RU140368U1

RU140368U1 - REGENERATIVE CARTRIDGE OF INSULATING RESPIRATORY APPARATUS

Info

Publication number: RU140368U1
Application number: RU2013106969/12U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Кисловский; Владимир Николаевич Попов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Завод горноспасательной техники "Горизонт"
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2014-05-10
Also published as: UA77588U

Abstract

1. Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, включающий цилиндрическую обечайку, торцы которой перекрыты верхней и нижней торцевыми крышками, верхнюю и нижнюю перфорированные диафрагмы, расположенные под торцевыми крышками с возможностью образованием верхней и нижней полостей патрона соответственно под верхней и нижней торцевыми крышками, патрубок вдоха-выдоха, патрубок дыхательного мешка, закрепленные на верхней торцевой крышке и соединенные с одной из указанных полостей патрона, регенеративный продукт, размещенный в обечайке в пространстве, ограниченном верхней и нижней перфорированными диафрагмами, теплогазораспределитель, размещенный в объеме регенеративного продукта и выполненный в виде комплекта одинаковых фигурных элементов, установленных вдоль продольной оси обечайки взаимно противоположно без совпадения контуров соседних элементов, пусковое устройство, закрепленное на верхней торцевой крышке,отличающийся тем,что каждый из фигурных элементов теплогазораспределителя выполнен из сплошной металлической полосы, выгнутой вдоль продольной оси в виде зигзага и установленной в обечайке с возможностью контакта вершинами углов зигзага с обечайкой.2. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что вершины углов зигзага выполнены острыми или скругленными.3. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что металлическая полоса соединена с обечайкой контактной сваркой в вершинах углов зигзага.4. Регенеративный патрон по п.1, отличающийся тем, что ширина металлической полосы определена по зависимости А=(3-6)В,где: А - ширина металлической полосы, мм, В - размер гранул регенератив�1. The regenerative cartridge of the insulating breathing apparatus, including a cylindrical shell, the ends of which are blocked by the upper and lower end caps, the upper and lower perforated diaphragms located under the end caps with the possibility of forming the upper and lower cavity of the cartridge, respectively, under the upper and lower end caps, the inhalation pipe exhalation, the tube of the breathing bag, mounted on the upper end cap and connected to one of the specified cavities of the cartridge, a regenerative product, placed in the shell in the space bounded by the upper and lower perforated diaphragms, a heat and gas distributor placed in the volume of the regenerative product and made in the form of a set of identical curly elements installed along the longitudinal axis of the shell is mutually opposite without coincidence of the contours of adjacent elements, a starting device mounted on the upper end cover, characterized in that each of the shaped elements of the heat and gas distributor is made of a continuous metal strip curved along the longitudinal th axis in a zigzag form and installed in the shell with the possibility of contact with the vertices of the zigzag angles obechaykoy.2. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the vertices of the zigzag angles are made sharp or rounded. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the metal strip is connected to the shell by contact welding at the vertices of the zigzag angles. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the width of the metal strip is determined by the dependence A = (3-6) B, where: A is the width of the metal strip, mm, B is the size of the granules regenerative�

Description

Полезная модель принадлежит к устройствам защиты органов дыхания, в частности к изолирующим самоспасателям с химически связанным кислородом, применяемым в горнодобывающей, химической и других отраслях промышленности.The utility model belongs to respiratory protection devices, in particular to insulating self-rescuers with chemically bonded oxygen, used in mining, chemical and other industries.

Самоспасатели предназначены для экстренной кратковременной защиты органов дыхания в аварийных ситуациях, связанных с образованием непригодной для дыхания среды.Self-rescuers are designed for emergency short-term respiratory protection in emergency situations associated with the formation of an environment unsuitable for breathing.

Как правило, самоспасатель включает герметический корпус со средствами для ношения самоспасателя (ремни, пряжки и другое), регенеративный патрон, размещенный в корпусе и заполненный регенеративным продуктом, пусковое устройство, соединенное с регенеративным патроном, средства, реализующие замкнутый цикл работы самоспасателя и выбранную схему движения газовой смеси (гофрированная трубка, соединяющая органы дыхания человека с самоспасателем, дыхательный мешок, система газовых каналов в регенеративном патроне). Для снижения температуры регенеративного продукта и равномерного ее распределения по объему регенеративного продукта, как правило, в полости регенеративного патрона в объеме регенеративного продукта устанавливают теплогазораспределитель.As a rule, a self-rescuer includes a sealed case with means for carrying a self-rescuer (belts, buckles, etc.), a regenerative cartridge placed in the case and filled with a regenerative product, a starting device connected to a regenerative cartridge, means that realize a closed self-rescuer operation cycle and a selected movement pattern gas mixture (corrugated tube connecting the human respiratory system with a self-rescuer, a breathing bag, a system of gas channels in a regenerative cartridge). To reduce the temperature of the regenerative product and its uniform distribution over the volume of the regenerative product, as a rule, a heat and gas distributor is installed in the cavity of the regenerative cartridge in the volume of the regenerative product.

