UA53676C2

UA53676C2 - Regenerating cartridge for isolating breathing apparatus

Info

Publication number: UA53676C2
Application number: UA99073854A
Authority: UA
Inventors: Любов Олексіївна Зборщик; Любовь Алексеевна Зборщик; Едуард Георгийович Ільїнський; Євген Іванович Конопелько; Евгений Иванович Конопелько; Віктор Миколайович Лучко; Виктор Николаевич Лучко; Володимир Кузьмич Овчаров; Владимир Кузьмич Овчаров; Юрій Якович Пілягін; Юрий Яковлевич Пилягин
Original assignee: Науково-Дослідний Інститут Гірничорятувальної Справи Науково-Виробничого Об'Єднання "Респіратор"
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2003-02-17

Abstract

The invention relates to the breathing apparatus with chemically bound oxygen such as the mining isolating self-rescuing devices. The regenerating cartridge contains the housing with the exhaling and inhaling connecting pipes, inner ferrule filled with the oxygen-containing substance and contains the perforated partitions dividing the internal space. The distribution chamber formed at the center of the shell-confined space is connected with the exhaling connecting pipe. Furthermore the regenerating cartridge contains the dust filters and the heat distributors with the perforated plates. The invention provides for improving the performance of the apparatus increasing the protection durability with improving breathing conditions.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується дихальних апаратів із хімічно зв'язаним киснем, як-то шахтних ізолюючих 2 саморятівників, які застосовуються у гірничорудній промисловості для захисту органів дихання людини в несприятливих умовах, і може бути використаний в хімічній і інших галузях промисловості, де потрібний захист органів дихання людини.The invention relates to breathing apparatus with chemically bound oxygen, such as mine isolating 2 self-rescuers, which are used in the mining industry to protect human respiratory organs in adverse conditions, and can be used in chemical and other industries where protection of human respiratory organs is required .

Відомий регенеративний патрон для дихальних апаратів, що має корпус, в якому кисневмісна речовина (надпероксид калію КО») розміщена прошарками між перегородками. Прошарки зв'язані між собою центральною 70 трубкою з перфорацією, а з зовнішнього кінця - каналами для газу так, що повітря проходить по патрону в радіальних напрямках між гранулами речовини в кожному з прошарків |див. Патент Німеччини - 2852240,A known regenerative cartridge for breathing apparatus, which has a body in which an oxygen-containing substance (potassium peroxide KO") is placed in layers between the partitions. The layers are connected to each other by a central 70 tube with perforation, and from the outer end - gas channels so that air passes through the cartridge in radial directions between the granules of the substance in each of the layers | see German patent - 2852240,

Аб2819/00, 19801.Ab2819/00, 19801.

Недоліком цього патрона є ненадійність його дії через "проскакування" діоксида вуглецю з повітря, що видихується і надходить через центральну трубку, у повітря, що вдихується, по каналам, які утворюються в 12 прошарках між перегородками і кисневмісною речовиною при усадці останньої внаслідок вібрації, трясіння або ударів апарата, що виникають під час переміщення гірника утиснутими гірничими виробками або в кліті при спуску (підйомі) його у шахту.The disadvantage of this cartridge is the unreliability of its action due to the "leaking" of carbon dioxide from the exhaled air and entering through the central tube into the inhaled air through the channels that are formed in the 12 layers between the partitions and the oxygen-containing substance when the latter shrinks due to vibration, shaking or blows of the device that occur during the movement of the miner by compressed mining products or in the cage during its descent (ascent) into the mine.

Найбільш близьким до винаходу є регенеративній патрон ізолюючого дихального апарата |див. А. с. СРСРThe closest thing to the invention is the regenerative cartridge of the isolating breathing apparatus | see A. p. USSR

