RU157760U1 - Респиратор изолирующий регенеративный - Google Patents

Abstract

1. Респиратор изолирующий регенеративный, содержащий ранец со средствами его ношения, систему подачи воздуха, включающую средства подключения респиратора к органам дыхания пользователя, последовательно соединенные шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха, образующие замкнутый контур дыхания, и систему подачи кислорода, включающую баллон сжатого кислорода и блок распределения кислорода, вход которого соединен с баллоном сжатого кислорода, а выход - с полостью дыхательного мешка, а также средства контроля давления в системе подачи кислорода, отличающийся тем, что средства контроля давления в системе подачи кислорода включают звуковой сигнализатор виде газоструйного свистка, установленного в дыхательном мешке и соединенного с баллоном сжатого кислорода через автоматический клапан, выполненный с возможностью его открывания при снижении давления в баллоне ниже заданного уровня, и звуковой сигнализатор в виде голосовой язычковой планки, выполненной на запорном элементе автоматического клапана, установленного в контуре дыхания, соединенного с блоком распределения кислорода и выполненного с возможностью перекрытия контура дыхания при отсутствии или снижении давления в блоке распределения кислорода до заданного уровня.2. Респиратор по п. 1, отличающийся тем, что автоматический клапан звукового сигнализатора давления в блоке распределения кислорода установлен между дыхательным мешком и холодильником.

Description

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человека в непригодной для дыхания атмосфере, в частности, к изолирующим респираторам со сжатым кислородом, может быть использована в горнодобывающей промышленности при проведении спасательных работ при техногенных авариях и в других отраслях промышленности при чрезвычайных ситуациях, когда необходима защита органов дыхания от вредных веществ или при недостатке кислорода в окружающей атмосфере.

Известен изолирующий регенеративный респиратор Р-12 (http://5fan.ru/wievjob.php?id=129?4). Респиратор содержит ранец со средствами его ношения в виде двух плечевых ремней с эластичными подушками, лицевую часть в виде загубника с мундштучной коробкой, гофрированные дыхательные шланги с клапанами вдоха и выдоха, соединяющие мундштучную коробку с ранцем.

Ранец, служащий для размещения основных узлов и частей респиратора и предохранения их от механических повреждений, выполнен в виде полого корпуса с амортизаторами, прилегающими к спине пользователя, и крышки, перекрывающей полость корпуса.

В ранце размещены регенеративный патрон с сорбентом диоксида углерода, дыхательный мешок, холодильник и система подачи кислорода.

Последовательно соединенные мундштучная коробка, шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха образуют систему подачи воздуха (контур дыхания).

Система подачи кислорода, включает баллон сжатого кислорода с запорным вентилем, редуктор давления, мембранный легочный автомат, предохранительный клапан, устройство постоянной подачи кислорода с дозирующим отверстием, клапан аварийной подачи кислорода (байпас). Редуктор давления, легочный автомат, предохранительный клапан, устройство постоянной подачи кислорода, клапан аварийной подачи кислорода выполнены в виде моноблока, объединяющего указанные узлы.

Респиратор содержит средства контроля давления в системе подачи кислорода, а именно в баллоне сжатого кислорода, в виде манометра, соединенного с баллоном сжатого кислорода через капиллярную трубку.

Выдыхаемый воздух проходит через загубник, мундштучную коробку, шланг выдоха с клапаном выдоха, поступает в регенеративный патрон, в котором очищается от углекислого газа, и затем попадает в дыхательный мешок, где обогащается кислородом, непрерывно поступающим в дыхательный мешок из баллона.

При вдохе воздух, обогащенный кислородом, из дыхательного мешка, через холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха, мундштучную коробку и загубник попадает в легкие человека. Таким образом, движение воздуха осуществляется по замкнутому контуру и всегда в одном и том же направлении.

Аналогичную конструкцию имеет респиратор Р-30, конструктивные особенности которого позволяют уменьшить вес респиратора, повысить эффективность холодильника, обеспечить защиту глаз и лица пользователя. Средства контроля давления в системе подачи кислорода такие же, как и в респираторе Р-12 - контроль давления в баллоне сжатого кислорода с помощью манометра, соединенного с баллоном сжатого кислорода.

Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: респиратор изолирующий регенеративный, который содержит ранец со средствами его ношения, систему подачи воздуха, включающую средства подключения респиратора к органам дыхания пользователя, последовательно соединенные шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха, образующие замкнутый контур дыхания, и систему подачи кислорода, включающую баллон сжатого кислорода и блок распределения кислорода, вход которого соединен с баллоном сжатого кислорода, а выход с полостью дыхательного мешка, а также средства контроля давления в системе подачи кислорода.

Необходимость периодического визуального наблюдения за показаниями кислородного манометра в условиях аварийно-спасательных работ, выполняемых зачастую в экстремальных условиях, не гарантирует своевременный контроль и предупреждение пользования респиратором в нестандартном режиме его работы по субъективным причинам пользователя. Кроме того, контроль ограничен только наблюдением за давлением в баллоне сжатого кислорода. Все указанное снижает безопасность пользования респиратором.

В качестве прототипа выбран изолирующий регенеративный респиратор, известный по патенту Российской Федерации на полезную модель №109974, МПК A62B 7/02, дата подачи заявки 23.12.2010.

Изолирующий регенеративный респиратор содержит:

- ранец со средствами его ношения, который выполнен в виде жесткой оболочки со щитком из антистатического материала, не поддерживающего горение и имеющего поверхностное электрическое сопротивление не более 10⁹ Ом;

- систему подачи воздуха, которая включает лицевую часть, соединительную коробку, обеспечивающую возможность быстрого присоединения лицевой части как в виде панорамной маски, так и мундштучного устройства, последовательно соединенные шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон с химическим поглотителем диоксида углерода, дыхательный мешок, холодильник с охлаждающим элементом (брикетом водяного льда), шланг вдоха с клапаном вдоха, образующие замкнутый контур дыхания, в котором движение воздуха осуществляется по замкнутому контуру и всегда в одном и том же направлении;

- систему подачи кислорода, которая содержит баллон сжатого кислорода и блок распределения кислорода, включающий перекрывающий вентиль, редуктор давления, предохранительный клапан, легочный автомат, устройство постоянной подачи кислорода и клапан аварийной подачи кислорода (байпас);

- средства контроля давления в системе подачи кислорода, выполненные в виде кислородного манометра, соединенного с баллоном сжатого кислорода через капиллярную трубку.

Респиратор работает следующим образом. В рабочем состоянии респиратор располагается на спине человека. Основные составные части респиратора (за исключением гофрированных шлангов, лицевой части, распределительной коробки и кислородного манометра) расположены в жестком ранце и закрыты щитком.

Выдыхаемый человеком воздух, насыщенный диоксидом углерода, через лицевую часть, соединительную коробку, шланг выдоха, клапан выдоха поступает в, регенеративный патрон, в котором происходит поглощение диоксида углерода химическим поглотителем, воздух очищается от диоксида углерода нагревается, увлажняется и, далее, поступает в дыхательный мешок.

В дыхательном мешке воздух обогащается кислородом, который поступает в дыхательный мешок из баллона сжатого кислорода через блок распределения кислорода, который реализует автоматическое обеспечение дыхания человека кислородом при выполнении спасательных работ с разными энергозатратами, а также предотвращает снижение концентрации кислорода ниже допустимого уровня путем комбинированной подачи кислорода в систему подачи воздуха: через устройство постоянной подачи кислорода и в обход редуктора через клапан аварийной подачи кислорода (байпас), который открывается при нажатии соответствующей кнопки.

При вдохе воздух из дыхательного мешка через холодильник, клапан вдоха, шланг вдоха, соединительную коробку и лицевую часть поступает в легкие человека. Вдыхаемый воздух при движении через холодильник охлаждается за счет теплопередачи в окружающую среду через стенки холодильника, а также с помощью охлаждающего элемента (брикет водяного льда), обеспечивающего эффективное охлаждение вдыхаемого воздуха.

Движение воздуха при дыхании человека благодаря клапанам вдоха и выдоха происходит всегда в одном и том же направлении по замкнутому кругу. При выдохе открывается клапан выдоха, при вдохе - клапан выдоха.

Пользователь периодически наблюдает показания кислородного манометра, контролируя давление кислорода в баллоне сжатого кислорода, не допуская использование респиратора в опасном режиме, когда содержание кислорода в баллоне становится меньше установленного уровня.

Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются: респиратор изолирующий регенеративный, который содержит ранец со средствами его ношения, систему подачи воздуха, включающую средства подключения респиратора к органам дыхания пользователя, последовательно соединенные шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха, образующие замкнутый контур дыхания, и систему подачи кислорода, включающую баллон сжатого кислорода и блок распределения кислорода, вход которого соединен с баллоном сжатого кислорода, а выход с полостью дыхательного мешка, а также средства контроля давления в системе подачи кислорода.

Средства контроля давления в системе подачи кислорода, выполненные в виде кислородного манометра, соединенного с баллоном сжатого кислорода, не обеспечивают безопасность пользования респиратором в условиях аварийно-спасательных работ по следующим причинам:

- необходимость периодического визуального наблюдения за показаниями кислородного манометра в условиях аварийно-спасательных работ, выполняемых зачастую в экстремальных условиях, не гарантирует своевременный контроль и предупреждение пользования респиратором в нестандартном режиме его работы по субъективным причинам пользователя;

- отсутствие контроля и предупреждения нестандартных режимов давления в блоке распределения кислорода, например, при неоткрытом (случайно закрытом) запорном вентиле баллона сжатого кислорода.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствование респиратора изолирующего регенеративного, конструктивные особенности которого позволяют повысить безопасность пользования респиратором за счет автоматической звуковой сигнализации о критическом давлении в баллоне сжатого кислорода и в блоке распределения кислорода независимо от субъективных факторов пользователя.

Поставленная задача решается тем, что в респираторе изолирующем регенеративном, который содержит ранец со средствами его ношения, систему подачи воздуха, включающую средства подключения респиратора к органам дыхания пользователя и последовательно соединенные шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха, образующие замкнутый контур дыхания, и систему подачи кислорода, включающую баллон сжатого кислорода и блок распределения кислорода, вход которого соединен с баллоном сжатого кислорода, а выход с полостью дыхательного мешка, а также средства контроля давления в системе подачи кислорода, согласно полезной модели средства контроля давления в системе подачи кислорода включают звуковой сигнализатор виде газоструйного свистка, установленного в дыхательном мешке и соединенного с баллоном сжатого кислорода через автоматический клапан, выполненный с возможностью его открывания при снижении давления в баллоне ниже заданного уровня, и звуковой сигнализатор в виде голосовой язычковой планки, выполненной на запорном элементе автоматического клапана, установленного в контуре дыхания, соединенного с блоком распределения кислорода и выполненного с возможностью перекрытия контура дыхания при отсутствии или снижении давления в блоке распределения кислорода до заданного уровня.

Указанные признаки полезной модели являются необходимыми и достаточными для решения поставленной задачи, то есть являются существенными признаками полезной модели.

Обустройство респиратора изолирующего регенеративного средствами автоматического звукового оповещения пользователя о нестандартном (критическом) состоянии системы подачи кислорода (газоструйный свисток, оповещающий о снижении давления в баллоне сжатого кислорода ниже установленного уровня, голосовая язычковая планка, оповещающая об отсутствии давления или снижении давления в блоке распределения кислорода ниже установленного уровня) позволяет автоматически, независимо от субъективных факторов, оповещать пользователя о нестандартном состоянии системы подачи кислорода для принятия соответствующих мер, обеспечивающих безопасность пользователя. Различный характер звучания газоструйного свистка и голосовой язычковой планки позволяет пользователю определять в каком из узлов системы подачи кислорода возникла нестандартная ситуация для выполнения действий, предписанных для конкретной нестандартной ситуации. Кроме того, при срабатывании звукового сигнала давления в блоке распределения кислорода сопротивление дыханию увеличивается (при перекрытом контуре дыхания, когда поток воздуха проходит через голосовую язычковую планку, сопротивление потоку воздуха увеличивается), что служит дополнительным сигналом пользователю о нестандартной ситуации в блоке распределения кислорода. Все, указанное выше, позволяет повысить безопасность пользования респиратором в экстремальных условиях выполнения аварийно-спасательных работ.

Принципиально, автоматический клапан звукового сигнализатора давления в блоке распределения кислорода может быть установлен на любом участке контура дыхания. Целесообразно указанный клапан установить на участке между дыхательным мешком и холодильником. Указанное расположение клапана (в контуре дыхания на участке вдоха) выполнено с учетом физиологии дыхания человека - поток вдоха обеспечивается мышечным усилием грудной клетки и является более мощным, чем поток выдоха, который обеспечивается ниспаданием грудной клетки или воздействием диафрагмы. При этом обеспечивается достаточная слышимость звукового сигнала пользователем.