В процессе регенерации газо-воздушной смеси в регенеративном продукте протекают экзотермические реакции с выделением значительного количества тепла. В результате в объеме регенеративного продукта возникают локальные зоны с высокой температурой, в которых возможно плавление компонентов регенеративного продукта. Возникновение таких зон ухудшает газодинамику прохождения газов через объем регенеративного продукта, уменьшает степень использования (отработки) регенеративного продукта. Газо-воздушная смесь, поступающая из регенеративного патрона к органам дыхания человека имеет высокую температуру. Горячая газо-воздушная смесь вносит дополнительную стрессовую нагрузку на пользователя, находящегося в аварийной ситуации, и может привести к отключению пользователя из аппарата. Для равномерного распределения температур в объеме регенеративного продукта, снижения температуры газо-воздушной смеси, поступающей к органам дыхания человека, в известных регенеративных патронах используют теплогазораспределители, которые предупреждают возникновение локальных зон с высокой температурой, обеспечивают равномерное распределение температур и отвод избыточной тепловой энергии за границы патрона.During the regeneration of the gas-air mixture in the regenerative product, exothermic reactions occur with the release of a significant amount of heat. As a result, local zones with a high temperature arise in the volume of the regenerative product, in which melting of the components of the regenerative product is possible. The occurrence of such zones affects the gas dynamics of the passage of gases through the volume of the regenerative product, reduces the degree of use (development) of the regenerative product. The gas-air mixture coming from the regenerative cartridge to the human respiratory system has a high temperature. Hot gas-air mixture introduces additional stress to the user in an emergency, and can lead to disconnection of the user from the device. For uniform temperature distribution in the volume of the regenerative product, lowering the temperature of the gas-air mixture supplied to the human respiratory organs, the known regenerative cartridges use heat and gas distributors that prevent the occurrence of local zones with high temperature, ensure uniform temperature distribution and the removal of excess thermal energy outside the cartridge .

Примером такого регенеративного патрона, который выбран в качестве аналога заявляемого решения, является регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, известный по патенту ФРГ на изобретение №2852240, МПК А62В 19/00, дата подачи заявки 02.12.1978.An example of such a regenerative cartridge, which is selected as an analogue of the claimed solution, is the regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus known from the German patent for invention No. 2852240, IPC АВВ 19/00, filing date 02.12.1978.

Регенеративный патрон включает корпус овальной формы с крышкой и днищем, коаксиально установленную в корпусе обечайку с перфорированными участками, которые расположены на противоположных сторонах обечайки симметрично относительно малой оси поперечного сечения обечайки. Между внутренней поверхностью корпуса и перфорированными участками обечайки образованы зазоры серпообразной формы. В корпусе расположена центральная перфорированная трубка. В полости между трубкой и обечайкой размещен регенеративный продукт, который разделен на слои металлическими сетками, выполняющими функцию теплогазораспределителя. На сетках дополнительно установлены промежуточные элементы П-образного сечения, наличие которых вместе с сетками, способствует равномерному распределению температур по объему регенеративного продукта и отведению тепла экзотермических реакций, протекающих в объеме регенеративного продукта.The regenerative cartridge includes an oval-shaped case with a lid and a bottom, a shell coaxially mounted in the case with perforated sections that are located on opposite sides of the shell symmetrically with respect to the minor axis of the cross-section of the shell. Crescent-shaped gaps are formed between the inner surface of the housing and the perforated sections of the shell. A central perforated tube is located in the housing. A regenerative product is placed in the cavity between the tube and the shell, which is divided into layers by metal grids that perform the function of a heat and gas distributor. In addition, intermediate U-shaped elements are installed on the grids, the presence of which together with the grids contributes to a uniform distribution of temperatures throughout the volume of the regenerative product and heat removal of exothermic reactions occurring in the volume of the regenerative product.

Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, включающий закрытую обечайку, регенеративный продукт, размещенный в полости обечайки, теплогазораспределитель, размещенный в объеме регенеративного продукта, патрубок вдоха-выдоха и патрубок дыхательного мешка, соединенные с полостью обечайки.Common features of the analogue and the claimed solution are: a regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus, including a closed shell, a regenerative product located in the cavity of the shell, a heat and gas distributor located in the volume of the regenerative product, an inhalation-expiration nozzle, and a breathing bag nozzle connected to the shell cavity.

Наличие в объеме регенеративного продукта множества горизонтальных сеток с промежуточными элементами П-образного сечения усложняет изделие, увеличивает его массу. Необходимость послойной засыпки регенеративного продукта в патрон в процессе последовательной установки в нем горизонтальных сеток существенно повышает трудоемкость при сборке изделия.The presence in the volume of the regenerative product of many horizontal grids with intermediate U-shaped elements complicates the product, increases its mass. The need for layer-by-layer filling of the regenerative product into the cartridge during the sequential installation of horizontal grids in it significantly increases the complexity of assembling the product.

В качестве прототипа выбран регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, известный по патенту Украины на полезную модель №8958, МПК А62В 19/02 А62В 7/08, дата подачи заявки 23.05.2005, в котором отсутствуют недостатки описанного выше аналога.As a prototype, a regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus, known according to the patent of Ukraine for utility model No. 8958, IPC АВВВ 19/02 А62В 7/08, the filing date of the application on 05/23/2005, in which there are no drawbacks of the analogue described above, was selected.

Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата выполнен в виде цилиндрической обечайки (корпуса) овальной формы в поперечном сечении, торцы которой перекрыты верхней и нижней торцевыми крышками. На верхней торцевой крышке размещены патрубок вдоха-выдоха для присоединения гофрированной трубки с лицевой частью, патрубок присоединения дыхательного мешка и пусковое устройство.The regenerative cartridge of the insulating breathing apparatus is made in the form of a cylindrical shell (body) oval in cross section, the ends of which are overlapped by the upper and lower end caps. On the upper end cover there is an inspiratory-expiration pipe for connecting the corrugated tube to the front part, a pipe for connecting the breathing bag and a starting device.

