PL200492B1 - Aparat ratowniczy - Google Patents

Abstract

Aparat ratowniczy, regeneracyjny o obiegu zamkniętym zawierający butle ze sprężonym tlenem, zawór redukcyjny, automat płucny, worek oddechowy utrzymujący w układzie oddechowym nadciśnienie, pochłaniacz CO2, węże oddechowe, zawór bezpieczeństwa, zawór odwadniający oraz elektroniczny układ nadzoru charakteryzuje się tym, że ma co najmniej dwa elementy schładzające (7) umieszczone w chłodnicy (5) przedzielonej poprzecznie względem kierunku przepływu medium oddechowego przepuszczalną przegrodą (6) regulującą przepływ, nad którą umieszczony jest wlot przewodu stałego dawkowania (4) oraz pod którą umieszczony jest wlot przewodu dodawczego dawkowania (29), a także, że worek oddechowy (15) jest prowadzony pantografem (16) regulującym jego kształt podczas napełniania i opróżniania oraz, że umieszczony jest z boku na wysokości od 15 do 50 mm od spodu, pomiędzy wlotem do chłodnicy (5), a wylotem (14) z pochłaniacza (12) automat płucny (18). Aparat może zawierać kierownicę opadającą w kierunku zaworu odwadniającego oraz być wykonany w wersji z elementami schładzającymi umieszczonymi w worku oddechowym.

Description

Przedmiotem wynalazku jest aparat ratowniczy umożliwiający prowadzenie prac w atmosferze nie nadającej się do oddychania, przeznaczony do ochrony dróg oddechowych zwłaszcza podczas przeprowadzania akcji ratowniczych w górnictwie oraz innych gałęziach przemysłu. Aparat klasyfikowany jest do urządzeń ze sprężonym tlenem lub powietrzem, zabezpieczających przed szkodliwymi substancjami chemicznymi.

Znany jest z opisu patentowego PL-72189 aparat ochronny dróg oddechowych o zamkniętym lub półotwartym obiegu gazu oddechowego, zawierający układ oddechowy w skład którego wchodzą: butla ze sprężonym tlenem, zespół zaworów składający się z zaworu redukcyjnego, zaworu dodawczego, zaworu odcinającego, automatu płucnego, zaworu wstępnego przepłukiwania, zaworu bezpieczeństwa, a także worek oddechowy, zawór upustowy, przewody oddechowe, zawory sterujące oraz pochłaniacz CO2. Wymienione elementy funkcjonalne umieszczone są w ochronnym tornistrze i przenoszone na pasie nośnym.

Znany jest również z opisu patentowego PL-128604 aparat ochronny dróg oddechowych posiadający oprócz zespołów wymienionych w poprzednio opisanym aparacie także zespół elektroniczny, kontrolujący jego pracą.

Znany jest także z opisu patentowego PL-133354 aparat chroniący drogi oddechowe z obiegiem powietrza do oddychania, zawierający oprócz zespołów funkcjonalnych opisanych wyżej dodatkowy układ sprężynowy, wywierający nacisk na worek oddechowy celem wywołania nadciśnienia w układzie oddechowym.

Znany jest ponadto z opisu patentowego PL-64502 aparat do ochrony dróg oddechowych zawierający pojemnik wypełniony suchym lodem służący do obniżenia temperatury powietrza w układzie.

Celem wynalazku jest aparat regeneracyjny o podwyższonych parametrach respiracyjnych, ergonomicznych i eksploatacyjnych.

Istotą wynalazku jest aparat ratowniczy o obiegu zamkniętym zawierający znane elementy jak: butle ze sprężonym tlenem, zawór redukcyjny, automat płucny, worek oddechowy utrzymujący w układzie oddechowym nadciśnienie, pochłaniacz CO2, węże oddechowe, zawór bezpieczeństwa, zawór odwadniający, element schładzający oraz elektroniczny układ nadzoru, który charakteryzuje się tym, że ma co najmniej dwa elementy schładzające umieszczone w chłodnicy, przedzielonej poprzecznie względem kierunku przepływu medium oddechowego przepuszczalną przegrodą regulującą przepływ. Nad przegrodą umieszczony jest wlot przewodu stałego dawkowania. Pod przegrodą znajduje się wlot przewodu dodawczego dawkowania. Ponadto wynalazek charakteryzuje się tym, że ma worek oddechowy prowadzony pantografem regulującym jego kształt podczas napełniania i opróżniania oraz automat płucny umieszczony z boku, na wysokości od 15 do 50 mm od spodu, pomiędzy wlotem do chłodnicy a wylotem z pochłaniacza. Korzystną cechą jest, jeżeli boczna, najniżej położona ścianka worka oddechowego utrzymywana jest przez kierownicę opadającą w kierunku zaworu odwadniającego.

