РЕСПИРАТОР ИЗОЛИРУЮЩИЙ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ

Полезная модель относится к области дыхательных аппаратов и, в частности, к респираторам регенеративного типа. Респиратор предназначен для защиты органов дыхания горноспасателей от вредного воздействия непригодной для дыхания атмосферы при выполнении горноспасательных работ в угольных шахтах и карьерах.
Известен изолирующий регенеративный респиратор, содержащий соединительную коробку, шланги вдоха и выдоха, регенеративный патрон, дыхательный мешок, баллон с кислородом и газораспределительную систему (см. авт. свид. СССР №406020, Е 21 f 11/00, А 62 b 7/00, 1973).
Известен также регенеративный дыхательный аппарат, содержащий дыхательный шланг с загубником, кислородный баллон, соединенный с легочным автоматом, дыхательный мешок, соединенный с дыхательным шлангом через клапан вдоха и через регенеративный патрон - с клапаном выдоха и кислородно-распределительный блок (см. патент на полезную модель №38618, А 62 В 7/00, 2004).
Все известные респираторы имеют в своем составе стальной кислородный баллон, который существенно повышает вес респиратора в целом.
Известен респиратор изолирующий регенеративный, содержащий соединительную коробку, связанную со шлангом вдоха и выдоха, регенеративный патрон, соединенный со шлангом выдоха через клапан выдоха, дыхательный мешок, соединенный с выходом регенеративного патрона и через клапан вдоха со шлангом вдоха, и кислородный баллон высокого давления, соединенный с дыхательным мешком через газораспределительный узел (см. Респиратор изолирующий регенеративный Р-30. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Р 30.00.000 ТО изм.4, г.Донецк, Редакционно-издательский отдел Донецкого областного управления по печати, 1994).
Недостатком известного респиратора, принятого за ближайший аналог, является относительно большой вес, обусловленный, в частности, использованием стального кислородного баллона весом ~3 кг (при объеме 2 л.).
Задача полезной модели состояла в снижении веса респиратора и повышении удобств эксплуатации и безопасности работы.
Назначенная задача решается тем, что предложен респиратор изолирующий регенеративный, содержащий соединительную коробку, связанную со шлангом вдоха и выдоха, регенеративный патрон, соединенный со шлангом выдоха через клапан выдоха, дыхательный мешок, соединенный с выходом регенеративного патрона и через клапан вдоха - со шлангом вдоха, и кислородный баллон высокого давления, соединенный с дыхательным мешком через газораспределительный узел, в котором согласно полезной модели кислородный баллон имеет две оболочки: внешнюю - силовую, выполненную из композитного материала, и внутреннюю - герметизирующую, выполненную из нержавеющей стали, причем толщина внутренней оболочки составляет 0,3÷0,5 мм, а отношение толщины внешней оболочки к толщине внутренней оболочки составляет 20:1.
Технический результат состоит в том, что благодаря указанным особенностям выполнения респиратора существенно снижается его вес (почти на 1,5 кг). Кроме того, повышаются удобства его эксплуатации, так как ранее использовавшийся стальной кислородный баллон требовал переаттестации через каждые два года. Композитный баллон имеет срок службы 10 лет и не требует переаттестации. И, наконец, стальной баллон при взрыве разлетается на осколки, каждый из которых несет угрозу жизни окружающему персоналу. Композитный баллон при взрыве не разлетается на осколки и представляет меньшую угрозу для жизни окружающих людей.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена принципиальная схема респиратора.
На фиг.2 изображен используемый в респираторе баллон в разрезе.
Воздуховодная система респиратора (фиг.1) состоит из соединительной коробки 1, слюноудаляющего насоса 2, шланга 3 выдоха, клапана 4 выдоха, регенеративного патрона 5, избыточного клапана 6, дыхательного мешка 7, холодильника 8 с охлаждающим элементом - брикетом 9 водяного льда и герметичной резиновой крышкой 10, клапана 11 вдоха и шланга 12 вдоха. Соединительная коробка 1 обеспечивает возможность быстрого присоединения лицевой части респиратора, в качестве которой может быть использовано мундштучное приспособление или дыхательная маска (на фиг. не показаны).