Мо1106518, Аб62819/02, Аб6287/08, 1983), позбавлений зазначеного недоліку і обраний як прототип. Цей патрон має корпус із патрубками вдиху і видиху, установлену із зазором щодо стінок корпуса внутрішню обичайку з гранульованою кисневмісною речовиною, що розділена горизонтальними перфорованими перегородками на прошарки, у яких розміщені теплорозподілювачі, до того ж центральна частина внутрішньої обичайки має камеру, яка утворена перфорованими перегородками та зв'язана з патрубком видиху центральною трубкою, що проходить через розташований над нею прошарок речовини, пусковий пристрій. У регенеративному патроні с саморятівника Оху КОС, у якому реалізовано а. с Мо1106518, теплорозводілювачі в прошарках кисневмісної Ге) речовини виконані з листового металу у вигляді перехресно-ребристих просторових грат з вічками у вигляді багатогранників. Видихуєме повітря надходить у розподільну камеру по центральній трубці, а потім частина його проходить через верхні прошарки речовини, а інша - через нижні прошарки, після чого обидва потоки з'єднуються в порожнині патрубка вдиху, зв'язаною з порожниною дихального мішка. оМо1106518, Аб62819/02, Аб6287/08, 1983), devoid of the specified defect and chosen as a prototype. This cartridge has a body with inhalation and exhalation nozzles, an inner sleeve with a granular oxygen-containing substance installed with a gap relative to the walls of the case, which is divided by horizontal perforated partitions into layers in which heat distributors are located, in addition, the central part of the inner sleeve has a chamber, which is formed by perforated partitions and connected to the exhalation nozzle by a central tube passing through a layer of substance located above it, a trigger device. In the regenerative cartridge of the Okhu KOS self-rescuer, in which a. with Mo1106518, heat sinks in layers of oxygen-containing Ge) substance are made of sheet metal in the form of cross-ribbed spatial lattices with meshes in the form of polyhedra. Exhaled air enters the distribution chamber through the central tube, and then part of it passes through the upper layers of the substance, and the other through the lower layers, after which both flows are connected in the cavity of the inhalation nozzle, connected to the cavity of the breathing bag. at

Недоліком цього патрона при використанні дихального апарата є можливість відхилення часу захисної дії від /|ча номінального значення, що пов'язане з непостійністю і невизначеністю величини "проскакування" діоксида вуглецю з видихуваного повітря у вдихуване, яке залежить не тільки від умов перебігу хімічних реакцій у ее, речовині патрона, які залежать від розподілу температури в масі кисневмісної речовини, але і від розмірів со каналів, проміж безформними гранулами речовини розміром від 2 до 7мм, які контактують Із плоскими стінками 32 вічків теплорозподільників. оThe disadvantage of this cartridge when using a breathing apparatus is the possibility of deviation of the time of protective action from /|h of the nominal value, which is associated with the instability and uncertainty of the amount of carbon dioxide "leaping" from exhaled air to inhaled air, which depends not only on the conditions of the course of chemical reactions in ee, the substances of the cartridge, which depend on the temperature distribution in the mass of oxygen-containing substance, but also on the dimensions of the channels between the shapeless granules of the substance from 2 to 7 mm in size, which are in contact with the flat walls of the 32 cells of the heat distributors. at

На підставі викладеного випливає, що завданням, на розв'язання якого спрямований винахід, що заявляється, є усунення зазначеного недоліку, тобто поліпшення експлуатаційних характеристик патрона дихального апарата шляхом збільшення часу захисної дії і поліпшення умов дихання в ньому за рахунок « зниження об'ємної частки діоксида вуглецю у повітрі, що вдихується внаслідок рівномірного розподілу потоку З 50 видихуємого повітря між прошарками кисневмісної речовини. с Вирішення цього завдання досягається тим, що регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, який з» містить патрубки вдиху і видиху, установлену в корпусі з зазором відносно його стінок внутрішню обичайку, яка заповнена гранульованою кисневмісною речовиною, що розділена зовнішніми і внутрішніми горизонтальними перфорованими перегородками на прошарки, при цьому внутрішні перегородки створюють у центральній частині обичайки розподільну камеру, яка зв'язана за допомогою трубки через прошарок речовини з патрубком видиху, а і-й також теплорозподілювачі, що складаються пластин, що прилягають до камери, при цьому площина пластин со збігається з напрямком руху повітря у прошарку речовини, пусковий пристрій, який з'єднаний з порожниною патрубка вдиху і установлений у кришці корпуса, пиловловлювальні фільтри, які розміщені біля перегородок,On the basis of the above, it follows that the task, the solution of which the claimed invention is aimed at, is the elimination of the specified drawback, that is, the improvement of the operational characteristics of the cartridge of the breathing apparatus by increasing the time of the protective action and improving the breathing conditions in it due to "reducing the volume fraction of carbon dioxide in the inhaled air as a result of uniform distribution of the C 50 flow of exhaled air between the layers of oxygen-containing substance. c The solution to this problem is achieved by the fact that the regenerative cartridge of the isolating breathing apparatus, which contains inhalation and exhalation nozzles, an internal tube installed in the housing with a gap relative to its walls, which is filled with a granular oxygen-containing substance, which is divided into layers by external and internal horizontal perforated partitions , while the internal partitions create a distribution chamber in the central part of the valve, which is connected by means of a tube through a layer of substance to the exhalation pipe, and also heat distributors consisting of plates adjacent to the chamber, while the plane of the plates coincides with the direction of air movement in the layer of the substance, the starting device, which is connected to the cavity of the inhalation nozzle and installed in the housing cover, dust-catching filters, which are placed near the partitions,

