Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата на химически связанном кислороде Советский патент 1985 года по МПК A62B19/00 A62B7/08 

Изобретение относится к деталям дыхательных аппаратов на химически связанном кислороде, а именно шахтных изолирующих самоспасателей, применяемых в горнорудной промышленноети для защиты органов дыхания человека в неблагоприятных условиях, и может быть использовано также в химической и других отраслях промышленности, где требуется кратковременная защита органов дыхания человека.

Известен регенеративньш патрон Для дыхательных аппаратов, который содержит корпус, кислородосодержащее вещество (надперекись 1{алия КО.), размещенное слоями между перегородками. Слои соединены между собой центральной трубкой с перфорацией, а с внешнего конца - каналами для г.аза так, что воздух проходит по патрону в радиальных направлениях 1} .

Недостатком этого патрона является ненадежность его действия из-за проскока углекислоты из выдыхаемого воздуха, поступающего по-центральной трубке, во вдыхаемый по каналам, образукндимся в слоях между перегородками и кислородосодержащим веществом при усадке последнего вследствие вибрации и тряски, возникающих при транспортировании дыхательного аппарата в шахтах.

Наиболее близким к изобретению является регенеративный патрон шахтного изолирующего самоспасателя, содержащий корпус с патрубками, устаноленную с зазором относительно стенок корпуса внутреннюю обечайку с гранулированным кислородосодержащим веществом, размещенным между воздухопроницаемыми перегородками, и установленный внутри кислородосодержащего вещества теплораспределитель с ориентированными в направлении движения воздуха стенками 2} ,

Недостатком такого устройства является то, что его конструкция не обеспечивает оптимальные условия работы кислородосодержащего вещества. Радиальное расположение пластин теплогазораспределителя не способствует равномерному распределению тепла по массе вещества: различные зоны вещества в пределах каждого сектора находятся в разных тепловых условиях, что ведет к неравномерной отработке вещества. В связи.с этим снижается сорбционная емкость вещества по углекислому газу и повышается сопротивление диханию вследствие спекания гранул.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик патрона путем повышения степени отработки кислородосодержащего вещества и снижения сопротивления дыханию.

Указанная цель достигается тем, что в регенеративном патроне, содержащем корпус с патрубками , установленную с зазором относительно стенок корпуса внутреннюю обечайку с гранулированным кислородосодержащим веществом, размещенным между воздухопроницаемыми перегородками, и установленный внутри кислородосодержащего вещества теплораслрсдепитель с ориентированными в направлении движения воздуха стенками, теплораспределитель выполнен из листового металла в виде перекрестно-ребристой пространственной рещетки высотой 0,70,98 высоты слоя кислородосодержащего вещества с ячейками в виде многогранника, причем верхняя ее часть, равная 0,4-0,6 высоты решетки, выполнена с ячейками меньшего размера, чем нижняя часть, при этом наименьший размер ячеек верхней части равен 2-5 диаметрам гранулы вещества, а масса теплбраспределителя составляет 0,1-0,3 массы вещества.

При этом теплораспределитель выполнен не менее, чем из двух размещенныходна над другой решеток с ячейками взаимно несовпадающей формы.

Кроме того, теплораспределитель выполнен из гофрированных полос, соединенных по вершинам гофров, в верхней части решетки гофрированные полосы соединены по вершинам гофров через промежуточную негофрированную полосу, а также из алюминия и его сплавов.

