RU39277U1

RU39277U1 - OXYGEN DISTRIBUTION DEVICE FOR RESPIRATORY APPARATUS

Info

Publication number: RU39277U1
Application number: RU2004109611/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Горбатов; А.Ф. Син; А.С. Голик; В.Р. Дингес; Е.А. Шуверов
Original assignee: Голик Анатолий Степанович; Дингес Владимир Рудольфович
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2004-07-27

Abstract

Полезная модель относится к спасательной технике и может быть использована в средствах индивидуальной защиты органов дыхания в различных отраслях народного хозяйства, например, в горноспасательном деле для временного пребывания в атмосфере, непригодной для дыхания, в том числе и при кратковременном пребывании под водой.Предложено кислородораспределительное устройство для дыхательных аппаратов, содержащее корпус 8 с мембраной 9 и крышкой 10, легочный автомат 6, соединенный с подмембранной полостью "В" корпуса и через редуктор 5 - с кислородным баллоном.Сущность полезной модели заключается в том, что подмембранная полость "В" соединена с дыхательным шлангом 17 аппарата и через клапаны вдоха и выдоха, соответственно, - с дыхательным мешком 14 и регенеративным патроном 24, при этом оно снабжено рычажным механизмом 32, установленным в указанной полости с возможностью взаимодействия с мембранной 9 и через упор 33 - с легочным автоматом 6.Мембрана снабжена подпружиненным избыточным клапаном 26 и обратным пластинчатым клапаном 31, расположенными на одном штоке, зафиксированным в крышке 10 с отверстиями 11.Конструкция кислородораспределительного устройства обеспечивает возможность временного нахождения человека в среде, непригодной для дыхания, в том числе и в среде с повышенным давлением, когда использование дыхательного мешка аппарата невозможно вследствие его сжатия или опасно из-за возможности баротравм органов дыхания.The utility model relates to rescue equipment and can be used in personal protective equipment for respiratory organs in various sectors of the national economy, for example, in mining and rescue for temporary stay in an atmosphere unsuitable for breathing, including for short-term residence under water. for breathing apparatus, comprising a housing 8 with a membrane 9 and a cover 10, a pulmonary automaton 6 connected to the submembrane cavity "B" of the housing and, through a gearbox 5, with oxygen The essence of the utility model is that the submembrane cavity "B" is connected to the breathing hose 17 of the device and through the inspiration and expiration valves, respectively, with the breathing bag 14 and the regenerative cartridge 24, while it is equipped with a lever mechanism 32 installed in the specified cavity with the possibility of interaction with the membrane 9 and through the abutment 33 - with a pulmonary automat 6. The membrane is equipped with a spring-loaded excess valve 26 and a check valve 31 located on one rod fixed in the cover 10 with holes 11. The design of the oxygen distribution device makes it possible to temporarily stay a person in an environment unsuitable for breathing, including in an environment with high pressure, when the use of the respiratory bag of the device is impossible due to its compression or dangerous because of the possibility of barotrauma of the respiratory system.

Description

Полезная модель относится к спасательной технике и может быть использована в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (самоспасатели, респираторы и т.д.) в различных отраслях народного хозяйства, например, в горноспасательном деле для временного пребывания в атмосфере, непригодной для дыхания, в том числе и при кратковременном пребывании под водой.The utility model relates to rescue equipment and can be used in personal protective equipment for respiratory organs (self-rescuers, respirators, etc.) in various sectors of the economy, for example, in mining and rescue for temporary stay in an atmosphere unsuitable for breathing, including and for a short stay under water.

Известно кислородораспределительное устройство для дыхательных аппаратов, содержащее легочный автомат, соединенный через редуктор с кислородным баллоном, и рычаг (В.В.Ходот. Горноспасательное дело. М. Углетехиздат, 1951, с.271-286). Принцип действия известного устройства заключается в том, что при недостатке воздуха для дыхания и спадании стенок дыхательного мешка одно плечо рычага опускается вместе со стенкой, а другое открывает клапан легочного автомата и кислород из камер редуктора по специальному каналу поступает в дыхательной мешок. Основным недостатком известного устройства является то, что требуется создание в дыхательном мешке большого разряжения для открытия клапана, что значительно затрудняет дыхание.Known oxygen distribution device for breathing apparatus, containing a pulmonary machine connected through a gearbox with an oxygen cylinder, and a lever (V.V. Khodot. Mining and rescue business. M. Ugletekhizdat, 1951, p.271-286). The principle of operation of the known device is that if there is a lack of air for breathing and the walls of the breathing bag fall off, one shoulder of the lever falls together with the wall, and the other opens the pulmonary valve and oxygen from the gearbox chambers enters the breathing bag through a special channel. The main disadvantage of the known device is that it requires the creation of a large vacuum in the breathing bag to open the valve, which greatly complicates breathing.

