RU2042367C1

RU2042367C1 - Respirator for protecting respiratory organs

Info

Publication number: RU2042367C1
Application number: RU92000891A
Authority: RU
Inventors: Юрий Никифорович Элембаев; Михаил Михайлович Орешин; Карл Ефимович Зегер
Original assignee: Юрий Никифорович Элембаев; Михаил Михайлович Орешин; Карл Ефимович Зегер
Priority date: 1992-10-15
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1995-08-27

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has mask, air filter, fastening system, the filtering member of the air filter is made from porous cellular metal. EFFECT: reliable protection of respiratory organs. 2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для защиты от поражения пылью и другими высокодисперсными токсичными веществами органов дыхания человека и животных и может применяться в горнодобывающей промышленности, промышленности стройматериалов, пищевой, текстильной и других областях промышленности, где образуются пыль, каплеобразные и другие токсичные высокодисперсные вещества. The invention relates to apparatus for protection against dust and other highly dispersed toxic substances of the respiratory system of humans and animals and can be used in the mining industry, building materials industry, food, textile and other industries where dust, droplet-like and other toxic highly dispersed substances are formed.

В настоящее время для защиты органов дыхания от поражения пылью и другими высокодисперсными токсичными веществами применяются, например, повязки из фильтрующей ткани [1]
Однако они обладают ограниченной фильтрующей способностью и утрачивают свои свойства в процессе эксплуатации, в частности при деформации повязки.Currently, for the protection of respiratory organs from damage by dust and other highly dispersed toxic substances, for example, bandages from filter cloth are used [1]
However, they have limited filtering ability and lose their properties during operation, in particular when the bandage is deformed.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является респиратор, содержащий маску, воздушный фильтр, устройство для крепления на лице пользователя [2]
Однако он не обеспечивает комфортных условий для пользователя, поскольку создает повышенное сопротивление вдоху и выдоху, возрастающее во время эксплуатации при увлажнении фильтрующего элемента из волокнистого материала; способствует повышению температуры воздуха вблизи лица человека; препятствует речевому контакту между людьми.Closest to the technical nature of the proposed is a respirator containing a mask, an air filter, a device for mounting on the face of the user [2]
However, it does not provide comfortable conditions for the user, since it creates increased resistance to inhalation and exhalation, which increases during operation when the filter element of fibrous material is moistened; contributes to an increase in air temperature near the person's face; interferes with verbal contact between people.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных свойств респиратора путем повышения комфортности пребывания в нем пользователя. The purpose of the invention is the improvement of the operational properties of the respirator by increasing the comfort of the user.

Цель достигается тем, что в респираторе для защиты органов дыхания, содержащем маску, воздушный фильтр, устройство для крепления на лице пользователя, фильтрующий элемент воздушного фильтра выполнен из металла пористо-ячеистой структуры со сквозными порами диаметрами (0,5-5,0) ˙ 10^-3 м и удельной поверхностью 3-15 м²/г при мидельной площади (20-5) ˙10^-4 м² и толщине фильтрующего слоя (1-10) ˙10^-3 м.The goal is achieved in that in a respirator for respiratory protection containing a mask, an air filter, a device for attaching to the user's face, the filter element of the air filter is made of porous-cellular metal with through pores with diameters (0.5-5.0) ˙ 10 ^-3 m and a specific surface area of 3-15 m ² / g with a mid-size area (20-5) ˙ 10 ^-4 m ² and a filter layer thickness (1-10) ˙ 10 ^-3 m.

