Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата

Реферат: Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарату включає циліндричний корпус, торці якого перекриті кришкою та днищем, патрубки вдиху-видиху та дихального мішка, перфоровану обичайку, що встановлена в корпусі з кільцевим зазором відносно бокової стінки корпуса і виконана з кришкою, яка перекриває один торець обичайки, та з перфорованим каналом, який виконаний уздовж подовжньої осі обичайки і перекритий з боку днища корпуса, регенеративний продукт, засипаний в порожнину перфорованої обичайки, теплогазорозподільник, розміщений в об'ємі регенеративного продукту і виконаний в вигляді пластин, радіально встановлених між перфорованою обичайкою та перфорованим каналом, пружину стиснення регенеративного продукту. Пружина стиснення регенеративного продукту розташована між кришкою корпуса і кришкою перфорованої обичайки. Перфорований канал перекритий тампоном, який виконаний із газопроникного матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений з можливістю упирання в днище корпуса. UA 75987 U (12) UA 75987 U UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв захисту органів дихання, зокрема до ізолюючих саморятувальників із хімічно зв'язаним киснем, які застосовуються у гірничодобувній, хімічній та інших галузях промисловості для екстреного короткочасного захисту органів дихання в аварійних ситуаціях, пов'язаних з утворенням непридатного для дихання середовища. Як правило, саморятувальник включає герметичний корпус з засобами для носіння (ремні, пряжки та інше), регенеративний патрон, що розміщений в корпусі і виготовлений з перфорованою обичайкою, яка заповнена речовиною із хімічно зв'язаним киснем (регенеративний продукт), яка забезпечує регенерацію газоповітряної суміші, фільтруючий елемент для очистки газоповітряної суміші від аерозолів, пусковий пристрій, який короткочасно забезпечує систему киснем в початковий момент включення користувача в саморятувальник, вузол ізоляції органів дихання людини, який в більшості випадків виконаний в вигляді гофрованого шланга, з'єднаного з регенеративним патроном та з лицевою маскою або загубником, еластичний дихальний мішок, призначений для реалізації замкнутого циклу роботи саморятувальника, засоби управління рухом газоповітряної суміші, засоби зниження температури регенеративного продукту та газоповітряної суміші. Зазначена схема є загальновідомою і є основою багатьох запатентованих саморятувальників. Відомі саморятувальники, в яких засоби управління рухом газоповітряної суміші виконані в вигляді клапанних пристроїв. Прикладом таких рішень є ізолюючий дихальний апарат на хімічно зв'язаному кисню, що відомий за патентом Російської Федерації RU2333777, МПК А62В 7/08, дата подання заявки 05.09.2006. Ізолюючий дихальний апарат містить регенеративний патрон, розміщений в корпусі. На верхній частині патрона встановлений пусковий пристрій і виконані патрубки вдиху і видиху, на яких змонтовані дихальний мішок і вузол ізоляції органів дихання людини, Вузол ізоляції органів дихання людини виконаний з клапанною коробкою, в якій змонтовані клапан вдиху, клапан видиху і клапан надмірного тиску в дихальному мішку. Клапан вдиху з'єднує вузол ізоляції органів дихання людини з дихальним мішком, клапан видиху - з регенеративним патроном. При включенні пускового пристрою користувач забезпечується киснем для дихання в початковий період. На фазі видиху газоповітряна суміш, з лицьової частини вузла ізоляції органів дихання людини надходить в порожнину клапанної коробки, далі через клапан видиху в регенеративний патрон, звідки очищена від діоксиду вуглецю і збагачена киснем газоповітряна суміш подається в дихальний мішок. На фазі вдиху газоповітряна суміш з дихального мішка через клапан вдиху надходить в порожнину клапанної коробки і далі по гофрованій трубці вузла ізоляції органів дихання в лицьову частину на дихання. Виконання засобів управління рухом газоповітряної суміші в вигляді клапанних пристроїв ускладнює конструкцію та, з урахуванням важких умов експлуатації апарата (постійне носіння апарата в процесі виконання робіт з неминучим динамічним впливом, наприклад, ударів та інших динамічних дій), знижує його надійність. Відомі саморятувальники, в яких схема руху газоповітряної суміші забезпечується особливостями конструкції регенеративного патрона та його з'єднань з вузлом ізоляції органів дихання людини та дихальним мішком без використання клапанних пристроїв. Апарати мають просту конструкцію (відсутні рухомі елементи) та підвищену надійність (менша чутливість до динамічних