Респиратор на химически связанном кислороде Советский патент 1983 года по МПК A62B7/08 

Изобретение относится к изолиру щим дыхательным аппаратам, предназ наченным для защиты органов дыхани человека от вреднего воздействия непригодной для дыхания атмосферы в уголБНых и рудных шахтах. Известен водолазный дыхательный аппарат для работы на неизменных глубинах, который состоит из двухклапанной коробки с маской и клапа нами вдоха и выдоха, устройства для регулирования необходимого объёма газа в дыхательном мешке, регенеративного патрона с химическим веществом, патрона с химически поглотителем и дыхательного мешка, Устройство для регулирования необходимого объема газа выполнено в виде коробки с каналами и седлом, мембраной и.пружиной. Коробка соед няется с трубкой выдоха, регенеративным патроном с химическим вещес вом, патроном с химическим поглоти телем и дыхательным мешком с травяц;им клапаном и гибкими тягами, укрепленными на его эластичных сте ках и связанными с мембраной, котор взаимодействует через гибкие связи с эластичными стенками дыхательного мешка и распределяет выдыхаемый поток газа через патроны с химическ веществом и поглотителем tl3. Недостатком этого аппарата является то, что в нем нельзя получить необходимый коэффициент регенерации т.е. соотношение объема выделяемого кислорода к объему поглощаемой угле кислоты. Это соотношение обычно выбирают таким, чтобы все время осуществлялась небольшая продувка всей системы аппарата, /У1я наземных дыхательных аппаратов оно составляет не менее 1,2. Кроме того, в этом аппарате почти все стенки дыхательн го мешка прикреплены либо к тягам, либо к штуцерам, что уменьшает его эластичность и надежность в работе. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является респиратор на химически связанном кислороде, содержащий дыхательный мешок с клапаном избыточного давления, связанный шлангом вдоха с загубником и воздуховодами с параллельно установленными патроном с кислородсодержащим веществом и патр ном с поглотителем углекислоты, при .этом на шланге выдоха, соединяющем патроны с загубником, установлен регулятор потока выдыхаемого воздух Поочередное включение в течение одного выдоха в работу патронов спо собствует снижению температуры вдыхаемого воздуха и сохранению на должном уровне влажности дыхательно го газа 2J. Недостатком известного респиратора является то, что несмотря на экономное расходование зарезервированного в патроне кислорода, оптимального его расходования добиться невозможно, ак как распределение потока выдыхаемого воздуха между патронами происходит за счет изменения объема дыхательного мешка при выдохе, а объем выдоха - величина переменная. Кроме того, в этом аппарате одна стенка мешка должна быть жесткой, одна часть мешка должна иметь постоянный объем, а другая - переменный, что в свою очередь увеличивает общие габариты аппарата. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик респиратора путем повышения точности регулирования выделения кислорода кислородсодержащим веществом и уменьшения габаритов респиратора. Цель достигается тем, что в респираторе, содержащем дыхательный мешок с клапаном избыточного давления , связанный шлангом вдоха загубником и воздуховодами с параллельно установЛенными патроном с кислородосодержащим веществом и патроном с поглотителем углекислоты, при этом ыа шланге выдоха, соединяющем патроны с загубником, установлен регулятор потока выдыхаемого воздуха, последний выполнен в виде полого корпуса, соединенного с патронами с кислородсодержащим веществом и с поглотителем углекислоты посредством двух укрепленных в нем соосно трубок Вентури со скошенными торцами, между которыми перпендикулярно их осям установлена пластина, шарнирно связанная одним концом с корпусом, а другим - с тягой, соединяющей две гибкие мембраны, установленные в корпусе с образованием полостей относительно стенок корпуса, каждая из которых соединена соответственно с узкой частью трубки Вентури. Такое выполнение устройства позволяет уменьшить объем дыхательного мешка и более точно распределить поток Ёыдыхаемого воздуха между патронами при любых изменениях величины вентиляции легких, объема выдоха и сопротивления патронов. Оптимизирует работу кислородсодержащего вещества и поглотителя, углекислого газа и, следовательно, уменьшает габариты и вес регенеративных патронов, а в конечном итоге -- габариты и вес всего аппарата. На фиг. 1 изображен предлагаемый респиратор, общий вид; на фиг. 2 регулятор потока выдыхаемого воздуха. Респиратор состоит из патрона 1 с кислородсодержащим веществом, например, на основе надперекиси калия и патрона 2с поглотителем углекислоты, установленных параллельно. Между патронами на ишанге выдоха 3 установлен регулятор 4 потока выдыхаемого воздуха, выполненный в виде полого корпуса 5, в который соосно вставлены трубки 6 и 7 Вентури со скошенными торцами. Между ними перпендикулярно их осям установлена пластина 8, шарнирно связанная одни концом с корпусом 5 при помощи шарнра 9 , а другим при помощи шарнира 10 - с тягой 11. Тяга 11 соединяет гибкие мембраны 12 и 13, которые вмонтированы в стенки корпуса 5. Образованные Мембранами 12 и 13 и корпусом 5 полости а и 6 соединены соответственно с узкими частями трубок 6 и 7 Бентури, которые сообщаются с патронами 1 и 2. Респиратор содержит дыхательный мешок 14 с клапаном 15 избыточного давления, шланг 16 вдоха, соединенный с дыхательным мешком 14, патрон 1 соединен воздуховодом 17, а патрон 2 воздуховодом 18 - с дыхательным мешком 14. Дыхательные шланги снабжены клапанами вдоха 19 и выдоха 20. .Шланги вдоха и вьвдоха соединяются с загубником 21.

