КАССЕТА ДЛЯ ПОГЛОТИТЕЛЬНОГО ПАТРОНА
CASSETTE FOR ABSORBENT CARTRIDGE

Изобретение относится к конструкции кассет для снаряжения поглотительных патронов в средствах защиты органов дыхания.
Известна кассета для поглотительного патрона (патент Великобритании №2191958, МПК А62В 23/02; А62В 23/00, 1987 г.), которая включает фильтрующую оболочку, выполненную из гибкого пористого листового материала и заполненную частицами адсорбента диоксида углерода, например, soda lime, гидроксидом лития или надпероксидом калия. В качестве гибкого пористого листового материала может быть использована обычная фильтровальная бумага, стекловолокно, пенопласт с открытыми порами или любой нетканый текстильный материал. В описанном картридже адсорбент размещен между двумя листами гибкого пористого материала, при этом в одном листе сформированы канавки, которые заполнены адсорбентом. Оба листа оболочки сварены между собой и помещены в фильтрующий патрон.
Однако такая конструкция кассеты сложна в изготовлении из-за необходимости формирования канавок в одном из листов. Заполняющий канавки гранулированный сорбент характеризуется неравномерной плотностью гранул, обусловленной технологией их изготовления. Это приводит к снижению стехиометрических характеристик поглотителя, т.е. к увеличению массы кассеты и уменьшению времени защитного действия.
Известна также кассета по патенту США №5964221 МПК А62В 7/10, 1999 г., имеющая цилиндрическую форму. В конструкции листы поглотителя изготовлены с помощью связующего - порошкообразного полиэтилена и пластификатора и в кассете расположены спирально (т.е. в виде последовательной спирали или отдельных колец и спиральных концентрических окружностей). Воздушный поток, проходящий через кассету, идет снизу вверх и параллелен спирально расположенным листам адсорбента. Воздушный поток проходит через зазор между листами, образованными сеткой.
Однако при использовании щелочного поглотителя при поглощении диоксида углерода происходит выделение вторичной реакционной воды, которая блокирует доступ диоксида углерода к поверхности поглотителя, что ведет к снижению емкости поглотителя по диоксиду углерода. Кроме того, так как температура окружающей среды всегда ниже температуры выдыхаемого пользователем воздуха
Задачей изобретения является повышение эффективности работы кассеты путем повышения степени отработки поглотителя.
Техническим результатом изобретения является поддержание оптимальной влажности поглотителя путем удаления из реакционной зоны избытка влаги.
Технический результат изобретения достигается тем, что в кассете для поглотительного патрона, выполненной из заключенных в обечайку свернутых в рулон листа или листов поглотителя, рулон намотан на центральную трубку и между витками рулона помещена разделительная сетка, листы поглотителя заключены в обечайку из влагопоглощающего материала.
На торцах рулона из листа или листов поглотителя могут быть помещены спирально намотанные на центральную трубку ленты из влагопоглощающего материала между витками которого помещена разделительная сетка.
В качестве водопоглощающего материала может быть использован бумагоподобный композиционный материал из стеклянных волокон.
На внешней поверхности кассеты может быть установлена внешняя оболочка.
Внешняя оболочка может быть выполнена в виде обечайки из влагонепроницаемой пленки, предпочтительно термоусадочной.
Внутри центральной трубки может быть помещен бумагоподобный композиционный материал из стеклянных волокон.
Торцовые края обечайки из влагопоглощающего материала могут выступать над торцовой поверхностью рулона.
Торцовые части обечайки из влагопоглощающего материала могут быть выполнены с зубцами, развернутыми к центру кассеты.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Заключение листов поглотителя в обечайку из влагопоглощающего материала обеспечивает удаление из поглотителя избытка реакционной воды, что обеспечивает более полную отработку поглотителя по диоксиду углерода.
Помещение на торцах рулона из листа или листов поглотителя, спирально намотанных на центральную трубку ленты из влагопоглощающего материала, между витками которого помещена разделительная сетка обеспечивает улавливание капельной влаги из реакционной жидкости и из сконденсированных паров воды из выдыхаемого воздуха.
