КАССЕТА ДЛЯ ПОГЛОТИТЕЛЬНОГО ПАТРОНА
ABSORPTION HOLDER CARTRIDGE

Изобретение относится к конструкции кассет для снаряжения поглотительных патронов в средствах защиты органов дыхания.
Известна кассета для поглотительного патрона (патент Великобритании №2191958, МПК A62B 23/02; A62B 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 A62B 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 такое устройство также не обеспечивает высокой емкости по диоксиду углерода из-за частичной блокировки частиц поглотителя полиэтиленом, который, расплавляясь при экструдировании, образует газонепроницаемые перемычки между частицами поглотителя. Использование растворителей для удаления пластификатора при формовании резко усложняет технологию изготовления кассет.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы кассеты. Техническим результатом изобретения является повышение степени отработки поглотителя.
Технический результат изобретения достигается тем, что в кассете для поглотительного патрона, выполненной в виде заключенных в обечайку свернутых в рулон листов поглотителя, между витками которого помещена разделительная сетка, листы поглотителя выполнены в виде соединенных между собой оболочек из газопроницаемого материала, в которых помещен частично обезвоженный пастообразный поглотительный материал.
Разделительная сетка может быть выполнена анизотропной - упругой в продольном направлении.
Оболочки из газопроницаемого материала могут быть снабжены бортами. На внешней поверхности кассеты может быть установлен кожух. Кожух может быть выполнен из пористого полимерного материала, заключенного в пленочную обечайку.
Выполнение листов поглотителя в виде соединенных между собой оболочек из газопроницаемого материала, в которых помещен частично обезвоженный пастообразный поглотительный материал, обеспечивает повышение эффективности работы кассеты за счет исключения связующего и пластификаторов, при этом поглотительный материал в процессе частичного обезвоживания (сушки) приобретает пористость, которая, как и отсутствие в рецептуре связующего, обеспечивает повышение степени отработки поглотителя по диоксиду углерода.
Выполнение разделительной сетки анизотропной - упругой в продольном направлении, исключает образования складок в процессе намотки и обеспечивает постоянство усилия натяжения, которое необходимо для исключения коробления листа поглотителя при его работе, сопряженной с изменением пластических свойств под действием повышенных температуры и влажности. Это обеспечивает повышение эффективности работы кассеты за счет исключения проскока неочищенного воздуха через кассету.
Снабжение оболочки из газопроницаемого материала бортами обеспечивает получение листов поглотителя заданной длины путем соединения бортов сваркой, что упрощает сборку кассеты.
Установка кожуха на внешней поверхности кассеты исключает попадание поглотителя на руки пользователя при снаряжении поглотительного патрона кассетой и при извлечении отработанной кассеты при переснаряжении поглотительного патрона.
Выполнение кожуха из пористого полимерного материала, заключенного в пленочную обечайку, обеспечивает поглощение пористым материалом влаги, которая выделяется при работе поглотительного продукта, а также влаги, конденсируемой из выдыхаемого пользователем воздуха. Кроме того, пористый полимерный материал, например, в виде поролона, обладает упругими свойствами, что обеспечивает более полное прилегание кассеты к внутренним стенкам поглотительного патрона, тем самым исключая проход неочищенного воздуха мимо кассеты. Это обеспечивает повышение эффективности работы кассеты.
На чертежах изображены:
фиг.1 - общий вид кассеты для поглотительного патрона, вид сбоку (сечение по А-А, фиг.2);
фиг.2 - то же, вид сверху;
фиг.3 - вид оболочки с поглотительным продуктом;
фиг.4 - сечение оболочки по Б-Б;
фиг.5 - сечение оболочки по В-В;
фиг.6 - вид листа поглотительного продукта после соединения оболочек;
фиг.7 - положение кассеты в поглотительном патроне.
Перечень позиций, указанных на чертежах
1) кассета для поглотительного патрона;
2) лист поглотительного продукта;
3) разделительная сетка;
4) центральная втулка;
5) обечайка;
6) кожух;
7) оболочка;
8) край поперечный;
9) край продольный;
10) паста;
11) корпус патрона;
12) крышка верхняя;
13) крышка нижняя;
14) патрубок подачи воздуха;
15) патрубок отбора воздуха;
16) решетка верхняя;
17) решетка нижняя;
18) гайка стяжная;
19) уплотнение.
2
Кассета для поглотительного патрона 1 содержит лист поглотительного продукта 2 и один или несколько слоев разделительной сетки 3, которые намотаны на центральную втулку 4 по спирали. Перед намоткой лист поглотительного патрона подвергается подсушиванию до заданной влажности (от 17 до 30%). Разделительная сетка 3 выполнена из полиэтилена либо полипропилена с размером ромбовидной ячейки 2-2,5 мм, что обеспечивает ее упругие свойства при растяжении в направлении поперек ромбов. Вдоль ромбов способность сетки растягиваться незначительна. С внешней стороны кассеты установлена обечайка 5, выполненная из пористого и упругого поролонового листа, соединенного по образующей термокомпрессионной сваркой. Поверх обечайки 5 установлен кожух 6, который может быть изготовлен в виде рукава из полимерной пленки. Лист поглотительного продукта 2 собран путем сварки нетканого полипропиленового материала типа «Спанбонд» с плотностью не более 17,0-19,0 г/м в оболочки 7 с образованием поперечных 8 и продольных краев 9, между которыми помещена паста 10, содержащая гидроксид кальция и гидроксид щелочного металла (например, гидроксид калия, натрия, или лития) и воду. Первоначальная влажность пасты составляет около 40%. После помещения пасты 10 в оболочку 7 производится соединение оболочек 7 по поперечным краям 8. Технологические продольные края 9 обрезаются по сварному шву.
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. Вариант применения кассеты в поглотительном патроне показан на фиг.7. Кассета 1 помещена в корпус 11, на торцах которого установлены крышка верхняя 12 и крышка нижняя 13. Крышка верхняя 12 снабжена центральным патрубком подачи воздуха 14 и патрубком отбора воздуха 15. На патрубке подачи воздуха 14 установлены решетка верхняя 16, решетка нижняя 17 и гайка стяжная 18. Крышки 12 и 13 установлены в корпусе 11 с использованием уплотнений 19 и закреплены радиальными винтами (не показаны).
Устройство работает следующим образом.
Для снаряжения поглотительного патрона вскрывается герметичная упаковка и из нее извлекается кассета 1. Кассета 1 своей центральной втулкой 4 устанавливается на патрубке подачи воздуха 14 между решеткой верхней 16 и решеткой нижней 17 и закрепляется гайкой стяжной 18. В корпусе 11 устанавливаются крышка нижняя 13 с уплотнениями 19 и крышка верхняя 12 с установленной кассетой 1. При этом обечайка 5 и кожух 6 плотно прилегают к внутренней поверхности корпуса 11 за счет упругих свойств обечайки 5.
При работе поглотительного патрона выдыхаемый воздух поступает через входной патрубок 14 в полость, образованную корпусом 11, решеткой нижней 17 и крышкой нижней 13 и через решетку нижнюю 17 на торцовую поверхность кассеты 1. Проходя через зазоры, образованные разделительной сеткой 3, воздух очищается от диоксида углерода, взаимодействуя с пастой 10, и поступает в полость, заключенную верхней решеткой 16 и верхней крышкой 12. Процесс очистки воздуха от диоксида углерода продолжается до истощения сорбционных свойств пасты 10. 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 5.
После окончания работы производится разборка патрона в порядке, обратном описанному 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.