Известен кислородораспределительный узел, применяемый в респираторах Р-12 и Р-12м (Г.И.Капелюшников и др. Приборы и защитные средства по технике безопасности. М., «Недра», 1991, с.192-201). Известное устройство содержит легочный автомат, соединенный через редуктор с кислородным баллоном и через основной клапан - с дыхательным мешком.Known oxygen distribution unit used in respirators R-12 and R-12m (G.I. Kapelyushnikov and others. Instruments and protective equipment for safety. M., "Nedra", 1991, p.192-201). The known device contains a pulmonary machine connected through a reducer to an oxygen cylinder and through a main valve to a breathing bag.

Для управления работой основного клапана устройство имеет вспомогательный (мембранный) клапан, работающий по принципу пневматического реле. При нормальной нагрузке между соплом клапана и To control the operation of the main valve, the device has an auxiliary (membrane) valve that works on the principle of a pneumatic relay. Under normal load between the valve nozzle and

мембраной сохраняется зазор, через который кислород с постоянным расходом поступает в дыхательный мешок. При увеличении нагрузки за счет разряжения в воздуховодной системе вспомогательный клапан закрывается в результате прогиба мембраны и открывается основной клапан легочного автомата, через который в дыхательный мешок поступает 60-150 л/мин кислорода.the membrane retains a gap through which oxygen enters the breathing bag at a constant rate. When the load increases due to vacuum in the air duct system, the auxiliary valve closes as a result of the deflection of the membrane and the main valve of the pulmonary automaton opens, through which 60-150 l / min of oxygen enters the breathing bag.

Основным недостатком известного кислородно-подающего устройства является невозможность работы в условиях повышенного внешнего давления среды, т.к. при этом происходит сжатие дыхательного мешка, что может привести или к сбросу из него воздуха через избыточный клапан или к баротравмам дыхательных путей за счет поступления воздуха под большим давлением.The main disadvantage of the known oxygen-feeding device is the inability to work in conditions of increased external pressure of the medium, because in this case, the air bag is compressed, which can lead either to discharge of air from it through an excess valve or to barotraumas of the airways due to air flow under high pressure.

Предложено кислородораспределительное устройство для дыхательных аппаратов, содержащее корпус с мембраной и крышкой, легочный автомат, соединенный с подмембранной полостью корпуса и через редуктор - с кислородным баллоном.An oxygen distribution device for breathing apparatus is proposed, comprising a housing with a membrane and a lid, a pulmonary automaton connected to the body’s submembrane cavity and, with a reducer, to an oxygen cylinder.

Отличием предложенного устройства является то, что подмембранная полость корпуса соединена с дыхательным шлангом аппарата и через клапаны вдоха и выдоха, соответственно, - с дыхательным мешком и регенеративным патроном, при этом устройство снабжено рычажным механизмом, установленным в указанной полости с возможностью взаимодействия с мембраной и через упор - с легочным автоматом.The difference between the proposed device is that the submembrane cavity of the body is connected to the breathing hose of the device and, through the inspiration and exhalation valves, respectively, to the breathing bag and regenerative cartridge, while the device is equipped with a lever mechanism installed in this cavity with the possibility of interaction with the membrane and through emphasis - with the pulmonary automatic machine.

Отличием является так же то, что мембрана снабжена подпружиненным избыточным клапаном грибкового типа, шток которого закреплен в крышке корпуса, причем крышка снабжена отверстиями, соединяющими надмембранную полость корпуса с атмосферой.The difference is also that the membrane is equipped with a spring-loaded redundant valve of the fungal type, the stem of which is fixed in the housing cover, and the cover is equipped with holes connecting the supra-membrane cavity of the housing with the atmosphere.

Устройство может быть снабжено так же обратным пластинчатым клапаном, установленным на мембране на штоке избыточного клапана.The device can also be equipped with a check valve, mounted on a membrane on the stem of the excess valve.

Предложенная конструкция кислородораспределительного устройства обеспечивает возможность, как обычной работы, так и кратковременного нахождения человека в среде с повышенным давлением, например, в воде, с надежной защитой органов дыхания от баротравм и воздействия непригодной для дыхания атмосферы.The proposed design of the oxygen distribution device provides the possibility of both normal operation and short-term presence of a person in an environment with high pressure, for example, in water, with reliable protection of the respiratory organs from barotraumas and exposure to an atmosphere unsuitable for breathing.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид регенеративного дыхательного аппарата, на фиг.2 - кислородораспределительное устройство в разрезе.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of a regenerative breathing apparatus, Fig.2 - oxygen distribution device in section.

