UA4982U - Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата - Google Patents

Abstract

Регенеративний патрон дихального апарата містить корпус, патрубок вдиху, верхню кришку, нижню кришку, пусковий пристрій, патрубки, дихальний мішок, протипиловий фільтр, гранульовану кисневмісну речовину, зовнішні та внутрішні горизонтальні перфоровані перегородки, теплорозподільники, горизонтальну перфоровану перемичку, дротяну сітку, П-подібні упори, пружини згину.

Description

Корисна модель належить до пристроїв дихальних апаратів з хімічно зв'язаним киснем, зокрема, до ізолюючих саморятівників, які застосовуються у гірничодобувній промисловості для захисту органів дихання в несприятливих умовах, і може бути використаний в хімічній та інших галузях промисловості та комунальному господарстві, де потрібний короткочасний захист органів дихання людини.

Відомий регенеративний патрон дихального апарата з хімічно зв'язаним киснем (Ас. СРСР Ме1737807,

Аб2В 19/00, Аб2В 7/08, 1986), який має корпус з патрубками для приєднання лицевої частини і дихального мішка, протипиловий фільтр та, розташовану поміж перфорованими перегородками корпуса, кисневмісну речовину та теплорозподільник. Теплорозподільник виконаний у вигляді обичайки овальної форми, яка обладнана радіальними ребрами.

Недоліком цього дихального апарата є велика висота шару кисневмісної речовини, що утворює підвищений опір диханню і негативно впливає на фізіологічний стан людини. Крім цього термін служби дихального апарата обмежений внаслідок здрібнювання гранул речовини при усадці останньої внаслідок вібрації, трясіння або ударів апарата при переміщенні утиснутими гірничими виробками, або при перевезенні саморятівників.

Найбільш близьким до винаходу є регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата (А.с. СРСР

Мо1106518, Аб2В 19/02, Аб2В 7/08, 1983), який має корпус, кришку з патрубками вдиху та видиху, встановлений на кришці пусковий пристрій, встановлену із зазором щодо стінок корпуса внутрішню обичайку з гранульованою кисневмісною речовиною, яка розподілена горизонтальними перфорованими перегородками на шари, у яких розміщені теплорозподільники. Центральна частина внутрішньої обичайки має розподільну камеру, яка утворена перфорованими перегородками та зв'язана з патрубком видиху центральною трубкою, що проходить через розташований над нею шар речовини.

Кожен із зазначених шарів речовини у свою чергу розділений горизонтальними перфорованими перегородками на проміжні різновисокі прошарки речовини. Теплорозподільники у шарах кисневмісної речовини виконані з листового металу у вигляді перехресно-ребристих просторових грат з відсіками у вигляді багатогранників.

При видиху повітря по центральній трубці надходить у розподільну камеру, а потім частина його проходить через верхні шари речовини, а інша - через нижні шари, після чого обидва потоки з'єднуються у порожнині патрубка вдиху, яка зв'язана з порожниною дихального мішка.

Таке виконання регенеративного патрона поліпшує експлуатаційні характеристики дихального апарата, тому що забезпечує збільшення часу захисної дії за рахунок запобігання передчасного ,проскакування" діоксида вуглецю з видихуваного повітря у вдихуване.

Але патрон такої конструкції має такі недоліки, як підвищений габарит, надзвичаййа складність конструкції та велика кількість деталей, що не тільки збільшує трудомісткість виготовлення патрона, але і збільшує його масу, та масу апарата в цілому.

Другим недоліком патрона є такий, що внаслідок екзотермічних реакцій поглинання діоксиду вуглецю та генерації кисню при проходженні повітря через шари речовини в них виникають різні температурні умови: у шарах з теплорозподільниками температура досягає близько 300"С, в той час, як в інших шарах набагато більше, близько 500"С, що зумовлює правління гранул речовини у шарах меншої висоти. Це явище призводить до більш ефективного поглинання речовиною діоксиду вуглецю, але з іншого боку - до збільшення величини опору диханню.

Ще одним недоліком патрона є нерівномірний розподіл потоку видихуваного повітря поміж шарами речовини, що утворюють розподільну камеру.

Наявність швидкісного напору призводить до того, що нижній шар, розміщений фронтально центральній трубці, відпрацьовує швидше верхнього шару речовини. Це обумовлює зменшення часу захисної дії апарата через те, що швидше досягаються нормовані величини об'ємної частки діоксиду вуглецю у вдихуваному повітрі, опору диханню та температури вдихуваного повітря.

Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата по а.с, Мо1106518 обрано як прототип.

На підставі викладеного випливає, що завданням, на розв'язання якого спрямована розробка корисної моделі, є усунення зазначених недоліків, тобто поліпшення експлуатаційних характеристик патрона дихального апарата шляхом поліпшення умов дихання за рахунок зменшення опору вдиху та видиху, зниження температури вдихуваного повітря, а також зменшення маси патрона та спрощення його конструкції.

