RU2165779C1

RU2165779C1 - Method and self-contained apparatus for protecting individuals's respiratory organs

Info

Publication number: RU2165779C1
Application number: RU99124902A
Authority: RU
Inventors: В.В. Никулин; Давид Рувимович Димант; В.Я. Комарчук
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Центр аварийно-спасательных формирований"
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: rescue service, in particular, chemical and mining industry, underwater, fire-fighting, space and aviation equipment. SUBSTANCE: method involves visually controlling breathing mixture pressure in balloon of self-contained apparatus; connecting hose to blow-through pipe on frame; blowing the hose through prior to supplying breathing mixture from working source; connecting hose to switching device. In case supplying of breathing mixture via main pipe from breathing mixture working source is interrupted, system for supplying of breathing mixture from self-contained device is automatically switched and audio signal is simultaneously generated. Supplying of breathing mixture from working source is resumed by closing valve of balloon of self-contained device without interrupting individual's breathing. Audio signal is automatically is interrupted, the system of self-contained supplying device is changed over to working source, with following opening of valve on balloon of self-contained device. Self-contained system has part carried by individual and including balloon with valve, reducer, change-over device connected with reducer and lungmotor via pipe made integral with change-over device. Method and self-contained apparatus serve to protect respiratory organs, as well as visual organs, for effectuating gas hazardous and emergency works and for working in medium unfit for breathing, and allow protective time of self-contained system to be increased and, consequently, time of staying of individual in hazardous zone to be prolonged due to providing waiting state for self-contained device. EFFECT: increased efficiency, enhanced reliability in operation and convenient usage. 2 dwg

Description

Изобретение относится к спасательной службе и может быть использовано в химической, горной промышленности, подводной, пожарной, космической и авиационной технике, а именно для защиты органов дыхания и зрения человека при выполнении газоопасных, аварийных работ, а также работ в не пригодной для дыхания среде. The invention relates to the rescue service and can be used in the chemical, mining, underwater, fire, space and aviation technology, namely, to protect the respiratory system and human vision when performing gas hazardous, emergency operations, as well as work in a non-breathing environment.

Известен способ защиты дыхательных путей, заключающийся в подаче дыхательной смеси в подмасочное пространство с использованием устройства, содержащего разделительный редуктор, который обеспечивает возможность подачи дыхательной смеси как от автономно присоединенного к маске баллона, так и от общей магистрали (патент РФ N 2124375, кл. A 62 В 18/04, 10.01.99 г.) - принято за прототип. A known method of protecting the respiratory tract, which consists in feeding the respiratory mixture into the mask space using a device containing a separation gear, which allows the breathing mixture to be supplied both from a balloon that is autonomously attached to the mask and from the common line (RF patent N 2124375, class A 62 On 18/04, January 10, 1999) - taken as a prototype.

Недостатком известного способа является невозможность автоматического переключения подачи дыхательной смеси от общей магистрали на автономный баллон и наоборот, а соответственно, невозможно создать условия, при которых спасательное дыхательное устройство находилось бы в состоянии ожидания и, тем самым увеличивая время защитного действия при дыхании от автономного баллона. The disadvantage of this method is the inability to automatically switch the flow of the respiratory mixture from the common line to an autonomous balloon and vice versa, and accordingly, it is impossible to create conditions under which the rescue breathing device would be in a standby state and thereby increase the time of protective action when breathing from an autonomous balloon.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является дыхательный аппарат, содержащий баллон с вентилем, редуктор, переключатель, соединенный с редуктором, легочный автомат панорамную маску (Шланговый дыхательный аппарат ШДА, ж. "Безопасность труда в промышленности", N 3, 1996 г., с. 26) - принято за прототип. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a breathing apparatus containing a cylinder with a valve, a reducer, a switch connected to a reducer, a pulmonary mask panoramic mask (ShDA hose breathing apparatus, J. "Industrial safety", N 3, 1996 g., p. 26) - taken as a prototype.

Дыхательный аппарат, принятый за прототип, обеспечивает автоматическое переключение подачи воздуха, но он не надежен в работе, так как автоматическое переключение и сигнальное устройство не срабатывают при исчерпании сжатого воздуха в рабочем источнике (транспортном баллоне), возможно рассоединение винтовых соединений, не производится продувка рукава. Кроме того, аппарат не удобен в работе, так как носимая часть находится в сумке, которая вешается на плечо. The breathing apparatus adopted for the prototype provides automatic switching of the air supply, but it is not reliable in operation, since the automatic switching and the signaling device do not work when the compressed air is exhausted in the working source (transport cylinder), screw connections can be disconnected, the sleeve cannot be purged . In addition, the device is not convenient in operation, since the wearable part is in the bag, which is hung on the shoulder.