Ниже приводится описание заявляемого респиратора изолирующего регенеративного и его работы со ссылками на чертежи, на которых показано:

Фиг. 1 - Респиратор изолирующий регенеративный, схема респиратора.

Фиг. 2 - Респиратор изолирующий регенеративный, схема блока распределения кислорода.

Фиг. 3 - Респиратор изолирующий регенеративный, звуковой сигнализатор давления в баллоне сжатого кислорода.

Фиг. 4 - Респиратор изолирующий регенеративный, звуковой сигнализатор давления в блоке распределения кислорода.

Респиратор изолирующий регенеративный содержит ранец 1 со средствами его ношения 2, систему подачи воздуха, включающую средства подключения респиратора к органам дыхания пользователя, выполненные в виде изолирующей маски 3 и соединительной коробки 4, последовательно соединенные шланг выдоха 5 с клапаном выдоха 6, регенеративный патрон 7, дыхательный мешок 8, холодильник 9, шланг вдоха 10 с клапаном вдоха 11, образующие замкнутый контур дыхания, систему подачи кислорода, включающую баллон сжатого кислорода 12 и блок распределения кислорода 13, вход 14 которого соединен с баллоном сжатого кислорода 12, а выход 15 - с полостью дыхательного мешка 8, а также средства контроля давления в системе подачи кислорода.

Регенеративный патрон 7 заполнен химическим известковым поглотителем диоксида углерода (ХП-И).

Холодильник 9 выполнен с охлаждающим элементом (брикет водяного льда).

Блок распределения кислорода 13 включает перекрывающий вентиль 16, редуктор давления 17, предохранительный клапан 18, устройство постоянной подачи кислорода 19, легочный автомат 20 и клапан аварийной подачи кислорода (байпас) 21.

Средства контроля давления в системе подачи кислорода включают кислородный манометр 22, звуковой сигнализатор 23 давления в баллоне сжатого кислорода 12 и звуковой сигнализатор 24 давления в блоке распределения кислорода 13.

Кислородный манометр 22 соединен с баллоном сжатого кислорода 12 через капиллярную трубку 25.

Звуковой сигнализатор 23 давления в баллоне сжатого кислорода 12 выполнен в виде газоструйного свистка 26, установленного в дыхательном мешке 8 и соединенного с баллоном сжатого кислорода 12 через автоматический клапан 27, выполненный с возможностью его открывания при снижении давления в баллоне 12 до заданного уровня.

Звуковой сигнализатор 24 давления в блоке распределения кислорода 13 выполнен в виде голосовой язычковой планки 28 на запорном элементе 29 автоматического клапана 30, установленного в контуре дыхания, соединенного с блоком распределения кислорода 13 и выполненного с возможностью перекрытия контура дыхания при снижении давления в блоке распределения кислорода 13 до заданного уровня. Автоматический клапан 30 установлен между дыхательным мешком 8 и холодильником 9.

Респиратор работает следующим образом.

В рабочем состоянии ранец 1 респиратора располагается на спине человека-пользователя. Основные составные части респиратора (за исключением изолирующей маски 3, соединительной коробки 4, шлангов выдоха 5 и вдоха 10, кислородного манометра 22) расположены в ранце 1.

Выдыхаемый человеком воздух, насыщенный диоксидом углерода, через изолирующую маску 3, соединительную коробку 4, шланг выдоха 5, клапан выдоха 6 поступает в регенеративный патрон 7, в котором происходит поглощение диоксида углерода химическим поглотителем, воздух очищается от диоксида углерода, нагревается, увлажняется и, далее, поступает в дыхательный мешок 8.

В дыхательном мешке 8 воздух обогащается кислородом, который поступает в дыхательный мешок 8 из баллона сжатого кислорода 12 через блок распределения кислорода 13.

Блок распределения кислорода 13 реализует автоматическое обеспечение дыхания человека кислородом при выполнении спасательных работ с разными энергозатратами, а также предотвращает снижение концентрации кислорода ниже допустимого уровня путем комбинированной подачи кислорода в систему подачи воздуха: через устройство постоянной подачи кислорода 19 и в обход редуктора 17 через клапан 21 аварийной подачи кислорода (байпас), который открывается при нажатии соответствующей кнопки.

