РЕСПИРАТОР
RESPIRATOR

Изобретение относится к фильтрующим средствам индивидуальной защиты органов дыхания и может быть использовано в области охраны труда рабочих.
Известен респиратор для защиты от вредных газов, паров и аэрозолей, включающий фильтрующе-поглощающую систему из пакета эластичных фильтрующего и сорбирующего материалов, в котором фильтрующе-поглощающая система выполнена в виде фильтрующей маски, корпус которой соединен с очками, независимым резиновым обтюратором и резиновым подмасочником, при этом на корпусе маски в лобной и подбородочной частях расположены по две симметричные складки, ширина каждой из которых в лобной части составляет 11*1% и в подбородочной 22±1% от периметра корпуса [Пат. РФ 2165780, МПК А62В 23/02, А62В 7/10, 2001].
Недостатками этого респиратора являются:
- сравнительно большое сопротивление движению воздуха при вдохе, что затрудняет дыхание особенно при выполнении тяжелой работы;
- смещение центра тяжести головы вперед, усиливающее напряжение мышц шеи во время работы;
- ограничение обзора из-за маски, выступающей за поверхность лица.
Прототипом является противопылевой шлем, содержащий каску с подкасочным креплением для головы человека, прозрачный смотровой щиток, вентилятор, расположенный в герметизированном корпусе, фильтр предварительной очистки воздуха, установленный на входе всасываемого воздуха в корпус, фильтр тонкой очистки, установленный на выходе всасываемого воздуха из корпуса и расположенный между внутренней поверхностью каски и подкасочным креплением, уплотнительные элементы для герметизации полости, образованной между головой человека, каской и смотровым щитком, при этом корпус, в котором установлен вентилятор, закреплен на внешней поверхности затылочной части каски, причем в указанной части каски выполнено отверстие для сообщения полости корпуса с полостью фильтра тонкой очистки [Патент РФ 2093222, МПК 6 А62В 18/04, 1997].
Недостатками прототипа являются:
- неудобство в эксплуатации, вызванное наличием на каске электрического двигателя, вибрация и шум которого будут отдаваться в голове у человека, раздражать его и быстро утомлять;
- наличие проводов, подходящих к каске для питания электродвигателя, ограничивающих движения человека и способных зацепиться за посторонние предметы, что также вызывает неудобство в работе и снижает производительность труда.
- возможный перерасход чистого воздуха и неоправданно ускоренный выход из строя при этом фильтрующих элементов в случае снижения частоты дыхания;
- сложность конструкции, обусловленная наличием электродвигателя и источника электропитания;
- возможность запотевания смотрового щитка, вызывающее неудобство в эксплуатации.
Задачей изобретения является улучшение условий труда, повышение эксплуатационных характеристик респиратора и упрощение его конструкции.
Задача решается тем, что респиратор, содержащий на голове человека крепление с фильтром очистки воздуха на затылочной части крепления, маску с обратным клапаном и уплотнительными элементами, защищающую дыхательные органы, снабжен воздуховодом, соединяющим фильтр очистки воздуха с маской, при этом маска выполнена в виде дыхательного мешка.
Часть воздуховода выполнена в виде крепления на подбородке. Маска выполнена из фильтрующего материала. Маска выполнена из теплопроводного материала. Воздуховод выполнен из теплопроводного материала. Крепление на подбородке выполнено заодно с обратным клапаном. Крепление на подбородке выполнено в виде мундштука. Крепление на подбородке выполнено в виде мундштука с обратным клапаном. В креплении на подбородке выполнены отверстия в зоне ротовой полости. Крепление на подбородке выполнено в виде мундштука, прикладываемого к губам. Мундштук выполнен из теплоизолирующего материала.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Снабжение респиратора воздуховодом, соединяющим фильтр очистки воздуха с маской, дает возможность подавать под маску чистый воздух в отличие от прототипа, в котором воздух может быть загрязнен парами пота вспотевшей головы. Это улучшает условия труда человека.
Выполнение маски в виде дыхательного мешка уменьшает сопротивление движению воздуха при вдохе, что улучшает условия труда и повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение части воздуховода в виде крепления на подбородке обеспечивает более надежную фиксацию крепления на голове, а также других частей респиратора-мундштука и дыхательного мешка, что повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение маски из фильтрующего материала увеличивает площадь фильтрации и, следовательно, - количество очищаемого воздуха в единицу времени. Это, в свою очередь, способствует уменьшению размеров и массы фильтра, расположенного на затылочной части головы человека и, в конечном счете, уменьшает перераспределение центра тяжести головы. Все это улучшает условия труда и повышает эксплуатационные характеристики респиратора.