Респиратор работает следующим образом.

Из органов дыхания выдыхаемый воздух через загубник 21, клапан 20 выдоха и шланг 3 вцдоха поступае .в регулятор 4 потока выдыхаемого S воздуха. Здесь выдыхае1«ий воздух разделяетсяна два потока, одна часть потока по трубке 6 Вентури направляется в патрон 1 с кислородсодержащим веществом, а другая по трубке 7 Вентури - в патрон 2 с поглотителем углекислоты. Из патронов 1, и 2 по воздуховодам 17 и 18 воздух поступает в дыхательный мешок 14. При проходе через патрон 1, находящийся в воздухе углекислый газ и водные пары по1 лсяцаются, и в воздух выделяется кислорода по объему в несколько раз боЛ1Лае, чем поглощается углекислого газа. При проходе воздуха через патрон 2 поглощается только находящийся в нем углекислый газ. Распределение потоков выдыхаемого воздуха по патронам 1 и 2 задается таким образом, чтобы соотношение объемов выделившегося кислорода и поглощенной углекислоты

было заданным, что осуществляется выбором сечения узких частей трубок

6и 7 Вентури. При вдохе регенерированный возд-.х из дыхательного мешка 14 через шланг 16 вдоха и загубник 21 поступает в органы дыхания. Если из-за увеличения сопротивления потоку воздуха в патроне 1 увеличится поток воздуха через патрон 2, перепад давлений на трубке

.7 Вентури увеличится, а на трубке

б Вентури - уменьшится.

Результирующая сила на гибкие мембраны в этом случае будет направлена в сторону мембраны 13, и обе мембраны прогнутся в эту сторону. Так как мембраны 12 и 13 через тягу 11 соединены с пластиной 8, последняя, поворачиваясь относительно шарнира 9, прикрывает вход в трубку

7Вентури, уменьшив поток воздуха через патрон 2 первоначальной величины. То же самое произойдет, если изменится сопротивление потоку воздуха в патроне 2 или по другой причине изменится соотношение потоков воздуха.

Таким образом происходит автоматическое распределение и поддержани потоков воздуха через патроны 1 и 2 в заданном соотношении.

Использование изобретения позволет оптимизирювать работу регенеративных патронов, снаряженных кислородсодержащим веществом и поглотителем углекислого газа, а также уменьшить объем занимаемый дыхательным мешком. Все это позволяет по сравнению с известными устройствами сделать дыхательный аппарат меньшего веса и уменьшенных габаритов, что особенно важно для горноспасателей, занимающихся ликвидацией аварий в стесненных горных выработках- и испытывакхцих тяжелые физические нагрузки. Оптимизация работыпатронов приводящая к уменьшению массы заряда кислородсодержащего вещества и поглотителя углекислого газа, позволяет уменьшить стоимость аппаратсмены, особенно за счет уменьшения расхода дефицитного дорогостоящего кислородсодержащего вещества, кроме того, увеличивается оперативност горноспасательных частей и снижается расход на ликвидацию подземных зварий.

РЕСПИРАТОР НА ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННОМ КИСЛОРОДЕ, содержащий дшхательный мешок с клапаном избыточного давления, связанный шлангом вдоха с загубником и воздуховодами с параллельно установленными патроном с кислородсодержащим веществом и патроном с поглотителем углекислоты, при.этом на шланге выдоха, соединякяцем патроны с загубником. установлен регулятор потока выдыхаемого воздуха, отличающийся тем, что, с uejibK улучшения эксплуатационных характеристик респиратора путем повышения точноети регулирования выделения кислорода кислородсодержащим веществсэм и уменьшения его габаритов, регулятор потока выдыхаемого воздуха выполнен в виде полого корпуса, соединенного с-патронами с кислородсодержащим веществом и с поглотителем углекислоты посредством двух укрепленных в нем соосно трубок Вентури со скошенными торцами, между которыми перпендикулярно их осям установлена пластина, шарнирно связанная одним концом с корпусом, а другим - с (Л тягой, соединяющей две гибкие мембраны, установленные в корпусе с образованием полостей относительно стенок корпуса, каждая из которых соединена соответственно .с-узкой частью трубки Вентури. а -1