ПУСКОВОЙ БРИКЕТ ИЗОЛИРУЮЩЕГО ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к технике получения кислорода из твердых источников и может быть использована в производстве пусковых брикетов для изолирующих дыхательных аппаратов, к которым предъявляются повышенные требования по выделению кислорода и эргономическим показателям, повышающим комфортность дыхания.
Регенеративные патроны изолирующих дыхательных аппаратов имеют пусковое устройство с необходимым для инициирования процесса выработки кислорода в начальный момент времени работы пусковым брикетом, пока регенеративный продукт не начнет вырабатывать достаточное для дыхания пользователя количество кислорода.
Пусковой брикет состоит из многокомпонентной смеси бисульфата натрия, надпероксидов натрия и калия и других добавок в определенном соотношении. (Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования: учебное пособие / С.В. Гудков, С.И. Дворецкий, С.Б. Путин, В.П. Таров. - М.: Машиностроение, 2008. - 188 с).
Известен пусковой брикет (ПБ) изолирующего дыхательного аппарата, представляющий собой блок из шихты кислородовыделяющего состава (SU 338227 A1, 15.05.1972 г.).
Недостаткам данного ПБ является относительно малое количество кислорода, приходящееся на единицу его объема, невысокая надежность запуска при низких температурах. Выделение количества кислорода определяется химическим составом ПБ и его заданной плотностью.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели (ПМ), являются: пусковой брикет, заданная плотность брикета. Причиной, препятствующей достижению технического результата, является заданная плотность ПБ в узком интервале, которую затруднительно обеспечить в производстве ПБ, для обеспечения качества последнего.
По совокупности признаков в качестве прототипа выбрано техническое решение по патенту РФ RU 2181608, 27.04.2002 г. Брикет сформован из шихты кислородовыделяющего состава и состоит из двух разноплотных частей, взаимодействующих с инициирующей жидкостью, причем первая часть, имеет плотность 1,05-1,35 от плотности шихты, а другая часть имеет плотность 0,75-0,95 от плотности перепрессовки ПБ.
При этом достигается необходимая механическая прочность, надежность запуска при отрицательных температурах и увеличенное выделение кислорода.
Недостаткам этого ПБ является относительно малое выделение кислорода для перспективных разработок и отсутствие попадания инициирующей жидкости ко второй, более плотной его части, для более надежного запуска при низких температурах.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками ПМ, являются: пусковой брикет, шихта кислородовыделяющего состава, разноплотность брикета.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, является недостаточная средняя плотность ПБ (относительно малое количество выделяемого кислорода на единицу объема). Следует отметить, что при превышении плотности ПБ больше заданной при запуске инициирующая жидкость не проникает в брикет и ПБ не запускается, так как химическая реакция затухает из-за плотной структуры брикета.
Для каждого кислородовыделяющего состава насыпная плотность шихты и плотность перепрессовки имеет оптимальные характеристики. Плотность перепрессовки шихты - плотность, при которой шихта теряет способность к разложению.
Задача, решаемая ПМ, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик за счет реализации нескольких функций: увеличения количества выделенного кислорода при неизменном объеме брикета и дополнительной передачи инициирующей жидкости на разноплотные части брикета, для улучшения его разрабатываемости при отрицательных температурах.
Технический результат достигается тем, что в ПБ, состоящем из кислородовыделяющего состава с разной плотностью, дополнительно выполнена воронка с цилиндрическим каналом, образованная в разноплотном составе, омываемая эквидистантно инициирующей жидкостью.
Инициирующая жидкость через воронку с цилиндрическим каналом реагирует с брикетом последовательно.
В воронке пускового брикета конусообразная часть соизмерима с объемом инициирующей жидкости.
3
В пусковой зоне, взаимодействующей с инициирующей жидкостью, плотность составляет 1,05-1,20 г/см, а другая часть имеет плотность 0,85-0,95 от плотности перепрессовки брикета. Плотность перепрессовки - величина плотности, при которой и выше состав теряет способность к разложению. Излишнее уплотнение брикета во второй уплотненной части приводит к ненадежности его работы и прекращению химической реакции выделения кислорода.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом показано в табл. 1.