Преимущества предлагаемого изобретения заключаются в следующем:
воздух, вдыхаемый пользователем, ускоряется при вхождении в поры металла фильтрующего элемента, причем содержащиеся в нем твердые или каплеобразные частички тормозятся и агломерируются;
агломерированные частички осаждаются на внутренней поверхности пор металла, при указанной согласно изобретению величине его удельной поверхности осаждение происходит достаточно полно в течение длительного времени (часы);
воздух, выдыхаемый пользователем, частично продувает поры металла, что способствует поддержанию их стабильного аэродинамического сопротивления;
влага, содержащаяся в выдыхаемом воздухе, не впитывается поверхностью фильтрующего элемента, что способствует ее выходу из респиратора наружу и благоприятно влияет на атмосферу внутри него;
тепло, выделяемое пользователем, отводится из зоны дыхания металлическим фильтрующим элементом, выполняющим также функцию теплоотводящего радиатора, что способствует стабилизации температуры в зоне дыхания;
поскольку металлический фильтрующий элемент не деформируется в процессе работы, он не препятствует речевому контакту между пользователем и окружением.The advantages of the invention are as follows:
the air inhaled by the user is accelerated when the filter element enters the pores of the metal, and the solid or drop-like particles contained in it are inhibited and agglomerated;
agglomerated particles are deposited on the inner surface of the pores of the metal, with the value of its specific surface indicated according to the invention, the deposition occurs quite fully for a long time (hours);
air exhaled by the user partially blows out the pores of the metal, which helps to maintain their stable aerodynamic resistance;
moisture contained in exhaled air is not absorbed by the surface of the filter element, which contributes to its exit from the respirator to the outside and favorably affects the atmosphere inside it;
the heat generated by the user is removed from the breathing zone by a metal filter element, which also performs the function of a heat sink, which helps to stabilize the temperature in the breathing zone;
since the metal filter element does not deform during operation, it does not interfere with speech contact between the user and the environment.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить комфортность пребывания пользователя в респираторе, т.е. улучшить эксплуатационные свойства последнего. Thus, the present invention improves the comfort of the user in the respirator, i.e. improve the operational properties of the latter.

Отличительные признаки изобретения состоят в следующем:
фильтрующий элемент воздушного фильтра выполнен из металла пористо-ячеистой структуры;
со сквозными порами диаметром (0,5-5,0) ˙ 10^-3 м и удельной поверхностью 3-15 м²/г;
при мидельной площади (20-50)˙ 10^-4 м² и толщине фильтрующего слоя (1-10)˙ 10^-3 м.Distinctive features of the invention are as follows:
the filter element of the air filter is made of metal of a porous-cellular structure;
with through pores with a diameter of (0.5-5.0) ˙ 10 ^-3 m and a specific surface of 3-15 m ² / g;
with a midsection area (20-50) ˙ 10 ^-4 m ² and a filter layer thickness (1-10) ˙ 10 ^-3 m.

На фиг. 1 показан респиратор с низкой маской, вид спереди; на фиг. 2 респиратор с высокой маской, вид спереди. In FIG. 1 shows a respirator with a low mask, front view; in FIG. 2 respirator with a high mask, front view.

Респиратор содержит маску 1, воздушный фильтр 2, устройство 3 для крепления. Воздушный фильтр 2 снабжен фильтрующим элементом 4. The respirator contains a mask 1, an air filter 2, a device 3 for mounting. The air filter 2 is equipped with a filter element 4.

В тех случаях, когда необходимо защитить только органы дыхания, респиратор снабжается низкой маской, оканчивающейся уплотнительным поясом по линии "нос-щека-ухо", в тех же случаях, когда необходимо защитить глаза, респиратор снабжается высокой маской, оканчивающейся уплотнительным поясом по линии лба. В этом случае маска 1 выполняется из прозрачного материала. In cases where it is only necessary to protect the respiratory system, the respirator is equipped with a low mask ending in a sealing belt along the nose-cheek-ear line; in those cases when it is necessary to protect the eyes, the respirator is equipped with a high mask ending in a sealing belt along the forehead line . In this case, the mask 1 is made of a transparent material.

Респиратор работает следующим образом. The respirator operates as follows.

