RU2400272C1 - Кассета для поглотительного патрона - Google Patents

Abstract

Кассета для поглотительного патрона предназначена для удаления диоксида углерода из выдыхаемого воздуха в системах регенерации индивидуальных дыхательных аппаратов, например снаряжение для дайвинга, и в горноспасательном деле. Кассета содержит листы поглотителя в виде рулона и расположенный между ними дренажный слой из сетки, заключенные в обечайку. В центре кассеты установлена формообразующая вставка с продольным каналом в центре прямоугольной формы в продольном сечении, с центральной втулкой в центре кассеты. Боковые поверхности формообразующей вставки образованы пересечением двух овальных поверхностей в плане. Обеспечивается повышение эффективности работы поглотительного патрона за счет упрощения конструкции и повышения степени отработки поглотителя. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к конструкции патронов для поглощения кислых газов, предназначенных для использования в средствах защиты органов дыхания.

Известен адсорбционный патрон кислородной дыхательной системы по патенту США № 5964221 (МПК A62B 7/10, 1999). Патрон для адсорбции СO₂ в подводной дыхательном аппарате содержит корпус (22), в полости которого размещены листы адсорбента (30). Патрон снабжен входным и выходным отверстиями и может быть цилиндрической или прямоугольной конфигурации. Пористые гидрофобные газопроницаемые листы адсорбента размещены параллельно по потоку газа, при этом листы могут быть размещены в складчатой форме, или в кольцевой, или в спиральной форме. Листы отдельны друг от друга экранами (32). Для использования листы скручиваются в рулон (для цилиндрического формы патрона), при этом торцы рулона герметизуется смолой, а по периметру снаружи и изнутри размещается пена. Полученный таким образом картридж устанавливается в патрон.

Однако такое устройство не обеспечивает высокой емкости по диоксиду углерода из-за использования герметизующей смолы и применяемой пены, расположенных по периметру снаружи и внутри патрона, так как эти оба компоненты блокируют участки поглотительного листа, исключая возможность отработки его по диоксиду углерода.

Известна также кассета для поглотительного патрона (патент Великобритании № 2191958, МПК B01L 53/04), которая включает фильтрующую оболочку, выполненную из гибкого пористого листового материала и заполненную частицами адсорбента диоксида углерода, например soda lime, гидроксидом лития или надпероксидом калия. В качестве гибкого пористого листового материала может быть использована обычная фильтровальная бумага, стекловолокно, пенопласт с открытыми порами или любой нетканый текстильный материал. В описанном картридже адсорбент размещен между двумя листами гибкого пористого материала, при этом в одном листе сформированы канавки, которые заполнены адсорбентом. Листы сварены между собой и помещены в фильтрующий патрон.

Однако такая конструкция кассеты сложна в изготовлении из-за необходимости формирования канавок в одном из листов и не обеспечивает эффективную очистку воздуха из-за отсутствия организованного потока через слой порошкообразного или гранулированного сорбента. Из-за неравномерной отработки кассеты снижаются стехиометрические характеристики поглотителя, приводящие к увеличению потребного количества его и уменьшению времени защитного действия.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы поглотительного патрона.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции кассеты и повышение степени отработки поглотителя.

Технический результат изобретения достигается тем, что в кассете для поглотительного патрона, содержащей листы поглотителя в виде рулона и расположенный между ними дренажный слой из сетки, заключенные в обечайку, в центре кассеты установлена формообразующая вставка с продольным каналом в центре прямоугольной формы в продольном сечении, боковые поверхности которой образованы пересечением двух овальных поверхностей в плане.

Формообразующая вставка может быть выполнена с соотношением размеров: по большому фокусу с соотношением 1:2, а по малому 1:4 к внешнему овалу кассеты.

Формообразующая вставка может быть выполнена из вспененного полимерного материала.

На боковой поверхности формообразующей вставки установлена упругая пористая обечайка.

В центральном канале формообразующей вставки установлена втулка.

На внешней поверхности кассеты установлен кожух, выполненный из пористого полимерного материала, заключенного в пленочную обечайку.

