Изолирующий дыхательный аппарат

Изолирующий дыхательный аппарат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к изолирующим дыхательным аппаратам на химически связанном кислороде, предназначенным для защиты органов дыхания в аварийной ситуации.

В таких устройствах выдыхаемый воздух проходит через регенеративный патрон в дыхательный мешок. В результате протекающих в патроне реакций освобождается тепло регенерации и патрон нагревается. При последующем вдохе вдыхаемый воздух снова проходит через патрон к органам дыхания. Вдыхаемый воздух при прохождении через патрон нагревается и его необходимо охладить с помощью обычно используемых для этих целей охлаждающих приспособлений. Использование таких приспособлений усложняет конструкцию аппарата и увеличивает его массогабаритные характеристики.

Известен изолирующий дыхательный аппарат - респиратор на химически связанном кислороде (патент СССР №1419506, МКИ А62В 7/08, 1988 г.) с возвратно-поступательным или циркуляционным процессом дыхания, содержащий регенеративный патрон, частично заключенный в дыхательный мешок, соединенный с мундштуком и снабженный клапаном избыточного давления. Регенеративный патрон содержит теплообменник. При вдохе теплообменник нагревается вдыхаемым воздухом, а при выдохе происходит снижение его температуры. Таким образом происходит охлаждение вдыхаемого воздуха до относительно комфортной температуры. Особенностью такого устройства является выполнение внешней оболочки регенеративного патрона и теплообменника из материала с низкой теплопроводностью.

Однако такое устройство характеризуется недостаточной эффективностью из-за охлаждения только вдыхаемого воздуха, патрон же работает в режиме накопления теплоты, что приводит к повышению температуры стенок. Тем самым не исключается возможность получения ожога при прилегании патрона к телу пользователя.

Этот недостаток частично устранен в кислородном аппарате на основе химически связанного кислорода (патент СССР №1494854, МКИ А62В 7/08, 1989 г.), содержащем дыхательный шланг с мундштуком, выделяющий кислород патрон с химикалиями (регенеративный патрон), расположенный перед грудью человека дыхательный мешок. Регенеративный патрон размещен внутри дыхательного мешка и сообщен с ним и дыхательным шлангом. Аппарат снабжен установленным снаружи дыхательного мешка на стороне, обращенной к телу человека, теплоизолирующим экраном в виде открытого сверху и снизу полого корпуса в форме прямоугольного параллелепипеда с выведенными в сторону пластинами, вставленными в размещенные на дыхательном мешке накладки. Полый корпус выполнен из упругого сжимаемого материала с низкой теплопроводностью.

Однако и такое устройство характеризуется сложностью конструкции и недостаточной эффективностью. Использование объемного экрана позволяет отводить тепло только из зоны прилегания экрана к телу человека. Остальная поверхность регенеративного патрона может служить источником ожога других частей тела, например рук, при поддержке патрона при преодолении различных препятствий.

В качестве прототипа выбран изолирующий дыхательный аппарат с химически связанным кислородом (заявка ФРГ №3700458, МКИ А62В 7/08, 1988 г.), в котором достигается повышение эффективности охлаждения вдыхаемого воздуха и регенеративного патрона. Согласно описанию заявки предлагается конструкция аппарата с дыхательным мешком, разделенным на два отсека: мешок выдоха и мешок вдоха. Мешок выдоха расположен со стороны тела пользователя. Внутри мешка выдоха расположен регенеративный патрон. Мешки вдоха и выдоха соединены с пользователем соответственно клапанами выдоха и вдоха.

Выдыхаемый воздух, поступая в мешок выдоха, частично охлаждает воздух в мешке, чем обеспечивается теплосъем с поверхности аппарата, непосредственно прилегающей к пользователю. Выдыхаемый воздух в мешке выдоха проходит через патрон, регенерируется и поступает в мешок вдоха, где охлаждается за счет того, что мешок вдоха имеет достаточно большой объем и соответственно значительную поверхность контакта с окружающей средой. При этом отмечается, что, несмотря на большой объем дыхательного мешка, размещение регенеративного патрона внутри мешка позволяет не увеличивать габариты дыхательного аппарата в целом. Такой изолирующий дыхательный аппарат сложен по конструкции из-за необходимости герметизации регенеративного патрона в мешке выдоха и не удобен в эксплуатации из-за прилегания его разогретой части к телу пользователя, что ухудшает условия теплоотвода от его поверхности и может стать причиной ожога пользователя в месте прилегания мешка выдоха.

