RU2290235C1 - Устройство для защиты органов дыхания - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам для защиты органов дыхания, предназначенным для использования в атмосфере, непригодной для дыхания. Устройство для защиты органов дыхания включает систему регенерации воздуха в виде регенеративного патрона, размещенного в дыхательном мешке, колпак со средством крепления на голове пользователя с закрепленной на нем полумаской с присоединительным отверстием и установленным на боковой поверхности полумаски клапаном. Клапан снабжен фильтром, установленным в крышке клапана. Крышка клапана расположена в полости маски, а корпус клапана размещен на внешней поверхности колпака. Конструктивное выполнение устройства позволяет пользователю безопасно заполнить дыхательный контур воздухом в начальный период при отсутствии газовоздушной смеси в системе регенерации, поскольку первый вдох пользователь может осуществить при надетом колпаке из окружающей атмосферы через клапан. Установленный в клапане фильтр очищает воздух от вредных веществ и обеспечивает пропуск объема воздуха, достаточного для первоначального заполнения дыхательного мешка, необходимого для нормального функционирования устройства. Одновременно исключается возможность поступления загрязненного диоксидом углерода воздуха непосредственно из полости колпака при неплотном прилегании маски. Обеспечивается надежность работы, удобство и простота использования в аварийных ситуациях. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам для защиты органов дыхания, предназначенным для использования в атмосфере, непригодной для дыхания.

Известно устройство для защиты органов дыхания (пат. РФ №2172192, МПК А 62 В 7/00, 2001 г.), содержащее колпак со встроенной маской и обтюратором и систему регенерации воздуха, состоящую из регенеративного патрона с пусковым устройством и дыхательного мешка. Колпак снабжен системой крепления, состоящей из присоединенных к головной части колпака и маске регулировочных ремней, удерживаемых на колпаке с помощью шлевки.

Недостатком этого устройства является неполное использование дыхательного газа, что снижает эффективность использования устройства. Этот недостаток обусловлен тем, что на фазе выдоха, когда давление в полумаске возрастает, снижается плотность ее прилегания к лицу пользователя, в этом случае часть газа из замкнутой системы дыхания попадает в колпак и не поступает затем в цикл дыхания, поскольку на следующей стадии вдоха давление в полумаске падает, и она плотно прилегает к лицу пользователя. Таким образом, из замкнутой системы в процессе дыхания исключается часть дыхательного газа.

Известно устройство для защиты органов дыхания (заявка Великобритании №2209123 МПК А 62 В 7/00, 1989 г.), содержащее колпак из гибкого материала с системой крепления, обтюратором, выполненным в виде эластичной мембраны, и встроенной маской, и систему регенерации воздуха, состоящую из регенеративного патрона с пусковым устройством и дыхательного мешка, при этом патрон размещен в дыхательном мешке и соединен с маской. Маска снабжена нормально закрытым клапаном, соединяющим внутреннюю часть маски с внутренней частью колпака. Клапан закреплен в стенке маски, при этом входной конец клапана направлен во внутреннюю полость колпака. Выходной конец клапана закрыт экраном, снабженным центральным отверстием, и направлен в полость маски. На стадии вдоха в результате отсутствия газовоздушной смеси в дыхательном контуре в полости маски возникает разрежение. За счет перепада давления между подмасочным пространством и внутренней полостью колпака клапан открывается, и газовоздушная смесь поступает из колпака в дыхательный контур. В этом случае колпак выполняет функции вспомогательного дыхательного мешка, функционирующего по требованию.

Устройство по заявке Великобритании №2209123 позволяет исключить потери газовоздушной смеси из дыхательного контура. Однако это устройство не обеспечивает достаточную надежность работы, что обусловлено следующим. В начальный момент использования устройства (в момент одевания) количество газовоздушной смеси в дыхательном контуре недостаточно для дыхания, поскольку система регенерации еще не начала функционировать, а колпак после его раскрытия содержит незначительное количество воздуха. В результате первый вдох пользователя крайне затруднителен, что недопустимо для устройств, предназначенных для экстренной защиты органов дыхания. Кроме того, из-за возможного неплотного прилегания маски к лицу пользователя при выдохе в колпаке возрастает концентрация диоксида углерода. Поэтому при открытии клапана в дыхательный контур может поступать газовоздушная смесь с повышенным содержанием диоксида углерода, то есть функционирование колпака как вспомогательного дыхательного мешка становится неприемлемым. При этом на выдохе в колпаке увеличивается также и содержание паров воды, что приводит к запотеванию внутренней поверхности колпака, в частности, его смотровой части и, соответственно, ухудшению видимости.

