RU2076744C1 - "sigma" apparatus providing human breathing in emergencies - Google Patents
"sigma" apparatus providing human breathing in emergencies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076744C1 RU2076744C1 RU95116089A RU95116089A RU2076744C1 RU 2076744 C1 RU2076744 C1 RU 2076744C1 RU 95116089 A RU95116089 A RU 95116089A RU 95116089 A RU95116089 A RU 95116089A RU 2076744 C1 RU2076744 C1 RU 2076744C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- valve
- generator
- chlorate
- rods
- Prior art date
Links
Landscapes
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области кислородно-дыхательной аппаратуры, а именно, к устройствам обеспечения человека кислородом в аварийных ситуациях и защиты органов дыхания и глаз на период эвакуации из аварийного помещения. The invention relates to the field of oxygen-breathing apparatus, and in particular, to devices for providing a person with oxygen in emergency situations and to protect respiratory organs and eyes for the period of evacuation from an emergency room.
Известны различные устройства обеспечения дыхания человека в аварийных ситуациях (задымленного помещения, шахты, кабины самолета и др.), разделяющиеся на устройства вентилирующие и устройства изолирующие (1). There are various devices for ensuring human breathing in emergency situations (a smoky room, a mine, an airplane cockpit, etc.), which are divided into ventilation devices and isolating devices (1).
Недостатком вентилирующих устройств является неэффективное использование кислорода, что не позволяет создать легкие компактные устройства. The disadvantage of ventilation devices is the inefficient use of oxygen, which does not allow to create lightweight compact devices.
Известны различные изолирующие устройства, работающие по замкнутому циклу с удалением влаги и CO2 и с наиболее полным использованием кислорода, на основе запасов кислорода в баллонах в химически связанном виде (2).Various insulating devices are known that operate in a closed cycle with the removal of moisture and CO 2 and with the most complete use of oxygen, based on oxygen reserves in cylinders in a chemically bound form (2).
Недостатком этих систем являются:
большой вес и сложность (газообразный или жидкий кислород, короткоцикловые цеолиты), пожароопасность и попадание в дыхательные пути щелочи (надперикисные соединения), взрывоопасность и сложность (перекись водорода).The disadvantage of these systems are:
high weight and complexity (gaseous or liquid oxygen, short-cycle zeolites), fire hazard and alkali getting into the respiratory tract (superperoxide compounds), explosiveness and complexity (hydrogen peroxide).
Все эти системы характеризуются невозможностью многолетнего хранения без эксплуатационных затрат. All these systems are characterized by the impossibility of long-term storage without operating costs.
Известны аппараты для дыхания человека, включающие маску с дыхательным клапаном, соединенную с легочным мешком, связанным через регенерирующие клапаны с поглотителем углекислоты и с генератором кислорода, работающим на основе алкалоидов металлов (хлоратов, перхлоратов) (3). Known devices for human breathing, including a mask with a breathing valve connected to a lung bag connected through regenerative valves to a carbon dioxide absorber and to an oxygen generator based on metal alkaloids (chlorates, perchlorates) (3).
Однако их использование имеет следующие недостатки: большая скорость горения (до 10 мм/мин.), что затрудняет создание устройств индивидуального пользования, трудности обеспечения теплового режима, потери азота при выравнивании давления. However, their use has the following disadvantages: a high burning rate (up to 10 mm / min.), Which makes it difficult to create devices for individual use, difficulties in ensuring the thermal regime, nitrogen loss during pressure equalization.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы аппарата и возможность перехода от групповых к надежным индивидуальным устройствам длительного действия, удобным и безопасным при эксплуатации в условиях аварийных ситуаций, а также обеспечение многолетнего безопасного хранения без эксплуатационных затрат при постоянной готовности к работе. The objective of the invention is to increase the efficiency of the apparatus and the ability to switch from group to reliable individual long-acting devices, convenient and safe when operating in emergency situations, as well as providing long-term safe storage without operating costs at constant readiness for work.
