ФИЛЬТРУЮЩИЙ ПАТРОН

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания в условиях вредных производств.
Из уровня техники известен фильтрующий патрон, содержащий корпус, трапецеидальной формы в плане со скругленными углами, а также размещенные в нем верхнюю и нижнюю сетки, зерненный сорбент, расположенный между ветками, и противопылевой слой пористого волокнистого материала, при этом в дне корпуса выполнена сквозное отверстие, ось которого лежит в продольной плоскости симметрии корпуса, на внутренней поверхности дна корпуса выполнены сходящиеся к сквозному отверстию ребра, образующие каналы, сужающееся к сквозному отверстию, а на внешней поверхности дна заодно с корпусом выполнены средства для закрепления его на маске или полумаске (см, патент RU - С1 - №2166340, 2001).
Недостаток известного фильтрующего патрона заключается в том, что он имеет невысокие технико-эксплуатационные параметры в следствие больших весо-габаритных характеристик, обусловленных использованием зерненного сорбента, имеющего значительный объем.
Известен также фильтрующей патрон, взятый в качестве прототипа и содержащий снабженный защелкивающейся крышкой корпус треугольной формы со скругленными углами, а также гибкий фильтрующий многослойный элемент, корпус выполнен коробчатой формы с буртиком, расположенным по всему периметру
внешней поверхности его боковых стенок заподлицо о их торцами, и средствами для крепления фильтрующего патрона к маске или полумаске, расположенными с внешней стороны дна корпуса соосно выполненному в нем сквозному отверстию, ось которого расположена в продольной плоскости симметрии корпуса. Крышка также выполнена коробчатой формы с буртиком, расположенным по всему периметру внутренней поверхности ее боковых стенок заподлицо с их торцами, дно крышки выполнено перфорированным и выпуклым за исключением участка, прилегающего по всему внутреннему периметру к боковым стенкам крышки и выполненного; в виде внутренней полки, на которой вплотную к внутренней поверхности боковых стенок крышки расположены и в закрытом положении крышки прижаты к торцам боковых стенок корпуса края гибкого фильтрующего многослойного элемента (см. патент US - А - №4592350, 1986). В известном устройстве гибкий фильтрующий многослойный элемент включает слой нетканного материала, обладающего низким сопротивлением для дыхания, слой минеральной ваты и слой нетканного полиэфирного материала.
Недостаток фильтрующего, патрона, взятого в качестве прототипа, заключается в том, что он не обеспечивает высоких эксплуатационных параметров в следствие следующих причин. Корпус имеет большую толщину, что приводит к уменьшению поля зрения пользователя. Выполнение на внутренней поверхности боковых стенок крышки и на внешней поверхности боковых стенок корпуса соответствующих буртиков не обеспечивает надежного, и герметичного зажатия по периметру гибкого фильтрующего многослойного элемента. Иными словами не обеспечивается высокой надежности защиты органов дыхания
пользователя. Кроме того, известный фильтрующий патрон не обеспечивает возможности оперативного изменения его защитных параметров в процессе эксплуатации.
Настоящее предложение направлено на решение технической задачи по обеспечению повышения эксплуатационных параметров фильтрующего патрона. Достигаемый при этом технический результат заключается в уменьшении толщины фильтрующего патрона (иными словами, в увеличении поля зрения пользователя), а также в обеспечении надежного и герметичного зажатия по периметру гибкого фильтрующего многослойного элемента. Кроме того, обеспечивается возможность быстрого изменения защитных параметров устройства в зависимости от конкретных изменений в процессе эксплуатации параметров окружающей среды.
