RU2678386C1

RU2678386C1 - Regenerating cartridge

Info

Publication number: RU2678386C1
Application number: RU2018113051A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Гаврюшин; Владимир Анатольевич Шанешкин; Андрей Владимирович Абаимов; Ольга Николаевна Никонова
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2019-01-28

Abstract

FIELD: rescue means.SUBSTANCE: invention relates to the field of developing life-saving methods and devices, namely to devices combining a regenerative cartridge with a regenerative product and a starting briquette into a single design and a chemical oxygen generator with a solid source of oxygen for supplying the generated oxygen to the respiratory organs. Technical result from the present invention is due to the efficiency of the use of the regenerative product B-2I, equipped with a regenerative cartridge in the form of an “expanded charge”, and a multiple launch of the regenerative cartridge with partially spent regenerative product B-2I due to the use of a replaceable chemical oxygen generator.EFFECT: technical solution of the regenerative cartridge consists in mounting the external and internal perforated cylinders into the regenerative cartridge, fixed in the body of the cartridge through the front and rear metal partitions, with the installation in free space of the internal perforated cylinder of a replaceable chemical oxygen generator.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области разработки способов и устройств для спасения жизни, а именно к устройствам, объединяющим в единую конструкцию регенеративный патрон с регенеративным продуктом и пусковым брикетом и сменный химический генератор кислорода с твердым источником кислорода для подачи к органам дыхания генерированного кислорода.The invention relates to the field of development of methods and devices for saving lives, and in particular to devices combining a regenerative cartridge with a regenerative product and a starting briquette and a replaceable chemical oxygen generator with a solid oxygen source for supplying generated oxygen to the respiratory system.

Регенеративный патрон может быть использован в составе изолирующих дыхательных аппаратов при выполнении работ в условиях недостатка или отсутствия кислорода, а также при наличии вредных примесей, не задерживаемых фильтрующими противогазами.A regenerative cartridge can be used as part of insulating breathing apparatus when performing work in conditions of lack or absence of oxygen, as well as in the presence of harmful impurities that are not delayed by filtering gas masks.

Известен регенеративный патрон, входящий в состав индивидуального противогаза с химически связанным кислородом (заявка ФРГ №053817699 от 12.08.1988, МПК А62В 7/08), в котором полость патрона заполнена кислородсодержащим веществом и связана с дыхательным мешком через фильтр и маской с мундштуком. Патрон снабжен перфорированной центральной трубкой, ось которой совпадает с осями входного и выходного штуцеров и находится в плоскости продольной симметрии корпуса патрона, что обеспечивает заполнение полости патрона кислородсодержащим веществом по форме развернутой поверхности. Однако конструкция регенеративного патрона не позволяет выполнять кратный запуск патрона в процессе эксплуатации индивидуального противогаза с химически связанным кислородом.Known regenerative cartridge, which is part of an individual gas mask with chemically bound oxygen (application Germany No. 053817699 from 08/12/1988, IPC АВВ 7/08), in which the cavity of the cartridge is filled with an oxygen-containing substance and connected to the breathing bag through a filter and a mask with a mouthpiece. The cartridge is equipped with a perforated central tube, the axis of which coincides with the axes of the inlet and outlet fittings and is located in the plane of longitudinal symmetry of the cartridge case, which ensures filling of the cartridge cavity with oxygen-containing substance in the form of a deployed surface. However, the design of the regenerative cartridge does not allow multiple launch of the cartridge during operation of an individual gas mask with chemically bound oxygen.