Под торцевыми крышками установлены верхняя и нижняя перфорированные диафрагмы (перегородки), которые с торцевыми крышками образуют верхнюю и нижнюю полости. Верхняя полость соединена с патрубком вдоха-выдоха, нижняя полость - с патрубком дыхательного мешка через центральный канал, выполненный в виде трубки, расположенной вдоль продольной оси обечайки и соединенной в верхней части с патрубком дыхательного мешка, а в нижней части - с указанной нижней полостью. На верхней перфорированной диафрагме (перегородке) закреплен фильтрующий элемент. В обечайку (корпус), между верхней и нижней диафрагмами (перегородками) засыпан гранулированный регенеративный продукт (кислородсодержащее вещество).Upper and lower perforated diaphragms (partitions) are installed under the end caps, which form the upper and lower cavities with the end caps. The upper cavity is connected to the inhalation-expiration nozzle, the lower cavity to the breathing bag nozzle through the central channel, made in the form of a tube located along the longitudinal axis of the shell and connected in the upper part to the breathing bag nozzle, and in the lower part to the indicated lower cavity. A filter element is fixed on the upper perforated diaphragm (partition). A granular regenerative product (oxygen-containing substance) is poured into the shell (body) between the upper and lower diaphragms (partitions).

В объеме регенеративного продукта размещен теплогазораспределитель в виде комплекта одинаковых фигурных элементов (например, комплект из четырех одинаковых элементов). Каждый из указанных элементов теплогазораспределителя выполнен в виде металлической полосы с прикрепленными к ней контактной сваркой разновеликими ребрами. Свободные концы полосы и ребер отогнуты таким образом, что образуют с обечайкой (корпусом) прямые углы. Детали элементов теплогазораспределителя выполнены из пружинистой стали, что обеспечивает плотный контакт отогнутых концов полосы и ребер с обечайкой (корпусом). Отогнутые концы ребер и полосы присоединены к обечайке (корпусу) контактной электросваркой. Поверхности деталей элементов теплогазораспределителя могут иметь медное гальваническое покрытие. Высота каждого элемента теплогазораспределителя выбирается в границах, которые позволяют расположить в контакте с плоскостями ребер и плосы в вертикальном направлении 2-3 гранулы регенеративного продукта. Указанные элементы теплогазораспределителя размещены в объеме регенеративного продукта последовательно и взаимно противоположно, то есть, парные элементы обращены в одну сторону относительно обечайки, а непарные - в противоположную сторону. Это исключает совпадение контуров соседних элементов теплогазораспределителя и появление длинных каналов между гранулами вещества и стенками полос и ребер, через которые могла бы протекать газо-воздушная смесь в обход регенеративного продукта.A heat and gas distributor is placed in the volume of the regenerative product in the form of a set of identical curly elements (for example, a set of four identical elements). Each of these elements of the heat and gas distributor is made in the form of a metal strip with different-sized ribs attached to it by resistance welding. The free ends of the strip and ribs are bent so that they form right angles with the shell (case). The details of the elements of the heat and gas distributor are made of spring steel, which ensures tight contact of the bent ends of the strip and ribs with the shell (body). The bent ends of the ribs and strips are connected to the shell (housing) by contact electric welding. The surfaces of the parts of the elements of the heat and gas distributor may have a copper plating. The height of each element of the heat and gas distributor is selected within the boundaries that allow 2-3 granules of the regenerative product to be placed in contact with the planes of the ribs and strips in the vertical direction. These elements of the heat and gas distributor are placed in the volume of the regenerative product sequentially and mutually opposite, that is, the paired elements are turned in one direction relative to the shell, and unpaired - in the opposite direction. This eliminates the coincidence of the contours of adjacent elements of the heat and gas distributor and the appearance of long channels between the granules of the substance and the walls of the strips and ribs through which the gas-air mixture could flow bypassing the regenerative product.

При включении пользователя в дыхательный аппарат срабатывает пусковое устройство, происходит выделение брикетного газа, содержащего кислород и пары воды. Газ поступает в полость патрона, дыхательный мешок и через гофрированную трубку к органам дыхания человека. Количество газа, выделяемого брикетом, достаточно для того, чтобы пользователь аппаратом мог дышать в начальный период до активизации химических реакций в регенеративном продукте, в результате которых выделяется кислород в количестве, достаточном для дыхания человека в период защитного действия аппарата.When the user is turned on in the breathing apparatus, a starting device is triggered, briquette gas containing oxygen and water vapor is released. Gas enters the cavity of the cartridge, breathing bag and through the corrugated tube to the respiratory system of a person. The amount of gas released by the briquette is sufficient for the user of the apparatus to breathe in the initial period before the activation of chemical reactions in the regenerative product, as a result of which oxygen is released in an amount sufficient for human breathing during the protective action of the apparatus.

Химические реакции в регенеративном продукте протекают с выделением тепла. Элементы теплогазораспределителя способствуют равномерному прогреванию гранул регенеративного продукта и отводят часть тепла к обечайке и дальше в окружающую среду.Chemical reactions in a regenerative product proceed with the release of heat. Elements of the heat and gas distributor contribute to uniform heating of the granules of the regenerative product and remove part of the heat to the shell and further to the environment.

При выдохе газо-воздушная смесь поступает через патрубок вдоха-выдоха в верхнюю полость, через фильтр и верхнюю перфорированную диафрагму (перегородку) поступает в объем регенеративного продукта, где очищается от диоксида углерода и обогащается кислородом. Дальше, газо-воздушная смесь через нижнюю перфорированную диаграмму (перегородку) поступает в нижнюю полость патрона и через центральный канал - в полость дыхательного мешка.During exhalation, the gas-air mixture enters through the pipe of inspiration-expiration into the upper cavity, through the filter and the upper perforated diaphragm (septum) enters the volume of the regenerative product, where it is purified from carbon dioxide and enriched with oxygen. Further, the gas-air mixture through the lower perforated diagram (septum) enters the lower cavity of the cartridge and through the central channel into the cavity of the respiratory bag.