Ме відповідно до винаходу, кожний теплорозподілювач складається з однієї з вказаних внутрішніх перегородок і -І 20 вертикальних пластин таким чином, що останні жорстко зв'язані з внутрішніми горизонтальними перегородками, при цьому висота пластин, що формують теплорозподілювач, є такою, що між зовнішніми перегородками і с вільними торцями згаданих пластин теплорозподілювача з протилежних боків обичайки утворюються менші прошарки речовини з висотою В в межах В - (1,5 - З)А, вказані пластини теплорозподілювача перфоровані рядами з розміром отворів Б, що знаходиться в межах Б - (1,5 - З)А, а осі отворів в сусідніх рядах зміщені по 29 кроку перфорації, зовнішні і внутрішні перфоровані перегородки виконані з розміром отворів в межах розмірівAccording to the invention, each heat distributor consists of one of the specified internal partitions and 20 vertical plates in such a way that the latter are rigidly connected to the internal horizontal partitions, while the height of the plates forming the heat distributor is such that between the external partitions and with the free ends of the mentioned plates of the heat distributor on the opposite sides of the shell, smaller layers of the substance are formed with a height of B in the range of B - (1.5 - З)A, the indicated plates of the heat distributor are perforated in rows with the size of the holes B, which is in the range of B - (1, 5 - З)А, and the axes of the holes in the adjacent rows are shifted by 29 steps of perforation, the outer and inner perforated partitions are made with the size of the holes within the size limits

ГФ) грануляції речовини А - (2 - 7)мм; тим, що перфоровані перегородки розподільної камери виконані опуклими в її порожнину; а також тим, що пластини теплорозподілювачів і/або перфоровані перегородки виконані з о біметалевих листів, наприклад, сталевомідних.GF) granulation of substance A - (2 - 7) mm; the fact that the perforated partitions of the distribution chamber are made convex into its cavity; as well as the fact that the plates of heat distributors and/or perforated partitions are made of o bimetallic sheets, for example, steel-copper.

Виконання регенеративного ізолюючого дихального апарата з таким патроном відрізняється поліпшеною 60 експлуатаційною характеристикою, тому що забезпечує збільшення часу захисної дії за рахунок запобігання передчасного "проскакування" діоксида вуглецю з видихуємого повітря, а також за рахунок забезпечення рівномірного відпрацьовування кисневмісної речовини у обох прошарках.The performance of the regenerative insulating breathing apparatus with such a cartridge is characterized by an improved 60 operational characteristic, because it provides an increase in the time of the protective effect due to the prevention of premature "leaking" of carbon dioxide from the exhaled air, as well as due to the provision of uniform exhausting of oxygen-containing substances in both layers.

Це забезпечується наступним чином: виконання кожного теплорозподілювача з однією з вказаних внутрішніх перегородок і вертикальних пластин бо таким чином, що останні жорстко зв'язані з внутрішніми горизонтальними перегородками, при цьому висота пластин, що формують теплорозподілювач, є такою, що між зовнішніми перегородками і вільними торцями згаданих пластин теплорозподілювача з протилежних боків обичайки, утворюються менші прошарки речовини з висотою В в межах В - (1,5 - З)А, вказані пластини теплорозподілювача перфоровані рядами з розміром отворівThis is ensured as follows: the execution of each heat distributor with one of the specified internal partitions and vertical plates in such a way that the latter are rigidly connected to the internal horizontal partitions, while the height of the plates forming the heat distributor is such that between the external partitions and free the ends of the mentioned plates of the heat distributor from the opposite sides of the pipe, smaller layers of the substance are formed with a height of B in the range of B - (1.5 - З)A, the indicated plates of the heat distributor are perforated in rows with the size of the holes