Сущность изобретения заключается в том, что для защиты органов дыхания человека подают дыхательную смесь от рабочего источника по магистрали или от автономного устройства в зону дыхания. The essence of the invention lies in the fact that to protect the respiratory system of a person serves a respiratory mixture from a working source on the highway or from a stand-alone device in the breathing zone.

После визуального контроля давления дыхательной смеси в баллоне автономного устройства подсоединяют рукав к продувочному штуцеру на раме, продувают рукав перед подачей дыхательной смеси от рабочего источника, подключают рукав к устройству переключающему, а при прекращении подачи дыхательной смеси по магистрали от рабочего источника автоматическим переключением включается система подачи дыхательной смеси от автономного устройства с одновременным включением звукового сигнала, затем для перехода на питание от рабочего источника закрывают вентиль на баллоне автономного устройства, не прерывая дыхания человека, при этом автоматически отключается звуковой сигнал, переключается система от автономного устройства питания на рабочий источник, после чего открывают вентиль на баллоне автономного устройства. Кроме того в качестве дыхательной смеси используют чистый воздух. After visual control of the pressure of the respiratory mixture in the balloon of the autonomous device, the sleeve is connected to the purge fitting on the frame, the sleeve is blown out before the breathing mixture is supplied from the working source, the sleeve is connected to the switching device, and when the respiratory mixture is discontinued through the line from the working source, the feeding system is switched on automatically respiratory mixture from a stand-alone device with the simultaneous inclusion of an audio signal, then to switch to power from a working source yvayut valve on the tank standalone device without interrupting the breathing, which automatically switches off the audio signal, the system switches from the autonomous power source devices for working, whereupon the valve is opened on a balloon standalone device. In addition, clean air is used as a breathing mixture.

Автономное устройство для защиты органов дыхания человека, носимая часть которого содержит баллон с вентилем, редуктор, устройство переключающее, соединенное с редуктором и легочным автоматом, маску панорамную, причем носимая часть снабжена рамой, на которой жестко закреплены ее узлы и продувочный штуцер, устройство переключающее соединено с легочным автоматом посредством штуцера, который выполнен за одно целое с корпусом устройства переключающего. An autonomous device for protecting human respiratory organs, the wearable part of which contains a cylinder with a valve, a reducer, a switching device connected to a reducer and a lung machine, a panoramic mask, and the wearable part is equipped with a frame on which its components and a purge fitting are rigidly fixed, the switching device is connected with a pulmonary machine by means of a fitting, which is made in one piece with the body of the switching device.

Применение заявляемого автономного устройства в способе защиты органов дыхания человека обеспечивает достижение сущности изобретения способа, заключающегося в продувке рукава, визуальном контроле давления воздуха в баллоне автономного устройства, автоматическом переключении системы питания от рабочего источника по магистрали на автономное устройство и наоборот. The use of the inventive stand-alone device in the method of protecting human respiratory organs ensures the achievement of the essence of the invention of the method, which consists in purging the sleeve, visually monitoring the air pressure in the balloon of the stand-alone device, automatically switching the power system from a working source along the line to a stand-alone device and vice versa.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемых технических результатов следующая. The causal relationship between the set of essential features of the claimed invention and the achieved technical results is as follows.

Автоматическое переключение питания дыхательной смесью от автономного устройства на источник по магистрали позволяет спасателю находиться в состоянии ожидания. Снабжение автономного устройства рамой, крепящейся на несущем поясном ремне, на которой жестко закреплены носимая часть с продувочным штуцером, исключает возможность рассоединения винтовых соединений, обеспечивает продувку рукава, которым соединено автономное устройство с магистралью, от посторонних предметов, создает удобства в работе. Подключение к редуктору манометра дает возможность спасателю контролировать наличие воздуха при включении в аппарат, а не работать вслепую. Automatic switching of the respiratory mixture supply from an autonomous device to a source along the line allows the lifeguard to be in a standby state. Providing a stand-alone device with a frame mounted on a carrying waist belt, on which the wearable part with the purge fitting is rigidly fixed, excludes the possibility of disconnecting the screw connections, provides purging of the sleeve, from which the stand-alone device is connected to the trunk, creates convenience in work. Connecting a manometer to the gearbox allows the lifeguard to control the presence of air when it is turned on in the device, and not to work blindly.