Использование в качестве водопоглощающего материала бумагоподобного композиционного материала из стеклянных волокон обеспечивает минимизацию габаритов и массы материала, предназначенного для улавливания капельной влаги из поглотителя.
Установка на внешней поверхности кассеты внешней оболочки обеспечивает удержание влагопоглощающим материалом впитанной влаги до конца работы кассеты и удобство установки в патрон и извлечения кассеты из патрона.
Выполнение внешней оболочки в виде обечайки из влагонепроницаемой пленки, предпочтительно термоусадочной, обеспечивает механическую прочность кассеты и исключает смещение витков спирально намотанных листов поглотителя.
Помещение внутри центральной трубки бумагоподобного композиционного материала из стеклянных волокон обеспечивает улавливание капельной жидкости, образующейся при конденсации паров воды из выдыхаемого воздуха при его охлаждении окружающей пользователя средой.
Выполнение торцовых краев обечайки из влагопоглощающего материала выступающими над торцовой поверхностью рулона обеспечивает поглощение влаги из дна патрона и верхних участков крышки при изменении пространственного положения кассеты при ее работе.
Выполнение торцовых частей обечайки из влагопоглощающего материала с зубцами, развернутыми к центру кассеты обеспечивает поглощение капельной влаги при работе в кассете с плоским днищем.
На чертежах изображены:
фиг. 1 - общий вид кассеты для поглотительного патрона, вид сбоку (сечение по Α-A, фиг. 2);
фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сверху;
фиг. 3 - вид патрона с поглотительной кассетой;
фиг. 4 - сечение оболочки по Б-Б фиг. 3;
фиг. 5 - сечение оболочки по В-В фиг. 3;
фиг. 6 - общий вид кассеты для поглотительного патрона с дополнительными вставками из влагопоглощающего материала в разрезе;
фиг. 7 - положение кассеты с дополнительными вставками в поглотительном патроне;
фиг. 8. - вид кассеты с торца, вид. Г фиг. 6;
фиг. 9 - сечение по Д-Д фиг. 8.
Перечень позиций, указанных на чертежах
1) кассета для поглотительного патрона;
2) лист поглотителя;
3) центральная трубка;
4) разделительная сетка;
5) обечайка из влагопоглощающего материала;
6) внешняя оболочка;
7) корпус патрона;
8) крышка патрона;
9) патрубок подачи воздуха;
10) патрубок отбора воздуха;
11) решетка верхняя;
12) решетка нижняя;
13) спираль из влагопоглощающего материала;
14) вставка из влагопоглощающего материала;
15) кольцо стопорное;
16) юбка из влагопоглощающего материала;
17) зубец из влагопоглощающего материала.
Кассета для поглотительного патрона 1 (см. фиг. 1, 2) содержит лист поглотителя продукта 2 в виде сплошной ленты либо в виде нескольких листов, которые намотаны на центральную трубку 3 по спирали. Между витками поглотителя 2 помещена разделительная сетка 4. Разделительная сетка 4 выполнена из полиэтилена либо полипропилена с размером ромбовидной ячейки 2×2,5 мм, что обеспечивает прохождение очищаемого воздуха между витками поглотителя. С внешней стороны кассеты установлена обечайка 5, выполненная из бумагоподобного композиционного материала из стеклянных волокон ОАО «Новгородский завод стекловолокна», соединенного по образующей клеевым швом из расплавленного полиэтилена.
2
На поверхности обечайки 5 установлена внешняя оболочка 6, изготовленная из термоусадочной полимерной пленки. Лист поглотителя 2 собирается путем сварки полос нетканого полипропиленового материала типа «Спанбонд» с плотностью не более 17,0-19,0 г/м, между полосами которого помещена паста, содержащая гидроксид кальция и гидроксид щелочного металла (например, гидроксид калия, натрия, или лития) и воду.