Б, що знаходяться в межах Б - (1,5 - ЗА, а осі отворів в сусідніх рядах зміщені по кроку перфорації, зовнішні і внутрішні перфоровані перегородки виконані з розміром отворів в межах розмірів грануляції речовиниB, which are within B - (1.5 - ZA, and the axes of the holes in the adjacent rows are offset by the perforation step, the outer and inner perforated partitions are made with the size of the holes within the size of the granulation of the substance

А - (2 - 7)мм, вкупі забезпечують збільшення часу захисної дії дихального апарата і поліпшення умов дихання у ньому за рахунок зниження об'ємної частки діоксида вуглецю у повітрі, що вдихується, та за рахунок створення оптимальних умов для бігу хімічних реакцій внаслідок рівномірного розподілу тепла по масі кисневмісної /о речовини та ефективному відведенню його зовні. Розташування, форма (наприклад, у вигляді пазів) і розміри отворів (від 10 до 20мм) дозволяють гранулам речовини (в межах грануляції А - 2 - 7мм) вільно розташовуватись в них, що виключає виникнення каналів поміж безформними гранулами уздовж стінок пластин теплорозполілювачів, по яким можливе "проскакування" діоксиду вуглецю з видихуваного у вдихуване повітря.A - (2 - 7) mm, together provide an increase in the time of the protective effect of the respiratory apparatus and improvement of breathing conditions in it due to a decrease in the volume fraction of carbon dioxide in inhaled air and due to the creation of optimal conditions for the running of chemical reactions due to uniform distribution of heat over the mass of oxygen-containing substance and its efficient removal to the outside. The location, shape (for example, in the form of grooves) and the sizes of the holes (from 10 to 20 mm) allow the granules of the substance (within the granulation range of А - 2 - 7 mm) to be freely located in them, which excludes the appearance of channels between shapeless granules along the walls of the plates of heat atomizers, by which "leaping" of carbon dioxide from exhaled air to inhaled air is possible.

Наявність прошарків речовини висотою В, в яких немає пластин теплорозподілювачів, дозволяє, по-перше, /5 Усунути у цій зоні речовини канали поміж гранулами та стінками пластин теплорозподілювачів, і, по-друге, ущільнити прошарок речовини внаслідок стирання гранул при експлуатації апарата, яке виникає при дії зовнішніх сил та вібраційних навантажень; виконання перфорованих перегородок, що утворюють розподільну камеру, опуклими убік порожнини камери забезпечує рівномірний розподіл потоків повітря по усьому поперечному перетину прошарків речовини, що, у го свою чергу, забезпечує рівномірне відпрацьовування всієї маси речовини і сприяє створенню умов, що виключають передчасне "проскакування" діоксида вуглецю з видихуваного у вдихуване повітря; виконання теплорозподілювачів і/або перфорованих перегородок із біметалевих листів, наприклад, сталевомідних, забезпечує ІВольнов И. И. "Перекиснье соединения щелочньїх металлов", Наука, М., 1980, стр. 85) рівномірний розподіл тепла по масі речовини в прошарках і, отже, створює оптимальні умови для перебігу сч ов Хімічних реакцій і обумовлює рівномірне відпрацьовування всієї маси речовини, що забезпечує збільшення часу о захисної дії дихального апарата.The presence of layers of matter with a height of B, in which there are no heat distribution plates, allows, firstly, /5 to eliminate the channels between the granules and the walls of the heat distribution plates in this zone of the substance, and, secondly, to compact the layer of matter due to the abrasion of the granules during the operation of the apparatus, which occurs under the action of external forces and vibration loads; the performance of perforated partitions that form the distribution chamber, convex to the side of the chamber cavity ensures a uniform distribution of air flows over the entire cross-section of the layers of the substance, which, in turn, ensures the uniform working out of the entire mass of the substance and contributes to the creation of conditions that exclude the premature "leaking" of dioxide carbon from exhaled air to inhaled air; execution of heat distributors and/or perforated partitions from bimetallic sheets, for example, steel-copper sheets, ensures uniform distribution of heat over the mass of the substance in the layers and, therefore, , creates optimal conditions for the course of chemical reactions and conditions the uniform working out of the entire mass of the substance, which ensures an increase in the time of the protective action of the respiratory apparatus.

Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 показаний загальний вигляд ізолюючого дихального апарата із відкритою кришкою (готовий до використання); на фіг.2 показаний варіант виконання регенеративного патрона дихального апарата; на фіг.3 показана перегородка теплорозподілювача; на фіг.4 показаний загальний Ге зо Вигляд пластини теплорозподілювача; на фіг.5 показаний варіант виконання теплорозподілювача (вигляд зверху). -The essence of the invention is explained by the drawings, where Fig. 1 shows a general view of the insulating breathing apparatus with an open cover (ready for use); Fig. 2 shows a version of the regenerative cartridge of the respiratory apparatus; Fig. 3 shows the partition of the heat distributor; Fig. 4 shows the general view of the plate of the heat distributor; Fig. 5 shows a version of the heat distributor (top view). -

Ізволюючий дихальний апарат (фіг.1) складається з регенеративного патрона 1, який закріплений у середині Ге футляра 2 на амортизаторах З і 4. На торцевій кришці 5 (фіг.2) патрона 1 розміщені патрубки вдиху 6 і видиху 7, до яких прикріплені дихальний мішок 8 і гофрована трубка 9 з лицевою частиною у вигляді загубника 10 із ме) з5 носовим затискачем 11. У кришці 5 розміщений пусковий пристрій 12, який має пусковий брикет, ампулу з ю ініціюючою рідиною і механізм руйнування ампули (не показані). До корпусу 2 прикріплений плечовий ремінь 13.The rescue breathing apparatus (Fig. 1) consists of a regenerative cartridge 1, which is fixed in the middle of the Ge case 2 on shock absorbers З and 4. On the end cover 5 (Fig. 2) of the cartridge 1, there are inhalation 6 and exhalation nozzles 7, to which the respiratory a bag 8 and a corrugated tube 9 with a front part in the form of a mouthpiece 10 with a nose clip 11. In the lid 5 there is a starting device 12, which has a starting briquette, an ampoule with an initiating liquid and a mechanism for destroying the ampoule (not shown). A shoulder strap 13 is attached to the body 2.

Регенеративний патрон 1 (фіг.2) має корпус 14 із торцевими кришками 5 і 15, встановлену в корпусі 14 із зазором щодо його стінок обичайку 16 із торцевими зовнішніми горизонтальними перфорованими перегородками 17 і 18 і внутрішніми перфорованими горизонтальними перегородками 19 і 20. Дуже бажано, щоб « перфоровані перегородки 19 і 20 були виконані опуклими (фіг.2). Розміри отворів перфорації перегородок пл) с виконані в межах розмірів грануляції речовини А - 2 - 7мм (фіг.3). Внутрішні перегородки 19 і 20 утворюють в середній частині обичайки 16 розподільну камеру 21 поєднану за допомогою трубки 22 з патрубком видиху 7. ;» Поміж перегородками 17 і 19, а також 18 і 20 розміщені прошарки кисневмісною речовини 23 (надпероксід каліюRegenerative cartridge 1 (Fig. 2) has a housing 14 with end caps 5 and 15, a sleeve 16 with end external horizontal perforated partitions 17 and 18 and internal perforated horizontal partitions 19 and 20 is installed in the housing 14 with a gap relative to its walls. so that the perforated partitions 19 and 20 were made convex (Fig. 2). The dimensions of the perforation holes of the partitions pl) c are made within the dimensions of the granulation of the substance A - 2 - 7 mm (Fig. 3). Internal partitions 19 and 20 form a distribution chamber 21 connected by means of a tube 22 to an exhalation nozzle 7 in the middle part of the sleeve 16. Between partitions 17 and 19, as well as 18 and 20, layers of oxygen-containing substance 23 (potassium peroxide

КО»). Зазначені прошарки постачені теплорозподілювачами, які складаються з перфорованих внутрішніх перегородок із жорстко прикріпленими до них, наприклад, електрозваренням, перфорованими пластинами 24. с Площина пластин 24 теплорозподілювачів збігається з напрямком руху повітря у прошарках. Бажано, щоб отвори в пластинах були виконані у вигляді пазів, а довжина кожного паза була більше розміру Б, виконаним у о межах Б - (1,5 - З3)А. Бажано також, щоб осі отворів у сусідніх рядах були зміщені по кроку перфорації, якKO"). These layers are supplied with heat distributors, which consist of perforated internal partitions with perforated plates 24 rigidly attached to them, for example, by electric welding. c The plane of the plates 24 of the heat distributors coincides with the direction of air movement in the layers. It is desirable that the holes in the plates were made in the form of grooves, and the length of each groove was greater than size B, made in the range of B - (1.5 - З3)A. It is also desirable that the axes of the holes in adjacent rows are offset by the perforation step, as

Ге» показано на фіг.4.Ge" is shown in Fig. 4.