Istotą wynalazku jest także odmiana aparatu charakteryzująca się tym, że ma elementy schładzające umieszczone w worku oddechowym w pewnym oddaleniu od siebie. W obszarze pomiędzy elementami schładzającymi pracuje, co najmniej jeden element wywołujący w układzie nadciśnienie oraz osadzony jest automat płucny.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest należyte zabezpieczenie użytkownika przed szkodliwym środowiskiem oddechowym, jak również zapewnienie mu przyjaznych warunków podczas pracy. Zastosowanie dwóch elementów schładzających oraz przegrody poprawia parametry przepływu i wydłuża czas chłodzenia. Wprowadzenie strumienia stałego dawkowania ponad przegrodę, powodujące skierowanie go w kierunku maski, jak również wprowadzenie strumienia dodawczego pod przegrodę, powodujące skierowanie go w kierunku worka oddechowego, poprawia parametry regeneracyjne aparatu. Umieszczenie na odpowiedniej wysokości automatu płucnego wpływa na stworzenie właściwych parametrów nadciśnienia w układzie oddechowym a wprowadzenie kierownicy powoduje efektywniejsze usunięcie płynów z układu. Zaletą aparatu w wersji posiadającej elementy schładzające umieszczone w worku jest zmniejszenie ilości elementów funkcjonalnych aparatu, co powoduje zmniejszenie wagi i gabarytu.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania w oparciu o załączony rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat aparatu ratowniczego z elementami schładzającymi umieszczonymi na zewnątrz worka oddechowego; fig. 2 - sposób osadzenia automatu płucnego; fig. 3 - worek oddechowy z układem nadciśnieniowo prowadzącym; fig. 4 - chłodnicę w przekroju podłużnym; fig. 5 schePL 200 492 B1 mat aparatu ratowniczego z elementami schładzającymi umieszczonymi w worku oddechowym; oraz fig. 6 - worek oddechowy z elementami schładzającymi i układem nadciśnieniowym.

Aparat ma butlę ze sprężonym tlenem 1, (fig. 1) zakończoną zaworem odcinającym 2, połączoną przewodem ciśnieniowym z zaworem redukcyjnym 3. Tlen o zredukowanym ciśnieniu podawany jest przewodem stałego dawkowania 4 do chłodnicy 5 w przestrzeń znajdującą się nad przegrodą 6. W chłodnicy 5 umieszczone są dwa elementy schładzające 7, które omywa zregenerowane w układzie oddechowym powietrze, podawane wężem wdechowym 8 do komory zaworowej 9, wyposażonej w dwa przeciwsobne zawory zwrotne. Komora zaworowa 9 połączona jest z maską twarzową 10 oraz wężem wydechowym 11 z pochłaniaczem CO2 12. Wlot 13 do chłodnicy 5 oraz wylot 14 z pochłaniacza 12 połączone są z workiem oddechowym 15 do którego podłączony jest przeciwlegle zawór odwadniający 16. Boczna, najniżej położona ścianka worka oddechowego 15 utrzymywana jest przez nie widoczną na rysunku kierownicę pochyloną w kierunku zaworu odwadniającego. Pomiędzy wlotem 13 i wylotem 14 osadzony jest w bocznej ściance worka oddechowego 15 (fig. 2) w odległości 35 mm od spodu 17 automat płucny 18 sterowany uchylną dźwignią 19. Spód 17 worka 15 usytuowany jest (fig. 3) w tornistrze 20 pełniącym funkcję obudowy podstawowych zespołów funkcjonalnych aparatu. Górna powierzchnia worka 15 uzbrojona jest w trawersę 21 zawierającą gniazda na dwie sprężyny 22 oraz ukształtowana jest w części środkowej w zderzak 23 sterujący zaworem upustowym 24. Nad workiem 15 umieszczona jest osłona 25, mocowana końcami do tornistra 20, w której znajdują się gniazda sprężyn 22 oraz zawór upustowy 24. Trawersa 21 sprzężona jest z osłoną 25 dwoma symetrycznymi, dwuramiennymi pantografami 26. Usytuowana nad workiem 15 chłodnica 5 (fig. 4) zawiera szczelną obudowę 27, w której wzdłużnie umieszczone są dwa elementy schładzające 7 i poprzecznie przepuszczalna przegroda 6. Obudowa 27 ma kształt nieregularny, z jednej strony, na wysokości przegrody 6 ukształtowany w kolektor 28, do której od strony maski 10 wchodzi przewód stałego dawkowania 4, natomiast od strony worka oddechowego 15 - przewód dodawczy 29. Przewód dodawczy (fig. 1) łączy się przeciwległym końcem z zaworem dodawczym 30 umieszczonym w korpusie zaworu redukcyjnego 3, w sektorze podwyższonego ciśnienia. Wylot z sektora zredukowanego ciśnienia zaworu redukcyjnego 3 łączy się przewodem tlenowym z automatem płucnym 18. Zawór upustowy 24, uruchamiany w funkcji wychylenia worka 15, włączony jest w układ oddechowy przewodem 31, podłączonym do pochłaniacza 12. Opisany układ oddechowy kontrolowany jest elektronicznym układem nadzoru w skład którego wchodzi przetwornik ciśnienia 32, sterownik główny 33 i wyświetlacz 34.