Установка в центре кассеты формообразующей вставки с продольным каналом в центре прямоугольной формы в продольном сечении, боковые поверхности которой образованы пересечением двух овальных поверхностей в плане, обеспечивает повышение эффективности работы поглотительного патрона за счет упрощения конструкции и повышения степени отработки поглотителя за счет:

- простоты сборки кассеты и достижения размеров, обеспечивающих герметичное прилегание стенок кассеты к внутренней поверхности патрона;

- фиксации кассеты в патроне с помощью центрального стержня, установленного внутри патрона;

- равномерности прилегания листов поглотителя к дренажному слою из сетки, что обеспечивает равномерность отработки листа поглотителя;

- снижения сопротивления дыханию за счет исключения перекрытых участков дренажной сетки.

Выполнение формообразующей вставки с размерами: по большому фокусу с соотношением 1:2, а по малому 1:4 к внешнему овалу кассеты обеспечивает равномерную плотность намотки листа поглотителя с воспроизведением конфигурации внутренней полости патрона. При увеличении приведенных выше соотношений происходит деформация витков, приводящая к увеличению сопротивления дыханию. При уменьшении указанных соотношений между внешней поверхностью кассеты и внутренней поверхностью патрона образуются щели, приводящие к проскоку очищаемого воздуха, минуя поглотитель, что вызывает увеличение концентрации диоксида углерода на вдохе и уменьшает время защитного действия кассеты.

Выполнение формообразующей вставки из вспененного полимерного материала позволяет снизить затраты на изготовление вставки путем выпуска погонажного изделия с последующим отрезанием кусков заданной длины. Одновременно упрощается фиксация листа поглотителя и дренажной сетки на формообразующей вставке. Для этой цели могут использоваться скобки мебельные, винты-саморезы, термосварка и т.п.

Установка на боковой поверхности формообразующей вставки упругой пористой обечайки обеспечивает уплотнение зазора между листом поглотителя и внешней поверхности вставки и обеспечивает более равномерное распределение сил сжатия при намотке листов на формообразующую вставку.

Установка в центральном канале формообразующей вставки втулки обеспечивает исключение деформации центрального канала при установке кассеты в патрон и при ее работе при взаимодействии с центральным стержнем патрона.

Установка на внешней поверхности кассеты кожуха, выполненного из пористого полимерного материала, заключенного в пленочную обечайку, обеспечивает поглощение избыточной влаги, конденсирующейся из выдыхаемого воздуха и образующейся при взаимодействии материала поглотителя с диоксидом углерода, что обеспечивает более полную отработку патрона и исключает повышение сопротивления кассеты. Пленочная обечайка исключает попадание продукта на руки пользователя при установке и извлечении кассеты из патрона.

На чертежах изображены:

фиг.1 - общий вид кассеты для поглотительного патрона, вид сбоку;

фиг.2 - то же, вид сверху;

фиг.3 - сечение формообразователя, вид сверху;

фиг.4 - то же, что на фиг.3, продольное сечение;

фиг.5 - поглотительный патрон с установленной кассетой;

фиг.6 - то же, что на фиг.5, сечение по А-А.

Перечень позиций, указанных на чертежах:

1. кассета для поглотительного патрона;

2. листы с поглотительным продуктом;

3. дренажная сетка;

4. формообразующая вставка;

5. втулка;

6. обечайка;

7. обечайка пористая;

8. оболочка влагонепроницаемая;

9. патрон;

10. корпус;

11. крышка;

12. вставка металлическая;

13. шпилька;

14. патрубок;

15. патрубок;

16. гайка ручная.

Кассета для поглотительного патрона 1 содержит лист с поглотительным продуктом 2 и дренажную сетку 3, намотанные на боковую поверхность формообразующей вставки 4, изготовленной из вспененного полистирола. Формообразующая вставка 4 имеет прямоугольную форму в продольном сечении, ее боковые поверхности образованы пересечением двух овальных поверхностей в плане. Формообразующая вставка 4 выполнена с размерами: по большому фокусу с соотношением 1:2, а по малому 1:4 к внешнему овалу кассеты 1.

