Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата Советский патент 1984 года по МПК A62B19/02 A62B7/08 

Изобретение относится к устройствам для защиты органов дыхания человека в неблагоприятных условиях, а именно к шахтным изолирующим самоспасателям на химически связанном кислороде, и может быть использовано в угольной, химической и других отраслях промыщленности. Известен шахтный изолирующий самоспасатель, содержащий регенеративный патрон, заполненный кислородсодержащим веществом, размещенным между перфорированными сетками. В верхней полости патрона установлен фильтр, а нижняя перфорированная сетка подпружинена. К верхней крыщке патрона при помощи патрубка. крепится гофрированный шланг с загубником, а также пусковое устройство 1. Недостатком этого дыхательного аппарата является значительное по величине сопротивление дыханию, создаваемое слоем вещества, оказывающее отрицательное физиологическое воздействие на человека. Наиболее близким техническим рещением является изолирующий дыхательный аппарат, в котором регенеративный патрон содержит корпус с патрубками вдоха и выдоха, установленное на его крыщке пусковое устройство, фильтр, размещенный перед патрубком вдоха, и установленную в корпусе обечайку, заполненную кислородсодржащим веществом, разделенным перегородками, жестко закрепленными внутри обечайки, на слои, в которых размещены теплораспределители, причем между корпусом и обечайкой выполнены каналы серповидной формы, соединяющие верхнюю полость, образованную верхней торцовой перегородкой обечайки и крышкой корпуса, с нижней, образованной нижней торцовой перегородкой обечайки и днищем корпуса 2. Однако известный дыхательный аппарат характеризуется недостаточной надежностью действия в связи с возможностью «проскока углекислоты из выдыхаемого воздуха в дыхательный мешок по горизонтально направленным зазорам, образующимся вверху отсеков между веществом и стенкой патрона после усадки вещества под воздействием вибрации и тряски шахтных механизмов (локомотивов, угледобывающих и проходческих машин),, на которых устанавливается аппарат горнорабочим; увеличением сопротивления дыханию в связи с измельчением кислородсодержащего вешества при трении гранул между собой под воздействием вибрации; снижением срока зашитного действия вследствие того, что аппарат становится непригодным для использования из-за достижения предельно допустимой концентрации углекислоты в дыхательном мешке при ее «проскоке, хотя кислородсодержащее вещество содержит запас кислорода. Цель изобретения - повышение надежности в работе устройства, а также срока защитного действия его при одновременном понижении сопротивления дыханию. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с патрубками вдоха и выдоха, установленное на его крышке пусковое устройство, фильтр, размещенный перед патрубком вдоха, и установленную в корпусе обечайку, заполненную кислородсодержащим веществом, разделенным горизонтальными перегородками, закрепленными внутри обечайки, на слои, в которых размещены теплораспределители, причем между корпусом и обечайкой выполнены каналы серповидной формы, соединяющие верхнюю полость, образованную верхней торцовой перегородкой обечайки и крышкой корпуса, с нижней, образованной нижней торцовой перегородкой обечайки и днищем корпуса, в центральной части кислородсодержащего вещества выполнена распределительная камера, образованная перегородками, установленными с возможностью осевого перемещения внутри обечайки и подпружиненными одна относитель ° Другой, при этом распределительная камера сообщена центральной трубкой, проходящей через расположенные над ней слои кислородсодержащего вещества, с пусковым устройством и патрубком выдоха, а. обечайка выполнена из цельного листового материала и заполнена кислородсодержащим веществом в виде гранул размером В 27 мм, слои этого вещества выполнены разновысокими с воздушным зазором между ними, равным (0,2-1 )В, при этом большие слои, размещенные сверху и снизу распределительной камеры, выполнены высотой, равной (1030)В, а меньщие слои, расположенные по торцам обечайки, - высотой (2-15) В, причем все перегородки обечайки выполнены перфорированными, а верхняя полость сообщена с патрубком вдоха. При этом указанная нижняя полость снабжена пылеуловителями в виде сег.ментов, закрепленных на стенках корпуса и установленных фронтально каналам, серповидной формы, На чертеже показан изолирующий дыоткрытой крышкой хательныи аппарат с (готовый к использованию), обший вид. Изолирующий дыхательный аппарат содержит регенеративный патрон, закрепленный внутри футляра 1 на амортизаторах 2. На крышке 3 корпуса 4 патрона имеются патрубки вдоха 5 и выдоха 6, к которым прикреплены дыхательный мещок 7 и эластичный дыхательный щланг 8, выполненный. например, в виде резино-тканевой трубки с арматурой в виде цилиндрической пружины. На дыхательном мешке 7 закреплены клапанная коробка 9 с дыхательным шлангом 10, заканчивающимся лицевой частью в виде загубника 11 и носового зажима 12. В комплект аппарата входят газозащитные очки (не показаны). В крышке 3 корпуса

4патрона размещены также пусковое устройство 13 с пусковым брикетом 14 и коробкой 15, сообщающееся посредством центральной трубки 16 с распределительной камерой 17, образованной в центральной части кислородсодержащего вещества перфорированными перегородками 18 и 19, установленными в обечайке 20 с возможностью , осевого перемещения. Между этими перегородками установлены пружины 21. Кислородсодержащее вещество разделено горизонтальными перфорированными перегородками 22,23,24,18,19,25,26 и 27 на разновысокие слои 28-31. Перегородки 22-27 жестко закреплены в обечайке 20.

