ИЗОЛИРУЮЩИЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ
SELF-CONTAINED BREATHING APPARATUS

Изобретение относится к изолирующим дыхательным аппаратам на химически связанном кислороде, предназначенным для защиты органов дыхания в аварийной ситуации.
Известен изолирующий дыхательный аппарат на химически связанном кислороде по патенту РФ №2323753, МПК А62В 7/08, 2008. Аппарат содержит соединенный с узлом изоляции органов дыхания корпус с регенеративным продуктом, установленный в дыхательном мешке. Между лицевой частью и корпусом установлен переключатель потока, соединенный клапаном выдоха с входом корпуса и клапаном вдоха с полостью дыхательного мешка, и фильтрующее устройство, причем корпус с регенеративным продуктом выполнен в виде оболочки из полимерной пленки, разделенной на последовательно соединенные камеры, на противоположных стенках которых закреплен регенеративный продукт. Регенеративный продукт выполнен в виде рифленых пластин из супероксида калия с армирующей добавкой. Регенеративный продукт закреплен на стенках камер лентами из полимерного материала. Ленты из полимерного материала соединены со стенками камер в промежутках между регенеративным продуктом и закреплены на оболочке дыхательного мешка.
В таком аппарате достигается наибольшая плотность упаковки и минимальные габариты в сложенном состоянии, однако такое устройство характеризуется относительно высоким сопротивлением дыханию и неудобством приведения устройства в работу из-за необходимости принудительного разворачивания пакета при приведении устройства в рабочее положение. Такие аппараты не могут работать в маятниковом режиме из-за возможного схлопывания дыхательного мешка при вдохе.
Эти недостатки частично устранены в изолирующем дыхательном аппарате на химически связанном кислороде, содержащем соединенный с узлом изоляции органов дыхания снаряженный регенеративным продуктом корпус в виде оболочки из полимерной пленки, установленный в дыхательном мешке, в корпусе дополнительно помещен упругий элемент, противоположные стороны которого соединены боковыми стяжками, соединенными между собой лентами, между которыми закреплены пластины регенеративного продукта. В таком аппарате упругий элемент выполнен в виде объемного каркаса из проволочной рамки, боковые стороны которой имеют Z - образную форму, а верхняя и нижняя части примыкают к стенкам корпуса. (Патент РФ №2428231, МПК А62В 7/08, 2011).
Такой изолирующий дыхательный аппарат на химически связанном кислороде обладает минимальными габаритами в сложенном состоянии, что удобно при его ношении, однако не обеспечивает избыточного давления в дыхательном контуре, что делает его недостаточно безопасным для различных групп пользователей: с длинными волосами, носящих бороду и усы или совершающих резкие движения, при которых может происходить подсос окружающего воздуха через узел изоляции органов дыхания. Задачей изобретения является повышение надежности при применении аппарата.
Техническим результатом изобретения является создание избыточного давления в аппарате, исключающего подсос окружающего воздуха при нарушении герметичного прилегания к лицу узла изоляции органов дыхания.
По совокупности общих признаков в качестве прототипа выбрано устройство по патенту РФ №2428231.
Технический результат достигается тем, что в изолирующем дыхательном аппарате на химически связанном кислороде, содержащем установленный в дыхательном мешке и соединенный с узлом изоляции органов дыхания снаряженный регенеративным продуктом корпус в виде оболочки из полимерной пленки, в котором помещен упругий элемент и закреплены пластины регенеративного продукта, противоположные стороны упругого элемента закреплены на стенках дыхательного мешка.
Упругий элемент может быть снабжен пружинными скобами.
На внутренней поверхности стенок дыхательного мешка могут быть закреплены крепежные элементы в виде карманов.
Крепежный элемент может быть выполнен в виде чеки.
На внутренней поверхности передней и задней стенок дыхательного мешка могут быть прикреплены накладки, с образованием канала для пропуска чеки.
Между пластинами могут быть установлены распорные элементы в виде объемно изогнутого упругого стержня.
Закрепление противоположных сторон упругого элемента на стенках дыхательного мешка обеспечивает создание избыточного давления в дыхательном мешке за счет упругих свойств упругого элемента, который изначально находится в сжатом состоянии. При выдохе давлением выдыхаемого воздуха одновременно с раздуванием дыхательного мешка происходит растягивание упругого элемента. При вдохе упругий элемент сжимает дыхательный мешок, создавая избыточное давление, создание избыточного давления в аппарате исключает подсос окружающего воздуха при нарушении герметичного прилегания к лицу узла изоляции органов дыхания.
