КАРТРИДЖ ПОГЛОТИТЕЛЬНОГО ПАТРОНА
ABSORBING HOLDER CARTRIDGE

Изобретение относится к конструкции картриджей для снаряжения поглотительных патронов, предназначенных для средств защиты органов дыхания.
Обычно для обеспечения простоты и функциональности средств защиты органов дыхания, в частности для подводного погружения, в поглотительном патроне используется заменяемый картридж, снаряженный поглотителем диоксида углерода на основе гидроксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов, имеющим пригодную для определенной конструкции картриджа форму.
Известен заменяемый картридж для снаряжения поглотительных патронов по патенту США №5964221 (МПК А62В 7/10, 1999). В картридже размещены листы поглотителя диоксида углерода, изготовленные из гидроксида кальция с помощью связующего - порошкообразного полиэтилена и пластификатора. Листы поглотителя в картридже кассете расположены либо в виде прямоугольного пакета листов, либо спирально (т.е. в виде последовательной спирали или отдельных колец и спиральных концентрических окружностей). Воздушный поток, проходящий через картридж, проходит между листами поглотителя через зазор, образованный сеткой.
Однако такое устройство обладает высоким сопротивлением потоку воздуха из-за турбулизации его сеткой.
Известен также заменяемый картридж для поглотительного патрона (патент Великобритании №2191958 (МПК А62В 23/02, 1987), который включает корпус, в котором установлены листы поглотителя, выполненные в виде изготовленной из гибкого пористого листового материала оболочки, заполненной частицами адсорбента диоксида углерода, например soda lime, гидроксид лития или надпероксид калия. В качестве гибкого пористого листового материала может быть использована обычная фильтровальная бумага, стекловолокно, пенопласт с открытыми порами или любой нетканый текстильный материал. В этом картридже адсорбент размещен между двумя листами гибкого пористого материала, при этом в одном листе сформированы канавки, которые заполнены адсорбентом. Канавки могут быть выполнены в виде концентрических окружностей, либо в виде прямоугольных углублений. Оба листа оболочки сварены между собой и образуют картридж в виде набора листов с центральным каналом, помещенного в жесткий корпус, из которого картридж извлекается при снаряжении патрона.
Однако такая конструкция картриджа характеризуется недостаточной жесткостью листов поглотителя и конструкции в целом, а также сложностью установки листов поглотителя в корпусе с образованием центрального канала без смещения листов относительно друг друга. Это приводит к нестабильности в работе поглотительного патрона из-за смещения листов поглотителя относительно друг друга при снаряжении патрона, обусловленной неравномерным распределением воздушного потока между листами. Кроме того, изготовление такого поглотительного патрона является технически сложной и трудоемкой операцией.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик картриджа.
Техническим результатом изобретения является повышение жесткости конструкции картриджа и упрощение снаряжения поглотительного патрона.
Технический результат изобретения достигается тем, что в картридже для снаряжения поглотительного патрона, содержащем корпус, листы поглотителя, выполненные из пористых слоев, между которыми помещен поглотитель диоксида углерода, и установленные в корпусе с образованием центрального канала, корпус выполнен в виде защитных шайб, соединенных стяжками, а в центральном канале установлена с возможностью осевого перемещения цилиндрическая обечайка.
Между листами поглотителя установлены дренажные сетки.
Стяжки могут быть выполнены в виде П - образных полос.
Расстояния между противолежащими кромками стяжек выполнены равными внутреннему диаметру поглотительного патрона.
Один из концов цилиндрической обечайки выполнен в виде центрующего конуса.
Выполнение корпуса картриджа в виде защитных шайб, соединенных стяжками, и установка в центральном канале с возможностью осевого перемещения обечайки обеспечивают удобство снаряжения. Такое конструктивное исполнение позволяет вдвигать картридж в поглотительный патрон без деформации листов поглотителя, так как защитные шайбы обладают необходимой жесткостью, и исключить смещение шайб относительно друг друга за счет их фиксации по внутреннему диаметру листов внешней поверхностью цилиндрической обечайки. Одновременно исключается деформация боковой поверхности листов поглотителя.
Установка между листами дополнительных дренажных сеток обеспечивает жесткость картриджа в радиальном направлении в промежутке между защитными шайбами за счет упругих свойств сеток. Кроме того, использование сеток обеспечивает равномерный поток очищаемого воздуха между листами поглотителя и турбулизацию потока очищаемого воздуха на поверхности листов поглотителя при минимальном перекрытии сетками поглощающих поверхностей.
Выполнение стяжек в виде П-образных полос обеспечивает надежность закрепления защитных шайб без существенного увеличения картриджа по высоте.
Выполнение расстояния между противолежащими кромками стяжек равным внутреннему диаметру поглотительного патрона обеспечивает надежную фиксацию картриджа в патроне после его установки, что обеспечивает удобство снаряжения. За счет соприкосновения боковых кромок стяжек с внутренней поверхностью патрона достигается надежная фиксация картриджа в патроне при любых пространственных положениях патрона.
Выполнение одного из концов цилиндрической обечайки в виде центрующего конуса обеспечивает фиксацию этой обечайки с центральной трубкой поглотительного патрона. При установке картриджа производится выдвигание цилиндрической обечайки из картриджа центральной трубкой, снабженной конической фаской на верхнем конце. Такое конструктивное выполнение обеспечивает соосность обечайки и трубки и исключает перекос картриджа, приводящий к повреждению поглотительных листов при установке картриджа в поглотительный патрон.
