УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ
RESPIRATORY PROTECTOR

Изобретение относится к устройствам для защиты органов дыхания, содержащим систему регенерации воздуха с регенеративным продуктом и узел изоляции органов дыхания в виде колпака и/или маски и предназначенным для использования в аварийной ситуации (выбросы вредных веществ, взрывы, пожары и т.п.).
Известно устройство для защиты органов дыхания, содержащее колпак, в котором помещен узел изоляции органов дыхания в виде полумаски, соединенной с клапанной коробкой, которая присоединена гофрированными трубками к расположенному вне колпака патрону с регенеративным продуктом, обеспечивающему поглощение диоксида углерода и выделение необходимого для дыхания кислорода. (Патент Великобритании 2353480 МПК А62В 7/00, опубл. 28.02.2001 г.).
Недостатком известного устройства является невозможность совместного использования устройства со средствами защиты в виде шлема с забралом из-за примыкания забрала непосредственно к лицу пользователя, поскольку в этом случае нарушается вентилируемость дыхательного газа в воздуховодной системе устройства, что приводит к нарушению циркуляции газа в зоне дыхания пользователя.
Известно также устройство для защиты органов дыхания в аварийной ситуации, содержащее защитный колпак из гибкого газонепроницаемого материала, снабженный шейным уплотнением, обеспечивающим герметизацию колпака на голове пользователя. Уплотнение закреплено внутри колпака. Устройство содержит также патрон с регенеративным продуктом (супероксид калия), вентилятор и дыхательный мешок, при этом патрон и вентилятор размещены в дыхательном мешке. Дыхательный меток соединен каналами с полостью колпака и шейным уплотнением (Патент Великобритании 2234440 МПК А62В 7/08, опубл. 06.02.1991 г.).
Вентилятор при использовании устройства создает непрерывную циркуляцию газа от дыхательного метка через патрон с регенеративным продуктом в полость колпака и из колпака через канал в дыхательный мешок. При этом пользователь получает на вдох обогащенный кислородом и очищенный от диоксида углерода газ.
Такое устройство обеспечивает защиту пользователя от различных токсичных газов, аэрозолей и пыли при возникновении аварийных ситуаций.
Однако, в ряде случаев, например, при работе пользователя с различными дополнительными средствами защиты, в частности, со шлемом, обычно снабженным забралом, такое устройство не может быть использовано, так как при надевании шлема происходит сжатие колпака и частично дыхательного мешка, в том числе и расположенных в воздуховодной системе соединительных патрубков. В этом случае нарушается циркуляция дыхательного газа от дыхательного мешка в колпак и из колпака в дыхательный мешок. В результате пользователь, во-первых, будет испытывать дефицит дыхательной смеси на вдох, во-вторых, будет затруднен выдох пользователя. В итоге такое устройство становится практически неработоспособным. Для обеспечения необходимой легочной вентиляции можно увеличить производительность вентилятора, однако в этом случае существенно возрастают масса и габариты устройства, что не приемлемо для эксплуатации устройств такого класса.
Известно также принятое за прототип устройство для защиты органов дыхания в аварийной ситуации, содержащее защитный колпак из гибкого газонепроницаемого материала, снабженный шейным уплотнением, Устройство содержит регенеративный патрон и вентилятор. При дыхании пользователя при выдохе колпак раздуваются, а при вдохе - уменьшают свой внутренний объем, т.е. выполняют функции дыхательного мешка (пат. РФ №2405604, МПК А62В 17/04, А62В 7/08, 2010 г.).