При вдохе газо-воздушная смесь протекает в обратном направлении, то есть из дыхательного мешка через центральный канал поступает в нижнюю полость патрона, а затем через нижнюю перфорированную диафрагму в объем регенеративного продукта, где дополнительно очищается от диоксида углерода и обогащается кислородом, и, дальше, через верхнюю перфорированную диафрагму, фильтрующий элемент, верхнюю полость патрона, патрубок вдоха-выдоха и гофрированную трубку подается в дыхательные пути человека.When inhaling, the gas-air mixture flows in the opposite direction, that is, from the breathing bag through the central channel enters the lower cavity of the cartridge, and then through the lower perforated diaphragm into the volume of the regenerative product, where it is further purified from carbon dioxide and enriched with oxygen, and, further, through the upper perforated diaphragm, the filter element, the upper cavity of the cartridge, the inspiratory-expiration pipe and the corrugated tube are fed into the human respiratory tract.

Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются: регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, включающий цилиндрическую обечайку, торцы которой перекрыты верхней и нижней торцевыми крышками, верхнюю и нижнюю перфорированные диафрагмы, расположенные под торцевыми крышками с возможностью образования верхней и нижней полостей патрона соответственно под верхней и нижней торцевыми крышками, патрубок вдоха-выдоха, патрубок дыхательного мешка, закрепленные на верхней торцевой крышке и соединенные с одной из указанных полостей патрона, регенеративный продукт, размещенный в обечайке в пространстве, ограниченном верхней и нижней перфорированными диафрагмами, теплогазораспределитель, размещенный в объеме регенеративного продукта, и выполненный в виде комплекта одинаковых фигурных элементов, установленных вдоль продольной оси обечайки взаимно противоположно без совпадения контуров соседних элементов, пусковое устройство, закрепленное на верхней торцевой крышке.Common features of the prototype and the claimed solution are: a regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus, including a cylindrical shell, the ends of which are overlapped by the upper and lower end caps, the upper and lower perforated diaphragms located under the end caps with the possibility of forming the upper and lower cavities of the cartridge, respectively, under the upper and lower end caps, inhalation-exhalation pipe, breathing bag pipe, mounted on the upper end cap and connected to one of the decree cavity of the cartridge, a regenerative product located in the shell in the space bounded by the upper and lower perforated diaphragms, a gas and gas distributor placed in the volume of the regenerative product, and made in the form of a set of identical curly elements installed along the longitudinal axis of the shell mutually opposite without coincidence of the contours of neighboring elements, a starter mounted on the upper end cap.

Выполнение элементов теплогазораспределителя в виде металлической полосы с прикрепленными к ней контактной сваркой ребрами усложняет технологию изготовления изделия, так как требует предварительного изготовления металлической полос и ребер с последующим их соединением контактной сваркой с образованием элементов теплогазораспределителя.The implementation of the elements of the heat and gas distributor in the form of a metal strip with ribs attached to it by contact welding complicates the manufacturing technology of the product, since it requires the preliminary manufacture of metal strips and ribs with their subsequent connection by contact welding to form the elements of the heat and gas distributor.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования регенеративного патрона изолирующего дыхательного аппарата, в котором за счет конструктивных особенностей, повышается технологичность изделия без снижения его эксплуатационных характеристик.The utility model is based on the task of improving the regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus, in which, due to design features, the manufacturability of the product is increased without reducing its operational characteristics.

Поставленная задача решается тем, что в регенеративном патроне изолирующего дыхательного аппарата, включающем цилиндрическую обечайку, торцы которой перекрыты верхней и нижней торцевыми крышками, верхнюю и нижнюю перфорированные диафрагмы, расположенные под торцевыми крышками с возможностью образованием верхней и нижней полостей патрона соответственно под верхней и нижней торцевыми крышками, патрубок вдоха-выдоха, патрубок дыхательного мешка, закрепленные на верхней торцевой крышке и соединенные с одной из указанных полостей патрона, регенеративный продукт, размещенный в обечайке в пространстве, ограниченном верхней и нижней перфорированными диафрагмами, теплогазораспределитель, размещенный в объеме регенеративного продукта, и выполненный в виде комплекта одинаковых фигурных элементов, установленных вдоль продольной оси обечайки взаимно противоположно без совпадения контуров соседних элементов, пусковое устройство, закрепленное на верхней торцевой крышке, в соответствии с полезной моделью, каждый из фигурных элементов теплогазораспределителя выполнен из сплошной металлической полосы, выгнутой вдоль продольной оси в виде зигзага и установленной в обечайке с возможностью контакта вершин углов зигзага с обечайкой.The problem is solved in that in the regenerative cartridge of the insulating breathing apparatus, including a cylindrical shell, the ends of which are overlapped by the upper and lower end caps, the upper and lower perforated diaphragms located under the end caps with the possibility of forming the upper and lower cavity cavities, respectively, under the upper and lower end caps lids, inhalation-exhalation pipe, breathing bag pipe, mounted on the upper end cover and connected to one of the indicated cavities of the patro on, a regenerative product placed in the shell in the space bounded by the upper and lower perforated diaphragms, a heat and gas distributor placed in the volume of the regenerative product, and made in the form of a set of identical curly elements installed along the longitudinal axis of the shell are mutually opposite without coincidence of the contours of neighboring elements, starting device mounted on the upper end cover, in accordance with the utility model, each of the shaped elements of the heat and gas distributor is made of a flat metal strip curved along the longitudinal axis in the form of a zigzag and installed in the shell with the possibility of contact of the vertices of the corners of the zigzag with the shell.