Респиратор крепится на голове пользователя с помощью устройства 3 для крепления так, чтобы маска 1 плотно прилегала по уплотнительному поясу к лицу пользователя. Запыленный воздух, вдыхаемый пользователем, предварительно проходит через поры фильтрующего элемента 4, причем содержащиеся в нем твердые частички (или капли) агломерируются и "прилипают" к внутренней поверхности пор. Из фильтрующего элемента 4 вдыхаемый воздух поступает в зону дыхания, образованную внутренней поверхностью маски 1 и поверхностью нижней части лица пользователя, и оттуда в органы дыхания пользователя. The respirator is mounted on the head of the user using the device 3 for mounting so that the mask 1 fits snugly along the sealing belt to the face of the user. Dusty air inhaled by the user first passes through the pores of the filter element 4, and the solid particles (or drops) contained therein are agglomerated and “stick” to the inner surface of the pores. From the filter element 4, the inhaled air enters the breathing zone formed by the inner surface of the mask 1 and the surface of the lower part of the user's face, and from there into the respiratory organs of the user.

Воздух, выдыхаемый пользователем, поступает из органов дыхания в зону дыхания и затем в поры фильтрующего элемента 4, захватывает прилипшие к их внутренней поверхности твердые частички и выносит их наружу, способствуя таким образом самоочистке внутренней поверхности фильтрующего элемента 4. The air exhaled by the user enters from the respiratory system into the breathing zone and then into the pores of the filter element 4, captures the solid particles adhering to their inner surface and carries them out, thereby facilitating self-cleaning of the inner surface of the filter element 4.

Периодически пользователь производит регенерацию фильтрующего элемента 4, для чего извлекает фильтрующий элемент 4 из фильтра 2 и обрабатывает его по одному из трех вариантов;
механически удаляет (сдувает, отряхивает) твердые частицы с поверхности фильтрующего элемента 4;
смывает твердые частицы с поверхности фильтрующего элемента 4 водой, который затем сушит;
подвергает фильтрующий элемент 4 высокотемпературной или огневой обработке, например, в случае сепарации на нем липких горючих веществ.Periodically, the user regenerates the filter element 4, for which it removes the filter element 4 from the filter 2 and processes it according to one of three options;
mechanically removes (blows off, shakes off) solid particles from the surface of the filter element 4;
removes solid particles from the surface of the filter element 4 with water, which then dries;
subjects the filter element 4 to high temperature or fire treatment, for example, in the case of separation of sticky combustible substances thereon.

Регенерированный фильтрующий элемент 4 устанавливается в рабочем положении в воздушном фильтре 2 и респиратор считается готовым к работе. The regenerated filter element 4 is installed in the working position in the air filter 2 and the respirator is considered ready for use.

В частном случае, особенно в респираторе с высокой маской 1 из прозрачного материала, могут быть установлены дополнительные воздушные фильтры 2 в верхней части маски 1 (фиг. 2). Это позволяет предотвратить запотевание внутренней поверхности маски 1 и улучшить вентиляцию зоны дыхания. In the particular case, especially in a respirator with a high mask 1 of transparent material, additional air filters 2 can be installed in the upper part of the mask 1 (Fig. 2). This prevents fogging of the inner surface of mask 1 and improves ventilation of the breathing zone.

Экономическая эффективность респиратора обусловлена его долговечностью и возможностью длительного применения, в десятки раз превышающего длительность применения респиратора по прототипу. The economic efficiency of the respirator is due to its durability and the possibility of long-term use, tens of times greater than the duration of use of the respirator according to the prototype.

Однако основной эффект от использования предлагаемого респиратора по сравнению с прототипом социальный и экологический, поскольку он не угнетает органов дыхания пользователя, обеспечивая в то же время их надежную защиту от твердых частиц и капель, находящихся в окружающей пользователя атмосфере. However, the main effect of the use of the proposed respirator in comparison with the prototype is social and environmental, since it does not inhibit the respiratory system of the user, while at the same time ensuring their reliable protection from solid particles and drops in the atmosphere surrounding the user.

Claims

RESPIRATOR FOR PROTECTION OF RESPIRATORY BODIES, comprising a mask, an air filter, an attachment device, characterized in that the filter element of the air filter is made of a porous-cellular metal metal with through pores with a diameter of (0.5-5.0) · 10 ^- ³ m, specific surface area (3-15) m ² / g with a mid-sectional area (20-100) · 10 ^- ⁴ m ² and a filter layer thickness (1-10) · 10 ^- ³ m.