Выполнение маски из теплопроводного материала позволяет уменьшить температуру воздуха, находящегося между маской и лицом, что улучшает условия труда.
Выполнение воздуховода из теплопроводного материала понижает температуру кожи лица, предохраняя ее от излишнего нагрева, вызываемого теплоизолирующей прослойкой неподвижного воздуха между лицом и маской. Кроме того, от лица и головы отводится излишнее тепло, вырабатываемое организмом в процессе выполнения работы. Все это улучшает условия труда.
Выполнение крепления на подбородке заодно с обратным клапаном упрощает конструкцию респиратора.
Выполнение крепления на подбородке в виде мундштука позволяет удалять выдыхаемый воздух непосредственно наружу по самому короткому пути, минуя маску с дыхательным мешком, не загрязняя при этом чистый воздух и создавая минимум конденсата на элементах, выводящих выдыхаемый воздух. Это улучшает условия труда и повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение крепления на подбородке в виде мундштука с обратным клапаном упрощает конструкцию респиратора.
Выполнение в креплении на подбородке отверстий в зоне ротовой полости способствует повышению концентрации кислорода около органов дыхания в случае, когда под маску частично может попасть выдыхаемый воздух, например при неплотном прилегании губ к мундштуку при выдохе. Это улучшает условия труда и повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение крепления на подбородке в виде мундштука, прикладываемого к губам, предполагает более естественное положение губ и челюстей в процессе работы, что улучшает условия труда. Кроме того, появляется возможность вести разговор, выпуская большую часть звуковой волны через мундштук. Это повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение мундштука из теплоизолирующего материала, во-первых, позволяет оставаться ему внутри теплым, что снижает конденсацию влаги из выдыхаемого воздуха. Во-вторых, выдыхаемым через мундштук воздухом уменьшается нагрев пространства под маской (окружающего лицо воздуха), что снижает выделение пота в процессе работы. Все это улучшает условия труда человека.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен респиратор. На фиг. 2 изображен респиратор в разрезе.
Респиратор содержит размещенное на голове 1 человека крепление 2 с воздушным фильтром 3, установленным в корпусе 4, сообщенным с полостью дыхательного мешка 5 посредством воздуховода 6 и канала 7 с отверстиями 8 накладки 9 на подбородок, с установленным на ней мундштуком 10, один конец которого имеет возможность взаимодействия с губами 11 человека, а другой - соединен с клапаном 12. Один конец дыхательного мешка закреплен на накладке и воздуховоде и закрывает часть лица в области органов дыхания, а другой - может быть прикреплен к одежде в области груди и шеи, например, с помощью кнопок или булавок. Мундштук пропущен через прокладку 13, закрепленную на дыхательном мешке. Воздуховод одновременно может являться скреплением корпуса с накладкой. Дыхательный мешок может быть выполнен из воздухонепроницаемой или фильтрующей ткани.
Респиратор работает следующим образом.
При вдыхании носом воздух из дыхательного мешка 5 поступает через носоглотку в легкие, при этом давление в мешке снижается, что приводит к уменьшению объема последнего за счет действующего на него атмосферного давления снаружи. В результате давление воздуха внутри мешка повышается и стремится к атмосферному. Это способствует уменьшению напряжения мышц грудной клетки, т.е. облегчает процедуру вдоха. Одновременно через воздуховод 6 происходит заполнение дыхательного мешка очищенным через фильтр 3 воздухом, а также воздухом, проходящим через ткань мешка 5, если она выполнена фильтрующей (фиг.1, 2). После завершения вдоха давления воздуха внутри мешка и снаружи уравновешиваются, мешок расправляется и продолжает наполняться очищенным воздухом. Выдыхаемый из легких и рта воздух через мундштук 10 и клапан 12 удаляется наружу. После этого процесс дыхания повторяется. При необходимости, например во время тяжелой работы, вдох можно выполнять ртом, при этом воздух будет поступать в ротовую полость через ту часть приоткрытых губ 11, которая находится вне мундштука 10. Если воздуховоды 6 выполнены из теплопроводного материала, то они будут охлаждать кожу лица и охлаждаться, в свою очередь, наружным и очищенным воздухом, проходящим по воздуховоду. Аналогичную функцию может выполнять и ткань дыхательного мешка. В результате этого уменьшится выступание пота на лице в процессе выполнения работы, что значительно улучшит условия работы.
Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции и удобный в эксплуатации респиратор, применение которого улучшит условия работы человека.