Вирішення цього завдання досягається тим, що регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, який має корпус з патрубком вдиху на верхній кришці для приєднання лицевої частини, нижню кришку з пусковим пристроєм та патрубками для приєднання дихального мішка, протипиловий фільтр, розташований перед патрубком вдиху, гранульовану кисневмісну речовину, розділену зовнішніми та внутрішніми горизонтальними перфорованими перегородками на два шари, в яких розміщені теплорозподільники з жорстко з'єднаних пластин, згідно до корисної моделі, має додаткову горизонтальну перфоровану перемичку, з одного боку якої встановлена дротяна сітка, а з другого прикріплена за допомогою П-подібних упорів перегородка у вигляді перфорованої пластини та дротяної сітки, які утворюють з додатковою перегородкою вільну порожнину, при цьому верхня порожнина проміж кришкою та зовнішньою перегородкою містить пружини згину, які діють на зовнішню перегородку та перемичку через шар речовини, при цьому перегородка та додаткова перемичка розміщені в корпусі з можливістю переміщення уздовж поздовжньої осі патрона.

Ізолюючий дихальний апарат, виконаний з таким регенеративним патроном відрізняється поліпшеною експлуатаційною характеристикою, бо забезпечує поліпшення умов дихання за рахунок зменшення опору вдиху та видиху, зниження температури вдихуваного повітря, а також тому, що має зменшену масу патрона та спрощення його конструкції у порівнянні з дихальними апаратами з хімічно зв'язаним киснем такого ж номінального часу захисної дії.

Це пояснюється наступним чином: - виконання патрона з додатковою горизонтальною перфорованою перемичкою, з одного боку якої встановлена дротяна сітка, а з другого прикріплена за допомогою П-подібних упорів перегородка у вигляді перфорованої пластини та дротяної сітки, які утворюють з додатковою перегородкою вільну порожнину, виключає ,проскакування" діоксиду вуглецю з видихуваного повітря у вдихуване, а також усереднює об'ємну частку діоксида вуглецю у потоці повітря з одного шару речовини у другий шар. Крім цього, це зменшує опір потоку повітря, бо запобігає здрібненню та передчасному спіканню гранул речовини при хімічних реакціях у шарах; - розташування додаткової перемички та зовнішньої перегородки у корпусі з можливістю переміщення уздовж поздовжньої осі під дією пружин згину, які розташовані у верхній порожнині корпуса, виключає можливість вільного взаємного переміщення гранул речовини у шарах, можливість їх переміщення відносно перфорованих перегородок теплорозподільників, а отже здрібнювання гранул речовини та підвищення опору диханню при застосуванні апарата за призначенням; - зменшення кількості горизонтальних пластин та центральної трубки із тонколистової сталі спрощує конструкцію регенеративного патрона, зменшує трудомісткість його виготовлення та масу.

Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де: - на фіг.1 показаний загальний " вигляд ізолюючого дихального апарата з хімічно зв'язаним киснем; - на фіг.2 показаний регенеративний патрон (подовжній перетин); - на фіг.3 показаний перетин А-А на Фіг.2

Ізолюючий дихальний апарат (Фіг.1,2,3) має регенеративний патрон 1 з теплоїізолюючим футляром 2

Регенеративний патрон 1 має корпус З еліптичного перетину, верхню 4 та нижню 5 кришки на торцях. На верхній кришці 4 патрона 1 розташований патрубок вдиху 6, до якого прикріплена гофрована трубка 7 з лицевою частиною у вигляді загубника 8 та носового затискувача 9. До комплекту апарата входять також захисні окуляри (не показані). Замість загубника 8, носового затискувача 9 та окулярів може застосовуватись захисний капюшон (не показаний).

На нижній кришці 5 патрона 1 розташовані патрубки 10, до яких приєднаний дихальний мішок 11 із клапаном надлишкового тиску 12, та пусковий пристрій 13 Пусковий пристрій 13 має пусковий брикет, виготовлений з кисневмісної речовини, ампулу з розчином сірчаної кислоти і механізм руйнування ампули (не показані).

До патрона 1 прикріплений плечовий ремінь 14.

Корпус З регенеративного патрона 1 містить гранульовану кисневмісну речовину розподілену на шари 15 та 16 зовнішніми горизонтальними перфорованими перегородками 17, 18 та додатковою горизонтальною перфорованою перемичкою 19. З одного боку перемички 19 встановлена дротяна сітка 20, а з другого прикріплена за допомогою П-подібних упорів 21 перегородка 22 у вигляді перфорованої пластини та дротяної сітки 23, Перегородка 22 утворює з перемичкою 19 вільну порожнину 24. У шарах речовини 15, 16 розміщені теплорозподільники 25, 26, які виготовлені з жорстко з'єднаних перфорованих пластин. Верхня порожнина 27 поміж кришкою 4 та зовнішньою перегородкою 17 містить також пружини згину 28, які діють на зовнішню перегородку 17, та перемичку 19 з перегородкою 22 через шар речовини 15

Перемичка 19 з перегородкою 22 та перегородка 17 розміщені в корпусі З патрона 1 з можливістю переміщення уздовж поздовжньої осі патрона.