Таким образом, совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который выражается в увеличении времени защитного действия автономно подключенного устройства и, следовательно, увеличении времени пребывания человека в опасной зоне за счет возможности нахождения автономного устройства в состоянии ожидания, повышении надежности работы автономного устройства, повышении надежности жизнеобеспечения человека при ведении газоопасных работ, удобства работы, повышении эксплуатационных качеств. Thus, the set of essential features ensures the achievement of a technical result, which is expressed in an increase in the time of the protective action of an autonomously connected device and, therefore, an increase in the time spent by a person in the danger zone due to the possibility of the autonomous device being in a standby state, increasing the reliability of the autonomous device, and increasing reliability human life support when conducting gas hazardous work, ease of use, improving performance.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид дыхательного автономного устройства, на фиг. 2 - автоматическое переключающее устройство в сечении. The claimed invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a general view of a self-contained breathing device; FIG. 2 - automatic switching device in cross section.

Автономное устройство (фиг. 1, 2) включает в себя раму 1, устройство переключающее 2, соединенное с редуктором 3, к которому подсоединен манометр 4, легочный автомат 5 с панорамной маской 6, баллон 7, продувочный штуцер 8, рукав 9. В состав устройства переключающего входят корпус 10 со штуцером 11 для подсоединения легочного автомата 5, крышка 12, в которую вставлено уплотнительное кольцо 13, размещенное в цилиндрической части полости корпуса 10, и впаян штуцер 14 для подсоединения редуктора 3, клапан 15 с вставкой 16, пружина 17, винт 18, корпус золотника 19 с вставкой 20, уплотнительные кольца 21, 22, 23, прокладка 24, сигнальное устройство (свисток) 25, радиальное отверстие 26, выполненное в корпусе золотника 19, седло 27 корпуса 10. The stand-alone device (Fig. 1, 2) includes a frame 1, a switching device 2 connected to a gear 3, to which a pressure gauge 4 is connected, a lung machine 5 with a panoramic mask 6, a cylinder 7, a purge nipple 8, a sleeve 9. switching devices include a housing 10 with a fitting 11 for connecting a pulmonary automaton 5, a cover 12 into which an o-ring 13 is inserted, located in the cylindrical part of the cavity of the housing 10, and a fitting 14 is soldered for connecting the gearbox 3, valve 15 with insert 16, spring 17, screw 18, spool housing 19 with vst avkoy 20, o-rings 21, 22, 23, gasket 24, signal device (whistle) 25, radial hole 26, made in the valve body 19, the seat 27 of the housing 10.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Соединить штуцер рукава 9 (фиг. 1) с редуктором рабочего источника магистрали (на фиг. не показано), а разъем рукава 9 с продувочным штуцером 8 и в течение 10-15 с продуть рукав. Отсоединить разъем рукава от продувочного штуцера и подсоединить его к штуцеру устройства переключающего 2. При помощи маховика редуктора рабочего источника сжатого воздуха по манометру установить редуцированное давление 0,5 МПа (5 кгс/см²). Нажав на шток легочного автомата 5, включить избыточное давление на 3-5 с и убедиться в подаче воздуха в зону дыхания. Выключить избыточное давление. Открыть вентиль баллона 7 и, убедившись в наличии необходимого давления в баллоне, закрепить носимую часть на теле человека (на фиг. не показано). При открытом вентиле на общей магистрали воздух давлением 0,5 МПа (5 кгс/см²) от редуктора рабочего источника общей магистрали по рукаву 9 подается в зону 28 устройства переключающего (фиг. 2), а при открытом вентиле баллона 7 воздух давлением 0,7 МПа (7 кгс/см²) от редуктора 3 поступает в зону 29. Так как усилие от давления воздуха 0,5 МПа на проекцию площади поверхности золотника 19 в зоне 28 по величине больше, чем усилие от давления воздуха 0,7 МПа на проекцию площади золотника 19 в зоне 29, то золотник 19 будет прижат к крышке 12 и воздух от зоны 28 будет поступать в зону 30, обеспечивая дыхание человека от рабочего источника по магистрали. При снижении давления в зоне 28 усилие на золотник 19 со стороны зоны 28 будет уменьшаться и по мере расхода воздуха при дыхании человека усилие на золотник в зоне 29 превысит величину усилия в зоне 28 и золотник 19 переместится в противоположную сторону от крышки 12. При перемещении радиальное отверстие 26 в корпусе золотника сдвинется за уплотнительное кольцо 23 и сжатый воздух попадет в зону 31. Проекция поверхности золотника, на которую действует сжатый воздух давлением 0,7 МПа, значительно увеличиться. Следовательно, увеличиться усилие на золотник и он прижмется вставкой 20 к седлу 27 корпуса 10, изолируя зону 30 от зоны 28. Одновременно выступ седла 27 упрется в выступ клапана 15 и, преодолев сопротивление пружины 17, отожмет вставку 16 клапана 15 от седла золотника 19. Сжатый воздух из зоны 29 будет поступать в зону 30, обеспечивая дыхание человека от баллона 7, а часть его (в зоне 31) будет выходить через колиброванное отверстие в свистке 25, создавая звуковой сигнал. Звуковой сигнал оповещает человека о переключении с рабочей системы дыхания на автономное устройство. При переходе дыхания от автономного устройства на рабочий источник по магистрали необходимо закрыть вентиль на баллоне 7 (не прерывая дыхания человека), при этом золотник 19 давлением воздуха от общей магистрали возвращается в исходное положение. После чего открывают вентиль баллона 7 и дыхание происходит от рабочего источника магистрали, о чем говорит и прекращение звучания звукового сигнала.Connect the sleeve connector 9 (Fig. 1) with the gearbox of the working source of the line (not shown in Fig.), And connect the sleeve connector 9 with the purge nozzle 8 and blow out the sleeve for 10-15 s. Disconnect the sleeve connector from the purge fitting and connect it to the fitting of the switching device 2. Using the pressure gauge of the gearbox of the working source of compressed air, set the pressure to 0.5 MPa (5 kgf / cm ² ) using a pressure gauge. Pressing the stem of the pulmonary automaton 5, turn on the overpressure for 3-5 s and make sure the air supply to the breathing zone. Turn off overpressure. Open the valve of the cylinder 7 and, having ascertained the necessary pressure in the cylinder, fix the wearable part on the human body (not shown in Fig.). When the valve is open on the common line, air pressure of 0.5 MPa (5 kgf / cm ² ) from the gearbox of the working source of the common line along sleeve 9 is supplied to zone 28 of the switching device (Fig. 2), and when the valve of cylinder 7 is open, the air pressure is 0, 7 MPa (7 kgf / cm ² ) from gear 3 enters zone 29. Since the force from the air pressure of 0.5 MPa per projection of the surface area of the spool 19 in zone 28 is larger in magnitude than the force from the air pressure of 0.7 MPa per the projection of the area of the spool 19 in zone 29, then the spool 19 will be pressed against the cover 12 and the air from zone 28 will be fall into zone 30, ensuring the person’s breathing from the working source along the highway. With a decrease in pressure in zone 28, the force on the spool 19 from the side of zone 28 will decrease and, as the person consumes air, the force on the spool in zone 29 will exceed the force in zone 28 and the spool 19 will move in the opposite direction from the cover 12. When moving, the radial the hole 26 in the valve body moves beyond the o-ring 23 and the compressed air enters zone 31. The projection of the surface of the valve, which is affected by compressed air with a pressure of 0.7 MPa, will increase significantly. Therefore, the force on the spool increases and it is pressed by the insert 20 to the seat 27 of the housing 10, isolating the area 30 from the area 28. At the same time, the protrusion of the seat 27 will abut against the protrusion of the valve 15 and, having overcome the resistance of the spring 17, will press the insert 16 of the valve 15 from the seat of the spool 19. Compressed air from zone 29 will flow into zone 30, ensuring a person’s breathing from balloon 7, and part of it (in zone 31) will exit through the calibrated hole in whistle 25, creating an audio signal. A sound signal informs a person about switching from a working breathing system to an autonomous device. When breathing is transferred from an autonomous device to a working source along the line, it is necessary to close the valve on the cylinder 7 (without interrupting the person’s breathing), while the spool 19 is returned to its original position by air pressure from the common line. Then open the valve of the cylinder 7 and breathing occurs from the working source of the highway, as evidenced by the cessation of the sound signal.