впливів). В таких апаратах широке використання знайшла так звана "маятникова" схема руху газоповітряної суміші, в якій за один цикл "вдих-видих" газоповітряна суміш два рази проходить через об'єм регенеративного продукту, що підвищує ступінь регенерації газоповітряної суміші при тих же характеристиках саморятувальника. Газоповітряна суміш, що видихається, надходить до регенеративного продукту, де відбувається поглинання двоокису вуглецю і збагачення газоповітряної суміші киснем. Очищена газоповітряна суміш надходить в дихальний мішок. При вдиху газоповітряна суміш з дихального мішка проходить у зворотному напрямку через регенеративний продукт, де додатково очищається від двоокису вуглецю, додатково збагачується киснем і надходить до органів дихання. Прикладом регенеративного патрона з "маятниковою" схемою руху газоповітряної суміші без використання клапанних пристроїв є регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, що відомий за патентом Російської Федерації RU2205670, МПК А62В 7/08, А62В 19/02, дата подання заявки 06.06.2002. Регенеративний патрон включає герметичний корпус, перфоровану обичайку, заповнену регенеративним продуктом і встановлену в корпусі з кільцевим зазором відносно бічної стінки корпусу, засоби стиснення регенеративного продукту в процесі експлуатації апарата, фільтр для очистки газоповітряної суміші від аерозолів, пусковий пристрій, що забезпечує користувача киснем в початковий період підключення до апарату, вузол ізоляції органів дихання, дихальний мішок. 1 UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корпус в поперечному перетині має овальну форму і виконаний з кришкою, на якій закріплені патрубок вдиху-видиху для приєднання вузла ізоляції органів дихання і пусковий механізм пускового пристрою. Нижня частина корпусу перекрита днищем з центральним отвором, що сполучається з порожниною дихального мішка. Перфорована обичайка має овальну форму, концентричну формі корпусу. Верхній торець перфорованої обичайки перекритий, а нижній торець обичайки виконаний з центральним отвором. На нижньому торці перфорованої обичайки співвісно з її центральним отвором закріплена перфорована центральна труба. На перфорованій центральній трубі попарно встановлені перфоровані нижня і верхня радіальні вставки, що виконані з пружного матеріалу і утворюють з центральною трубою замкнуті порожнини. Зовнішній периметр перфорованих вставок концентричний перфорованій обичайці. Нижня радіальна вставка встановлена на трубі із зазором, величина якого вибирається меншою величини зерен регенеративного продукту. Верхня вставка закріплена нерухомо на перфорованій трубі. Нижня і верхня вставки сполучені між собою по зовнішній кромці. Наявність вказаних вставок і форма їх виконання забезпечують необхідне стиснення регенеративного продукту. Стиснення регенеративного продукту здійснюється перфорованими вставками, що працюють аналогічно тарілчастим пружинам. Перфоровані вставки, за твердженням заявника, також забезпечують зменшення опору потоку газоповітряної суміші, рівномірність відпрацювання маси регенеративного продукту, зниження температури газоповітряної суміші після регенерації за рахунок участі в процесі регенерації всього об'єму регенеративного продукту, при якому відбувається зниження температури газоповітряної суміші за рахунок теплоємності продукту. Фільтр виконаний у вигляді стрічки з фільтруючого матеріалу, що щільно охоплює зовні перфоровану обичайку. Пусковий пристрій складається з пускового брикету, розташованого в перфорованій обичайці, і пускового механізму, закріпленого на кришці корпусу. Дихальний мішок герметично приєднаний до нижньої частини корпусу. Порожнина дихального мішка сполучається з порожниною центральної перфорованої труби через центральний отвір в днищі корпусу. Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата працює наступним чином. При виникненні аварійної ситуації користувач включає пусковий пристрій. Відбувається початкове виділення кисню, який надходить через регенеративний продукт, перфоровану обичайку і фільтр в зазор між корпусом і перфорованою обичайкою, і далі, через патрубок вдиху-видиху у вузол ізоляції органів дихання. Друга частина кисню, що виділився, проходить через регенеративний продукт і надходить в порожнини, обмежені перфорованими вставками, звідки через перфоровану трубу і центральний отвір в днищі корпусу надходить в дихальний мішок. В процесі дихання користувача газоповітряна суміш, що видихається, через вузол ізоляції органів дихання і патрубок вдиху-видиху надходить в зазор між корпусом і перфорованою