Известен также регенеративный патрон изолирующего дыхательного аппарата (патент РФ на полезную модель №137933 от 27.02.2014, МПК А62В 19/00), включающий герметичный корпус с патрубком вдоха-выдоха и патрубком дыхательного мешка, перфорированную обечайку, установленную в корпусе с кольцевым зазором относительно боковой стенки корпуса и выполненную с центральным каналом с перфорированными стенками, регенеративный продукт, размещенный в полости перфорированной обечайки, теплогазораспределитель, размещенный в полости перфорированной обечайки, что обеспечивает снаряжение регенеративного продукта в регенеративный патрон в виде «развернутой шихты» с улучшением условий тепломассопереноса и повышением эффективности процесса регенерации кислорода для дыхания. Недостатком данного регенеративного патрона является отсутствие кратного запуска регенеративного патрона.Also known is the regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus (RF patent for utility model No. 137933 dated 02.27.2014, IPC АВВ 19/00), including a sealed enclosure with an inhalation-expiration nozzle and a breathing bag nozzle, a perforated shell mounted in a housing with an annular gap relative to side wall of the casing and made with a central channel with perforated walls, a regenerative product located in the cavity of the perforated shell, heat and gas distributor located in the cavity of the perforated shell, th equipment provides regenerative product in a regenerative cartridge as "expanded batch" conditions with improved heat and mass transfer and efficiency of oxygen recovery process for breathing. The disadvantage of this regenerative cartridge is the lack of multiple start regenerative cartridge.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является противогаз с регенерацией дыхательного воздуха (заявка ФРГ №03840606 от 02.12.1988, МПК А62В 7/08), где кратность применения противогаза достигается с помощью расположенных на дыхательном пути между дыхательным присоединительным элементом и дыхательным мешком нескольких упаковок реагентов (регенеративных патронов), выделяющих кислород и связывающих углекислый газ, при этом каждая упаковка для приема проходящего выдыхаемого воздуха присоединена к собственному дыхательному мешку. Недостатком данного противогаза и соответственно упаковок реагентов (регенеративных патронов) в его составе является сложность конструкции, его повышенные массогабаритные характеристики и отсутствие кратного запуска одной и той же упаковки реагентов (регенеративного патрона), т.е. противогаз может использоваться по назначению с перерывами в его работе без замены регенеративного патрона только при последовательном одноразовом запуске упаковок реагентов (регенеративных патронов).Closest to the proposed invention is a gas mask with respiratory air regeneration (application of Germany No. 03840606 dated 02.12.1988, IPC A62B 7/08), where the frequency of use of the gas mask is achieved by using several reagent packs located on the airway between the respiratory connecting element and the air bag ( regenerative cartridges) that produce oxygen and bind carbon dioxide, with each package for receiving passing exhaled air attached to its own breathing bag. The disadvantage of this gas mask and, accordingly, the packaging of reagents (regenerative cartridges) in its composition is the complexity of the design, its increased weight and size characteristics and the lack of multiple launch of the same packaging of reagents (regenerative cartridge), i.e. the gas mask can be used for its intended purpose with interruptions in its operation without replacing the regenerative cartridge only with successive one-time start-up of reagent packages (regenerative cartridges).

Задача настоящего изобретения заключается в разработке регенеративного патрона кратного применения с выделением регенеративным продуктом кислорода для дыхания посредством первичного запуска пускового брикета или вторичного (последующего) инициирования горения твердого источника кислорода при условии частично отработанного регенеративного продукта.The objective of the present invention is to develop a regenerative cartridge of multiple use with the release of a regenerative product of oxygen for breathing through the initial launch of a starting briquette or the secondary (subsequent) initiation of combustion of a solid oxygen source under the condition of a partially spent regenerative product.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в эффективности использования регенеративного продукта Б-2И, снаряженного в регенеративный патрон в виде «развернутой шихты» и кратного запуска регенеративного патрона с частично отработанным регенеративным продуктом Б-2И за счет применения сменного химического генератора кислорода.The technical result achieved in the claimed invention consists in the efficiency of using the regenerative product B-2I, equipped in the regenerative cartridge in the form of a “deployed charge” and multiple start-up of the regenerative cartridge with the partially spent regenerative product B-2I due to the use of a replaceable chemical oxygen generator.

Указанный технический результат достигается тем, что в корпус регенеративного патрона на расстоянии в