Claims

1. A method of protecting a person’s respiratory organs, which consists in supplying a respiratory mixture from a working source through a highway or an autonomous device to the breathing zone, characterized in that after visual inspection of the pressure of the respiratory mixture in the balloon of the autonomous device, the sleeve is connected to the purge fitting on the frame, the sleeve is blown out before by supplying the respiratory mixture from the working source, connect the sleeve to the switching device, and when the supply of the respiratory mixture along the line from the working source is stopped, automatically transfer By switching on, the system of supplying the respiratory mixture from the stand-alone device with the simultaneous inclusion of the sound signal is turned on, then to switch to the power supply from the working source, the valve on the balloon of the stand-alone device is closed without interrupting the person’s breathing, the sound signal is automatically turned off, the system switches from the stand-alone power supply to working source, after which they open the valve on the cylinder of the stand-alone device.

2. The method of protecting the human respiratory system according to claim 1, characterized in that clean air is used as the respiratory mixture.

3. A stand-alone respiratory protection device for a person, the wearable part of which contains a cylinder with a valve, a reducer, a switching device connected to a reducer and a lung machine, a panoramic mask, characterized in that the wearable part is equipped with a frame on which its assemblies and a purge fitting are rigidly fixed , the switching device is connected to the pulmonary machine via a fitting, which is made in one piece with the housing of the switching device.