Указанные признаки являются существенными признаками полезной модели.These features are essential features of a utility model.

Вершины углов зигзага металлической полосы могут быть выполнены острыми или скругленными.The vertices of the zigzag corners of the metal strip can be made sharp or rounded.

Целесообразно металлическую полосу соединить с обечайкой в вершинах углов зигзага контактной сваркой.It is advisable to connect the metal strip to the shell at the vertices of the zigzag angles by contact welding.

Ширину металлической полосы целесообразно выбрать по зависимости: A=(3-6)B, где: А - ширина металлической полосы, мм, В - размер гранул регенеративного продукта, мм.It is advisable to choose the width of the metal strip according to: A = (3-6) B, where: A is the width of the metal strip, mm, B is the size of the granules of the regenerative product, mm.

Металлическую полосу целесообразно выполнить из упругой стали.The metal strip is expediently made of elastic steel.

Металлическую полосу целесообразно выполнить с покрытием из теплопроводного металла.It is advisable to perform a metal strip with a coating of heat-conducting metal.

Для очистки газо-воздушной смеси от аэрозолей целесообразно на верхней перфорированной диафрагме установить фильтрующий элемент.To clean the gas-air mixture from aerosols, it is advisable to install a filter element on the upper perforated diaphragm.

Существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с достигаемым результатом.The essential features of the utility model are in a causal relationship with the result achieved.

Так, отличительные признаки полезной модели (каждый из фигурных элементов теплогазораспределителя выполнен из сплошной металлической полосы, выгнутой вдоль продольной оси в виде зигзага и установленной в обечайке с возможностью контакта вершин углов зигзага с обечайкой) в совокупности с существенными признаками, общими с прототипом, обеспечивают повышение технологичности изделия без снижения его эксплуатационных характеристик.Thus, the distinctive features of the utility model (each of the shaped elements of the heat and gas distributor is made of a solid metal strip curved along the longitudinal axis in the form of a zigzag and installed in the shell with the possibility of contacting the vertices of the zigzag angles with the shell), together with the essential features common with the prototype, provide an increase manufacturability of the product without reducing its operational characteristics.

Это объясняется следующим.This is explained by the following.

Выполнение каждого из фигурных элементов теплогазораспределителя из сплошной металлической полосы, выгнутой вдоль продольной оси в виде зигзага, позволяет изготовлять указанные фигурные элементы за один технологический передел - штампованием сплошной металлической полосы с получением готовой детали - фигурного элемента теплогазораспределителя. В соответствии с прототипом изготовление фигурных элементов теплогазораспределителя требует штамповки отдельных деталей полосы и ребер со следующим их соединением сваркой в единую конструкцию - фигурный элемент теплогазораспределителя в виде полосы с разновеликими ребрами. То есть, заявляемое решение обеспечивает повышение технологичности изделия. При этом эксплуатационные характеристики регенеративного патрона не ухудшаются.The execution of each of the figured elements of the heat and gas distributor from a solid metal strip, curved along the longitudinal axis in the form of a zigzag, allows us to produce these figured elements in one technological redistribution - by stamping a solid metal strip to obtain a finished part - a figured element of the heat and gas distributor. In accordance with the prototype, the manufacture of shaped elements of a heat and gas distributor requires stamping of individual parts of the strip and ribs with their next connection by welding into a single structure - a shaped element of the heat and gas distributor in the form of a strip with different-sized ribs. That is, the claimed solution provides an increase in the manufacturability of the product. At the same time, the operational characteristics of the regenerative cartridge do not deteriorate.

Скругленные вершины углов зигзага увеличивают площадь контакта металлической полосы, как элемента теплогазораспределителя, с обечайкой, что повышает эффективность теплопередачи от теплогазораспределителя к обечайке.The rounded vertices of the zigzag angles increase the contact area of the metal strip, as an element of the heat and gas distributor, with the shell, which increases the efficiency of heat transfer from the heat and gas distributor to the shell.

Соединение контактной сваркой металлической полосы с обечайкой в вершинах углов зигзага обеспечивает надежный тепловой контакт металлической полосы с обечайкой.The contact welding connection of the metal strip with the shell at the vertices of the zigzag angles ensures reliable thermal contact of the metal strip with the shell.

Указанная зависимость ширины металлической полосы от размера гранул регенеративного продукта предотвращает образование длинных каналов между гранулами регенеративного продукта и плоскостями металлической полосы, что предупреждает протекание газо-воздушной смеси вдоль плоскостей металлических полос в обход регенеративного продукта.The indicated dependence of the width of the metal strip on the size of the granules of the regenerative product prevents the formation of long channels between the granules of the regenerative product and the planes of the metal strip, which prevents the flow of gas-air mixture along the planes of the metal strips bypassing the regenerative product.

Выполнение металлической полосы из упругой стали позволяет при сборке патрона устанавливать фигурные элементы теплогазораспределителя в обечайку в сжатом состоянии, которые при раскрытии в результате упругих свойств прижимаются вершинами углов зигзага к внутренней поверхности обечайки. Это упрощает сборку регенеративного патрона.The implementation of the metal strip of elastic steel allows the assembly of the cartridge to install curly elements of the heat and gas distributor into the shell in a compressed state, which, when opened as a result of elastic properties, are pressed by the vertices of the zigzag angles to the inner surface of the shell. This simplifies the assembly of the regenerative cartridge.

Выполнение металлической полосы с покрытием из теплопроводного металла повышает эффективность отведения тепла за границы патрона.The implementation of a metal strip coated with a heat-conducting metal increases the efficiency of heat dissipation beyond the boundaries of the cartridge.