Przedstawiona na fig. 5 wersja aparatu według wynalazku różni się od wersji powyżej opisanej przede wszystkim umieszczeniem elementów schładzających 107 we wnętrzu worka oddechowego 115 oraz wprowadzeniem do niego przewodu stałego dawkowania 104. Przewód 104, oprócz funkcji stałego dawkowania pełni także funkcję podawania do układu tlenu z zaworu dodawczego 130. W prezentowanej wersji aparat ma zawór upustowy 124 osadzony na obudowie pochłaniacza 112. który otwierany jest wzrostem ciśnienia w układzie oddechowym, a nie jak w poprzedniej wersji wypełnieniem worka oddechowego 115. Umieszczone we wnętrzu worka 115 elementy schładzające 107 (fig. 6) są od siebie oddalone tworząc pośrodku uchylny obszar na który działa sprężyna 122 wywołująca w układzie nadciśnienie. Sprężyna 122 opiera się przeciwległym końcem o osłonę 125 mocowaną do tornistra aparatu. W jednej z bocznych ścianek worka, pomiędzy elementami schładzającymi 107 osadzony jest automat płucny 118.

Aparat ratowniczy jest urządzeniem pracującym w obiegu zamkniętym, zasilanym czystym tlenem podawanym pod ciśnieniem. Panujące nadciśnienie w całym układzie oddechowym zapobiega wnikaniu czynników szkodliwych z otoczenia. Układ oddechowy aparatu według wynalazku składa się z dwóch obiegów: obiegu tlenu i obiegu powietrza oddechowego.

W obiegu tlenowym tlen pod wysokim ciśnieniem, zgromadzony w butli tlenowej 1, po otwarciu zaworu butli 2, dopływa do zaworu redukcyjnego 3, gdzie ciśnienie jego ulega redukcji do wartości tzw. ciśnienia zredukowanego. Tlen zredukowany do tej wartości ciśnienia dopływa do automatu płucnego 18. Ciągłe uzupełnianie tlenu w obiegu oddechowym podczas użytkowania aparatu, dokonywane jest poprzez stałe dawkowanie tlenu przez dyszę umieszczoną w zaworze redukcyjnym 3. Jeżeli dawkowana ilość tlenu jest niewystarczająca na pokrycie zapotrzebowania użytkownika, to przy podwyższonej intensywności oddechu użytkownika następuje otwarcie automatu płucnego 18, co powoduje dopływ dodatkowej ilości tlenu. Dawka tlenu z automatu płucnego 18 wpływa wprost do worka oddechowego 15. Stałe dawkowanie dostarczane jest do obiegu oddechowego aparatu przewodem stałego dawkowania 4. Dodatkowo tlen w układzie oddechowym można uzupełnić przez ręczne uruchomienie zaworu dodawczego 30. Jako zabezpieczenie przed nadmiernym awaryjnym wzrostem ciśnienia zreduko4

PL 200 492 B1 wanego zastosowano nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa 24, który przy wzroście ciśnienia zredukowanego powyżej określonej wartości uruchamia się samoczynnie, upuszczając tlen do atmosfery.