Кассета 1 для поглотительного патрона помещается в герметичную упаковку (не показана) из материала «Терафол», представляющего собой алюминиевую фольгу, плакированную с внутренней стороны полиэтиленом и внешней стороны лавсаном. Кассета в герметичной упаковке может храниться либо в коробке, либо в индивидуальном футляре.
На фиг. 3 показан поглотительный патрон с установленной в нем кассетой 1. Патрон содержит корпус 7 и крышку 8. Крышка 8 содержит коаксиально расположенные патрубок подачи воздуха 9 и патрубок отбора воздуха 10 и решетку верхнюю 11, последняя выполнена в виде радиальных пластин, закрепленных в крышке. Аналогичную конструкцию имеет решетка нижняя 12, установленная на днище корпуса патрона 7 (см. фиг. 4 и 5).
На фиг. 6 показан вариант кассеты, в которой по сравнению с кассетой, показанной на фиг. 1, дополнительно на торцах рулона из листа или листов поглотителя 2 помещены спирально намотанные на центральную трубку ленты из влагопоглощающего материала 13, между витками которого помещена разделительная сетка 4. Внутри центральной трубки 3 помещен бумагоподобный композиционный материал из стеклянных волокон 14, свернутый в трубку и зафиксированный по торцам стопорными кольцами 15.
На фиг. 7 показан вариант кассеты 1, в которой юбка из влагопоглощающего материала 16 выступает над торцовой поверхностью рулона.
На фиг. 8 и 9 показан вариант кассеты 1, в котором торцовые части обечайки из влагопоглощающего материала выполнены с зубцами 17, развернутыми к центру кассеты.
Устройство работает следующим образом.
Для снаряжения поглотительного патрона вскрывается герметичная упаковка и из нее извлекается кассета 1. Кассета 1 своим торцом устанавливается в корпусе 7 на решетке 12, а своей центральной трубкой 3 устанавливается в гнезде, образованном обращенными к центру корпуса 7 пластинами решетки 12. На корпусе 7 устанавливается крышка 8, при этом верхняя решетка 11 фиксирует положение кассеты 1 в корпусе 7. К патрубку подачи воздуха 9 подсоединяется трубопровод выдоха, а к патрубку отбора воздуха 10 - дыхательный мешок (не показаны).
При работе поглотительного патрона выдыхаемый воздух поступает через патрубок подачи воздуха 9 в центральную трубку 3, по которой проходит в нижнюю часть патрона 7, из которой через нижнюю решетку 12 на торцовую поверхность кассеты 1. Проходя через зазоры, образованные разделительной сеткой 4, воздух очищается от диоксида углерода, взаимодействуя поглотительным листом 2, и поступает через патрубок отбора воздуха 10 в полость дыхательного мешка (не показан). Процесс очистки воздуха от диоксида углерода продолжается до истощения сорбционных свойств листов поглотителя 2. Образующиеся в результате химической реакции вещества нетоксичны и неопасны для окружающей среды. Это карбонаты и бикарбонаты калия и кальция и вода, образующаяся в процессе реакции, большую часть которой впитывает обечайка из влагопоглощающего материала 5, а также спиралями из водопоглощающего материала 13. Так как пространственное положение патрона при работе патрона постоянно изменяется вместе с пользователем (например, при использовании подводным пловцом положение патрона может быть горизонтальным, вертикальным и перевернутым либо занимать промежуточное положение), в нижней части патрона 7 и в верхней части крышки 8 (при наклоне) может скапливаться влага. Последняя поглощается юбкой из влагопоглощающего материала 16 либо зубцами 17, являющимися продолжением обечайки из влагопоглощающего материала 5.
Для поглощения капельной жидкости, образующейся при конденсации паров воды из выдыхаемого воздуха при его охлаждении окружающей пользователя средой служит вставка из влагопоглощающего материала 14, зафиксированная в центральной трубке 3 стопорными кольцами 15.
После окончания работы производится разборка патрона в обратном порядке, описанном выше, отработанная кассета извлекается из патрона и утилизируется, на место отработанной кассеты устанавливается новая.
Кассета обеспечивает повышение эффективности работы поглотительного патрона за счет повышения степени отработки поглотителя.