Задачей изобретения является создание аппарата, обеспечивающего улучшение условий его применения, в том числе неподготовленными пользователями.

Техническим результатом изобретения является повышение безопасности эксплуатации изолирующего дыхательного аппарата и удобства в пользовании.

Технический результат достигается тем, что в изолирующем дыхательном аппарате, содержащем дыхательный мешок, в котором размещен регенеративный патрон, и узел изоляции органов дыхания, дыхательный мешок заключен в защитный кожух, выполненный из негорючей ткани, в верхней и нижней части которого выполнены окна, перекрываемые клапанами.

Клапаны верхней части кожуха установлены на внешней, а нижние - на внутренней поверхности кожуха.

Узел изоляции органов дыхания выполнен в виде колпака со встроенной полумаской.

Защитный кожух соединен с колпаком гибкими лентами, закрепленными на регенеративном патроне.

Защитный кожух снабжен светоотражающими накладками.

Конструктивное выполнение защитного кожуха, в котором заключен дыхательный мешок, выполненного из негорючей ткани, в верхней и нижней части которого выполнены окна, перекрываемые клапанами, обеспечивает отвод тепла от поверхности дыхательного мешка, подогреваемого газовоздушной смесью, прошедшей через регенеративный патрон за счет принудительного пропускания наружного воздуха между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью дыхательного мешка, что снижает температуру воздуха на вдохе, обеспечивая комфортность дыхания. Кроме того, установка клапанов верхней части кожуха на внешней, клапанов в нижней части на внутренней поверхности кожуха обеспечивает принудительную циркуляцию воздуха над поверхностью дыхательного мешка, что позволяет отводить избыток тепла от поверхности дыхательного мешка и тем самым повысить удобство пользования за счет обеспечения комфортности дыхания.

Выполнение узла изоляции органов дыхания в виде колпака со встроенной полумаской обеспечивает простоту применения изолирующего дыхательного аппарата неподготовленным пользователем. Плотное прилегание полумаски достигается изменением положения колпака, которым полумаска устанавливается в положение максимального прилегания к лицу, при котором исключается вдох из полости колпака и выдох в него.

Соединение защитного кожуха с колпаком гибкими лентами, закрепленными на регенеративном патроне, обеспечивает повышение удобства пользования при преодолении препятствий, которые могут возникать перед пользователем при эвакуации из опасной зоны. При покидании такой зоны пользователь может быть вынужден преодолевать отдельные участки ползком или с сильным наклоном корпуса. В этом случае ленты перераспределяют нагрузку от регенеративного патрона, не давая полумаске отходить от лица пользователя. Это повышает удобство пользования устройством и надежность его работы.

Снабжение защитного кожуха, по меньшей мере, одной светоотражающей накладкой обеспечивает возможность обнаружения спасаемого пользователя в темноте и в случае сильного задымления. Это также повышает удобство пользования устройством.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны общий вид устройства для защиты органов дыхания и схема направлений воздушных потоков при вдохе (белые стрелки) и при выдохе (черные стрелки), вид спереди; фиг.2 - общий вид устройства, вид сзади; фиг.3 - защитный кожух в сечении по А-А.

