РАСПИРАТОР ИЗОЛИРУЮЩИЙ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ

Полезная модель относится к аппаратам для защиты органов дыхания личного состава ВГСЧ и ВГС шахт при подземных авариях, связанных с образованием непригодной для дыхания атмосферой.
Известен респиратор для горноспасателей со сроком действия от 2 до 4 часов, основной особенностью которого является то, что источником избыточного давления является встроенный минивентилятор, исключающий подсос воздуха извне (заявка Великобритании №2222778, Кл. А62В 18/10, заявлено 19.09.1988 г., опубликовано 21.03.1990 г.). Основным недостатком известного респиратора является ограниченный срок действия (до 4-х часов) и сложность конструкции, т.к. необходимо встраивать минивентилятор и обеспечить герметичность его.
В качестве прототипа принят регенеративный дыхательный аппарат со сроком действия до 4-х часов, содержащий дыхательный мешок, соединенный с регенеративным патроном, баллон с кислородом, изготовленный из металла, например, из легированной стали, кислородораспределительный блок, клапаны вдоха и выдоха, загубник и дыхательные шланги (патент РФ на полезную модель №67870, кл. А62 7/00, заявлен 25.04.2007 г., опубликован в 2007 г., Б. №31). Основным недостатком известного дыхательного аппарата является ограниченный срок действия (не более 4-х часов) и значительный вес (16 кг и более).
Техническим результатом полезной модели является увеличение времени защитного действия до 6 часов и снижение веса респиратора за счет изменения конструкции кислородного баллона.
Предложен респиратор изолирующий регенеративный, включающий корпус с регенеративным патроном, дыхательным мешком, холодильником, кислородным баллоном с кислородораспределительным блоком и дыхательными шлангами с соединительной коробкой, имеющей клапаны вдоха, выдоха и слюноотделитель.
Отличием является то, что в респираторе применен тонкостенный металлокомпозитный кислородный баллон емкостью до 3 литров с толщиной стенок 2÷5 мм, рассчитанный на давление 30 МПа с рабочим давлением 20 МПа.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на прилагаемой фиг. показана принципиальная схема предлагаемого респиратора.
Респиратор изолирующий регенеративный состоит из воздухопроводной и кислородоподающей систем, установленных в корпусе 1. Респиратор крепят на спине человека при помощи подвесной системы, в которую входят кожаные ремни и амортизаторы (не показаны). Воздухопроводная система респиратора соединяется с органами дыхания человека и составляет вместе с ними единую систему, изолированную от внешней среды. Она состоит из шлангов вдоха 2 и выдоха 3, соединенных соединительной коробкой 4 с загубником 5. Загубник крепят к соединительной коробке, и в нее встроен насос 6 слюноудаления. В воздухопроводную систему входят также установленный в корпусе 1 регенеративный патрон 7 с избыточным клапаном 8. С другой стороны регенеративного патрона размещен холодильник 9 с охлаждающим элементом (брикетом водяного льда) и герметичной крышкой 10, которая предотвращает вытекание из холодильника воды, образующейся при таянии брикета льда, и, тем самым, продлевает охлаждающий эффект холодильника. В соединительной коробке 4 установлены клапаны вдоха 11 и выдоха 12. К воздухопроводной системе подключен также дыхательный мешок 13, который в свою очередь подключен к регенеративному патрону 7, холодильнику 9 и кислородораспределительному блоку 14. Кислородоподающая система состоит из кислородного баллона 15, изготовленного их металлокомпозита и имеющего толщину стенок 2-5 мм. Кислородный баллон имеет запорный вентиль 16, к которому подсоединяют кислородораспределительный блок 14, а манометр 17 соединяют с кислородораспределительным блоком при помощи гибкой капиллярной трубки 18.
Ниже приведено описание работы респиратора.
2
2
Выдыхаемый человеком воздух, содержащий около 4% углекислого газа, через загубник 5, соединительную коробку 4, клапан выдоха 12 и шланг выдоха 3 поступает в регенеративный патрон 7, снаряженный химическим поглотителем известковым (ХП-И), где воздух очищается от углекислого газа, нагревается, увлажняется и попадает в дыхательный мешок 13. Воздух в респираторе обогащается кислородом, поступающим в дыхательный мешок из кислородного баллона 15 через запорный вентиль 16 и кислородораспределительный блок 14 в количестве 1,4 л/мин. При увеличении нагрузки на человека, работающего в респираторе, в дыхательном мешке создается разряжение, которое передается в кислородораспределительный блок, где срабатывает легочный автомат, повышая подачу кислорода до минимум 70 л/мин. Избыток воздуха, образующийся вследствие некоторого превышения поступления кислорода в систему над его потреблением человеком, удаляется в атмосферу через избыточный клапан 8, размещенный на регенеративном патроне 7. В респираторе применен тонкостенный металлокомпозитный баллон емкостью 3 литра облегченного типа, рассчитанный на давление 30 МПа (300 кгс/см) с рабочим давлением 20 МПа (200 кгс/см). При вдохе воздух из дыхательного мешка 13 через холодильник 9, шланг вдоха 2, клапан вдоха 11, соединительную коробку 4 и загубник 5 поступает в легкие человека. Движение воздуха при дыхании осуществляется всегда в одном и том же направлении по замкнутому кругу: при выдохе открывается клапан выдоха 12, при вдохе - клапан вдоха 11. Данное преимущество круговой схемы дыхания от маятниковой схемы в том, что воздух поступает в легкие человека всегда свежим, в отличие от маятниковой, где воздух циркулирует по возвратно-поступательной схеме, и в легкие частично поступает отработанный воздух.
Давление кислорода в баллоне 15 и оставшийся запас кислорода контролируется по манометру 17. Срок защитного действия респиратора составляет 6 часов при снижении его веса, что является основным отличием и преимуществом по сравнению с существующими устройствами подобного типа. Это достигается за счет изготовления кислородного баллона из металлокомпозита с толщиной стенок 2÷5 мм.