси, очищаемой от диоксида углерода и обогащаемой кислородом, черными стрелками обозначены направления движения выдыхаемой газовой дыхательной смеси, обогащенной диоксидом углерода с низким содержанием кислорода.

Заявляемое изобретение может быть осуществлено следующим образом.

Регенеративный патрон (фиг. 1), выполнен из нержавеющей стали, предпочтительно марки 12Х18Н10Т, с дополнительно нанесенным антикоррозионным покрытием, предпочтительно в виде первого слоя грунтовки марки ВЛ-02 и второго слоя из смеси лака марки МА-592 и эмали марки ГФ-1426, в целях повышения коррозионной стойкости наружной поверхности патрона, имеет плоскоовальную форму поперечного сечения, обеспечивающую удобство размещения на теле пользователя изолирующего противогаза.

Корпус регенеративного патрона (фиг. 2, 7) имеет зиги поперечные (фиг. 2, 13), обеспечивающие прочность при транспортных и эксплуатационных нагрузках. На крышке верхней (фиг. 2, 15) регенеративного патрона размещены гайки для присоединения трубки гофрированной лицевой части и мешка дыхательного, а также ампулы пусковой (фиг. 2, 4). При хранении гайки загерметизированы с использованием заглушек (фиг. 2, 5) и прокладок (фиг. 2, 6).

Запуск в работу регенеративного патрона осуществляется устройством пусковым с чекой (фиг. 2, 3) перемещением чеки в горизонтальном направлении. Механизм устройства пускового с чекой давлением на ампулу пусковую (фиг. 2, 4) обеспечивает высвобождение из нее инициирующей жидкости, поступающей на брикет пусковой (фиг. 2, 8). Брикет пусковой обеспечивает выделение нагретого вследствие протекающих в брикете экзотермических реакций кислорода, необходимого для дыхания в первые минуты после включения пользователя в изолирующий противогаз и интенсифицирует процесс регенерации воздуха в регенеративном продукте (фиг. 2, 9) посредством его разогрева нагретым кислородом. Брикет пусковой также обеспечивает выделение достаточного количества влаги и тепла, необходимых для обеспечения оптимальных условий стабильной работы регенеративного продукта, особенно при низких температурах окружающей среды. Регенеративный продукт в ходе химической реакции поглощает диоксид углерода и влагу, одновременно выделяя кислород. Ампула пусковая закреплена в гайке патрона штуцером (фиг. 2, 2). Случайное включение устройства пускового исключается применением колпачка (фиг. 2, 1).

Компенсация внешних механических воздействий на регенеративный продукт осуществляется за счет применения в конструкции регенеративного патрона сетки подвижной (фиг. 2, 10), опирающейся через конические пружины на фигурную крышку нижнюю (фиг. 2, 11).

Движение дыхательной смеси в регенеративном патроне при дыхании пользователя в изолирующем противогазе осуществляется по маятниковой схеме (фиг. 3), а оптимизация потоков дыхательной смеси внутри регенеративного патрона реализуется посредством того, что ее движение между корпусом (фиг. 3, 7) и стаканом внутренним с фильтром (фиг. 3, 12), зазор между которыми образован за счет элементов формованных (фиг. 1, 14) в виде полусфер на корпусе (фиг. 3,7; фиг. 1, 7), обращенных выпуклой стороной в направлении стакана внутреннего с фильтром (фиг. 3, 12), обеспечивает снижение температуры на поверхности регенеративного патрона, а при работе в условиях пониженных температур и в водной среде - сохранение теплового баланса в регенеративном продукте.

Таким образом, как следует из представленного описания изобретения, для достижения технического результата решен ряд задач, связанных с оптимизацией распределения потоков дыхательной смеси внутри регенеративного патрона с целью повышения качества и надежности работы регенеративного продукта в широком интервале температур в воздушной и водной средах, а также найдены оптимальные массогабаритные характеристики регенеративного патрона при одновременном обеспечении защиты регенеративного продукта от внешних механических воздействующих факторов.

Изобретение относится к области индивидуальных средств защиты органов дыхания человека. Регенеративный патрон предназначен для осуществления в нем химических реакций поглощения диоксида углерода и влаги с одновременным выделением кислорода в объеме, пропорциональном объему поглощенных веществ. Регенеративный патрон изолирующего противогаза, включающий корпус, крышку верхнюю с устройством пусковым, ампулой пусковой, штуцером и колпачком, брикет пусковой и продукт регенеративный, поджимаемые сеткой подвижной, крышку нижнюю, причем дополнительно содержит стакан внутренний с фильтром, в котором размещены брикет пусковой и продукт регенеративный, поперечные зиги жесткости на корпусе, повышающие стойкость регенеративного патрона к воздействию механических факторов, элементы формованные в виде полусфер на корпусе, обеспечивающие воздушный зазор между корпусом и стаканом внутренним. 3 ил.

Регенеративный патрон изолирующего противогаза, включающий корпус, крышку верхнюю с устройством пусковым, ампулой пусковой, штуцером и колпачком, брикет пусковой и продукт регенеративный, поджимаемые сеткой подвижной, крышку нижнюю, отличающийся тем, что дополнительно содержит стакан внутренний с фильтром, в котором размещены брикет пусковой и продукт регенеративный, поперечные зиги жесткости на корпусе, повышающие стойкость регенеративного патрона к воздействию механических факторов, элементы формованные в виде полусфер на корпусе, обеспечивающие воздушный зазор между корпусом и стаканом внутренним.