Устройство содержит регенеративный патрон 1, заключенный в дыхательный мешок 2, снабженный клапаном избыточного давления 3. Для защиты головы пользователя служит колпак 4, снабженный средством крепления 5, соединенным с полумаской 6. Полумаска 6 посредством патрубка 7 соединена с регенеративным патроном 1. Дыхательный мешок 2 помещен в защитный кожух 8, на стороне, обращенной к пользователю которого, выполнены окна 9 в верхней части, перекрываемые верхними клапанами 10, расположенными на внешней поверхности кожуха 8. В нижней части защитного кожуха 8 расположены окна 11, перекрываемые изнутри кожуха 8 нижними клапанами 12. Регенеративный патрон 1 вместе с защитным кожухом 8 соединен с колпаком 4 гибкими лентами 13, выполненными из полимерной пленки. На лицевой стороне кожуха 8 расположены светоотражающие накладки 14, а на обратной стороне кожуха расположен замок 15. В патроне 1 помещен регенеративный продукт 16.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При возникновении опасной ситуации (сильное задымление, выброс газов, затрудняющих дыхание и т.п.) резиновая мембрана колпака 4 растягивается руками до положения, обеспечивающего его надевание на голову. После надевания колпака 4 на голову пользователем устанавливается положение полумаски 6 путем перемещения колпака 4 вместе со средствами крепления 5, при котором полумаска 6 герметично закрывает нос и рот, что определяется по отсутствию в местах прилегания ее движения воздуха при вдохе и выдохе. Плотный прижим полумаски 6 к лицу пользователя обеспечивается перемещением колпака 4 вверх или вниз в положение его максимального натяжения. При надевании колпака 4 его внутренняя конфигурация в зависимости от формы головы пользователя (размеры, высота и форма прически, наличие очков или слуховых аппаратов) может изменяться за счет упругих свойств ремешков средства крепления 5. При выдохе воздух из легких пользователя поступает в полумаску 6, из которой по соединительному патрубку 7 через регенеративный патрон 1 поступает в полость дыхательного мешка 2, наполняя его. Проходя через регенеративный патрон 1, воздух очищается от паров воды и диоксида углерода, взамен которых регенеративный продукт 16, заключенный в патрон 1, выделяет газообразный кислород. При последующем вдохе воздух из дыхательного мешка 2 вновь проходит через патрон 1, в котором происходит доочистка воздуха от диоксида углерода и через патрубок 7 в полумаску 6, откуда вновь из подмасочного пространства поступает в легкие пользователя, обеспечивая его дыхание очищенным от диоксида углерода воздухом. Так как при дыхании количество выделяемого кислорода превосходит по объему количество поглощенного диоксида углерода (за счет поглощения регенеративным продуктом паров воды), объем газовой смеси в дыхательном мешке 2 непрерывно возрастает. Для предотвращения разрушения дыхательного мешка 2 избыток газовой смеси автоматически сбрасывается в окружающую среду через клапан избыточного давления 3. Дыхательный мешок 2 заключен в защитный кожух 8, Для его размещения при сборке устройства в кожухе 8 выполнен разъем, перекрываемый замком 15, выполненный, например, в виде липучек, соединяющих разрез в задней стенке, как показано на фиг.2. Возможно использование для этой цели и других устройств, например замков-молний и т п. При дыхании дыхательный мешок 2 изменяет свой объем, увеличивая его при выдохе и уменьшая при вдохе. При вдохе внутрь защитного кожуха поступает из окружающей среды воздух через окна 11 в нижней части защитного кожуха, так как открываются нижние клапаны 12, при этом верхние клапаны 10 перекрывают окна 9 в верхней части защитного кожуха 8. При выдохе происходит открытие окон 9 за счет открытия верхних клапанов 10 при одновременном перекрытии окон 11 клапанами 12. Так осуществляется вентиляция внутренней полости защитного кожуха 8, обеспечивающая отвод тепла от наружной поверхности дыхательного мешка 2. При перемещении пользователя в задымленном помещении либо в темноте его обнаружению способствуют светоотражающие накладки 14. При наклонах и изменении пространственного положения пользователя отрыв полумаски 6 от лица пользователя предотвращается за счет крепления регенеративного патрона 1 вместе с дыхательным мешком 2 на колпаке 4 гибкими лентами 13.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежность в работе, удобство и простоту использования в аварийных ситуациях.

1. Изолирующий дыхательный аппарат, содержащий дыхательный мешок, в котором размещен регенеративный патрон, и узел изоляции органов дыхания, отличающийся тем, что дыхательный мешок заключен в защитный кожух, выполненный из негорючей ткани, в верхней и нижней части которого выполнены окна, перекрываемые клапанами.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что клапаны верхней части кожуха установлены на внешней, а нижние - на внутренней поверхности кожуха.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что узел изоляции органов дыхания выполнен в виде колпака со встроенной полумаской.

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что защитный кожух соединен с колпаком гибкими лентами, закрепленными на регенеративном патроне.

5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что защитный кожух снабжен светоотражающими накладками.