Поставленная задача решается за счет того, что генератор кислорода содержит выделяющие кислород при запуске генератора в присутствии хлористого кобальта хлоратные стержни, связанные между собой реакционными перемычками и теплоизолированные друг от друга крупнозернистым прокаленным песком, а поглотитель углекислоты выполнен в виде коаксиального цилиндра, на периферии которого размещен известковый поглотитель с образованием в центре цилиндра внутренней трубки для прохода вдыхаемой смеси и выдыхаемого воздуха причем на внутренней трубке со стороны маски установлен обратный клапан, а со стороны легочного мешка противопыльный тканевый фильтр, при этом легочный мешок со стороны генератора кислорода снабжен соплом Лаваля, совмещенным с приводным клапаном выравнивания давления, а привод клапана давления выполнен в виде тросика, проходящего через критическое сечение сопла и полость легочного мешка и закрепленного одним концом на клапане, а другим на легочном мешке со стороны противоположной клапану, при этом генератор кислорода снабжен устройством для запуска хлоратных стержней, состоящим из вольфрамового нагревателя, погруженного в порошок из хлората натрия, магния и алюминия, и источника питания, причем аппарат снабжен фонарем, связанным с источником питания устройства для запуска генератора кислорода. The problem is solved due to the fact that the oxygen generator contains oxygen emitting when the generator is started in the presence of cobalt chloride, chlorate rods, interconnected by reaction jumpers and insulated from each other by coarse-grained calcined sand, and the carbon dioxide absorber is made in the form of a coaxial cylinder, on the periphery of which lime scavenger with the formation in the center of the cylinder of the inner tube for the passage of the inhaled mixture and exhaled air, and on the inner t On the side of the mask there is a non-return valve installed, and on the side of the lung bag an anti-dust fabric filter, while the lung bag on the side of the oxygen generator is equipped with a Laval nozzle combined with a pressure balancing drive valve, and the pressure valve drive is made in the form of a cable passing through the nozzle critical section and the cavity of the lung bag and fixed at one end to the valve and the other to the lung bag from the side opposite the valve, while the oxygen generator is equipped with a device for starting chlorate rods, consisting of a tungsten heater, immersed in powder from sodium chlorate, magnesium and aluminum, and a power source, and the apparatus is equipped with a flashlight associated with the power source of the device for starting the oxygen generator.
При решении поставленной задачи в процессе использования изобретения проявляется технический эффект, который состоит в том, что применение присадки хлористого кобальта и песка для теплоизоляции в генераторе кислорода уменьшает скорость и температуру горения хлоратных стержней, что позволяет создать индивидуальный аппарат длительного действия, а использование незасоряющегося сопла Лаваля, совмещенного с клапаном выравнивания давления, предотвращает потери азота, а установка одноклапанного патрона для удаления углекислоты существенно повышает надежность аппарата, вес которого значительно меньше веса известных устройств. When solving the problem in the process of using the invention, a technical effect is manifested, which consists in the fact that the use of cobalt chloride and sand additives for thermal insulation in an oxygen generator reduces the rate and temperature of combustion of chlorate rods, which allows you to create an individual long-acting apparatus, and the use of a non-clogging Laval nozzle , combined with a pressure balancing valve, prevents nitrogen loss, and the installation of a one-valve cartridge to remove carbon dioxide This increases the reliability of the apparatus, the weight of which is much less than the weight of known devices.
Принципиальная схема аппарата приведена на чертеже. A schematic diagram of the apparatus is shown in the drawing.
Аппарат состоит из полнолицевой маски 1 с отделением полости дыхания 2, хлоратного генератора кислорода 3, одноклапанного патрона 4 с химическим известковым поглотителем (ХПИ) углекислоты 5 и антипылевых фильтров 6, легочного мешка 7, дюзы клапана выравнивания давления 8, шланга подачи кислорода 9, тумблера запуска 10 с электрозапалом 11 и фонарем 12, носимого ранца 13, клапана выдоха 14. The apparatus consists of a full-face mask 1 with a separation of the respiration cavity 2, a chlorate oxygen generator 3, a one-valve cartridge 4 with a chemical lime absorber (KhPI) of carbon dioxide 5 and anti-dust filters 6, a lung bag 7, a pressure balance valve 8, an oxygen supply hose 9, a toggle switch launch 10 with an electric valve 11 and a lamp 12, a wearable backpack 13, an exhalation valve 14.
Генератор кислорода 3 обеспечивает подачу кислорода для дыхания в течении 45 минут. Oxygen generator 3 provides oxygen for respiration for 45 minutes.