обичайкою, проходить через фільтр і регенеративний продукт, в якому збагачується киснем і звільняється від вуглекислого газу. Далі, газоповітряна суміш через перфоровані вставки, перфоровану центральну трубу і центральний отвір в днищі корпусу надходить в дихальний мішок. При вдиху рух газоповітряної суміші здійснюється у зворотному напрямі. При цьому відбувається повторне очищення газоповітряної суміші від вуглекислоти і аерозолів і збагачення суміші киснем. За рахунок контакту газоповітряної суміші із стінками корпусу знижується її температура. Загальними ознаками аналога та рішення, що заявляється є: регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, який включає герметичний корпус, перфоровану обичайку, що встановлена в корпусі з кільцевим зазором відносно бокової стінки корпуса та виконана з перфорованим каналом уздовж подовжньої осі обичайки, патрубок вдиху-видиху, патрубок дихального мішка, регенеративний продукт, засипаний в порожнину перфорованої обичайки, засоби зниження температури газоповітряної суміші, що розміщений в об'ємі регенеративного продукту, засоби стиснення регенеративного продукту в процесі експлуатації патрона. В процесі регенерації газоповітряної суміші в регенеративному продукті протікають екзотермічні реакції з виділенням великої кількості тепла. В результаті в об'ємі регенеративного продукту виникають локальні зони з високою температурою, в яких можливе плавлення компонентів регенеративного продукту. Виникнення таких зон погіршує газодинаміку проходження газів через об'єм регенеративного продукту, зменшує ступінь відпрацювання регенеративного продукту, збільшує опір диханню та температуру газоповітряної суміші. Перфоровані пружні радіальні вставки, що попарно закріплені на перфорованій центральній трубі з утворенням замкнутих порожнин, забезпечують стиснення регенеративного продукту і лише частково поліпшують термодинаміку процесу регенерації газоповітряної суміші. Так, за 2 UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ствердженням заявника, наявність зазначених радіальних вставок зменшує опір потоку газоповітряної суміші, забезпечує більш рівномірне відпрацювання регенеративного продукту та зниження температури газоповітряної суміші лише за рахунок теплоємності всього об'єму регенеративного продукту. Тобто, зазначені радіальні вставки не вирішують проблеми рівномірного розподілу температур в об'ємі регенеративного продукту, попередження виникнення локальних високотемпературних зон та відводу надлишкової теплової енергії за межі патрону. Слід також відмітити, що з'єднання патрубка вдиху-видиху з кільцевим зазором між обичайкою та корпусом, а дихального мішка з перфорованим каналом, збільшує об'єм газоповітряної суміші, яка не бере участь в процесі регенерації (так званий „шкідливий об'єм"), що приводить до збільшення вмісту діоксиду вуглецю в газоповітряній суміші, що вдихається користувачем. Для рівномірного розподілу температур в об'ємі регенеративного продукту, попередження локальних зон з високою температурою та відводу надлишкової теплової енергії за межі патрона використовують теплогазорозподільники, які розміщують в об'ємі регенеративного продукту. Так, відомий регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата за патентом ФРГ на винахід № 2852240, МПК А62В 19/00, дата подання заявки 02.12.1978, який включає герметичний корпус овальної форми в поперечному перетині, встановлену в корпусі обичайку овального поперечного перетину з перфорованими ділянками, що розташовані з протилежних сторін обичайки симетрично відносно малої осі поперечного перетину обичайки. Між внутрішньою поверхнею корпусу і перфорованими ділянками обичайки виконані зазори серпоподібної форми. Обичайка виконана з центральною перфорованою трубою. У порожнину між перфорованою трубою і обичайкою засипано регенеративний продукт. В об'ємі регенеративного продукту розміщений теплогазорозподільник, який виконаний в вигляді декількох металевих горизонтальних сіток, що розділяють регенеративний продукт на окремі шари. На сітках додатково встановлені проміжні елементи П-подібного перетину, наявність яких разом з сітками сприяє рівномірному розподілу температур по об'єму регенеративного продукту і відведенню тепла екзотермічних реакцій за межі патрону. Загальними ознаками аналогу та рішення, що заявляється, є: регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, який включає герметичний корпус, перфоровану обичайку, що встановлена в корпусі з зазором відносно бокової стінки корпуса і виконана з центральним перфорованим каналом, регенеративний продукт, що