Ниже приводится подробное описание заявляемого регенеративного патрона изолирующего дыхательного аппарата со ссылками на чертежи, на которых показано:The following is a detailed description of the inventive regenerative cartridge insulating breathing apparatus with reference to the drawings, which show:

Фиг.1 - Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, продольный разрез.Figure 1 - Regenerative cartridge insulating breathing apparatus, a longitudinal section.

Фиг.2 - Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, разрез А-А на фиг.1, фигурный элемент теплогазораспределителя выполнен с острыми вершинами углов зигзага.Figure 2 - Regenerative cartridge insulating breathing apparatus, section aa in figure 1, the shaped element of the gas distributor is made with sharp vertices of the zigzag angles.

Фиг.3 - Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, разрез А-А на фиг.1, фигурный элемент теплогазораспределителя выполнен со скругленными вершинами углов зигзага.Figure 3 - Regenerative cartridge insulating breathing apparatus, section aa in figure 1, the figured element of the gas distributor is made with rounded vertices of the zigzag corners.

Фиг.4 - Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, фигурный элемент теплогазораспределителя, вид сбоку.Figure 4 - Regenerative cartridge insulating breathing apparatus, a shaped element of a gas distributor, side view.

Фиг.5 - Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, сечение Б-Б на фиг.4 для фигурного элемента теплогазораспределителя с острыми вершинами углов зигзага.Figure 5 - Regenerative cartridge insulating breathing apparatus, section bB in figure 4 for the figured element of the gas distributor with sharp vertices of the zigzag angles.

Фиг.6 - Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата, сечение Б-Б на фиг.4 для фигурного элемента теплогазораспределителя со скругленными вершинами углов зигзага.6 - Regenerative cartridge insulating breathing apparatus, section bB in figure 4 for the figured element of the gas distributor with rounded vertices of the zigzag angles.

Регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата включает цилиндрическую обечайку 1, имеющую овальную форму в поперечном сечении. Торцы обечайки 1 перекрыты верхней 2 и нижней 3 торцевыми крышками. Под верхней 2 и нижней 3 торцевыми крышками установлены, соответственно, верхняя 4 и нижняя 5 перфорированные диафрагмы с возможностью образованием верхней 6 и нижней 7 полостей патрона. На верхней торцевой крышке 2 закреплены патрубок вдоха-выдоха 8, патрубок дыхательного мешка 9 и пусковое устройство 10. Патрубок вдоха-выдоха 8 соединен непосредственно с верхней 6 полостью патрона. Патрубок дыхательного мешка 9 соединен с нижней 7 полостью патрона через центральный канал 11, выполненный в виде трубки 12, установленной вдоль продольной оси 13 обечайки 1. Патрубок вдоха-выдоха 8 предназначен для присоединения гофрированной трубки с лицевой частью в виде загубника с носовым зажимом (не показаны). Патрубок дыхательного мешка 9 предназначен для присоединения дыхательного мешка (не показан). Пусковое устройство 10 в своем составе имеет пусковой брикет, ампулу с инициирующей жидкостью и механизм разрушения ампулы (не показаны). На верхней перфорированной диафрагме 4 закреплен фильтрующий элемент 14 для очистки газо-воздушной смеси от аэрозолей.The regenerative cartridge of the insulating breathing apparatus includes a cylindrical shell 1 having an oval shape in cross section. The ends of the shell 1 are blocked by the upper 2 and lower 3 end caps. Under the upper 2 and lower 3 end caps installed, respectively, the upper 4 and lower 5 perforated diaphragms with the possibility of the formation of the upper 6 and lower 7 cavities of the cartridge. On the upper end cover 2 there is fixed a pipe for inspiration-expiration 8, a pipe for the breathing bag 9 and a starting device 10. The pipe for inspiration-expiration 8 is connected directly to the upper 6 cavity of the cartridge. The nozzle of the breathing bag 9 is connected to the lower 7 cavity of the cartridge through the central channel 11, made in the form of a tube 12 mounted along the longitudinal axis 13 of the shell 1. The inspiratory-expiration nozzle 8 is designed to connect the corrugated tube with the front part in the form of a mouthpiece with a nose clip (not shown). The nozzle of the breathing bag 9 is designed to connect a breathing bag (not shown). The starting device 10 includes a starting briquette, an ampoule with an initiating liquid, and an ampoule destruction mechanism (not shown). A filter element 14 is mounted on the upper perforated diaphragm 4 for cleaning aerosols from the gas-air mixture.

В обечайке 1 в пространстве, ограниченном верхней 4 и нижней 5 перфорированными диафрагмами, размещен гранулированный регенеративный продукт 15 с химически связанным кислородом. Нижняя перфорированная диафрагма 5, подпружинена со стороны нижней торцевой крышки 3 пружинами 16, что обеспечивает постоянное сжатие регенеративного продукта 15 и предупреждает образование раковин и полостей в объеме регенеративного продукта 15 при его усадке в процессе эксплуатации патрона, через которые возможно протекание газо-воздушной смеси в обход регенеративного продукта 15 (фиг.1-3).In the shell 1 in the space bounded by the upper 4 and lower 5 perforated diaphragms placed granular regenerative product 15 with chemically bound oxygen. The lower perforated diaphragm 5 is spring-loaded from the side of the lower end cover 3 by springs 16, which ensures constant compression of the regenerative product 15 and prevents the formation of shells and cavities in the volume of the regenerative product 15 when it shrinks during the operation of the cartridge, through which the gas-air mixture can flow into bypassing the regenerative product 15 (Fig.1-3).