Дыхательный аппарат содержит кислородный баллон 1 с вентилем 2, соединенный с помощью накидной гайки 3 с помощью канала 4 и редуктора 5 с легочным автоматом 6 кислородораспределительного устройства 7.The breathing apparatus contains an oxygen cylinder 1 with a valve 2, connected with a union nut 3 using a channel 4 and a gearbox 5 with a pulmonary automaton 6 of the oxygen distribution device 7.

Корпус 8 устройства снабжен мембраной 9 и закрыт крышкой 10 с отверстиями 11, соединяющими надмембранную полость. «А» корпуса с атмосферой.The housing 8 of the device is equipped with a membrane 9 and is closed by a cover 10 with openings 11 connecting the supra-membrane cavity. "A" housing with the atmosphere.

Подмембранная полость «В» соединена:The submembrane cavity "B" is connected:

- с помощью патрубка 12 первого клапана вдоха 13 с дыхательным мешком 14, имеющим избыточный клапан 15;- using the pipe 12 of the first inspiratory valve 13 with a breathing bag 14 having an excess valve 15;

- с помощью патрубка 16 и дыхательного шланга 17 с герметичной коробкой 18, в которой закреплены загубник 19 и второй клапан выдоха 20 со съемным колпачком 21;- using the pipe 16 and the breathing hose 17 with a sealed box 18, in which are fixed the mouthpiece 19 and the second exhalation valve 20 with a removable cap 21;

- с помощью патрубка 22 и клапаном выдоха 23 с регенеративным патроном 24.- using the pipe 22 and the exhalation valve 23 with a regenerative cartridge 24.

Для измерения давления кислорода в баллоне 1 аппарат имеет манометр 25.To measure the oxygen pressure in the cylinder 1, the apparatus has a pressure gauge 25.

В мембрану 9 встроен подпружиненный избыточный клапан 26 грибкового типа, перекрывающий отверстие 27 в мембране, шток 28 которого снабжен контргайкой 29 и с помощью опорной шайбы 30 зафиксирован в крышке 11 корпуса. С другой стороны отверстия 27 на мембране 9 установлен обратный пластинчатый клапан 31, размещенный на A spring-loaded redundant valve 26 of the fungal type is built into the membrane 9, blocking the hole 27 in the membrane, the stem 28 of which is equipped with a lock nut 29 and is fixed in the housing cover 11 with the support washer 30. On the other side of the hole 27 on the membrane 9 is installed a check valve 31 located on

штоке 28 избыточного клапана 26. В подмембранной полости «В» закреплен рычажный механизм 32, взаимодействующий с одной стороны через избыточный клапан с мембраной 9, а с другой стороны через упор 33 - со штоком клапана 34 легочного автомата 6.the stem 28 of the excess valve 26. A lever mechanism 32 is fixed in the submembrane cavity "B", interacting on the one hand through the excess valve with the membrane 9, and on the other hand through the stop 33 with the valve stem 34 of the pulmonary automaton 6.

При работе в газовой среде с нормальным давлением мембрана 9 сохраняет прямолинейную форму, при этом через легочный автомат 6 в корпус 8 поступает кислород с постоянным расходом 1,3-1,5 л/мин. При вдохе открывается клапан 13 и очищенный воздух из дыхательного мешка 14 проходит в корпус 8, где обогащается кислородом и через дыхательный шланг 17 и загубник 19 поступает в легкие человека.When working in a gaseous medium with normal pressure, the membrane 9 maintains a rectilinear shape, while through a pulmonary automat 6, oxygen enters the casing 8 with a constant flow rate of 1.3-1.5 l / min. When inhaling, the valve 13 opens and the purified air from the breathing bag 14 passes into the housing 8, where it is enriched with oxygen and through the breathing hose 17 and the mouthpiece 19 enters the lungs of a person.

При выдохе воздух через дыхательный шланг 17, корпус 8 кислородораспределительного устройства и клапан выдоха 23 поступает в регенеративный патрон 24, очищается от примесей и выходит в дыхательный мешок 14. Обогащение воздуха кислородом перед поступлением в патрон 24 повышает степень его очистки и итоговое содержание кислорода в нем.When you exhale the air through the breathing hose 17, the housing 8 of the oxygen distribution device and the exhalation valve 23 enters the regenerative cartridge 24, is cleaned of impurities and leaves the breathing bag 14. Enriching the air with oxygen before entering the cartridge 24 increases the degree of purification and the total oxygen content in it .