В патроне эллиптического .сечения выполнены серповидные каналы 32 и 33, образованные его обечайкой 20 и продольными стенками корпуса 4. Перед патрубко.м вдоха

5размещен пылеулавливающий фильтр 34 из. стекловолокна. В слоях вещества больщей высоты размещены теплораспределители 35 и 36. В нижней полости 37 корпуса 4 патрона, образованной нижней торцовой перегородкой22 и днищем 38 корпуса, фронтально серповидным каналам 32 и 33 закреплены пылеуловители 39 в виде сегментов. Слои кислородсодержащего вещества 28-31 установлены с зазором 40 и 41 относительно друг друга. Кислородсодержащее вещество выполнено в виде гранул размеро.м В 2-7 мм. Высота больших слоев 29 и 30 равна (10-30) В, а высота меньших слоев 28 и 31 равна (2-15) В, а зазор между слоями равен (0,2-1) В.

Серповидные каналы 32 и 33 соединяют полость 42, образованную верхней торцовой перегородкой 27 и крышкой 3 с фильтром 34 патрона, и полость 37.

Дыхательный аппарат работает следующим образом.

При вскрытии аппарата от футляра 1 отделяют и выбрасывают крышку, соединенную гибкой связью (капроновым шнуром) с механизмом пускового устройства 13. Срабатывание пускового устройства 13 инициирует разложение брикета 14. Выделившийся при этом нагретый и содержащий, водяные пары кислород, в течение 1 -1,5 мин по каналу коробки 15 и трубке 16 поступает в распределительную камеру 17, а оттуда, пройдя слои 28-31 вещества, по каналам 32 и 33 поступает в дыхательный мещок. Этого времени достаточно для того, чтобы

пользующийся аппаратом успел взять загубник И в рот, установить носовой зажим 12 и надеть очки. Количество кислорода в мещке достаточно для того, чтобы дышать в начальный момент до того,- пока выделившееся при разложении брикета 14 тепло и влага, а также влага и углекислота выдыхаемого по шлангам 10 и 8 воздуха активизируют химические реакции в слоях кислородсодержащего вещества.

Химические реакции восстановления, протекающие в этих слоях идут с выделением тепла. Теплораспределители 35 и 36 способствуют равномерному прогреву всего слоя вещества и отводят тепло к стенкам корпуса 4 патрона, которые излучают его в окружающее пространство.

Предлагаемое выполнение дыхательного аппарата повыщает надежность его действия, так как исключает образование зазо0 ров между стенками отсеков и слоями вещества даже при тряске и вибрации в связи с тем, что гранулы вещества под воздействием сил гравитации равномерно распределяются по сечению слоев, стремясь прижаться к стенкам; улучшает условия дыхания, так как исключает повышение сопротивления дыханию из-за измельчения гранул вещества, так как даже при вибрации и тряске их перемещение вдоль перегородки, способствующее истиранию гранул, отсут-0 ствует, кроме того, Теплораспределители исключают плавление и спекание вещества при химических реакциях, влекущих за собой резкое повышение сопротивления дыханию; повыщает срок защитного действия аппарата за счет извлечения максимально5 го количества кислорода из вещества в связи с те.м, что потери его в виде пыли сведены к минимуму, «проскок углекислоты в дыхательный меток отсутствует не только потому, что наличие зазора между слоями вещества и распределительной камеры позволяет смещать элементарные струи газа, проходящие через слой большей вы-, соты, и усреднить содержание углекислоты в потоке перед тем, как он пройдет через слой меньшей высоты.

5 С применением предлагаемого аппарата в аварийной ситуации физиолого-гигиенические условия дыхания приближаются к естественным условиям дыхания без всякого аппарата, что оказывает положительное эмоциональное воздействие на человека

и позволяет с большими скоростями выходить из опасных зон, т.е. покинуть их за более короткий срок.

1. РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН ИЗОЛИРУЮЩЕГОДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащий корпус с патрубками вдоха и выдоха, установленное на его крышке пусковое устройство, фильтр, размещенный перед патрубком вдоха, и установленную в корпусе обечайку, заполненную кислородсодержащим веществом, разделенным горизонтальными перегородками, закрепленными внутри обечайки, на слои, в которых размещены теплораспределители, причем между корпусом и обечайкой выполнены каналы серповидной формы, соединяющие верхнюю полость, образованную верхней торцовой перегородкой обечайки и крыщкой корпуса, с нижней, образованной нижней торцовой перегородкой обечайки и днищем корпуса, отличающийся тем. что, с целью повышения его надежности в работе, а также срока защитного действия устройства при одновременном понижении сопротивления дыханию, в центральной части кислородсодержащего вещества выполнена распределительная камера, образованная перегородками, установленными с возможностью осевого перемещения внутри обечайки и подпружиненными одна относительно другой, при этом распределительная камера сообщена центральной трубкой, проходящей через расположенные над ней слои кислородсодержащего вещества, с пусковым устройством и патрубком выдоха, а обечайка выполнена из цельного листового материала и заполнена кислородсодержащим веществом в виде гранул размером В2-7 мм, слои этого вещества выполнены § разновысокими с воздущным зазором между СО ними, равным