На фиг. 1 изображен регенеративньй патрон, продольньй разрез; на фиг. 2то же, общий вид; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата на химически связанном кислороде содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3, перфорированные перегородки 4 и 5, установленные во внутренней обечайке 6 корпуса 1, теплораспределитель 7, пусковое устройство 8 в виде кислородосодержащего брикета с ампулой и ударного механи ма. Между перегородками 4 и 5 находится слой 9 гранулированного кисло досодержащего вещества на основе на перекиси калия КО. Перегородка 5 установлена в обечайке 6 с возможностью перемещения вдоль оси под воздействием усилия пружины 10. Теплораспределитель 7 выполнен в виде перекрестно-ребристой простран ственной решетки высотой 0,7-0,98 в соты слоя кислородосодержащего веще ва с ячейками в виде многогранника, причем верхняя часть 11 решетки, равная 0,4-0,6 высоты решетки, выполнена с ячейками меньшего размера чем нижняя часть 12. Теплораспределитель 7 может быть выполнен в виде двух отдельных пространственных решеток с разными по величине ячейками, а также в вид одной пространственной решетки (фиг. 2) из гофрированных полос, различие ячеек которой достигнуто за счет установки негофрированной полосы при сборке решетки (фиг. 4). Решетка изготавливается из металла, отличающегося сравнительно высокой теплопроводностью и легкостью, например алюминия и его сплавов. К патрубкам 2 регенеративного патрона присоединяется дыхательньй мешок, а к патрубку 3- дыхательньй шланг с загубником (не показаны). Работа регенеративного патрона заключается в следующем. При вскрытии дыхательного аппара та путем отделения крьш1ки (не показана) автоматически срабатывает пусковое устройство 8: вследствие попадания инициирующей жидкости из разбитой ампулы на брикет выделяется в течение 30-60 с кислород, который содержит пары воды. -Нагреты кислород и пары воды поступают из пускового устройства 8 через перего родки 4 в слой 9 вещества, а затем через перегородку 5 и каналам между обечайкой 6 и корпусом 1 к патрубку 2 и дыхательньй мешок. Указанного времени достаточно для того, чтобы пользующийся аппаратом успел взять загубник в рот и сделать вдох. Количества Кислорода в дыхательном мешке достаточно для того, чтобы дышать в начальньй период, т.е. до того, когда выделившаяся при разложении брикета влага, а также влага и углекислота, поступающие в патрон с выдыхаемым воздухом, активизируют химические реакции в кислородосодержащем веществе 9, Химические реакции восстановления, протекаюидие в слое вешества, идут с выделением тепла. Теплораспределитель 7 способствует равномерному прогреву всего слоя вещества и отводит тепло к стенкам патрона 1, которые излучают его в окружающее пространство. Высота теплораспределителя 7 выбрана меньше высоты слоя кислородосодержащего BentecTBa для того, чтобы всегда обеспечивалось надежное поджатие гранул вещества к стенкам обечайки 6, что исключание образование зазоров. В дыхательных аппаратах, хранящихся при эксплуатации в условиях отрицательных температур, высота теплораспределителя принимается меньше высоты слоя вещества. Это объясняется тем, что для быстрой разработки охлажденного аппарата не требуется отвод тепла от слоя вещества, начинающего работать в первую очередь. Высота слоя вещества, лишенного теплораспределителя, выбирается в зависимости от величины гранул. Высота теплораспределителя в виде пространственной поперечно-ребристой решетки, изготовленного из алюминиевых листов толщиной 0,5 мм, должна быть в пределах 0,70,98 высоты слоя вещества. Масса такого теплораспределителя должна иметь такую теплоемкость, чтобы обеспечивался отвод тепла от гранул для предотвращения их спекания и плавления. Желательно, чтобы масса теплораспределителя составляла 0,10,3 массы вещества, при этом теплораспределители, изготовленные из материала с более высоким коэффициентом теплопроводности, будут более легкими. Величина ячеек в решетке должна быть в пределах 2-5 диаметров гранул вещества. Для вещества, в котором преобладают легкие фракции, принимается решетка с большим отношением размеров. С применением дьпсательного аппаата с предлагаемым регенеративным в аварийной ситуации физ гoого-гигиенические условия дыхания пользующегося им приближаются к естественным условиям дыхания без всякого аппарата, что оказывает положительное эмоциальное воздействие

Фиг.1 на человека и позволяет с большими скоростями выходить из опасных зон, т.е. покинуть их за более короткий срок.

1. РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН ИЗОЛИРУЮЩЕГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА ХИМИЧЕСКИ СВЯЗАННОМ КИСЛОРОДЕ, содержащий,корпус Q патрубками, установленную- с зазором относительно стенок корпуса внутреннюю обечайку с гранулированным кислородосодержащимвеществом, размещенным между воздухопроницаемыми перегородками, и установленный внутри кислородосодержа. щего вещества теплораспределитель с ориентированными в. направлении движения воздуха стенками, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик Iпатрона путем повышения степени отработки кислородосодержащего вещества и снижения сопротивления дыханию, теплораспределитель выполнен из листового металла в виде перекрестноребристой пространственной решетки высотой 0,7-0,98 высоты слоя кислородосодержащего вещества с ячейками в виде многогранника, причем верхняя ее часть, равная 0,4-0,6 высоты решетки, выполнена с ячейками меньшего размера, чем нижняя часть, при этом наименьший размер ячеек верхней части равен 2-5 диаметрам гранулы вещества, а масса теплораспределителя составляет 0,1-0,3 массы вещества. 2.Патрон по п.1, отличаю(Л щийся тем, что теплораспределитель выполнен не менее, чем из двух размещенных один над другой решеток с ячейками взаимно несовпадающей формь. 3.Патрон по п. 1, отличающий с я тем, что теплораспределитель выполнен из гофрированных полос, соединенных по вершинам гофров, при X) чем в верхней части решетки гофриро-.. ванные полосы соединены по вершинам а гофров через промежуточную негофри рованную полосу. ро 4.Патрон по пп. 1-3, отличающийся тем, что теплораспределитель выполнен из алюминия и его сплавов.

L

Фиг. 2

1 169673

fl-a