его длины от передней крышки, где засыпается слой продукта Б-2И и устанавливается пусковой брикет, крепят переднюю металлическую перегородку с отверстиями в верхней части и по центру, к которой монтируют внешний и внутренний перфорированные цилиндры, засыпают между ними слой продукта Б-2И, крепят к цилиндрам заднюю металлическую перегородку с отверстиями по центру и устанавливают заднюю крышку регенеративного патрона с узлом байонетного подсоединения химического генератора кислорода с твердым источником кислорода.The specified technical result is achieved by the fact that in the housing of the regenerative cartridge at a distance of

its length from the front cover, where the layer of the B-2I product is filled and the starting briquette is installed, the front metal partition is fixed with holes in the upper part and in the center, to which the external and internal perforated cylinders are mounted, the layer of the B-2I product is filled between them, fixed to the cylinders, the rear metal partition with holes in the center and install the back cover of the regenerative cartridge with the bayonet connection of the chemical oxygen generator with a solid oxygen source.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показана конструкция регенеративного патрона, изготовленная из корпуса (1) патрона в виде цилиндра, передней крышки (2) с узлом байонетного подсоединения (3) дыхательной маски изолирующего дыхательного аппарата и узлом запуска (4) пускового брикета, задней крышки (5) с узлом байонетного подсоединения (6) дыхательного мешка и узлом байонетного подсоединения (7) химического генератора кислорода.The invention is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows the design of a regenerative cartridge made of a cylinder body (1) in the form of a cylinder, a front cover (2) with a bayonet fitting assembly (3) of the breathing mask of the insulating breathing apparatus and the launching unit (4) of the starting briquette , a back cover (5) with a bayonet fitting assembly (6) of the breathing bag and a bayonet fitting assembly (7) of a chemical oxygen generator.

Внутри регенеративного патрона монтируется передняя и задняя металлические перегородки (8, 9), к которым крепятся внутренний и внешний перфорированные цилиндры (10,11), обеспечивающих снаряжение слоя регенеративного продукта Б-2И (12) по форме развернутой поверхности. Между передней крышкой (2) и передней перегородкой (8) размещается пусковой брикет (13) и слой регенеративного продукта Б-2И (14). В свободное пространство внутреннего перфорированного цилиндра (10) устанавливается сменный химический генератор кислорода (15), внутри которого размещается твердый источник кислорода (16) и слой поглотителя (гопкалита) (17) для очистки от примесей, образующихся при горении твердого источника кислорода.Inside the regenerative cartridge, the front and rear metal partitions (8, 9) are mounted, to which the inner and outer perforated cylinders (10.11) are attached, which provide equipment for the regenerative product layer B-2I (12) in the form of a deployed surface. Between the front cover (2) and the front partition (8), a starting briquette (13) and a layer of regenerative product B-2I (14) are placed. A removable chemical oxygen generator (15) is installed in the free space of the inner perforated cylinder (10), inside which a solid oxygen source (16) and an absorber layer (hopcalite) (17) are placed to remove impurities formed during combustion of a solid oxygen source.

Реализация технического решения регенеративного патрона кратного применения с выделением регенеративным продуктом Б-2И кислорода для дыхания посредством первичного запуска пускового брикета или вторичного (последующего) инициирования горения твердого источника кислорода при условии частично отработанного регенеративного продукта Б-2И обеспечивается монтажом в регенеративный патрон внешнего и внутреннего перфорированных цилиндров, закрепленных в корпусе патрона посредством передней и задней металлических перегородок с установкой в свободное пространство внутреннего перфорированного цилиндра сменного химического генератора кислорода. Такое конструктивное исполнение регенеративного патрона позволяет улучшить ряд показателей эксплуатационных характеристик - в части снижения сопротивления дыханию в 1,5 раза и температуры вдыхаемого воздуха на 10°С при его эксплуатации в составе изолирующего дыхательного аппарата и обеспечить кратность запуска регенеративного патрона при условии частично отработанного регенеративного продукта с начальным периодом разработки продукта в течение 7-9 минут. Регенеративный патрон прост по конструктивному расположению узлов и деталей и может изготавливаться на основе имеющейся технологии по выпуску отечественных регенеративных патронов РП-4-01, входящих в состав серийного изолирующего дыхательного аппарата ИП-4М. При этом первый запуск регенеративного патрона осуществляется с помощью серийно изготавливаемого пускового устройства, состоящего из пускового брикета и ампулы с инициирующей жидкостью.The implementation of the technical solution of the multiple-use regenerative cartridge with the release of oxygen for respiration by the B-2I regenerative product through the initial start-up of the starting briquette or the secondary (subsequent) initiation of combustion of a solid oxygen source under the condition of the partially spent regenerative product B-2I is ensured by the installation of external and internal perforated cylinders fixed in the cartridge case by means of front and rear metal partitions with installation th in the space of the internal perforated cylinder removable chemical oxygen generator. This design of the regenerative cartridge allows you to improve a number of performance indicators - in terms of reducing breathing resistance by 1.5 times and the temperature of the inhaled air by 10 ° C when it is used as part of an insulating breathing apparatus and to ensure the multiplicity of launch of the regenerative cartridge under the condition of a partially spent regenerative product with an initial period of product development within 7-9 minutes. The regenerative cartridge is simple in the structural arrangement of components and parts and can be manufactured on the basis of existing technology for the production of RP-4-01 domestic regenerative cartridges that are part of the IP-4M serial insulating breathing apparatus. In this case, the first launch of the regenerative cartridge is carried out using a commercially available starting device consisting of a starting briquette and an ampoule with an initiating liquid.