Кислород получают путем разложения хлората натрия в присутствии хлористого кобальта в генераторе 3, состоящем из трех хлоратных стержней 15, связанных между собой реакционными перемычками 16 и размещенных в трех секторальных камерах 17, заполненных теплоизолирующим материалом - крупнозернистым, сухим, прокаленным песком 18. Клапан 8 имеет привод в виде тросика 19, закрепленного на клапане и легочном мешке 7. Oxygen is obtained by decomposition of sodium chlorate in the presence of cobalt chloride in a generator 3, consisting of three chlorate rods 15, interconnected by reaction jumpers 16 and placed in three sectoral chambers 17, filled with heat-insulating material - coarse-grained, dry, calcined sand 18. Valve 8 has the drive in the form of a cable 19, mounted on the valve and lung bag 7.
Уравнение реакции получения кислорода
Уравнение реакции поглощения углекислоты
Аппарат работает следующим образом. При возникновении аварийной ситуации аппарат берут из места длительного хранения, включают тумблер запуска 10, одевают через голову ранец 13, вытаскивают маску 1 и 2 3-мя выдохами в отделение полости дыхания 2 надувают легочный мешок 7, после чего надевают маску и приступают к эвакуации.The equation for the reaction of oxygen
The equation of the absorption of carbon dioxide
The device operates as follows. In the event of an emergency, the device is taken from the place of long-term storage, the start toggle switch 10 is turned on, the satchel 13 is put over the head, the mask 1 and 2 are pulled out with 3 exhalations into the breathing compartment 2, the pulmonary bag 7 is inflated, after which they put on the mask and proceed with evacuation.
В процессе выдоха клапан 14 патрона 4 закрыт и выдыхаемый воздух проходит через поглотитель 5 и фильтр 6 в легочный мешок, освобождаясь от углекислоты и влаги. In the process of exhalation, the valve 14 of the cartridge 4 is closed and the exhaled air passes through the absorber 5 and the filter 6 into the pulmonary bag, being released from carbon dioxide and moisture.
Так как кислород подается с постоянным расходом, а его потребление зависит от энергозатрат, то для исключения чрезмерного повышения давления в легочном мешке при определенном натяжении тросика 19 открывается клапан выравнивания давления 8, одновременно этот тросик, протянутый через критическое сечение сопла, предохраняет его от засорения. Since oxygen is supplied at a constant flow rate, and its consumption depends on energy consumption, a pressure equalization valve 8 is opened to prevent excessive pressure increase in the lung bag at a certain tension of the cable 19, while this cable, stretched through the critical section of the nozzle, protects it from clogging.
В процессе вдоха воздух, обогащенный кислородом и очищенный от углекислоты, через трубчатый пылеуловитель 6 и клапан 14 поступает в подмасочное пространство, при этом избыточная влага выпадает в виде конденсата в легочном мешке. During inspiration, air enriched with oxygen and purified from carbon dioxide, through a tubular dust collector 6 and valve 14 enters the under-mask space, while excess moisture precipitates in the form of condensate in the lung bag.
Запуск хлоратных стержней осуществляется устройством запуска, состоящим из вольфрамового нагревателя, погруженного в порошок из хлората натрия, магния и алюминия, и источника питания, электрическая емкость которого после запуска обеспечивает работу электрофонаря на все время эксплуатации. The start of chlorate rods is carried out by a start-up device consisting of a tungsten heater immersed in powder of sodium chlorate, magnesium and aluminum, and a power source, the electric capacity of which, after start-up, ensures the operation of the flashlight for the entire period of operation.
Перезарядка осуществляется путем замены генератора кислорода, перезасыпки поглотителя углекислоты и замены источника питания для электрозапала. Процесс перезарядки не требует специальной подготовки персонала. Recharging is carried out by replacing the oxygen generator, reloading the carbon dioxide absorber and replacing the power source for the electric fan. The reloading process does not require special training of personnel.
Проведенные медико-технические испытания аппарата показали его работоспособность, жалоб на дискомфортные условия дыхания не было. Аппарат пригоден для повторного многократного использования. Conducted medical and technical tests of the device showed its performance, there were no complaints about uncomfortable breathing conditions. The device is suitable for repeated reuse.
Использование изобретения позволит существенно увеличить надежность и безопасность покидания в аварийных ситуациях (взрыв, пожар, загазованность) рабочих и жилых отсеков рудников, подземных сооружений, мобильных объектов, отелей, офисов, жилых домов, различного вида производств при гарантированном резервном времени, равном 45 минутам для энергозатрат, соответствующих быстрой ходьбе. Using the invention will significantly increase the reliability and safety of leaving in emergency situations (explosion, fire, gas contamination) of workers and residential compartments of mines, underground structures, mobile facilities, hotels, offices, residential buildings, various types of production with a guaranteed backup time of 45 minutes for energy consumption corresponding to brisk walking.