Перед патрубком вдиху 6 розташований пиловловлюючий фільтр 29.

Нижня порожнина 30 поміж зовнішньою перегородкою 18 та кришкою 5 з'єднана з патрубками 10 та пусковим пристроєм 13.

Дихальний апарат працює таким чином.

При спрацьовуванні пускового пристрою 13 відбувається розкладання брикету з виділенням нагрітого кисню, що містить водяні пари. Газ надходить у порожнину 30 патрона 1 та в порожнину мішка 11. Кількості кисню, який виділяється пусковим брикетом, достатньо для того, щоб користувач апаратом міг дихати в початковий період, тобто доти, доки тепло та волога брикетного газу, а також діоксид вуглецю та волога видихуваного повітря, які потрапляють у патрон 1 через загубник 8 та патрубок б активізують хімічні реакції у шарах 15 та 16 кисневмісної речовини. Хімічні реакції відновлення, що протікають у цих шарах, йдуть з виділенням тепла. Пластини теплорозподільників 25, 26 сприяють рівномірному розподілу тепла по шарах 15 та 16 кисневмісної речовини і відводять тепло до стінок корпуса З та перегородок 17, 18, 19, 22, які випромінюють його в навколишнє середовище.

Звільнене від діоксида вуглецю повітря надходить у нижню порожнину 30 патрона, а з неї по патрубкам 10 у порожнину мішка 11. При наповненні мішка 11 зайвий кисень-через клапан 12 виходить у навколишнє середовище.

При вдиху повітря з мішка 11 по патрубкам 10 надходить у нижню порожнину 30 патрона. Потім крізь нижню зовнішню перегородку 13 повітря надходить у шар речовини 16, а далі крізь перегородку 22 з дротяною сіткою 23, вільну порожнину 24, додаткову перемичку 19 з сіткою 20 надходить у шар речовини 15, зовнішню перегородку 17 і фільтр 29 у верхню порожнину 27. Далі через патрубок 6, гофровану трубку 7 і загубник 8 -в органи дихання людини.

При вдиху і видиху повітря надходить крізь порожнину 24 проміж додатковою перемичкою 19 та перегородкою 22, де об'ємна частка діоксида вуглецю у потоці повітря усереднюється перед тим, як потрапити до іншого шару речовини. Це сприяє ефективності сорбції діоксиду вуглецю кисневмісною речовиною, що генерує кисень, а також забезпечує рівномірний розподіл при хімічних реакціях. Таким чином обумовлюється зниження опору вдиху та видиху.

в к-т

ПО звик А

Вінн В Ї З і В 5 не хо: нн тр. й пр- : паввеввовннннни Гол сени нку ! ! о " пан

І ї і М і 7 | Ши

Детрт рт

Бо і рин І досто ян І А Н - у Ша: пра н 1 хя дн що , м К ! - : маш

Ши - (1х

Фіг. 1 8. и у ие - ДИ Я «28.05. 21

Н п Н / 7 и і . м Н я М Н

КИ ри и ИЙ в у й ії сят у края и Я і ШИ НИ р у мен ев оо о ФІН і она она

ШТ р Бе Фа -в

БИ ТО я Пештк ІМ хх»

Й Би лу х -

К ЦИ пики деле ПИ ех те ШІ не У, ті п ше Е и пи НИ р З / / / і ! І х М

Й і ! НИ ' ї: 1 ав/у ві ім із хвою

Фіг. 2

В. 25. «8.

Й і 1

І і і х і і у / І ук АГА стр

Я кі, і Оу й 7 чу У і: И й У / чав / / у ї с сваасстя Мона, ств Б

А дій сх у реет ве сгхлм: ак ї у / у, і" З / / м й чу й й ( й х і" 4 нн и МНН. і

Фіг. З

Claims (1)

1. Регенеративний патрон дихального апарата, який містить корпус з патрубком вдиху на верхній кришці для приєднання лицевої частини, нижню кришку з пусковим пристроєм та патрубками для приєднання дихального мішка, протипиловий фільтр, розташований перед патрубком вдиху, гранульовану кисневмісну речовину, що розділена зовнішніми та внутрішніми горизонтальними перфорованими перегородками на два шари, в яких розміщені теплорозподільники з жорстко з'єднаних пластин, який відрізняється тим, що він має додаткову горизонтальну перфоровану перемичку, з одного боку якої встановлена дротяна сітка, а з іншого - прикріплена за допомогою П-подібних упорів перегородка у вигляді перфорованої пластини та дротяної сітки, які утворюють з додатковою перегородкою вільну порожнину, при цьому верхня порожнина між кришкою та зовнішньою перегородкою містить пружини згину, які діють на зовнішню перегородку та перемичку через шар речовини, при цьому перегородка та додаткова перемичка розміщені в корпусі з можливістю переміщення уздовж подовжньої осі патрона.