Конструктивное размещение химического генератора кислорода вовнутрь патрона и инициирование горения твердого источника кислорода обеспечивает выполнение ими функции как основного источника кислорода для дыхания в начальный период работы и при повторном запуске патрона и создает условия для быстрого разогрева слоя регенеративного продукта Б-2И при возникновении большой теплоотдачи от корпуса химического генератора кислорода к поверхности регенеративного продукта за счет перемещения газовоздушной смеси по маятниковой схеме дыхания на фазе выдоха и фазе вдоха, изображенной на чертежах фиг.2, 3, соответственно.The constructive placement of a chemical oxygen generator inside the cartridge and the initiation of combustion of a solid oxygen source ensures that they function as the main source of oxygen for breathing in the initial period of operation and when the cartridge is restarted, and creates conditions for the rapid heating of the B-2I regenerative product layer when large heat transfer from the housing occurs chemical generator of oxygen to the surface of the regenerative product due to the movement of the gas-air mixture according to the pendulum I and inspiratory phase the expiratory phase, shown in figures 2, 3, respectively.

Использование предлагаемого технического решения, реализующего заявленные признаки, позволяет применить регенеративный патрон в составе серийного изолирующего дыхательного аппарата ИП-4М с возможностью повторного запуска патрона после прерывания процесса регенерации кислорода при переводе аппарата ИП-4М в «походное» положение и улучшить эксплуатационные характеристики патрона при выполнении работ в условиях недостатка или отсутствия кислорода, а также при наличии вредных примесей, не задерживаемых фильтрующими противогазами.Using the proposed technical solution that implements the claimed features, it is possible to use a regenerative cartridge as part of the IP-4M serial insulating breathing apparatus with the ability to restart the cartridge after interrupting the oxygen regeneration process when the IP-4M is in the “stowed” position and to improve the cartridge’s performance when performing works in conditions of lack or absence of oxygen, as well as in the presence of harmful impurities that are not delayed by filtering gas masks.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по разработке регенеративного патрона позволяет объединить в единую конструкцию регенеративный патрон с регенеративным продуктом и пусковым брикетом и химический генератор кислорода с твердым источником кислорода для обеспечения кратного применения патрона с выделением регенеративным продуктом кислорода для дыхания посредством первичного запуска пускового брикета или вторичного (последующего) инициирования горения твердого источника кислорода при условии частично отработанного регенеративного продукта.Thus, the proposed technical solution for the development of a regenerative cartridge allows you to combine a regenerative cartridge with a regenerative product and a starting briquette and a chemical oxygen generator with a solid oxygen source in a single design to ensure multiple use of the cartridge with the release of the regenerative oxygen product for breathing through the initial launch of a starting briquette or secondary (subsequent) initiation of combustion of a solid oxygen source under the condition of partially spent p regenerative product.

Claims

A regenerative cartridge comprising a layer of a regenerative product, a starting briquette, a connection unit for a breathing mask and a connection unit for a breathing bag, characterized in that the housing of the regenerative cartridge is at a distance of

its length from the front cover, after the starting briquette and the layer of regenerative product, the front metal partition with holes in the upper part and in the center and the rear metal partition with holes in the center are attached, between them are the outer, inner perforated cylinders and the layer of regenerative product, in the back cover through the bayonet connection unit, a replaceable chemical oxygen generator is placed in the free space of the internal perforated cylinder.