РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
REGENERATIVE BREATHING APPARATUS

Предлагаемый аппарат относится к средствам защиты органов дыхания от ядовитых и удушающих газов и может быть использован в угольной промышленности при пожарах и взрывах в шахтах.
Предназначен для выполнения горноспасательных работ в удушливой атмосфере и в тесных горных выработках, а также для вывода горнорабочих.
Также может быть использован в газовой и нефтяной промышленности для выполнения работ на эстакадах, в каналах и колодцах, содержащих в атмосфере пары кислот и щелочей, а также при отрицательных температурах.
Известны респираторы типа Р-30, содержащие воздуховодную и кислородораспределительную системы, лицевую часть, ранец с подвесными и амортизирующими ремнями (Катлюшенков Г.И. и др. Приборы и защитные средства по технике безопасности. - М.: Недра. 1991, с.201-204).
К основным недостаткам этого респиратора следует отнести большой расход кислорода, поступающего постоянно в количестве 1,4-1,5 л/мин, при котором работает легочный автомат, и при легких работах значительная часть которого за ненадобностью сбрасывается в атмосферу. Срок защитного действия респиратора при запасе кислорода в 400 литров не более 4-х часов.
Указанные недостатки частично устранены в кислорододыхательном аппарате по патенту РФ на полезную модель №35073 (кл. А62В 7/04, Б №36).
Известный респиратор содержит регенеративный патрон, баллон с кислородом, кислородораспределительный блок с легочным автоматом, дыхательный мешок с избыточным клапаном, приводной рычаг легочного автомата, дыхательные шланги и соединительную коробку с клапаном.
Особенностью его конструкции является легочный аппарат, содержащий последовательно установленные основной и дополнительный клапаны с дозирующими приспособлениями.
Достоинством известного респиратора является возможность обеспечения дозированной подачи кислорода при любых режимах работы.
К основным недостаткам следует отнести конструкцию дыхательного мешка, выполненного прямоугольной формы, при опорожнении которого стенки принимают неопределенную форму. Поэтому стенка мешка, к которой прикреплен приводной рычаг, не обеспечивает ему равномерного движения, что сказывается на качестве работы всего легочного автомата.
Для устранения этих недостатков предлагается дыхательный аппарат, включающий регенеративный патрон, дыхательный мешок, соединенные дыхательными шлангами через клапаны вдоха и выдоха с приспособлением для подсоединения к дыхательному органу человека, кислородораспределительный блок с легочным автоматом и редуктором, соединяющий кислородный баллон с дыхательным мешком, приводной рычаг с регулировочным винтом, шарнирно связанный с легочным автоматом и дыхательным мешком, отличающийся тем, что дыхательный мешок выполнен из двух взаимовогнутых половин из эластичного материала, кромки которых по периметру их соприкосновения герметично соединены между собой.
Такая конструкция мешка, у которой в месте соединения составляющих половин образовано ребро жесткости, обеспечивает, при опорожнении и заполнении его, возвратно-поступательное движение только той стенки, к которой прикреплен рычаг, создавая правильную работу всех составляющих деталей легочного автомата.
Для защиты лица при работе с едкими парами имеется приспособление для присоединения к дыхательному органу человека, выполненное в виде резиновой глухой маски или панорамной с разговорным устройством, присоединяемых с помощью резьбового патрубка с фиксатором положения и накидной гайки, а для предотвращения примерзания дыхательных клапанов при работе в отрицательных температурах они приближены к органам дыхания и находятся внутри присоединительной коробки.
Сущность рассматриваемого дыхательного аппарата поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид, а на фиг.2 - схема дыхательного мешка и его связь с легочным автоматом.
Регенеративный дыхательный аппарат имеет корпус 1, в котором закреплены регенеративный патрон 2, кислородный баллон 3, дыхательный мешок (фиг.2), состоящий из двух взаимовогнутых половин 4 и 5, по периметру соприкосновения их кромки герметично соединены и образуют утолщенное ребро (фиг.2).