Кислородоподающая система респиратора состоит из баллона 13 кислородного с запорным вентилем 14, к которому подключен кислородораспределительный блок, состоящий из перекрывного вентиля 15, манометра 16, аварийного клапана (байпаса) 17, редуктора 18 с предохранительным клапаном 19 и легочного автомата 20. Манометр 16 подключен к блоку при помощи гибкой капиллярной трубки.
2
Кислородный баллон 13 (фиг.2) содержит внешнюю силовую оболочку 21 из композитного материала, например органопласта (Армос-6) и внутреннюю герметизирующую оболочку 22 из нержавеющей стали, например, марки 12×18Р10Т. Толщина стенок внутренней оболочки 22 составляет 0,3÷0,5 мм. Выбор этого диапазона толщины стенок внутренней оболочки 22 обусловлен тем, что при толщине стенки меньше 0,3 мм внутренняя оболочка 22 теряет свою форму при намотке нитей армирующего композитного материала при формировании внешней силовой оболочки 21. При толщине стенок внутренней оболочки больше 0,5 мм возрастает вес баллона и, соответственно, вес респиратора. Отношение толщины стенок внешней силовой оболочки 21 к толщине стенок внутренней герметизирующей оболочки 22 составляет 20:1. Нижнее значение указанного соотношения отвечает условию обеспечения заданного значения максимального давления кислорода в баллоне (200 кг/см). Увеличение значения соотношения приводит к повышению веса баллона и, соответственно, веса респиратора.
Респиратор работает следующим образом. Выдыхаемый человеком воздух, содержащий около 4% углекислого газа, через соединительную коробку 1, шланг 3 выдоха, клапан 4 выдоха и регенеративный патрон 5 поступает в дыхательный мешок 7. Проходя через регенеративный патрон 5, снаряженный химическим известковым поглотителем (ХП-И) воздух очищается от углекислого газа, нагревается и увлажняется. При вдохе воздух из дыхательного мешка 7 через холодильник 8, клапан 11 вдоха, шланг 12 вдоха, соединительную коробку 1 и лицевую часть поступает в легкие человека. Движение воздуха при дыхании благодаря клапанам 4 и 11 осуществляется в одном и том же направлении по замкнутому кругу. При выдохе открывается клапан 4 выдоха, при вдохе - клапан 11 вдоха. Направление движения воздуха и кислорода в системе респиратора показано стрелками.
Воздух в системе респиратора постоянно обогащается кислородом, поступающим в холодильник 8 и дыхательный мешок 7 из кислородного баллона 13 через вентиль 14 и устройство кислородораспределительного узла: редуктор 18, легочный автомат 20 и аварийный клапан (байпас) 17. Для автоматического
обеспечения дыхания человека кислородом при выполнении работы различной тяжести и предотвращения скопления азота в системе респиратора применена комбинированная подача кислорода: постоянная в количестве 1,3-1,5 л/мин (через редуктор 18 и дозирующее отверстие) и периодическая - через легочный автомат 20, питающийся от редуктора 18. Постоянная подача кислорода достаточна для человека, выполняющего работу средней тяжести; при более тяжелой работе кислород в систему подается дополнительно через легочный автомат 20 короткими импульсами в конце вдохов. Кроме того, в респираторе имеется третий клапан для подачи кислорода в систему - в обход редуктора 18 через аварийный клапан (байпас) 17, который открывается при нажатии на кнопку. Этот способ подачи применяется при выходе из строя редуктора 18 или легочного автомата 20, а также при необходимости ручной продувки системы респиратора кислородом.
Избыток воздуха, образующийся в респираторе вследствие некоторого превышения подачи кислорода в систему над его потреблением человеком, удаляется в атмосферу через избыточный клапан 6 мембранного типа, открывающийся в конце выдоха.
Вес предлагаемого респиратора вследствие указанных выше особенностей его выполнения удалось уменьшить на 1,5÷2 кг, что весьма существенно при его использовании в условиях шахты или карьера.