Кроме того, при снижении давления в полости маски (на вдохе) и, соответственно, открытии клапана, стенка колпака, выполненного из гибкого материала, может обжать корпус клапана и закрыть входное отверстие. Наличие на входной стороне клапана пазов несколько уменьшает, но не исключает вероятность закрытия входного отверстия, поскольку практически невозможно достичь баланса между давлением газовоздушной смеси в полости маски, полости колпака и атмосферным давлением.

К недостаткам устройства по заявке Великобритании №2209123 можно отнести также и неудобство эксплуатации, обусловленное тем, что узел крепления колпака, выполненный в виде системы ремней, снабженной затягивающим устройством, с креплением на затылочной части колпака и боковых поверхностях полумаски, усложняет процедуру одевания колпака, поскольку для фиксации колпака на голове пользователя необходимо одной рукой придерживать маску возле лица, а второй - затягивать ремень.

Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства для защиты органов дыхания и безопасности его эксплуатации.

Задача решается изобретением, согласно которому в устройстве для защиты органов дыхания, включающем систему регенерации воздуха в виде регенеративного патрона, размещенного в дыхательном мешке, колпак со средством крепления на голове пользователя с закрепленной на нем полумаской с присоединительным отверстием и установленным на боковой поверхности полумаски клапаном, клапан снабжен фильтром, установленным в крышке клапана, при этом крышка клапана расположена в полости маски, а корпус клапана размещен на внешней поверхности колпака.

Такое конструктивное выполнение устройства позволяет пользователю безопасно заполнить дыхательный контур воздухом в начальный период при отсутствии газовоздушной смеси в системе регенерации, поскольку первый вдох пользователь может осуществить при надетом колпаке из окружающей атмосферы через клапан. Установленный в клапане фильтр очищает воздух от вредных веществ и обеспечивает пропуск объема воздуха, достаточного для первоначального заполнения дыхательного мешка, необходимого для нормального функционирования устройства. Одновременно исключается возможность поступления загрязненного диоксидом углерода воздуха непосредственно из полости колпака при неплотном прилегании маски. Наличие фильтра и его расположение позволяет также уменьшить возможность запотевания полости колпака, поскольку часть влаги поглощается фильтром. Обжатие клапана стенкой колпака практически исключается.

Средство крепления колпака выполнено в виде ремня из упругого материала и заключенного в держатель ремня в виде двух плоских каналов, образованных оболочкой колпака и плоскими накладками, расположенными по боковым сторонам колпака от полумаски до затылочной части. Такое выполнение обеспечивает упрощение надевания колпака за счет исключения смещения фиксирующего ремня относительно колпака. Для фиксации полумаски и колпака на голове пользователя достаточно одернуть затылочную часть колпака. Это обеспечивает удобство пользования устройством.

Верхняя часть колпака выполнена в виде складки, обращенной внутрь колпака. Это обеспечивает сокращение габаритов колпака, снижая вероятность его повреждения при использовании. Также повышается надежность устройства и обеспечивается возможность подгонки колпака по голове пользователя при одевании, что обеспечивает удобство пользования устройством. Кроме того, это позволяет изготавливать колпаки меньшего количества типоразмеров, что уменьшает затраты на их изготовление.

Изобретение поясняется чертежами, где: фиг.1 - общий вид устройства; фиг.2 - клапан с фильтром в разрезе по А-А; фиг.3 - общий вид колпака; фиг.4 - верхняя складка колпака в разрезе по Б-Б.