Недостатком такого устройства является отсутствие клапана избыточного давления, так как считалось, что шейное уплотнение само может выполнять сброс избытка давления из колпака. Однако у различных пользователей натяжение внутренней кромки шейного уплотнителя на шее может изменяться в широких пределах. При чрезмерном натяжении шейного уплотнения происходит раздувание колпака, что увеличивает сопротивление дыханию на выдохе, приводящее к дискомфорту при дыхании. Использование клапана избыточного давления позволяет устранить этот недостаток. Однако применение клапанов избыточного давления натяжного типа затруднительно, так как полость колпака занята головой пользователя, а применение клапанов грибкового типа нежелательно из-за увеличения жесткости резины при пониженной температуре, приводящей к нарушению герметичности колпака.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик устройства для защиты органов дыхания.
Технический результат изобретения заключается в обеспечении комфортности дыхания при использовании дополнительных средств защиты.
Технический результат достигается изобретением, согласно которому в устройстве для защиты органов дыхания в аварийной ситуации, содержащем защитный колпак из гибкого газонепроницаемого материала, снабженный шейным уплотнением в виде кольца из упругого материала, и регенеративный патрон с вентилятором, на шейном уплотнении выполнена прорезь, к которой примыкает закрепленная на шейном уплотнении пластина.
В качестве пластины может быть использован лист из полимерного материала с упругим покрытием, обращенным к шейному уплотнению.
Пластина на концах может быть снабжена боковыми выступами.
Прорезь может быть выполнена в радиальном направлении.
Выполнение на шейном уплотнении прорези, к которой примыкает закрепленная на шейном уплотнении пластина обеспечивает:
- удобство расположения клапана избыточного давления;
- простоту конструкции за счет использования упругих свойств шейного уплотнения;
- надежность работы во всем диапазоне рабочих температур, так как шейное уплотнение находится вблизи шеи пользователя;
- возможность удаления влаги из полости колпака (конденсат из выдыхаемого воздуха, вторичная влага при работе регенеративного продукта, пото- и слюноотделение и т.д.)
- возможность применения устройства совместно со средствами защиты головы.
Все это обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик устройства для защиты органов дыхания.
Использование в качестве пластины листа из полимерного материала с упругим покрытием, обращенным к шейному уплотнению, обеспечивает простоту конструкции и надежность работы за счет более плотного прилегания к поверхности шейного уплотнения.
Снабжение пластины на концах боковыми выступами исключает разгерметизацию колпака при изменении пространственного положения устройства при наклонах, преодолении различных препятствий и т.п.
Выполнение прорези в радиальном направлении обеспечивает повышение надежности, так как па шейном уплотнении не образуются складки, перпендикулярные направлению растяжения. Это также обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик устройства.
Конструкция устройства для защиты органов дыхания приведена на чертежах, где изображены:
на фиг.1 - устройство для защиты органов дыхания со шлемом, вид сбоку;
на фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид спереди.
на фиг.3 показана конструкция клапана избыточного давления, вид сверху;
на фиг.4 показана конструкция пластины, вид в плане;
на фиг.5 показана конструкция пластины, вид сбоку;
на фиг.6 показан вариант конструкции клапана избыточного давления, вид сверху;
на фиг.7 показана конструкция пластины, вид в плане;
на фиг.8 показана конструкция пластины, вид сбоку.
Перечень позиций, указанных на чертежах:
1. колпак;
2. карман;
3. шейное уплотнение;
4. оболочка;
5. регенеративный продукт;
6. вентилятор;
7. блок питания;
8. прорезь;
9. пластина;
10. упругое покрытие;
11. боковой выступ;
12. шлем;
13. забрало.
Устройство для защиты органов дыхания содержит колпак 1, изготовленный сваркой из листов фторопластовой пленки Ф-4 МБ толщиной 50 мкм, который снабжен карманом 2. В нижней части колпака 1 расположено шейное уплотнение 3 в виде шайбы из латекса, либо из мягкой формованной резины. В кармане 2, либо на стенке колпака 1. закреплены одна или несколько оболочек 4 с регенеративным продуктом 5. Оболочки 4 могут быть жесткими, изготовленными из термопластов, либо эластичными, изготовленными из фторопластовой, либо полиимидной пленки. На оболочке 4 закреплен осевой вентилятор 6 с напором от 1 до 5 мм вод. ст. и мощностью 1-2 Вт. Вентилятор 6 соединен с блоком питания 7 с напряжением 9 В типа «Крона» Дюраселл.