При цьому висота пластин теплорозподілювачів, які встановлені в масі кисневмісної речовини, менша заAt the same time, the height of the plates of the heat distributors, which are installed in the mass of the oxygen-containing substance, is less than

Ш- висоту прошарку на В - (1,5 - ЗА (див. фіг.1 місцевий розріз). Таким чином, утворюються менші прошаркиШ is the height of the layer on B - (1.5 - ZA (see Fig. 1 local section). Thus, smaller layers are formed

Ф речовини 25 висотою В, які розташовані між вільними торцями 26 пластин теплорозподілювачів і зовнішніми перегородками 17 і 18 і не мають в собі пластин теплорозподілювачів.Ф substances 25 with a height of B, which are located between the free ends 26 of heat distribution plates and external partitions 17 and 18 and do not have heat distribution plates.

На пластинах 19 і 20 розміщені пиловловлювальні фільтри 27.Dust filters 27 are placed on plates 19 and 20.

При розкриванні апарата від футляра 2 відокремлюють і викидають кришку (не показана), з'єднану гнучким зв'язком (капроновим шнуром) із механізмом пускового пристрою 12. При спрацьовуванні пускового пристрою 12 (Ф, відбувається розкладання брикету з виділенням нагрітого кисню, що містить водяні пари, який надходить у ка порожнину патрона 1 і в порожнину мішка 8. Кількість кисню, який виділяє пусковий брикет, достатня для того, щоб користувач апарата міг дихати в початковий період, тобто доти, поки тепло та волога, що виділяються бо внаслідок розкладання брикету, а також діоксид вуглецю видихуємого повітря, які потрапляють у розподільну камеру 21 через загубник 10, трубку 9 і трубку 7, активізують хімічні реакції в прошарках кисневмісної речовини 23.When opening the device from the case 2, the cover (not shown) connected by a flexible connection (kapron cord) to the mechanism of the starting device 12 is separated and thrown away. When the starting device 12 (F) is activated, the briquette decomposes with the release of heated oxygen containing water vapor, which enters the cavity of the cartridge 1 and the cavity of the bag 8. The amount of oxygen released by the starting briquette is sufficient for the user of the device to breathe in the initial period, that is, until the heat and moisture released as a result of decomposition briquette, as well as carbon dioxide of exhaled air, which enter the distribution chamber 21 through the mouthpiece 10, tube 9 and tube 7, activate chemical reactions in the layers of oxygen-containing substance 23.

Хімічні реакції відновлення в регенеративному патроні йдуть із виділенням тепла. Пластини теплорозподілювачів 24, жорстко скріплені з перегородками 18 і 20, сприяють рівномірному прогріву прошарків б5 речовини і відводять тепло до стінок обичайки 16 і корпуса 1 патрона, що випромінює його в навколишнє середовище.The chemical reactions of recovery in the regenerative cartridge proceed with the release of heat. Plates of heat distributors 24, rigidly attached to partitions 18 and 20, contribute to the uniform heating of layers b5 of the substance and remove heat to the walls of the shell 16 and the body 1 of the cartridge, which radiates it into the environment.

Звичайно деталі регенеративного патрона виготовляють із тонколистової вуглецевої сталі, що забезпечує можливість їхнього штампування та зварювання між собою. Для забезпечення кращих умов теплообміну при хімічних реакціях у регенеративному патроні рекомендується виконати гальванічне покриття міддю тих поверхонь, які контактують із кисневмісною речовиною |Вольнов И. И. "Перекиснье соединения щелочньх металлов", Наука, М, 1980, стр. 85). У запропонованому винаході рекомендується деталі теплорозподілювачів і перфорованих перегородок виконати з біметалевих листів, наприклад, сталевомідних. Це не тільки полегшує виготовлення деталів патрона, але і створює оптимальні умови для перебігу хімічних реакцій.Usually, the parts of the regenerative cartridge are made of thin-sheet carbon steel, which provides the possibility of stamping and welding them together. To ensure better conditions for heat exchange during chemical reactions in the regenerative cartridge, it is recommended to perform galvanic coating with copper of those surfaces that are in contact with the oxygen-containing substance | Volnov I. I. "Peroxygen compounds of alkali metals", Nauka, M, 1980, p. 85). In the proposed invention, it is recommended to make parts of heat distributors and perforated partitions from bimetallic sheets, for example, steel-copper. This not only facilitates the production of cartridge parts, but also creates optimal conditions for the course of chemical reactions.