W obieg powietrza oddechowego powietrze wydychane płynie od maski 10 przez komorę zaworową 9, przewód wydechowy 11 do pochłaniacza 12, gdzie absorbowany jest dwutlenek węgla i część pary wodnej, następnie do worka oddechowego 15. Większość wody gromadzącej się w układzie usuwana jest po przez zawór odwadniający 16 znajdujący się w worku oddechowym 15. Przy wdechu powietrze z worka oddechowego 15, gdzie w przypadku niedoboru tlenu w układzie następuje dostarczenie dawki tlenu z automatu płucnego 18, płynie do chłodnicy 5 gdzie dzięki lodowym wkładom schładzającym 7 następuje ochłodzenie powietrza wdychanego. Powietrze to jest stale wzbogacane w tlen poprzez przewód stałego dawkowania 4. Następnie z chłodnicy 5 powietrze oddechowe płynie przez komorę zaworową 9 do maski 10 i płuc użytkownika. Przy wzroście ciśnienia w worku oddechowym 15, powyżej określonej granicy poprzez nacisk jego górnej ściany na zderzak zaworu upustowego 24 następuje otwarcie zaworu, powodując upuszczenie z obiegu oddechowego nadwyżki powietrza.

Elektroniczny system nadzoru składają się z trzech, połączonych przewodami części funkcjonalnych: sterownika głównego 33, wyświetlacza 34, czujników wysokiego ciśnienia 32 oraz ciśnienia panującego w worku oddechowym. System przeznaczony jest do ciągłego pomiaru, który dokonuje się co 2s bezpośrednio na zaworze butli tlenowej 1 i w układzie niskiego ciśnienia. Wynik pomiaru jest wskazywany na wyświetlaczu 34, przy jednoczesnym kontrolowaniu i nadzorowaniu pracy całego aparatu. System ostrzega przy ciśnieniu resztkowym i przy zakłóceniach w funkcjonowaniu aparatu.

Aparat według wynalazku znajduje zastosowanie podczas akcji ratowniczych oraz w trakcie prowadzenia prac w toksycznym otoczeniu.

Claims (3)

1. Aparat ratowniczy o obiegu zamkniętym z^\wi^r^^j^(^'/ butle ze sprężonym tlenem, zawór redukcyjny, automat płucny, worek oddechowy utrzymujący w układzie oddechowym nadciśnienie, pochłaniacz CO2, węże oddechowe, zawór bezpieczeństwa, zawór odwadniający, element schładzający oraz elektroniczny układ nadzoru, znamienny tym, że ma co najmniej dwa elementy schładzające (7) umieszczone w chłodnicy (5) przedzielonej poprzecznie względem kierunku przepływu medium oddechowego przepuszczalną przegrodą (6) regulującą przepływ, nad którą umieszczony jest wlot przewodu stałego dawkowania (4) oraz pod którą umieszczony jest wlot przewodu dodawczego dawkowania (29), a także, że worek oddechowy (15) jest prowadzony pantografem (16) regulującym jego kształt podczas napełniania i opróżniania oraz umieszczony z boku, na wysokości od 15 do 50 mm od spodu (17), pomiędzy wlotem (13) do chłodnicy (5) a wylotem (14) z pochłaniacza (12) automat płucny (18).

2. Aparaa według zastrz. 1, znamiennytym, że boczna, najniżce położona ścianka worka oddechowego (15) utrzymywana jest przez kierownicę opadającą w kierunku zaworu odwadniającego (16).

3. Aparat ratowniczy o obiegu z^i^l^i^i^t^^im zawierający buNe ze ttenem, zawór redukcyjny, automat płucny, worek oddechowy utrzymujący w układzie nadciśnienie, pochłaniacz CO2, węże oddechowe, zawór bezpieczeństwa, zawór odwadniający, element schładzający oraz elektroniczny układ nadzoru, znamienny tym, że elementy schładzające (107) są umieszczone w worku oddechowym (115) w pewnym oddaleniu od siebie, w obszarze którego pracuje co najmniej jeden element (122) wywołujący w układzie nadciśnienie i w którym osadzony jest automat płucny (118).