В объеме регенеративного продукта 15 размещен теплогазораспределитель, выполненный в виде комплекта одинаковых фигурных элементов 17, последовательно установленных вдоль продольной оси 13 обечайки 1 взаимно противоположно без совпадения контуров соседних фигурных элементов 17. То есть каждый фигурный элемент 17 повернут вдоль его продольной оси на 180 градусов относительно соседних фигурных элементов 17, что исключает совпадение контуров соседних фигурных элементов 17. Каждый из фигурных элементов 17 теплогазораспределителя выполнен из сплошной металлической полосы 18, выгнутой вдоль продольной оси в виде зигзага и установленной в обечайке 1 с возможностью контакта вершинами 19 углов зигзага с обечайкой 1.In the volume of the regenerative product 15, a heat and gas distributor is placed, made in the form of a set of identical curly elements 17, sequentially installed along the longitudinal axis 13 of the shell 1 mutually opposite without the contours of adjacent curly elements 17. That is, each curly element 17 is rotated 180 degrees relative to its longitudinal axis adjacent curly elements 17, which eliminates the coincidence of the contours of adjacent curly elements 17. Each of the curly elements 17 of the heat and gas distributor is made of all a metal strip 18, curved along the longitudinal axis in the form of a zigzag and installed in the shell 1 with the possibility of contact by the peaks 19 of the corners of the zigzag with the shell 1.

Вершины 19 углов зигзага могут быть острыми или скругленными (фиг.4-6). Скругленные вершины 19 углов зигзага увеличивают площадь контакта металлической полосы 18, как элемента теплогазораспределителя, с обечайкой 1, что повышает эффективность теплопередачи от теплогазораспределителя к обечайке 1 и дальше за границы патрона. Металлическая полоса 18 соединена с обечайкой 1 контактной сваркой 20 в вершинах 19 углов зигзага, что обеспечивает надежный тепловой контакт металлической полосы 18 с обечайкой 1. Ширина металлической полосы 18 выбрана по зависимости: A=(3-6)B, где: A - ширина металлической полосы 18, мм, B - размер гранул регенеративного продукта, мм Указанная зависимость обеспечивает уменьшение длины каналов между гранулами регенеративного продукта 15 и плоскостями металлической полосы 18 и предупреждает протекание газо-воздушной смеси вдоль плоскостей металлической полосы 18 в обход регенеративного продукта 15. Металлическая полоса 18 выполнена из упругой стали, что позволяет при сборнике патрона устанавливать металлические полосы 18 в обечайку 1 в сжатом состоянии, которые при раскрытии в результате упругих свойств плотно прижимаются вершинами 19 углов зигзага к внутренней поверхности обечайки 1. Металлическая полоса 18 может иметь покрытие из теплопроводного металла, например гальваническое покрытие из меди.The vertices 19 of the zigzag angles can be sharp or rounded (Figs. 4-6). The rounded peaks 19 of the zigzag angles increase the contact area of the metal strip 18, as an element of the heat and gas distributor, with the shell 1, which increases the efficiency of heat transfer from the heat and gas distributor to the shell 1 and further beyond the borders of the cartridge. The metal strip 18 is connected to the shell 1 by contact welding 20 at the vertices 19 of the zigzag angles, which ensures reliable thermal contact of the metal strip 18 with the shell 1. The width of the metal strip 18 is selected according to: A = (3-6) B, where: A is the width metal strip 18, mm, B is the size of the granules of the regenerative product, mm The specified dependence reduces the length of the channels between the granules of the regenerative product 15 and the planes of the metal strip 18 and prevents the flow of gas-air mixture along the planes of the metal oh strip 18 bypassing the regenerative product 15. The metal strip 18 is made of elastic steel, which allows the cartridge collector to install metal strips 18 in the shell 1 in a compressed state, which when opened as a result of elastic properties are tightly pressed by the vertices 19 of the zigzag angles to the inner surface of the shell 1. The metal strip 18 may have a coating of a heat-conducting metal, for example a galvanic coating of copper.

Регенеративный патрон в составе изолирующего дыхательного аппарата работает следующим образом.Regenerative cartridge as part of an insulating breathing apparatus works as follows.

Во время выдоха газо-воздушная смесь с большим содержанием диоксида углерода через патрубок вдоха-выдоха 8 поступает в верхнюю полость 6, проходит через фильтр 14, верхнюю перфорированную диафрагму 4 и поступает в объем регенеративного продукта 15, в котором протекают реакции поглощения диоксида углерода и выделения кислорода. Фигурные элементы 17 теплогазораспределителя способствуют равномерному распределению тепла в объеме регенеративного продукта 15, предупреждают возникновение локальных высокотемпературных зон, отводят тепло к обечайке 1 и дальше в окружающую среду. Дальше газо-воздушная смесь проходит через нижнюю перфорированную диафрагму 5 и поступает в нижнюю полость 7. Из нижней полости 7 газо-воздушная смесь через центральный канал 11 поступает к патрубку 9 дыхательного мешка.During exhalation, a gas-air mixture with a high content of carbon dioxide through the inhalation-exhalation pipe 8 enters the upper cavity 6, passes through the filter 14, the upper perforated diaphragm 4 and enters the volume of the regenerative product 15, in which carbon dioxide absorption and emission reactions take place oxygen. The shaped elements 17 of the heat and gas distributor contribute to a uniform distribution of heat in the volume of the regenerative product 15, prevent the occurrence of local high-temperature zones, remove heat to the shell 1 and further into the environment. Further, the gas-air mixture passes through the lower perforated diaphragm 5 and enters the lower cavity 7. From the lower cavity 7, the gas-air mixture through the central channel 11 enters the pipe 9 of the breathing bag.