Очищене від діоксида вуглецю повітря надходить у внутрішню порожнину патрона, а з неї по патрубку б у 7/0 порожнину мішка 8. У мішку 8 змонтований клапан 28 надлишкового тиску, що випускає повітря в навколишнє середовище при наповненні мішка.Air purified from carbon dioxide enters the inner cavity of the cartridge, and from it through the nozzle b into the 7/0 cavity of the bag 8. In the bag 8, an excess pressure valve 28 is mounted, which releases air into the environment when the bag is filled.

При вдиху повітря йде в зворотньому напрямку, тобто з мішка 8 по патрубку 6 надходить у порожнину патрона 1, а потім через перфоровані перегородки 17 і 18 надходить у речовину 23 і через фільтр 27 у розподільну камеру 21, а потім по трубці 7, трубці 9 і загубнику 10 в органи дихання людини.During inhalation, the air flows in the reverse direction, i.e. from the bag 8 through the nozzle 6 it enters the cavity of the cartridge 1, and then through the perforated partitions 17 and 18 it enters the substance 23 and through the filter 27 into the distribution chamber 21, and then through the tube 7, tube 9 and the killer 10 in human respiratory organs.

По мірі відпрацювання речовини наступає момент, коли межа працюючого прошарку речовини досягає прошарку речовини, що не має пластин теплорозподілювачів 24. До цього часу вміст діоксида вуглецю у вдихуємому повітрі, поступово збільшуючись, досягає величини 1,8 - 2,595 в об'ємних частках. Відсутність у меншому прошарку пластин теплорозподілювачів забезпечує умови, при яких температура у зоні перебігу хімічних реакцій досягає 350 - 400"С, у зв'язку з чим гранули надпероксида калію (КО 5) і бікарбонату калію «КНСО») і луг, які утворилися при реакціях з повітрям (Н. С. Диденко "Регенеративнье респираторь! для горноспасательньх работ", Недра, М., 1984, стр. 121) починають плавитися і розплав цих речовин удруге сорбує діоксид вуглецю (СО5) з утворенням карбонату калію (К».СО»3). Це призводить до уповільнення росту об'ємної частки СОз у вдихуємому повітрі, внаслідок чого збільшується час захисної дії дихального апарата, що відліковується з моменту вмикання в нього користувача до досягнення граничної за розмірами норми діоксида с ов Вуглецю, що установлена стандартами на дихальні апараті з хімічно зв'язаним киснем (ДСТУ 2294-93,As the substance is used up, the moment comes when the limit of the working layer of the substance reaches the layer of the substance that does not have heat distribution plates 24. By this time, the carbon dioxide content in the inhaled air, gradually increasing, reaches the value of 1.8 - 2.595 in volume fractions. The absence of heat-distributing plates in the smaller layer provides conditions under which the temperature in the zone of chemical reactions reaches 350 - 400"C, in connection with which granules of potassium peroxide (KO 5) and potassium bicarbonate "KNSO") and alkali formed during reactions with air (N.S. Dydenko "Regenerative respirator! for mining rescue works", Nedra, M., 1984, p. 121) begin to melt and the melt of these substances resorbs carbon dioxide (СО5) with the formation of potassium carbonate (К»). СО»3). on breathing apparatus with chemically bound oxygen (DSTU 2294-93,

ЕМ401:1993), яка дорівнює З 95 в об'ємних частках. оEM401:1993), which is equal to C 95 in volume fractions. at

Висота В меншого прошарку обрана такою, щоб збільшення опору дихання внаслідок утворення розплаву речовин не перевищувало (5 - 10)мм вод. ст. (0,05 - 0,10)кПа, а наприкінці часу захисної дії дихального апарата не було вище граничної за величиною норми, що установлена зазначеними стандартами і дорівнює («од зо 75мм вод. ст. (0,75КкПа).The height B of the smaller layer is chosen so that the increase in breathing resistance due to the formation of molten substances does not exceed (5 - 10) mm of water. Art. (0.05 - 0.10)kPa, and at the end of the protective action of the breathing apparatus, it was not higher than the maximum value established by the specified standards and equal to "one of 75 mm of water level (0.75KkPa).

