Устройство для защиты органов дыхания

Полезная модель относится к дыхательным аппаратам, содержащим химические вещества, выделяющие кислород, и может быть использована в медицинских учреждениях для защиты для защиты органов дыхания, в частности, медицинского персонала, а также при необходимости может быть использована в случаях, где требуется высокая степень изоляции человека.
Известен изолирующий дыхательный аппарат, содержащий лицевую маску со смотровыми очками, соединенную с системой регенерации воздуха с регенеративным патроном и дыхательной емкостью (RU 2244576 С1, 20.01.2005).
Недостатком известного изолирующего дыхательного аппарата является лицевая маска, размер которой невозможно регулировать по размеру головы, смотровые очки, имеющие ограниченный обзор, и соединение лицевой маски непосредственно с системой регенерации воздуха, ограничивающее действия пользователя.
Более близким аналогом полезной модели (прототипом) является устройство для защиты органов дыхания медицинского персонала, содержащее лицевую маску со смотровым окном и регулируемым оголовьем, соединенную гофрированной трубкой с системой регенерации воздуха с регенеративным патроном и дыхательной емкостью (RU 2074756 С1, 10.03.1997).
Недостатком прототипа является недостаточный обзор, обусловленный смотровым окном, имеющим ограниченные размеры, и расположение системы регенерации воздуха на груди и животе пользователя, затрудняющей осмотр пациента и проведение медицинских процедур, что осложняет проведение сложных процедур с пациентом, которые требуют интенсивных и достаточно точных движений персонала (зачастую с одновременным контролем действий по приборам), от чего порой зависит жизнь человека. При этом физическая нагрузка влияет на ритм (частоту) дыхания и тем самым - на уровень влажности в зоне окна, что определяет запотевание окна и дискомфорт для пользователя в условиях плохой видимости.
Общий недостаток известных устройства заключается в затрудненном их использовании людьми с очками.
Полезная модель направлена на решение технической проблемы, заключающейся в создании конструкции для защиты органов дыхания медицинских работников, не имеющей недостатков известных устройств.
Техническим результатом полезной модели является удобство эксплуатации при длительном нахождении медицинского работника в условиях интенсивной работы и требующих защиты органов дыхания.
Сущность полезной модели выражается в совокупности существенных признаков, в которой устройство для защиты органов дыхания медицинского персонала, содержащее, лицевую маску со смотровым окном и регулируемым оголовьем, соединенную гофрированной трубкой с системой регенерации воздуха с регенеративным патроном и дыхательной емкостью, отличается от ближайшего аналога тем, что дополнительно содержит батарейный отсек, усилитель низкой частоты, динамик и микрофон, размещенные в секции лицевой маски, соединенной с гофрированной трубкой, при этом  дыхательная емкость выполнена с ребрами жесткости на стенках и связана с регенеративным патроном разъемным соединением и лямками в виде ранцевого блока, а лицевая маска снабжена полыми наушниками (что представляет удобство для людей в очках) и выполнена с изогнутым по плоскости прямоугольным панорамным смотровым окном, ориентированным прямыми краями к полым наушникам, боковые стенки которых выполнены с просветами со стороны прямых краев панорамного смотрового окна.
В частном случае своего выполнения или использования устройство может содержать регулируемое оголовье, снабженное храповым механизмом.
Связь признаков, характеризующих устройство для защиты органов дыхания медицинского персонала, и техническим результатом, обеспечиваемым этим устройством, следует из нижеследующего детального описания конструкции устройства и описания его работы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых показаны:
На Фиг.1 - общий вид устройства;
На Фиг.2 - дыхательная маска, вид спереди;
На Фиг.3 – то же, вид слева;
На 4.Фиг.4 - то же, вид сзади;
Фиг.5 - то же, изометрия;
Фиг.6 - ранец, вид справа;
Фиг.7 - то же, вид спереди;
Фиг.8 – то же, изометрия, на которой показаны регенеративный патрон и дыхательная емкость, соединенные в виде ранцевого блока.
Устройство для защиты органов дыхания медицинского персонала, содержит лицевую маску 1 с изогнутым прямоугольным панорамным смотровым окном 2 и регулируемым оголовьем 3.
Лицевая маска 1 снабжена полыми наушниками 10 и соединена гофрированной трубкой 4 с системой регенерации воздуха, включающей регенеративный патрон 5 с регенеративным продуктом и дыхательную емкость 6. Батарейный отсек, динамик и микрофон размещены в секции 7 лицевой маски 1, соединенной с гофрированной трубкой 4.
