Респиратор Советский патент 1987 года по МПК A62B7/10 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человека от радиактивныхаэрозолей различной пыли,микроорганизмов и т.д. Респиратор может использоваться .в горнорудной и угледобывающей проIмыщленностях,биохимическом производстве, медицине, предприятиях порошковой металлургии, цементном производстве, атомной промышленности, а также на других производствах, на которых возникает необходимость защиты органов дыхания людей, работающих в атмосфере с предельно высокой концентрацией вредных аэрозолей, в том числе и биологического происхождения , особенно в условиях высокой влажности и пониженной температуры Целью изобретения является увеличение времени защитного действия, снижение сопротивления дыханию, а также обеспечение работы в атмосфере с повышенной влажностью. На чертеже представлено схематичес кое изображениеконструкции респирато Конструкция респиратора включает в себя лицевую часть 1 с элементами крепления, выполненную в виде легкой маски или полумаски, по возможности с меньшим вредным объемом, несущую на себе две клапанных коробки 2 и 3 - одну с клапаном выдоха, а другую с клапаном вдоха соответственно. От каждой из клапанной коробок отходят по одному гибкому шлангу, соответственно гибкий шланг 4 выдоха и гибкий шланг 5 вдоха. Вторые концы гибких дыхательных шлангов переходят в дыхательные каналь, входящие внутрь эластичного мешка 6.Эластичный мешок 6, вмещающий до 3 л воз духа, выполнен из тонкой и эластичной пористой газопроницаемой полимер ,ной мембраны, обеспечивающей процесс диффузионного.газообмена, например, по типу ядерного фильтра на основе полизтилентерефталатной (лавсановой) или поликарбонатной пленки с пористостью около 10% (при более высокой пористости быстро падает прочность ядерного фильтра) .; ffeiaMeTp пор выбирается таким, чтобы он был равен наименьшему размеру аэрозольных частиц, от которых необходимо полностью защитить органы дыхания человека, а размер пористой поверхности дыхател ного мешка выб1фается исходя из величины допустимой концентрации угле кислого газа во вдыхаемом воздухе при выполнении работы, для которой респиратор предназначен. Например, для мешка, выполненного с 10%-ной пористостью, величина этой поверхности лежит в пределах от 0,15 до 0,3 м. Работа респиратора протекает следующим образом. При выдохе во:здух из дыхательного тракта человека через клапан выдоха по гибкому шлангу 4 поступает в эластичный мешок 6. При этом происходит увеличение объема мешка, избыток углекислого газа СО, влаги и вредных газообразных выделений человека диффундируют через поры фильтра, из которого изготовлены стенки мешка, из воздуха, заполняющего мешок 6, наружу, а недостаток кислорода 0 в мешке восполняется за счет встречной, диффузии из внешнего пространства внутрь мешка. Таким образом, концентрация всех газовых компонентов воздуха внутри эластичного мешка 6 восстанавливается до допустимых значений. При вдохе регенерированный воздух из мешка 6 по гибкому шлангу 5 вдоха через клапан вдоха поступает в лицевую часть 1 респиратора и оттуда в дыхательный тракт человека. В процессе дыхания внутренний воздух, циркулирующий выше описанным образом, омывает внутреннюю поверхность мешка 6 , а наружный воздух омывает внеш нюю поверхность мешка 6. Поскольку суммарный поток воздуха через поры эластичного мешка 6 равен нулю, аэрозольные части, присутствукмцие во внешнем воздухе, не засасываются в поры, не забивают их и не проникают внутрь мешка. Особенностью фильтра из пористой полимерной мембраны является чрезвычайно малая дисперсия размеров его пор, поэтому фильтр создает абсолютную защиту -от аэрозолей с размерами частиц большими, чем размеры пор. Но и с размерами меньшими, чем диаметры пор, при данном способе регенерации воздуха в респираторе могут проникнуть внутрь эластичного мешка только за счет их диффузии через поры фильтра, и так как коэффи.хщент диффузии таких частиц , чрезвычайно Мал по сравнению с коэффициентом диффузии газов, то доля малых аэрозольных частиц, проникающих 3 внутрь эластичного мешка, оказывает ся ничтожно малой. В респираторе с фильтром из пористой полимерной мембраны низкое сопротивление вдоху сохраняется постоянным в течение всего периода эксплуатации. Для комфортных условий работы в респираторе желательно иметь концен трацию углекислого газа на вдохе не выше 0,7% (т.е. парциональное давление COj должно быть не выше 7«10 Па). Расчет показывает, что при организации движения воздуха предусмотренной данным изобретением и при эластичном мешке, выполненном из ядерного фильтра с 10%-ной пористостью, это условие выполняется при величине площади пористой поверхности мешка, лежащей в пределах от 0,2 до 0,25 м. При таком размере площади пористо поверхности дыхательного мешка автоматически удовлетворяются физико-гигиенические требования по концентрации кислорода на вдохе, а также по содержанию всех вредных газообразных выделений человека (окись углерода, ацетон, аммиак и др.). Объем воздуха в дыхательном мешке должен обеспечивать самый глубокий вдох, т.е. он должен быть не меньше 3-3,5 л. Это требование реализуется при величине пористой поверхности мешка 0,25 м. Защита человека от аэрозолей любой дисперсности обеспечивается тем, что пористые полимерные мембраны выпускаются с любым размером пор в 97 пределах от 3 до 0,03 мкм, благодаря высокой однородности размеров пор эффективность защиты от аэрозолей, имеющих размеры, равные или превышающие размеры пор, составляет 100%. При этом, если для фильтрующего респиратора применение фильтра с очень малыми порами существенно ограничивается его сопротивлением, то для респиратора с фильтром из пористой полимерной мембраны такого ограничения практически нет и при изменении диаметра пор в пределах от 3 до 0,03 мкм при постоянной пористости равной 10% необходимая поверхность эластичного мешка изменяется всего в пределах от 2,4 до 2,6 м. Фильтр на основе лавсановой пленки совершенно не изменяет свойств при повышенной влажности, поэтому повышенная влажность не влияет на процесс диффузионного газообмена через фильтр. В исключительных случаях, когда может иметь место попадание большего количества воды на поверхность фильтра из пористой полимерной мембраны, появляется опасность забивания большого числа пор водой. При наличии такой опасности целесообразна дополнительная обработка, поверхности фильтра (в том числе поверхности пор) для нанесения на нее тонкого водоотталкивающего слоя, например, парафина. После такой обработки вода не может проникнуть внутрь поры, а капли воды, попадающие на поверхность мешка, легко с нее скатываются.

1. РЕСПИРАТОР, содержащий лицевую часть с клапанами вдоха и выдоха, дыхательные пшанги и патрон с установленным в нем фильтром, о т ли чающийся тем, что, с целью увеличения времени защитного действия, снижения сопротивления дыханию, а также обеспечения работы в атмосфере с повышенной влажностью, фильтр выполнен в виде эластичного мешка из газопроницаемой полимерной мембраны, наиболее удаленные друг от друга области внутреннего пространства -которого сообщены дыхательными шлангами с клапанами вдоха и выдоха, образуя замкнутый циркуляционный контур. 2. Респиратор по п. 1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что эластичный мешок выполнен из пористой полиэтилентерефталатной или поликарбонатной пленки. (Л