Поставленная задача решена тем, что в фильтрующем патроне, содержащем: снабженный защелкивающейся крышкой корпус, имеющий одну продольную плоскость симметрии, и гибкий фильтрующий многослойный элемент, корпус выполнен коробчатой формы заодно со средствами для крепления его на маске или полумаске, расположенными с внешней стороны его дна соосно выполненному в дне корпуса сквозному отверстию, ось которого расположена в продольной плоскости симметрии корпуса, крышка также выполнена коробчатой формы, с защелкивающими элементами, расположенными на внутренней поверхности ее боковых стенок и с выпуклым дном за исключением участка, прилегающего по всему внутреннему периметру к ее боковым стенкам и выполненного в виде внутренней полки, на которой вплотную к внутренней поверхности боковых стенок крышки расположены и в закрытом ее положении прижаты к торцам боковых стенок корпуса края гибкого фильтрующего многослойного элемента,
согласно полезной модели, на внутренней поверхности дна корпуса между сквозным отверстием и боковыми стенками выполнены ребра, которые расположены радиально по отношению к сквозному отверстию и под одинаковым углом друг относительно Друга, вблизи боковых стенок корпуса ребра выполнены большей высоты, не превышающей высоты боковых стенок, верхняя часть которых снабжена расположенным под острым углом к внешней поверхности боковых стенок и огибающим их снаружи упругодеформируемым отгибом, край которого выполнен утолщенным с внешними боковыми поверхностями, параллельными внешней поверхности соответствующих боковых стенок корпуса, и с распределенными по его периметру прямоугольными вырезами, защелкивающие элементы, крышки выполнены в. вида распределенных по периметру торца ее боковых стенок выступов, с возможностью совмещения их, в закрытом положении крышки, с прямоугольными вырезами упругодеформированного отгиба, а гибкий фильтрующий многослойный элемент выполнен, по крайней мере, с одним слоем, содержащим активные хемосорбционные волокна,
Кроме того, поставленная задача решена тем, что
- корпус выполнен трапецеидальной формы в плане со скругленными углами и сквозным отверстием, смещенным в сторону меньшего основания трапеции, при этом торец упругодеформируемого отгиба на участках, расположенных между прямоугольными вырезами, расположен в плоскости внешней поверхности дна корпуса, которое выполнено плоским, а выпуклая часть дна крышки выполнена трапециевидного сечения;
- ребра, выполненные на внутренней поверхности дна корпуса, расположены под углом 30° друг относительно друга, при этом на внутренней поверхности дна корпуса выполнены четыре
дополнительных ребра, расположенные попарна под углом 15° и 45° к продольной плоскости симметрии корпуса и имеющие длину в 2-3 раза меньшую максимальной длины основных ребер;
- крышка выполнена заодно с адаптером для крепления сменных фильтров, который расположен со стороны внешней поверхности ее дна и соосно выполненному в нем сквозному отверстию, при этом на внутренней поверхности выпуклой чести дна крышки выполнены заодно, с ней ребра, расположенные радиально по отношению к выполненному в дне сквозному отверстию и под одинаковым углом друг относительно, друга;
- ось сквозного, отверстия в дне крышки расположена в продольной плоскости симметрии корпуса и на одинаковом расстоянии от оснований трапеции;
- в дне крышки напротив каждого выступа выполнено сквозное прямоугольное отверстие, размеры которого; соответствуют размерам выступающей внутрь крышки части выступа, а расстояние между внешней поверхностью боковых стенок корпуса и соответствующей им внешней боковой поверхностью утолщенной части их отгиба составляет 2,5-5 мм.;
- внутри корпуса напротив сквозного отверстия, выполненного в его дне на высоте, равной высоте ребер, установлены, расположенные перпендикулярно его оси и на одинаковом угловом расстоянии друг от друга, стержневые опоры для гибкого фильтрующего многослойного элемента,
Предложенное выполнение фильтрующего, патрона обеспечивает повышение, его эксплуатационных параметров, так как, благодаря выполнению на внутренней поверхности дна корпуса (между сквозным отверстием и его боковыми стенками) ребер, расположены радиально, по отношению к сквозному отверстию и под
одинаковым углом друг относительно друга, обеспечивается равномерное течение воздуха через гибкий фильтрующий многослойный элемент при одновременном уменьшении высоты боковых стенок корпуса. В результате уменьшения толщины фильтрующего патрона увеличивается поле зрения пользователя. Выполнение участков ребер, расположенных вблизи боковых стенок корпуса большей высоты, позволяет повысить жесткость боковых стенок (поскольку в этом случае ребра в области боковых стенок выполняют не только функцию формирователей воздушных каналов, но и ребер жесткости для боковых стенок корпуса) без увеличения их толщины, а следовательно и веса фильтрующего патрона. Наличие в верхней части боковых стенок корпуса упругодеформируемого отгиба, который расположен под острым углом к внешней поверхности боковых стенок корпуса и огибающим их с наружи, позволяет, одновременно с предложенным выполнением защелкивающих элементов на крышке, повысить надежность и герметичность зажатых по периметру краев гибкого фильтрующего многослойного, элемента.