Снабжение упругого элемента пружинными скобами обеспечивает создание избыточного давления в аппарате даже при минимальных нагрузках за счет использования упругих свойств пружинных скоб, тем самым исключая подсос окружающего воздуха при нарушении герметичного прилегания к лицу узла изоляции органов дыхания.
Закрепление на внутренней поверхности стенок дыхательного мешка крепежных элементов в виде карманов обеспечивает простоту конструкции и удобство сборки элементов для создания избыточного давления в аппарате, исключающего подсос окружающего воздуха при нарушении герметичного прилегания к лицу узла изоляции органов дыхания.
Выполнение крепежного элемента в виде чеки обеспечивает простоту конструкции и удобство сборки элементов для создания избыточного давления в аппарате.
На внутренней поверхности передней и задней стенок дыхательного мешка могут быть прикреплены накладки с образованием канала для пропуска чеки, что обеспечивает удобство сборки за счет упрощения конструкции.
Установка между пластинами распорных элементов виде объемно изогнутого упругого стержня обеспечивает разведение пластин регенеративного продукта с созданием необходимого зазора между ними после извлечения изолирующего дыхательного аппарата из футляра. Это позволяет использовать в качестве упругого элемента материал с большей жесткостью при создании избыточного давления в аппарате, исключающего подсос окружающего воздуха при нарушении герметичного прилегания к лицу узла изоляции органов дыхания.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг.1 - общий вид изолирующего дыхательного аппарата;
фиг.2 - общий вид патрона в дыхательном мешке при вдохе, вид сбоку;
фиг.3 - то же, что на фиг.2 при выдохе, вид сбоку;
фиг.4 - показан упругий элемент, в двух положениях: рабочем и в сжатом состоянии, вид сбоку;
фиг.5 - то же, что на фиг.4, вид сверху;
фиг.6 - показан упругий элемент с боковыми стяжками;
фиг.7 - распорный элемент, общий вид;
фиг.8 - то же, что на фиг.7, вид по стрелке А;
фиг.9 - то же, что на фиг.7, вид по стрелке Б;
фиг.10 - то же, что на фиг.7, вид по стрелке В;
фиг.11 - показан вариант дыхательного аппарата, стенки патрона которого соединены с дыхательным мешком стержнем (чекой);
фиг.12 - регенеративный патрон, второй вариант, вид спереди;
фиг.13 - то же, что на фиг.13, вид сбоку;
фиг.14 - узел крепления на патроне;
фиг.15 - узел крепления на дыхательном мешке;
фиг.16 - вид изолирующего дыхательного аппарата, помещенного в футляр.
Перечень позиций, указанных на чертежах:
1. корпус;
2. упругий элемент;
3. регенеративный продукт;
4. гофрированная трубка;
5. узел изоляции органов дыхания;
6. дыхательный мешок;
7. клапан избыточного давления;
8. стяжка боковая;
9. прорезь;
10. пружинная скоба;
11. карман;
12. распорный элемент;
13. чека;
14. узел крепления чеки;
15. канал;
16. накладка;
17. корпус футляра;
18. крышка футляра;
19. скоба пружинная;
20. проушина.
Изолирующий дыхательный аппарат (фиг.1, 2, 3) содержит корпус 1, изготовленный из негорючей фторопластовой пленки Ф4-МБ толщиной 50 мкм, в котором помещены упругий элемент 2 с закрепленным в нем регенеративным продуктом 3, выполненным в виде пластин толщиной от 1 до 3 мм из супероксида калия с армирующей добавкой. Корпус 1 гофрированной трубкой 4 соединен с узлом изоляции органов дыхания в виде маски 5 и установлен в дыхательном мешке 6, снабженном клапаном избыточного давления 7. Упругий элемент 2 изготовлен в виде объемного каркаса из пружинной стальной проволоки толщиной от 1 до 1,5 мм. Противоположные стороны упругого элемента 2 соединены боковыми стяжками 8, в прорезях 9 которых попарно пропущены ленты из фторопластовой пленки (не показаны), и между ними помещаются пластины регенеративного продукта 3. На фиг.2 и 3 показано положение рабочей части изолирующего дыхательного аппарата в сжатом и разжатом положении.