Лист с поглотительным продуктом 2 выполнен в виде рукава из нетканого полипропиленового материала «Спандбонд», внутри которого равномерно распределена известково-щелочная паста. Ширина листов соответствует высоте кассеты, а толщина может быть от 0,8 до 2 мм и определяется условиями применения кассеты. В качестве дренажной сетки может использоваться полимерная сетка, стойкая к воздействию щелочной среды. Размер ячеек сетки в свету от 2,5 до 7 мм. В центральной части формообразующей вставки 4 выполнен канал, в котором установлена втулка 5, изготовленная в виде металлической трубки либо из металлопластикового материала. На внешней поверхности формообразующей вставки 4 установлена обечайка 6 из упругого материала, в качестве которого может использоваться поролон, микропористая резина. Из этого же материала выполнена обечайка пористая 7, установленная на внешней поверхности кассеты 1. На обечайке 7 может устанавливаться оболочка влагонепроницаемая 8, как показано на фиг.1, в качестве которой используется полипропиленовая пленка толщиной 50-100 мкм. Назначение герметичной оболочки 8 - защита рук от воздействия щелочи при установке кассеты в патрон 9 и при ее извлечении. Патрон 9 содержит корпус 10 с крышкой 11. Корпус 10 выполнен в виде конического стакана овальной формы. В центральной части днища стакана установлена металлическая вставка 12, в которой закреплена шпилька 13. Вблизи днища корпуса 10 расположен патрубок 14, а в противоположном конце корпуса 10 - расположен патрубок 15. В крышке 11 выполнено отверстие, в котором установлена гайка ручная 16, навинчиваемая на шпильку 13.

Устройство работает следующим образом.

Кассета 1 устанавливается в корпусе патрона 10 так, чтобы шпилька 13 вошла во втулку 5, а нижний торец формообразующей вставки 4 дошел до упора в днище. При этом оболочка влагонепроницаемая 8 плотно прилегает к нижней части внутренней поверхности корпуса патрона 10 за счет частичной деформации пористой обечайки 7. Герметичность прилегания листа 2 к формообразующей вставке 4 достигается за счет частичной деформации обечайки 6. После установки кассеты 1 на корпусе патрона 10 устанавливается крышка 11, которая герметизуется навинчиванием ручной гайки 16 на шпильку 13, закрепленную в металлической вставке 12.

Снаряженный патрон 9 в горизонтальном положении подсоединяется к системе регенерации воздуха подводного пловца (не показана). При этом выдыхаемый воздух поступает на очистку через патрубок 15 и пространство, заключенное между крышкой 11 и торцом кассеты 1 в зазоры между витками листа поглотителя 2, в которых помещена дренажная сетка 3. Проходя через кассету 1 воздух очищается от диоксида углерода. При этом в результате химической реакции поглощения диоксида углерода образуется карбонат и бикарбонат кальция и калия и вода. Последняя впитывается пористой обечайкой 7.

Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы поглотительного патрона за счет упрощения конструкции и повышения степени отработки поглотителя.

Claims (6)

1. Кассета для поглотительного патрона, содержащая листы поглотителя в виде рулона и расположенный между ними дренажный слой из сетки, заключенные в обечайку, отличающаяся тем, что в центре кассеты установлена формообразующая вставка с продольным каналом в центре прямоугольной формы в продольном сечении, боковые поверхности которой образованы пересечением двух овальных поверхностей в плане.

2. Кассета для поглотительного патрона по п.1, отличающаяся тем, что формообразующая вставка выполнена с размерами: по большому фокусу с соотношением 1:2, а по малому 1:4 к внешнему овалу кассеты.

3. Кассета для поглотительного патрона по п.1, отличающаяся тем, что формообразующая вставка выполнена из вспененного полимерного материала.

4. Кассета для поглотительного патрона по п.1, отличающаяся тем, что на боковой поверхности формообразующей вставки установлена упругая пористая обечайка.

5. Кассета для поглотительного патрона по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в центральном канале формообразующей вставки установлена втулка.

6. Кассета для поглотительного патрона по п.1, отличающаяся тем, что на внешней поверхности кассеты установлена обечайка, выполненная из пористого полимерного материала, заключенного в пленочную оболочку.

Images