Во время вдоха газо-воздушная смесь, в которой уже прошли реакции регенерации, поступает из дыхательного мешка в обратном направлении, то есть в направлении «патрубок дыхательного мешка 9 - центральный канал 11 - нижняя полость 7 - нижняя перфорированная диафрагма 5 - объем регенеративного продукта 15 - верхняя перфорированная диафрагма 4 - фильтр 14 - верхняя полость 6 - патрубок вдоха-выдоха 8».During inspiration, the gas-air mixture in which the regeneration reactions have already taken place, flows from the breathing bag in the opposite direction, that is, in the direction “the pipe of the breathing bag 9 - the central channel 11 - the lower cavity 7 - the lower perforated diaphragm 5 - the volume of the regenerative product 15 - upper perforated diaphragm 4 - filter 14 - upper cavity 6 - pipe inhalation-exhalation 8 ".

При этом газо-воздущная смесь дополнительно поддается регенерации в объеме регенеративного продукта 15.In this case, the gas-air mixture additionally lends itself to regeneration in the volume of the regenerative product 15.

Таким образом, в регенеративном патроне реализована «маятниковая» схема движения газо-воздушной смеси, в которой за один цикл «вдох-выдох» газо-воздушная смесь два раза проходит через объем регенеративного продукта 15, что повышает степень регенерации газо-воздушной смеси при тех же характеристиках регенеративного патрона.Thus, the “pendulum” scheme of movement of the gas-air mixture is implemented in the regenerative cartridge, in which the gas-air mixture passes through the volume of the regenerative product 15 twice in one “inhale-exhale” cycle, which increases the degree of regeneration of the gas-air mixture at the same characteristics of the regenerative cartridge.

Сборку регенеративного патрона выполняют следующим образом.The assembly of the regenerative cartridge is as follows.

В верхнюю торцевую крышку 2 устанавливают верхнюю перфорированную диафрагму 4 и фильтр 14 с элементами их крепления. Закрепляют трубку 12, образующую центральный канал 11. Крышку 2 соединяют с обечайкой 1 контактной сваркой. В обечайку 1 последовательно устанавливают фигурные элементы 17. Фигурные элементы 17 устанавливают взаимно противоположно без совпадения контуров соседних фигурных элементов 17. То есть каждый фигурный элемент 17 поворачивают вдоль его продольной оси на 180 градусов относительно соседнего фигурного элемента 17, что исключает совпадение контуров соседних фигурных элементов 17. Фигурные элементы 17 соединяют с обечайкой 1 контактной сваркой 20 в вершинах 19 углов зигзага. Далее, в полость обечайки 1 засыпают регенеративный продукт 15 и уплотняют его на вибраторе. В обечайке 1 размещают нижнюю перфорированную диафрагму 5, устанавливают нижнюю торцевую крышку 3, сжимая пружины 16, и соединяют нижнюю торцевую крышку 3 с обечайкой 1 контактной сваркой. Регенеративный патрон готов к использованию.The upper perforated diaphragm 4 and the filter 14 with their fastening elements are installed in the upper end cover 2. Fix the tube 12 forming the Central channel 11. The cover 2 is connected to the shell 1 by contact welding. The curly elements 17 are sequentially installed in the casing 1. The curly elements 17 are set mutually opposite without coincidence of the contours of adjacent curly elements 17. That is, each curly element 17 is rotated along its longitudinal axis 180 degrees relative to the adjacent curly element 17, which eliminates the coincidence of the contours of adjacent curly elements 17. Figured elements 17 are connected to the shell 1 by contact welding 20 at the vertices 19 of the zigzag corners. Next, in the cavity of the shell 1, the regenerative product 15 is poured and compacted on a vibrator. In the casing 1, the lower perforated diaphragm 5 is placed, the lower end cover 3 is installed, compressing the springs 16, and the lower end cover 3 is connected to the casing 1 by contact welding. The regenerative cartridge is ready to use.

Конструктивное выполнение заявляемого регенеративного патрона повышает технологичность изделия без снижения его эксплуатационных характеристик.The constructive implementation of the inventive regenerative cartridge increases the manufacturability of the product without reducing its operational characteristics.

Claims

1. The regenerative cartridge of the insulating breathing apparatus, including a cylindrical shell, the ends of which are blocked by the upper and lower end caps, the upper and lower perforated diaphragms located under the end caps with the possibility of forming the upper and lower cavity of the cartridge, respectively, under the upper and lower end caps, the inhalation pipe exhalation, the tube of the breathing bag, mounted on the upper end cap and connected to one of the specified cavities of the cartridge, a regenerative product, placed a shell in the space bounded by the upper and lower perforated diaphragms teplogazoraspredelitel disposed in the volume of the regenerative product, and configured as a set of identical shaped elements mounted along the longitudinal axis of the sleeve are mutually oppositely without coincidence circuits of adjacent elements starting device mounted on the upper end cap,

characterized in

that each of the shaped elements of the heat and gas distributor is made of a continuous metal strip curved along the longitudinal axis in the form of a zigzag and installed in the shell with the possibility of contact by the vertices of the corners of the zigzag with the shell.

2. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the vertices of the zigzag angles are made sharp or rounded.

3. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the metal strip is connected to the shell by contact welding at the vertices of the zigzag corners.

4. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the width of the metal strip is determined by the dependence A = (3-6) B,

where: A is the width of the metal strip, mm, B is the size of the granules of the regenerative product, mm.

5. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the metal strip is made of elastic steel.

6. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that the metal strip has a coating of heat-conducting metal.

7. The regenerative cartridge according to claim 1, characterized in that a filter element is fixed on the upper perforated diaphragm.