Дополнительное увеличение поля зрения пользователя обеспечивается при выполнении корпуса трапецеидальной формы в плане со сквозным отверстием смещенным в сторону меньшего основания трапеции.
Заполнение крышки заодно с адаптером для крепления на фильтрующем патроне сменных фильтров, обеспечивает возможность изменений защитных параметров устройства (даже не снимая маски, полумаски) в соответствии с текущими параметрами окружающей среды.
Выполнение в дне крышки (напротив каждого выступа) сквозного, прямоугольного отверстия, а также указанный выше
диапазон расстояний между внешней поверхностью боковых стенок корпуса и соответствующей им внешней боковой поверхностью утолщенной чести их отгиба, позволяет улучшить качество зажима краев гибкого фильтрующего многослойного элемента.
Наличие стержневых опор позволяет предотвратить повреждение гибкого фильтрующего, многослойного элемента в процессе крепления фильтрующего, патрона к маске или полумаске,
В дальнейшем полезная модель поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственным, но наглядно демонстрирует возможность достижения указанной выше совокупностью существенных признаков ожидаемого технического результата.
На фиг.1 схематично изображен фильтрующий патрон, вид со стороны защелкивающейся крышки, частичный разрез; на фиг.2 - сечение по А-А, фиг.1; на фиг.3 - защелкивающаяся крышка, вид снизу; на фиг.4 - фильтрующий патрон, вид со стороны корпуса.
Фильтрующий патрон содержит корпус 1, защелкивающуюся крышку 2 и гибкий фильтрующий многослойный элемент 3. Корпус 1 выполнен коробчатой формы, в предпочтительном варианте осуществления полезной модели, с плоским дном 4, на внутренней поверхности которого (заодно, с ним) выполнены основные ребра 5 и, в предпочтительном варианте осуществления полезной модели, четыре дополнительных ребра 6 для обеспечения равномерного течения воздуха через гибкий фильтрующий многослойный элемент 3. Основные 5 и дополнительные 6 ребра расположены радиально по отношению к сквозному отверстию 7, которое выполнено в дне 4 корпуса, при этом ось 6 отверстия 7 расположена в продольной плоскости 9 симметрии корпуса 1. Других
плоскостей симметрии корпус 1 не имеет, а в предпочтительном варианте осуществления полезной модели, корпус 1 выполнен трапецеидальной формы в плане, со скругленными углами и сквозным отверстием 7, смещенным в сторону меньшего основания трапеции (риг. 1). В принципе корпус 1 может иметь и другую форму в плане, например треугольную, как в прототипе, или овальную. Основные ребра 5 расположены между сквозным отверстием 7 и боковыми стенками 10 корпуса 1 под одинаковым углом друг относительно друга, например 30°, а дополнительные ребра 6 расположены попарно, под углом соответственно 15° и 45° к продольной плоскости 9 симметрии корпуса 1 и имеют длину в 2-3 раза меньшую максимальной длины основных ребер 5. На фиг.1 - это длина ребра, расположенного симметрично относительно продольной плоскости 9 симметрии корпуса 1 и между сквозным отверстием 7 и большим основанием трапеции. Высота ребер 5 и 6 меньше высоты боковых стенок 10 корпуса 1, при этом вблизи боковых стенок 10 корпуса 1 ребра 5 и 6 имеют большую высоту для повышения жесткости боковых стенок 10. Верхняя часть боковых стенок 10 корпуса 1 снабжена упругодеформируемым отгибом И, который расположен под острым углом α=5°+30° к внешней поверхности боковых стенок 10 и огибает их снаружи. Край упругодеформируемого отгиба 11 выполнен утолщенным, с внешними боковыми поверхностями, параллельными внешней поверхности соответствующих боковых стенок 10 корпуса 1, и с вырезами 12 прямоугольной формы, которые распределены по его периметру, например по 2-3 выреза 12 на каждой стороне корпуса 1. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели, торец упругодеформируемого отгиба 11 на участках, расположенных между прямоугольными
вырезами 12 расположен в плоскости внешней поверхности дна 4 корпуса 1, а расстояние - Н между внешней поверхностью боковых стенок 10 и соответствующей им внешней боковой поверхностью утолщенной части их отгиба 11 составляет 2,5-5 мм. Корпус 1 выполнен заодно со средствами для крепления его к маске или полумаске, например в виде патрубка 13, расположенного с внешней стороны его дна 4 соосно сквозному отверстию 7. Кроме того, внутри корпуса 1 напротив сквозного отверстия 7 на высоте, равной высоте ребер 5 установлены стержневые опоры 14, расположенные, перпендикулярно, оси 6 и на одинаковом угловом расстоянии друг относительно друга в плоскости, перпендикулярной оси 6.