При увеличении энергозатрат резервное время уменьшается. With an increase in energy consumption, standby time decreases.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116089A RU2076744C1 (en) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | "sigma" apparatus providing human breathing in emergencies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116089A RU2076744C1 (en) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | "sigma" apparatus providing human breathing in emergencies |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2076744C1 true RU2076744C1 (en) | 1997-04-10 |
| RU95116089A RU95116089A (en) | 1997-09-10 |
Family
ID=20172109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95116089A RU2076744C1 (en) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | "sigma" apparatus providing human breathing in emergencies |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2076744C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2508925C2 (en) * | 2012-03-19 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Self-contained breathing apparatus |
| RU2648034C2 (en) * | 2013-10-24 | 2018-03-21 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Heating for powered air unit |
| CN111151073A (en) * | 2020-01-06 | 2020-05-15 | 四川中科友成科技有限公司 | Drying and filtering device with breathing function and using method thereof |
-
1995
- 1995-09-19 RU RU95116089A patent/RU2076744C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1335294, кл. A 61 M 16/00, 1987. 2. Малоземов В.В., Правецкий В.Н., Рожнов В.Ф. Системы жизнеобеспечения экипажей ЛА. - М.: "Машиностроение", 1986, с.191. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2508925C2 (en) * | 2012-03-19 | 2014-03-10 | Открытое акционерное общество "Корпорация "Росхимзащита" (ОАО "Корпорация "Росхимзащита") | Self-contained breathing apparatus |
| RU2648034C2 (en) * | 2013-10-24 | 2018-03-21 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Heating for powered air unit |
| US11185722B2 (en) | 2013-10-24 | 2021-11-30 | 3M Innovative Properties Company | Heating for powered air unit |
| CN111151073A (en) * | 2020-01-06 | 2020-05-15 | 四川中科友成科技有限公司 | Drying and filtering device with breathing function and using method thereof |
| CN111151073B (en) * | 2020-01-06 | 2021-10-22 | 四川中科友成科技有限公司 | Drying and filtering device with breathing function and using method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021201685B2 (en) | Oxygen concentrating self-rescuer device | |
| CN101024108A (en) | Automatic inflating, storing and supplying device | |
| EP2790792B1 (en) | Handheld portable oxygen generator for use in extreme environments | |
| US3980081A (en) | Self-rescue breathing apparatus | |
| CN102671318B (en) | Chemical oxygen-making respirator for normal temperature phase change material refrigeration | |
| WO2007136175A1 (en) | Oxygen-generating mask | |
| US4503850A (en) | Cold protection suit having a protective breathing device | |
| CN106730450A (en) | Oxygen supply emergency set under a kind of ore deposit | |
| RU2076744C1 (en) | "sigma" apparatus providing human breathing in emergencies | |
| CN206107521U (en) | Half -closed solid oxygen rebreather | |
| CN204170306U (en) | Locating Type chemical oxygen self-rescuer | |
| CN204163760U (en) | A kind of oxygen integrated with mine lamp is lit up self-rescuer | |
| CN104225825A (en) | New-structure fixed chemical oxygen self-rescuer | |
| CN202052220U (en) | Fire hazard emergency self-rescuing system | |
| CN104014083A (en) | High-effect combined-type novel self-rescuer | |
| CN202554768U (en) | Refrigerant chemical oxygen respirator of room temperature phase-change material | |
| CN115317825A (en) | Fire fighter explosion-proof fire equipment | |
| CN206566371U (en) | Oxygen supply emergency set under a kind of ore deposit | |
| CN205814900U (en) | A kind of polyoxy candle oxygen supply automatically control respiratory organ | |
| CN215938820U (en) | Chemical oxygen fire-fighting self-rescue respirator | |
| RU51509U1 (en) | REFRIGERATOR FOR INDIVIDUAL PROTECTION OF RESPIRATORY BODIES | |
| KR102241866B1 (en) | an emergency breathing apparatus using a mouthpiece | |
| CN212700126U (en) | Oxygen-carbon dioxide self-breathing balancing device | |
| US642057A (en) | Fireman's respirator. | |
| CN216395074U (en) | Portable self-oxygen-supply long-acting fire-fighting breathing device |