На фиг.4, 5, 6 показана конструкция упругого элемента, выполненного в виде объемного каркаса, изготовленного в форме проволочной рамки, боковые стороны которой имеют Z-образную форму, верхняя и нижняя части рамки примыкают к стенкам корпуса 1 и снабжены пружинными скобами 10. При установке корпуса 1 в дыхательном мешке 6 пружинные скобы 10 заводятся в карманы 11, выполненные на внутренней поверхности (спереди и сзади) дыхательного мешка 6, как показано на фиг.1.
На фиг.7, 8, 9, 10 показан вариант разведения пластин регенеративного продукта 3 с помощью распорного устройства 12 в виде зигзагообразно изогнутой пружинной проволоки, которая за счет упругих сил может из плоской принимать объемную форму, как показано на фиг.10.
На фиг.11, 12, 13, 14 и 15 показан вариант соединения корпуса 1 с дыхательным мешком 6 с помощью чеки 13, выполненной в виде прямого либо изогнутого стержня и установленной своими концами в узлах крепления чеки 14, закрепленных на боковых стяжках 8, как показано на фиг.12. Средняя часть чеки 13 устанавливается в канале 15, образованном приваркой накладок 16 к внутренней поверхности дыхательного мешка 6.
Рабочая часть изолирующего дыхательного аппарата, включающая корпус 1 с регенеративным продуктом 2, гофрированную трубку 4; маску 5 и дыхательный мешок 6 с клапаном избыточного давления 7, заключается в герметичную оболочку (не показана) и помещается в футляр (см. фиг.16), содержащий корпус футляра 17 с крышкой футляра 18. Корпус футляра 17 снабжен скобой пружинной 19 для ношения аппарата на ремне и двумя проушинами 20 для ношения аппарата на плечевом ремне (не показан).
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Изолирующий дыхательный аппарат используется при возникновении опасной ситуации, когда воздух становится непригодным для дыхания из-за снижения содержания кислорода ниже допустимого уровня либо из-за наличия в воздухе токсичных веществ.
Аппарат переносится пользователем в опасной зоне либо закрепленным пружинной скобой 19 на поясном ремне либо на плечевом ремне, продетом в проушины 20. При этом корпус 1 и регенеративный продукт находятся в сжатом состоянии, как показано на фиг.2. Для приведения изолирующего дыхательного аппарата в рабочее положение открывается крышка футляра 18 и из корпуса футляра 17 извлекается рабочая часть аппарата, заключенная в герметичную оболочку. Узел изоляции органов дыхания (маска) надевается на голову пользователя, при дыхании выдыхаемый воздух поступает из маски 5 по гофрированной трубке 4 в корпус 1, в котором он проходит через зазоры между пластинами регенеративного продукта 3 в дыхательный мешок 6. Выдыхаемый воздух раздувает дыхательный мешок 6, при этом стенки его расходятся вместе с карманами 11 и помещенными в них пружинными скобами 10, при этом упругий элемент 2 растягивается вместе с боковыми стяжками 8. При натяжении боковых стяжек 8 увеличивается расстояние между прорезями 9, что приводит к увеличению зазоров для пропуска воздуха между пластинами регенеративного продукта 3, что уменьшает сопротивление дыханию на выдохе. При вдохе упругий элемент 2 обеспечивает и восстановление формы корпуса 1 и дыхательного мешка 6, что обеспечивает создание избыточного давления, снижающего сопротивление дыханию. При вдохе очищенный воздух из дыхательного мешка 6 вновь проходит через зазоры между пластинами регенеративного продукта 3 и поступает в маску 5 к пользователю. При этом происходит сжатие стенок корпуса 1 и эвакуация очищенного воздуха из корпуса 1 на вдох. При взаимодействии с пластинами регенеративного продукта 2 происходит поглощение диоксида углерода и выделяется необходимый для дыхания кислород. Выделяющееся при работе пластин регенеративного продукта 2 тепло отдается через стенки корпуса 1 воздуху, находящемуся в дыхательном мешке 6, через стенку которого оно рассеивается в окружающее пространство. Избыток воздуха из дыхательного мешка при этом сбрасывается через клапан избыточного давления 7.
Аналогично описанному выше происходит работа изолирующего дыхательного аппарата при использовании распорного элемента 12 и использовании вместо пружинных скоб 10 чеки 13, которая соединяет узел крепления чеки 14 на корпусе 1 с каналами 15, образованном накладками 16, закрепленными на внутренней поверхности дыхательного мешка 6.
Изобретение обеспечивает создание избыточного давления в аппарате, исключающего подсос окружающего воздуха при нарушении герметичного прилегания к лицу узла изоляции органов дыхания. Это обеспечивает повышение надежности работы аппарата.