Крынка 2 также выполнена коробчатой формы (трапецеидальной формы в плане в предпочтительном варианте осуществления полезной модели) с выпуклым средним участком 15 дна 16 и плоским участком 17, который прилегает по всему внутреннему периметру к боковым, ее стенкам 18. Крышка 2 выполнена о защелкивающими элементами, которые расположены на внутренней поверхности ее боковых стенок 18 и выполнены в виде выступов 19, распределенных по периметру торца ее боковых стенок 18 с обеспечением совмещения их (в закрытом положении крышки 2) с прямоугольными вырезами 12. При этом выступы 19 частично выступают внутрь крышки 2.
В предпочтительном варианте, осуществления полезной модели крышка 2 выполнена заодно, с адаптером 20 для крепления сменных фильтров, например противопылевых, который расположен со стороны внешней поверхности выпуклого среднего участка 15 дна 16, соосно сквозному отверстию 21, которое, выполнено в дне 16. На внутренней поверхности участка 15 заодно с
крышкой 2 выполнены, ребра 22, расположенные радиально по отношению к сквозному отверстию 21 и под одинаковым углом друг относительно друга (фиг.3). В предпочтительном варианте осуществления полезной модели выпуклый участок 15 крышки 2 выполнен трапециевидного сечения, а ось 23 сквозного отверстия 21 расположена в продольной плоскости симметрии корпуса 1 и на одинаковом расстоянии от малого и большого оснований трапеции. В дне 16, на плоском участке 17 напротив каждого выступа 19 выполнено сквозное прямоугольное отверстие 24.
Гибкий фильтрующий многослойный элемент 3 содержит слой 25 тканного или нетканного материала, обладающего низким сопротивлением, для дыхания и препятствующий попаданию в органы дыхания материала Других слоев 26 элемента 3, которые выполнены из нетканного материала (например, из полиамидного), содержащего активные хемосорбционные волокна. Края гибкого фильтрующего многослойного элемента 3 расположены на внутренней поверхности плоского, участка 17 дна 16 крышки 2 (который, по существу, является внутренней полкой) вплотную к внутренней поверхности ее боковых стенок 16 и в закрытом положении крышки 2 (фиг.2) прижаты к торцам боковых стенок 10 корпуса 1. Корпус 1 и защелкивающаяся крышка 2 выполнены, в предпочтительном варианте осуществления полезной модели, из пластмассы.
Фильтрующий патрон функционирует следующим образом. 3 процессе вдоха в подмасочном пространстве создается разряжение и под действием избыточного давления (разности между барометрическим давлением и давлением в подмасочном пространстве) воздух (за счет ребер 22) поступает равномерно на всю поверхность гибкого фильтрующего многослойного элемента 3, а
затем проходит через наго в полость корпуса 1. Пройдя гибкий фильтрующей многослойный элемент, воздух, очищенный от вредных для здоровья человека газов, паров, аэрозолей, а также от других химических и биологических вредных веществ, поступает в соответствующие, каналы, образованные ребрами 5 и 6. Затем очищенный воздух, перемещаясь по каналам, образованным ребрами 5 и 6, поступает через отверстие 7 в подмасочное пространство. Таким образом, обеспечивается достаточно высокая равномерность распределения по поверхности элемента 3 скорости течения воздуха через гибкий фильтрующий многослойный элемент 3. Благодаря этому обеспечивается увеличение времени защитного действия фильтрующего патрона.
Фильтрующий патрон, благодаря наличию адаптера 20, позволяет закреплять на нем сменные фильтры, например, противопылевые (на чертежах не показаны). Этим самым обеспечивается необходимая защита органов дыхания пользователя.
Предложенный фильтрующий патрон может быть использован в условиях любых вредных производств.