На чертежах изображены:
фиг.1 - общий вид картриджа поглотительного патрона, вид сбоку (сечение по А-А, фиг.2);
фиг.2 - вид картриджа сверху;
фиг.3 - лист поглотителя в разрезе;
фиг.4 - вид листа поглотителя сверху;
фиг.5 - дренажная сетка в разрезе;
фиг.6 - вид дренажной сетки сверху;
фиг.7 - порядок установки картриджа в поглотительный патрон;
фиг.8 - общий вид поглотительного патрона в разрезе;
фиг.9 - вид поглотительного патрона сверху при снятой крышке.
Перечень позиций, указанных на чертежах
1. картридж;
2. лист поглотителя;
3. дренажная сетка;
4. защитная шайба;
5. цилиндрическая обечайка;
6. стяжка;
7. центрирующий конус;
8. корпус поглотительного патрона;
9. внутренняя обечайка патрона;
10. центральная трубка патрона;
11. сетчатая вставка внутренней обечайки патрона;
12. сетчатая вставка трубки центральной;
13. поролоновая шайба;
14. ручка картриджа;
15. крышка поглотительного патрона;
16. уплотнение;
17. входной патрубок поглотительного патрона;
18. выходной патрубок поглотительного патрона.
Картридж 1 содержит листы поглотителя 2, между которыми установлены дренажные сетки 3. Листы 2 и сетки 3 вместе с защитными шайбами 4 установлены на цилиндрической обечайке 5 (см. фиг.1). Защитные шайбы 4 изготавливаются из листового полипропилена толщиной 0,8 мм и соединены между собой стяжками 6, также изготовленными из листового полипропилена. Лист поглотителя 2 изготовлен из двух слоев пористого материала, между которыми помещен поглотительный материал. В качестве пористого материала может использоваться полимерный нетканый материал, стойкий к воздействию щелочей, а в качестве поглотительного материала - химический известковый поглотитель в виде пасты. В качестве дренажных сеток 3 используются предпочтительно объемные бипланарные полимерные сетки. На торце цилиндрической обечайки 5 выполнен центрирующий конус 7.
Картридж 1 устанавливается в корпусе поглотительного патрона 8 (см. фиг.7), снабженного внутренней обечайкой 9 и центральной трубкой 10. Боковые стенки обечайки 9 снабжены сетчатыми вставками 11, а боковые стенки центральной трубки 10 снабжены сетчатыми вставками 12. Во внутренней обечайке 9 помимо картриджа 1 установлены также поролоновые шайбы 13, примыкающие к защитным шайбам 4. В обращенной к открытой стороне корпуса патрона 8 защитной шайбе 4 закреплена ручка картриджа Корпус поглотительного патрона 8 закрывается крышкой 15 через уплотнение 16. Корпус поглотительного патрона 8 снабжен входным 17 и выходным 18 патрубками.
Сборка картриджа 1 начинается с изготовления листов поглотителя 2, при этом между двумя слоями пористого материала закладывается поглотительный материал. После выравнивания и сушки из полученного листового материала вырубаются листы поглотителя 2 заданной конфигурации, например, в виде колец. Аналогично изготавливается сетка дренажная 3, исходным материалом для нее служит объемная бипланарная полипропиленовая сетка. На цилиндрическую обечайку 5 со стороны центрирующего конуса 7 устанавливается защитная шайба 4 и, чередуясь, листы поглотителя 2 и дренажные сетки 3. На замыкающий лист поглотителя 2 устанавливается вторая защитная шайба 4. Защитные шайбы 4 соединяются между собой стяжками 6 посредством сварки. Картридж 1 помещается в герметичную упаковку (не показана) из материала «Терафол», представляющего собой алюминиевую фольгу, плакированную с внутренней стороны полиэтиленом и с внешней стороны лавсаном. Картридж 1 в герметичной упаковке может храниться и поставляться либо в отдельной коробке, либо в транспортной таре.
Для снаряжения поглотительного патрона вскрывается герметичная упаковка и из нее извлекается картридж 1. На дно внутренней обечайки 9 корпуса поглотительного патрона (см. фиг.7) помещается поролоновая шайба 13. Картридж 1 центрирующим конусом 9 устанавливается в конической расточке центральной трубки 10 и нажатием на верхнюю защитную шайбу 4 вдвигается во внутреннюю обечайку 9. При вдвигании картриджа 1 происходит выдвигание из него цилиндрической обечайки 5. При этом центровка картриджа 1 осуществляется за счет прилегания боковых кромок стяжек 6 к внутренней поверхности внутренней обечайки 9. (см. фиг.7). После полного вдвигания картриджа 1 цилиндрическая обечайка 5 удаляется. На верхнюю защитную шайбу 4 устанавливается поролоновая шайба 13 и на корпус поглотительного патрона 8 устанавливается крышка патрона 15 через уплотнение 16.
При работе поглотительного патрона (см. фиг.8) выдыхаемый воздух поступает через входной патрубок 17 в полость центральной трубки 10 и через сетчатые вставки 12, дренажные сетки 3 и сетчатые вставки 11 внутренней обечайки патрона поступает в зазор между внутренней обечайкой 9 и корпусом патрона 8, Далее очищенный воздух поступает на вдох через выходной патрубок 18. Проходя через зазоры, образованные дренажными сетками 3, воздух очищается от диоксида углерода, взаимодействуя с листами поглотителя 2. 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 впитывают поролоновые шайбы 3.
После окончания работы крышка патрона 15 снимается, отработанный картридж за ручку картриджа 14 извлекается из корпуса поглотительного патрона 8. На место отработанного картриджа 1 в корпус поглотительного патрона 8 устанавливается новый картридж 1, после чего устанавливается крышка патрона 15.
Конструктивное выполнение картриджа обеспечивает надежную фиксацию листов поглотителя в поглотительном патроне и упрощение его снаряжения.