Устройство включает систему для регенерации воздуха, содержащую регенеративный патрон 1, заключенный в дыхательный мешок 2, снабженный клапаном избыточного давления 3. Регенеративный патрон 1 соединен с колпаком 4 шлангом 5. Колпак 4 выполнен из прозрачного огнестойкого материала, например, пленки из фторопласта-4МБ. Внутри колпака 4 закреплена резиновая полумаска 6 с присоединенным к ней шлангом 5. На боковой поверхности полумаски 6 установлен клапан 7, содержащий корпус 8, крышку 9 и упругий запорный элемент 10. Клапан 7 крепится в отверстии боковой поверхности полумаски 6 и колпака 4 посредством резьбового соединения крышки клапана 9 и корпуса 8 так, что корпус 8 находится с внешней стороны колпака 4 и соединяет оболочку колпака 4 и полумаску 6. Крышка 9 находится во внутренней полости полумаски 6. Герметичность крепления клапана обеспечивается прижатием поверхностей колпака и полумаски фланцами 11 и 12, расположенных соответственно на корпусе 8 и крышке 9. В крышке 9 располагается фильтр 13 и фиксируется в ней при сборке устройства. В нижней части колпака 4 установлено воздухонепроницаемое уплотнение 14, выполненное в виде мембраны из эластичного материала, например резиновой пленки. На боковых поверхностях колпака 4 от полумаски 6 до затылочной части установлены две плоские накладки 15, образующие с оболочкой колпака 4 два плоских канала, в которые пропущен ремень 16. Ремень 16 выполнен в виде ленты из эластичного материала, например, резинового листа, либо жгутов, заключенных в тканевую оболочку и жестко прикреплен к оболочке колпака 4 и полумаске 6 посредством полимерных заклепок 17. В верхней части колпака 4 выполнена складка 18, обращенная внутрь колпака (фиг.4). Размер складки может колебаться от 1/5 до 1/8 высоты колпака, и определятся пластичными свойствами материала колпака.

Для включения пользователя в устройство, резиновая мембрана воздухонепроницаемого уплотнения 8 растягивается руками до положения, обеспечивающего одевание на голову колпака 4. При надевании колпака 4 пользователем устанавливается положение его, а, следовательно, и связанного с ним накладками 15 и полимерными заклепками 17 ремня 16, при котором полумаска 6 герметично закрывает нос и рот, что определяется по отсутствию в местах прилегания ее движения воздуха при вдохе и выдохе. Плотный прижим полумаски 6 к лицу пользователя обеспечивается перемещением колпака 4 вверх или вниз в положение его максимального натяжения. При надевании колпака 4 его внутренняя конфигурация в зависимости от формы головы пользователя (размеры, высота и форма прически, наличие очков или слуховых аппаратов) может изменяться за счет частичного, либо полного распрямления складки 18. В начальный момент времени работы аппарата, либо в результате неправильного одевания, либо в процессе работы аппарата при неплотном прилегании полумаски 6 к лицу пользователя возможно возникновение разрежения в полости полумаски. При возникновении разрежения в полости полумаски воздух из окружающего пространства проходит через упругий запорный элемент 10 клапана 7, очищается в фильтре 13 и поступает в подмасочное пространство, откуда поступает в легкие пользователя. Таким образом, в экстренной ситуации пользователь всегда может получить на вдох необходимую порцию чистого воздуха. Далее выдыхаемый пользователем воздух по шлангу 5 через патрон 1 поступает в полость дыхательного мешка 2. Проходя через патрон 1, воздух очищается от воды и диоксида углерода, взамен которых регенеративный продукт, заключенный в патрон 1, выделяет газообразный кислород. При последующем вдохе воздух из дыхательного мешка 2 проходит через патрон 1, в котором происходит доочистка воздуха от диоксида углерода и через шланг 5 в полумаску 6, откуда вновь из подмасочного пространства поступает в легкие пользователя, обеспечивая его дыхание очищенным от диоксида углерода воздухом. Так как при дыхании количество выделяемого кислорода превосходит по объему количество поглощенного диоксида углерода (за счет поглощения регенеративным продуктом паров воды), то объем газовой смеси в дыхательном мешке 2 непрерывно возрастает. Для предотвращения разрушения дыхательного мешка 2 избыток газовой смеси автоматически сбрасывается в окружающую среду через клапан избыточного давления 3.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежность работы, удобство и простоту использования в аварийных ситуациях.

Claims (3)

1. Устройство для защиты органов дыхания, включающее систему регенерации воздуха в виде регенеративного патрона, размещенного в дыхательном мешке, колпак со средством крепления на голове пользователя с закрепленной на нем полумаской с присоединительным отверстием и установленным на боковой поверхности полумаски клапаном, отличающееся тем, что клапан снабжен фильтром, установленным в крышке клапана, при этом крышка клапана расположена в полости маски, а корпус клапана размещен на внешней поверхности колпака.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство крепления колпака на голове пользователя содержит ремень, выполненный из упругого материала и заключенный в держатель ремня в виде двух плоских каналов, образованных оболочкой колпака и плоскими накладками, расположенными по боковым сторонам колпака от полумаски до затылочной части.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что верхняя часть колпака выполнена в виде складки, обращенной внутрь колпака.

Images