При вдиху і видиху швидкість потоку повітря в циліндричних ділянках патрона (трубці 22, обичайці 16, - патрубках 6 і 7) до входу в прошарки кисневмісної речовини 23 (фіг.2) змінюється за законом параболи. Якщо Ге перфоровані перегородки 19 і 20, які утворюють розподільну камеру 21, виконані опуклими (переважно у вигляді еліптичного параболоїда з відношенням найбільшої висоти до діаметра в межах 0,2 - 0,3), апплікати отворів і) зв ЯКИХ пропорційні лінійним швидкостям струй, кожна молекула газу незалежно від місця розташування в потоці ю проходить прошарок речовини за один і той же час, що покращує умови сорбції діоксида вуглецю речовиною.During inhalation and exhalation, the air flow rate in the cylindrical sections of the cartridge (tubes 22, nozzles 16, - nozzles 6 and 7) to the entrance to the layers of oxygen-containing substance 23 (Fig. 2) changes according to the law of the parabola. If the perforated partitions 19 and 20, which form the distribution chamber 21, are made convex (mostly in the form of an elliptical paraboloid with a ratio of the largest height to the diameter in the range of 0.2 - 0.3), the apertures and) of WHICH are proportional to the linear velocities of the jets, each gas molecule, regardless of its location in the flow, passes through the substance layer in the same time, which improves the conditions for carbon dioxide sorption by the substance.

Ефективна робота регенеративного патрона обумовлена також тим, що маса кисневмісної речовини на одиницю об'єму повітря однакова для будь-якої зони прошарку речовини, чим забезпечується рівномірне теплорозподілювання при хімічних реакціях та повне відпрацювання маси речовини із забезпеченням « найбільшого часу захисної дії дихального апарата та сприятливих умов дихання у ньому. з с з»The effective operation of the regenerative cartridge is also due to the fact that the mass of the oxygen-containing substance per unit volume of air is the same for any zone of the layer of the substance, which ensures uniform heat distribution during chemical reactions and complete exhaustion of the mass of the substance, ensuring the "longest time of protective action of the respiratory apparatus and favorable breathing conditions in it. with with with"

Claims

The formula of the invention

1. Regenerative cartridge of an insulating breathing apparatus, which contains inhalation and exhalation nozzles, with an internal tube installed in the body with a gap relative to its walls, which is filled with a granular oxygen-containing substance, which is divided into layers by external and internal horizontal perforated partitions, while the internal partitions form in the central part, there is usually a distribution chamber, which is connected by a tube through the substance layer to the exhalation nozzle, heat distributors consisting of plates, the plane of which coincides with the direction of air movement in the substance layer, a starting device that is installed in the housing cover and connected to the cavity of the inhalation nozzle, and Ф dust-capturing filters, which differs in that each heat distributor is adjacent to the distribution chamber and consists of one of the specified internal partitions and plates rigidly connected to it, placed vertically in such a way that between their free ends and external partitions and from the opposite sides of the shell, smaller layers of material with a height of B, which is in the range of B - (1.5-3)А, are formed, the specified plates of the heat distributor are perforated in rows with the size of the holes B, which lies in the range of B - (1.5- 3) A, the axes of the holes in (F) adjacent rows are offset by the perforation step, while the outer and inner partitions are made with the GI size of the perforation holes, which lies within the granulation size of substance A - 2-7 mm, and the dust-capturing filters are placed near the inner partitions in

2. The regenerative cartridge of the isolating breathing apparatus according to claim 1, which is characterized by the fact that the internal partitions forming the distribution chamber are made convex into its cavity.

3. The regenerative cartridge of the insulating breathing apparatus according to claims 1, 2, which differs in that the plates of heat distributors and/or perforated partitions are made of bimetallic sheets, for example, steel copper. 65 Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2003, M 2, 15.02.2003. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and