При увеличении глубины дыхания происходит усиление разряжения в подмембранной полости «В» корпуса 8 кислородораспределительного устройства, при этом мембрана 9 прогибается в сторону полости «В» и воздействует на рычажный механизм 32, который опускается и упором 33 перемещает шток клапана 34 легочного автомата 6, при этом кислород начинает поступать в корпус 8 по кольцевому зазору между клапаном и седлом, и расход его увеличивается до 60-150 л/мин. Движение потоков воздуха при дыхании в данном режиме происходит аналогично описанному выше. При увеличении давления воздуха в дыхательном мешке 14 происходит сброс его через избыточный клапан 15.With increasing depth of breathing, the vacuum in the submembrane cavity "B" of the body 8 of the oxygen distribution device increases, while the membrane 9 bends towards the cavity "B" and acts on the lever mechanism 32, which is lowered and focus 33 moves the valve stem 34 of the pulmonary automaton 6, this oxygen begins to flow into the housing 8 along the annular gap between the valve and the seat, and its flow rate increases to 60-150 l / min. The movement of air flow during breathing in this mode occurs similarly to that described above. With increasing air pressure in the breathing bag 14, it is dumped through the excess valve 15.

При увеличении давления в подмембранной полости «В» происходит прогиб мембраны 9 вверх, а так как избыточный клапан 26 зафиксирован от смещения штоком 28 относительно крышки 10, то образуется зазор между With increasing pressure in the submembrane cavity "B", the membrane 9 bends upward, and since the excess valve 26 is fixed from displacement by the rod 28 relative to the cover 10, a gap is formed between

клапаном и мембраной, через который воздух из полости «В» устремляется в полость «А» и далее через отверстия 11 - в атмосферу.a valve and a membrane through which air from cavity "B" rushes into cavity "A" and then through openings 11 into the atmosphere.

При нахождении человека в среде с повышенным давлением, например, под слоем воды, дыхательный мешок сжимается и воздух из него сбрасывается через избыточный клапан 15 или находится под давлением, опасным для органов дыхания. В этих условиях переходят на режим дыхания за счет поступающего кислорода с выдохом через второй клапан выдоха 20.When a person is in an environment with high pressure, for example, under a layer of water, the breathing bag is compressed and air is discharged from it through an excess valve 15 or is under pressure that is harmful to the respiratory system. Under these conditions, they switch to the breathing mode due to the incoming oxygen with expiration through the second exhalation valve 20.

При отказе данного клапана для выдоха можно использовать избыточный клапан 26 кислородораспределительного устройства, для чего нажимают на контргайку 29 и, преодолевая сопротивление пружины, открывают избыточный клапан.In case of failure of this valve for exhalation, you can use the excess valve 26 of the oxygen distribution device, for which they click on the lock nut 29 and, overcoming the resistance of the spring, open the excess valve.

Выдыхаемый воздух из полости «В» через кольцевой зазор между клапаном 26 и мембраной 9 выходит через отверстие 27 и обратный пластинчатый клапан 31 в полость «А» корпуса и далее через отверстия 11 в крышке - в атмосферу. Обратный пластинчатый клапан 31 исключает возможность поступления компонентов внешней среды (газ, вода) в дыхательный аппарат.The exhaled air from the cavity "B" through the annular gap between the valve 26 and the membrane 9 leaves through the hole 27 and the check valve 31 into the cavity "A" of the housing and then through the holes 11 in the cover into the atmosphere. The check valve plate 31 eliminates the possibility of environmental components (gas, water) entering the breathing apparatus.

Предлагаемое кислородораспределительное устройство позволяет использовать регенеративные дыхательные аппараты, как для работы в обычных условиях их применения, так и для кратковременного пребывания в условиях повышенного внешнего давления, когда использование дыхательного мешка становится невозможным или опасным.The proposed oxygen distribution device allows the use of regenerative breathing apparatus, both for working under normal conditions of use and for a short stay in conditions of increased external pressure, when the use of a breathing bag becomes impossible or dangerous.

Claims

1. An oxygen distribution device for breathing apparatus, comprising a body with a membrane and a cover, a pulmonary automaton connected to a submembrane cavity of the body and through a reducer with an oxygen cylinder, characterized in that the submembrane cavity of the body is connected to the breathing hose of the device and through the inspiration and expiration valves, respectively , with a breathing bag and a regenerative cartridge, while it is equipped with a lever mechanism installed in the specified cavity with the possibility of interaction with the membrane and through the emphasis with light chnym machine.

2. The oxygen-distributing device according to claim 1, characterized in that the membrane is equipped with a spring-loaded redundant valve, the stem of which is fixed in the housing cover, the cover being provided with holes connecting the supra-membrane cavity of the housing with the atmosphere.

3. The oxygen distribution device according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with a check valve plate mounted on the membrane on the stem of the excess valve.