При вдохе воздух из дыхательного мешка 8 через холодильник 9, клапан вдоха 11, шланг вдоха 10, соединительную коробку 4, изолирующую маску 3 поступает в легкие человека. Вдыхаемый воздух при движении через холодильник 9 охлаждается за счет теплопередачи в окружающую среду через стенки холодильника 9, а также с помощью охлаждающего элемента (брикет водяного льда), обеспечивающего эффективное охлаждение вдыхаемого воздуха.

Движение воздуха при дыхании человека благодаря клапанам вдоха 11 и выдоха 6 происходит всегда в одном и том же направлении по замкнутому кругу. При выдохе открывается клапан выдоха 6 при закрытом клапане вдоха 11, при вдохе открывается клапан вдоха 11, клапан выдоха 6 закрыт.

В стандартном (нормальном) режиме работы респиратора кислород из баллоном сжатого кислорода 12 через устройство постоянной подачи кислорода 19 блока распределения кислорода 13 поступает в дыхательный мешок 8, обогащая дыхательную смесь кислородом. В зависимости от энергозатрат пользователя легочный автомат 20 корректирует подачу кислорода в дыхательный мешок 8. Этот процесс происходит в автоматическом режиме без участия пользователя. Пользователь имеет возможность контролировать содержание кислорода в баллоне сжатого кислорода 12, наблюдая за показаниями кислородного манометра 22.

При переходе респиратора в нестандартный режим работы (снижение давления в баллоне сжатого кислорода 12 или в блоке распределения кислорода 13 ниже предварительно установленных уровней давления) срабатывает звуковая сигнализация, предупреждающая пользователя о необходимости выполнения предусмотренных действий, обеспечивающих безопасность пользователя.

При снижении давления в баллоне сжатого кислорода 12 ниже заданного уровня срабатывает звуковой сигнализатор 23 давления в баллоне сжатого кислорода 12. Автоматический клапан 27 открывается. Поток кислорода из баллона сжатого кислорода 12 проходит через газоструйный свисток 26 в дыхательный мешок 8. Газоструйный свисток 26 выдает звуковой сигнал, предупреждающий пользователя о снижении давления в баллоне сжатого кислорода 12 ниже установленного уровня и необходимости выполнения действий, предусмотренных для такого случая.

При отсутствии давления или снижении давления в блоке распределения кислорода 13 ниже заданного уровня срабатывает звуковой сигнализатор 24. Контур дыхания перекрывается запорным элементом 29 автоматического клапана 30. Поток дыхательной смеси протекает через голосовую язычковую планку 28, установленную на запорном элементе 29. При этом голосовая язычковая планка 28 генерирует предупредительный звуковой сигнал, сопротивление дыханию увеличивается. Звуковой сигнал голосовой язычковой планки 28 и повышение сопротивления дыханию предупреждают потребителя о нестандартном давлении в блоке распределения кислорода 13 и необходимости выполнения действий, предусмотренных для такого случая.

Claims (2)

1. Респиратор изолирующий регенеративный, содержащий ранец со средствами его ношения, систему подачи воздуха, включающую средства подключения респиратора к органам дыхания пользователя, последовательно соединенные шланг выдоха с клапаном выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, холодильник, шланг вдоха с клапаном вдоха, образующие замкнутый контур дыхания, и систему подачи кислорода, включающую баллон сжатого кислорода и блок распределения кислорода, вход которого соединен с баллоном сжатого кислорода, а выход - с полостью дыхательного мешка, а также средства контроля давления в системе подачи кислорода, отличающийся тем, что средства контроля давления в системе подачи кислорода включают звуковой сигнализатор виде газоструйного свистка, установленного в дыхательном мешке и соединенного с баллоном сжатого кислорода через автоматический клапан, выполненный с возможностью его открывания при снижении давления в баллоне ниже заданного уровня, и звуковой сигнализатор в виде голосовой язычковой планки, выполненной на запорном элементе автоматического клапана, установленного в контуре дыхания, соединенного с блоком распределения кислорода и выполненного с возможностью перекрытия контура дыхания при отсутствии или снижении давления в блоке распределения кислорода до заданного уровня.

2. Респиратор по п. 1, отличающийся тем, что автоматический клапан звукового сигнализатора давления в блоке распределения кислорода установлен между дыхательным мешком и холодильником.

Images