Дыхательная емкость 6 выполнена с ребрами жесткости на стенках и связана с регенеративным патроном 5 разъемным соединением 8 и лямками 9 ранцевого блока.
Изогнутое прямоугольное панорамное смотровое окно 2 ориентировано прямыми краями к полым наушникам 10, боковые стенки которых выполнены с просветами 11 со стороны прямых краев панорамного смотрового окна 2, что увеличивает объем маски и облегчает ее надевание и снятие для людей с очками.
Регулируемое оголовье 3 содержит храповой механизм.
Регенеративный патрон 5 снабжен ручкой 12 для разрушения ампулы с концентрированной кислотой.
Крепление регенеративного патрона 5 в дыхательной емкости 6 дополнительно обеспечивается предохранительными кольцами 13, фиксирующими регенеративный патрон 5.
Батарейный отсек закрыт заглушкой 14. Доступ к переговорному устройству, содержащему усилитель низкой частоты, микрофон и динамик, обеспечивает съемная герметичная заглушка 15. Кнопка 16 служит для включения и выключения переговорного устройства.
Устройство для защиты органов дыхания медицинского персонала работает на свойстве выделения кислорода супероксидом калия и натрия при взаимодействии с углекислым газом и влагой, выделяемые человеком.
Схема реакции:
2
2
2
2
3
2
1) 2NaO+2CO=2NaCO+O
2
2
2
3
2
2) 4KO+2CO=2KCO+3O
Возможна реакция с другим надпероксидом, например, с кальцием Ca.
2
2
2
Состав дыхательной смеси примерно такой же, как и в окружающей среде: азот N (78%), углекислый газ CO(6%), кислород O 16% (выдыхает человек).
2
4
Также в качестве катализатора процесса используется концентрированная серная кислота НSO, находящаяся в специальной ампуле в регенеративном патроне 5, которая при проворачивании верхней ручки 12 разбивается, и при этом вся кислота попадает на регенеративный продукт.
При эксплуатации человеком всей системы сначала надевается дыхательная маска 1, которая закрепляется при помощи регулируемого оголовья 3. Изоляция сделана из мягкого, упругого материала, например, силиконовой гипоаллергенной резины (показана в виде заштрихованной области на виде сзади на фиг.4), которая плотно закрывает все пограничные зоны маски, соприкасающиеся с головой человека, обеспечивая необходимую обтюрацию. Регулируемое оголовье 3 стягивает полые наушники 10, а также обеспечивает плотное прилегание лица человека непосредственно к дыхательной маске 1, по линии прилегания в которой расположен слой изолированного мягкого (податливого) материала. Таким образом дыхательная маска 1 вместе с полыми наушниками 10 крепится к голове человека и обеспечивает изоляцию органов дыхания и слизистой последнего от окружающей среды. При этом полые наушники облегчают надевание и снятие маски для людей с очками. В дыхательной маске 1 имеется переговорное устройство, включающее тактовую кнопку включения, усилитель низкой частоты, динамик, микрофон и источник питания (например, батарею на 9V), которые обеспечивают достаточную громкость во время разговора с собеседником. Переговорное устройство выведено в отдельный от маски отсек, образуя при этом подобие «подбородка». Для обслуживания устройства предусмотрены два отверстия с заглушками.
После того, как дыхательная маска 1 надета, пользователь должен сделать глубокий выдох непосредственно в саму дыхательную маску 1, чтобы регенеративный продукт начал ускоренно (вместе с катализатором, описанным выше) вырабатывать кислород. Углекислый газ и влага с теплом, выделяемые человеком при дыхании, попадают по гофрированной трубке 4 в регенеративный патрон 5, а далее в дыхательную емкость 6, использующуюся как резервуар для вдоха-выдоха. После того, как углекислый газ прошел через регенеративный продукт в патроне 5, в дыхательной емкости 6 остается чистый кислород, поскольку сам регенеративный продукт по мере выдоха поглощает из углекислого газа углерод. Далее, когда человек начинает делать вдох, весь кислород из дыхательной емкости 6 проходит повторно через регенеративный патрон 5, а дальше идет по гофрированной трубке 4 к маске 1 и к органам дыхания. Если в системе будут образовываться излишки газовой смеси, то для сброса излишков в окружающую среду дыхательная емкость 6 снабжена клапаном избыточного давления, показанном на фиг.7. Таким образом процесс постоянно повторяется.
Регенеративный патрон расходуется по мере частоты дыхания пользователя: при средней физической нагрузке действие патрона осуществляется на протяжении 75 минут, при легкой физической нагрузке – 200 минут и при тяжелых физических нагрузках – 45 минут.