К половине 4 мешка прикреплена пластина 6. Другая половина 5 мешка жестко соединяется патрубком 8 с регенеративным патроном 2, со шлангом вдоха 9 и с кислородораспределительным блоком патрубком 7 создавая, совместно с поясом соединения половин, неподвижность ее стенок, обеспечивая тем самым плавное перемещение стенки половины 4 с пластиной 6 с прикрепленным к ней шарнирно рычагом 20 с регулировочным винтом 21. Под приводным рычагом на дыхательном мешке закреплен клапан 22 сброса избыточного воздуха. Клапаны вдоха и выдоха для предотвращения примерзания при работе в отрицательной температуре расположены в соединительной коробке 10, к которой присоединено с помощью специального резинового патрубка 12 приспособление для подключения к дыхательному органу человека, например загубник 13. Для защиты лица при работе с едкими парами имеется приспособление для присоединения к дыхательному органу человека, выполненное в виде резиновой маски или панорамной с разговорным устройством, которые присоединяются с помощью резьбового патрубка с фиксатором положения и накидной гайки. Кислородный баллон 3 с вентилем 14 соединен с кислородораспределительным блоком 15, в который входит редуктор 16, предохранительный клапан 17, легочный автомат 18 и аварийный клапан (не показан). Контроль за давлением кислорода в баллоне осуществляют с помощью манометра 19.
В конструкции дыхательного аппарата используется легочный автомат по патенту РФ на полезную модель №35073 (кл. 62 В 7/04, опубликован в 2003 г., БИ №36).
Указанный легочный автомат 18 (фиг.2) содержит гильзу 23 с двумя полостями, в одной из которых размещен пропускной клапан 24 с игольчатым дозировочным устройством 25 для постоянной дозы, а в другой клапан 26 и дюза 27.
Для ношения респиратора имеются плечевые и привязные ремни (не показаны).
Ниже приведено описание работы предлагаемого дыхательного аппарата.
Для включения в аппарат человек берет загубник 13 в рот. При этом аппарат соединяется с легкими человека. При открытом вентиле 14 кислород из баллона 3 поступает в кислородораспределительный блок 15 и через редуктор 16 поступает в легочный автомат 18. В нерабочем состоянии дыхательный мешок 4 опорожнен, его подвижная стенка с пластиной 6 опущена в полость мешка половины 5 (фиг.2). При этом регулировочный винт 21 приводного рычага 20 через шток 28 и резиновую диафрагму 29 нажимает на шток клапана 24, открывает его, а затем через некоторый интервал - клапан 26. То есть в данном положении дыхательного мешка оба клапана находятся в открытом состоянии.
При открытом вентиле 14 кислород через редуктор 16, легочный автомат 18 поступает в дыхательный мешок в количестве 40 л/мин. Мешок мгновенно частично наполняется, его подвижная стенка с пластиной 6 поднимается до линии А, увлекая за собой рычаг 20. Регулировочный винт 21 позволит подняться штоку клапана 24, последний освободит клапан 26, который закроется. Теперь кислород, поступающий из баллона 3, через редуктор 16 поступает в нижнюю полость легочного автомата и по дюзе 27 в количестве двух литров в минуту через открытый клапан 24 - опять в дыхательный мешок, наполнит его до определенного ранее объема (например, до линии В), минуя который регулировочный винт 21 освободит шток клапана 24, клапан закроется. После закрытия клапана кислород постоянно пойдет только через игольчатое дозирующее устройство 25 в количестве 0,5 литров в минуту. Далее, при вдохе - из дыхательного мешка, по шлангу 9, клапан вдоха, в легкие человека. При выдохе воздух из легких проходит клапан выдоха в коробке 10, шланг выдоха 11, поступает в регенеративный патрон 2, где очищается от углекислоты, поступает по патрубку 8 в дыхательный мешок, в котором обогащается кислородом по патрубку 7 от легочного автомата и снова на вдох.
Для настройки в рабочее состояние предлагаемого дыхательного аппарата требуется определить объем отсасываемого воздуха, равного 1,5 литра, от начала срабатывания избыточного клапана до срабатывания дополнительной подачи от дюзы 27 в клапане 26 в количестве 2 литра в минуту и в объеме 2 литра до начала срабатывания клапана 26. Объем определяется шаблоном, устанавливаемым на регенеративный патрон и кислородный баллон с использованием контрольно-измерительного прибора для проверки объема других дыхательных аппаратов. Установка необходимого объема осуществляется винтом 21.
В случае отказа подачи кислорода через кислородораспределительный блок, аппарат имеет клапан аварийной подачи кислорода непосредственно от баллона, расположенный в кислородораспределительном блоке (не показан), по каналу, обходя редуктор и легочный автомат. Клапаны аварийный, предохранительный и избыточный работают в известном режиме.
Респиратор предлагаемой конструкции обеспечивает взаимозависимую работу дыхательного мешка и легочного автомата, что позволяет уменьшать постоянную подачу кислорода, объем дыхательного мешка и значительно увеличивает время защитного действия аппарата, повышает надежность его работы, уменьшает его вес и габариты.