Из таблицы 1 видно, что использование новых связей:
- воронки, с каналом, образованным в ПБ с разной плотностью, омываемой эквидистантно инициирующей жидкостью, обеспечивает более полное и быстрое реагирование с ПБ, при отрицательных температурах, за счет ее последовательной передачи цилиндрическим каналом;
3
- снижение плотности ПБ в зоне пуска с 1,2 до 1,1 г/см, улучшает запуск при отрицательных температурах;
- наличие воронки с цилиндрическим отверстием уменьшает выделение вредных для дыхания щелочных аэрозолей;
3
- увеличение средней плотности ПБ, повышает удельное выделение кислорода с 0,20 до 0,29 дм/г.
3
Следовательно, благодаря использованию разноплотного пускового брикета изолирующего дыхательного аппарата, содержащего воронку с отверстием, где конусообразная часть, образованная в ПБ соизмерима с объемом инициирующей жидкости, эквидистантно омывающей брикет, причем увеличение средней плотности ПБ, повышает удельное выделение кислорода с 0,20 до 0,29 дм/г.
Техническим результатом ПМ является улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличение средней плотности ПБ, повышающей удельное выделение кислорода на 45%.
Различные типоразмерные варианты исполнений ПБ изолирующих дыхательных аппаратов позволяют использовать разнообразные типы конструкций ПБ, в том числе и для инновационных разработок с расширенными условиями эксплуатации по температуре.
По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «новизна».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность полезной модели, может быть многократно использована в производстве различных модификаций устройств для защиты органов дыхания с получением технического результата, заключающегося в улучшении эксплуатационных характеристик за счет увеличения средней плотности ПБ при снижении плотности в его верхней части, а также повышение комфортности дыхания для снижения вредных щелочных аэрозолей, за счет увеличения площади контакта инициирующей жидкости с ПБ, за счет введения воронки со сквозным отверстием, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого объекта критерию «промышленная применимость».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где на фиг. 1. изображена принципиальная схема пускового брикета.
Сущность ПМ поясняется чертежом, на котором изображены:
1 пусковая часть брикета;
2 основная часть брикета;
3 цилиндрический канал;
4 конусообразная часть воронки.
Предложенный ПБ состоит из единого блока, состоящего из двух разноплотных частей, одна из которых верхняя, с меньшей плотностью, используется для запуска, а вторая часть выделяет основное количество кислорода в заданное время, имеет внутри цилиндрический канал, образованный стенками ПБ, причем канал имеет вверху воронку (конусообразную часть), соизмеримую с объемом инициирующей жидкости и соединенную с цилиндрическим каналом.
Пусковой брикет работает следующим образом.
При включении изолирующего дыхательного аппарата в работу инициирующая жидкость попадает в верхнюю пусковую часть брикета 1, с меньшей плотностью и далее поступает к основной, плотной части 2 брикета, объединенную цилиндрическим каналом 3 и конусообразной частью воронки 4, соизмеримой с объемом инициирующей жидкости, благодаря которой ПБ начинает выделять кислород и тепло. Так как канал с воронкой и цилиндрическим каналом соединяет две части брикета, то это увеличивает площадь контакта и химическая реакция идет динамичнее.
Предлагаемый брикет обеспечивает более полное реагирование инициирующей жидкости с двумя его разноплотными частями, а повышение комфортности дыхания получается, за счет увеличении площади контакта, что особенно важно при отрицательных рабочих температурах. Среднее увеличение плотности ПБ позволило увеличить количество выделенного кислорода, дм, табл. 2.
В предложенной конструкции появился дополнительный эффект снижение вредных щелочных аэрозолей, за счет введения конусной воронки с цилиндрическим каналом, что повышает комфортность дыхания при сквозном канале ПБ.
3
3
3
3
3
Таким образом, в результате введения конструктивного элемента - воронки с цилиндрическим каналом расположенным внутри ПБ, по которому инициирующая жидкость попадает на его внутренние цилиндрические поверхности, при этом происходит выделение кислорода, при чем конусообразная часть воронки соизмерима с объемом инициирующей жидкости, а увеличенная средняя плотность брикета в верхней пусковой части брикета имеет плотность 1,1 г/см, а в другой части - 1,57 г/см, за счет чего увеличивается количества кислорода с 9,8 дм до 12,9 дм, при этом удельное выделение кислорода увеличено с 0,20 до 0,29 дм/г.
Дополнительно, при предложенном техническом решении, повышается комфортность дыхания, за счет уменьшения вредных щелочных аэрозолей попадающих на дыхание.