На шейном уплотнении 3 выполнена прорезь 8 в виде узкого сквозного отверстия. Прорезь 8 предпочтительно может быть выполнена в радиальном направлении шейного уплотнения. К прорези 8 примыкает своей плоскостью закрепленная своими концами на шейном уплотнении 3 пластина 9, изготовленная из полимерного материала. Пластина со стороны, обращенной к шейному уплотнению 3, снабжена упругим покрытием 10. Пластина 10 на концах может быть, как вариант, снабжена боковыми выступами 11. Для защиты головы и лица пользователя служит шлем 12 с забралом 13.
Использование устройства для защиты органов дыхания осуществляется следующим образом.
Устройство для защиты органов дыхания хранится в герметичной упаковке из терафола, представляющего собой алюминиевую фольгу, плакированную с внутренней стороны полиэтиленом и с внешней стороны лавсаном в сложенном состоянии и футляре (на чертеже условно не показаны).
В такой упаковке устройство имеет вид плоского пакета, который занимает минимальный объем. В случае возникновения ситуации, связанной с опасностью появления в воздухе повышенной концентрации токсичных веществ (например, при пожаре, задымлении, применении боевых отравляющих веществ и т.д.), пользователь извлекает устройство для защиты органов дыхания из упаковки и расправляет сложенный колпак 1. При этом блок питания 7 и запускает вентилятор 6.
Растягивая руками шейное уплотнение 3, пользователь надевает колпак 1 на голову так, чтобы карман 2 занял положение на груди, а между шейным уплотнением 3 и шеей пользователя не находились посторонние включения (воротнички, детали прически и т.д.), после чего на голову надевается шлем 12 с забралом 13. При этом происходит лишь незначительное сминание верхней части колпака 1, что не препятствует свободной циркуляции дыхательного газа в нижней части полости колпака 1. Выдыхаемый пользователем воздух поступает в промежуток между вентиляторами 6, как показано на фиг.2, захватывается ими и поступает в оболочки 4 и проходит через регенеративный продукт 5. При этом происходит поглощение регенеративным продуктом 5 выдыхаемых паров воды и диоксида углерода и выделение кислорода. При работе регенеративного продукта 5 происходит увеличение объема дыхательного газа за счет некоторого избытка производимого кислорода, что полностью исключает подсос токсичных газов в полость колпака 1. Так как коэффициент регенерации регенеративных продуктов на основе калия или натрия превышает величину 1,2 и может достигать 1,4, в колпаке увеличивается давление газовоздушной смеси. При увеличении давления в колпаке 1 установленная на шейном уплотнении 3 пластина 9 отжимается газовой средой через прорезь 8, при этом происходит стравливание части избыточного давления газовой среды из колпака 1. После сброса избытка газовоздушной смеси края прорези 8 за счет упругих свойств материала шейного уплотнения возвращаются в исходное положение, исключая, тем самым, подсос воздуха из окружающей среды. При выполнении пластины 9 с упругим покрытием 10 достигается более плотная герметизация за счет лучшего прилегания покрытия 10 к шейному уплотнению 3. Пластина 9 с боковыми выступами 11 менее критична к деформациям шейного уплотнения 3 при различных положениях пользователя, например, при наклонах, переползании через препятствия и т.п. Этому же способствует выполнение в радиальном направлении прорези 22. Выделяющееся при работе регенеративного продукта 8 тепло рассеивается через пленочную оболочку в окружающее пространство.
Устройство для защиты органов дыхания обеспечивает защиту пользователя от различных токсичных газов, аэрозолей и пыли при работе с различными дополнительными средствами защиты, в частности, со шлемом и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики устройства при использовании совместно со шлемом с забралом.