розміщений в порожнині перфорованої обичайки, теплогазорозподільник, що розміщений в об'ємі регенеративного продукту. Наявність в об'ємі регенеративного продукту множини горизонтальних сіток з проміжними елементами П-подібного перетину ускладнює виріб, збільшує його масу. Необхідність пошарової засипки регенеративного продукту в патрон в процесі послідовної установки в ньому горизонтальних сіток істотно підвищує трудомісткість збірки виробу. В конструкції аналогу не передбачені засоби стиснення регенеративного продукту, які попереджують утворення порожнин в об'ємі регенеративного продукту при його усадці в процесі експлуатації. Газоповітряна суміш може протікати через зазначені порожнини без її регенерації. Як прототип вибрано регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата за патентом України на корисну модель № 56898, МПК А62В 19/00, А62В 7/08, дата подання заявки 12.08.2010, Регенеративний патрон включає корпус, перфоровану обичайку, встановлену в корпусі з кільцевим зазором відносно бічної стінки корпусу, перфорований канал, що виконаний уздовж подовжньої осі перфорованої обичайки, регенеративний продукт, що засипаний в порожнину перфорованої обичайки між її стінками та перфорованим каналом, теплогазорозподільник, що розміщений в об'ємі регенеративного продукту, засоби стиснення регенеративного продукту. Корпус в поперечному перетині має циліндричну форму. Торці корпуса перекриті кришками. Корпус виконаний з патрубком вдиху-видиху для приєднання вузла ізоляції органів дихання. Патрубок вдиху-видиху сполучений з кільцевим зазором між корпусом та перфорованою обичайкою. На одній із торцевих кришок корпуса встановлений патрубок дихального мішка, який сполучений з перфорованим каналом обичайки. Корпус виконаний з можливістю герметичного закріплення дихального мішка по торцю корпуса з боку кришки, що виконана з патрубком дихального мішка. При такому виконанні порожнина дихального мішка сполучена з патрубком дихального мішка та з перфорованим каналом. Перфорована обичайка має циліндричну форму, концентричну формі корпусу, що забезпечує рівномірне відпрацювання шарів регенеративного продукту в усіх напрямках. 3 UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перфорована обичайка виконана із металевої сітки. Один із торців перфорованої обичайки перекритий кришкою обичайки. Другий торець перфорованої обичайки відкритий. Перфорований канал виконаний у вигляді перфорованої труби, один кінець якої закритий ковпачком, а другий - сполучений з патрубком дихального мішка через отвір в торцевій кришці корпуса. Теплогазорозподільник виконаний в вигляді пластин, які радіально встановлені між перфорованою обичайкою та перфорованим каналом в об'ємі регенеративного продукту і з'єднані між собою периферійним обручем. Пластини не перфоровані. Засоби стиснення регенеративного продукту виконані в вигляді рухомого днища, розташованого збоку відкритого торця перфорованої обичайки, та пружини стиснення, що розташована між зазначеним днищем та торцевою кришкою корпуса. Регенеративний патрон працює наступним чином. Під час видиху газоповітряна суміш з великим вмістом діоксиду вуглецю через патрубок вдиху-видиху надходить у кільцевий зазор між корпусом патрона і перфорованою обичайкою та проходить через перфоровану обичайку і регенеративний продукт, в якому протікають реакції поглинання діоксиду вуглецю та виділення кисню. Потім газоповітряна суміш через перфорований канал та патрубок дихального мішка надходить у дихальний мішок. Під час вдиху газоповітряна суміш, в якій уже пройшли реакції регенерації, надходить із дихального мішка у зворотному напрямку, повторно проходить через регенеративний продукт, додатково збагачуючись киснем, надходить в кільцевий зазор між корпусом та перфорованою обичайкою і далі через патрубок вдиху-видиху до вузла ізоляції органів дихання. Загальними ознаками прототипу та рішення, що заявляється, є: регенеративний патрон ізолюючого дихального апарату, який включає циліндричний корпус, торці якого перекриті кришкою та днищем, патрубки вдиху-видиху та дихального мішка, перфоровану обичайку, що встановлена в корпусі з кільцевим зазором відносно бокової стінки корпуса і виконана з кришкою, яка перекриває один торець обичайки, та з перфорованим каналом, який виконаний уздовж подовжньої осі обичайки і перекритий з боку днища корпуса, регенеративний продукт, засипаний в порожнину перфорованої обичайки, теплогазорозподільник, розміщений в об'ємі регенеративного продукту і виконаний в вигляді пластин, радіально встановлених між перфорованою обичайкою та перфорованим каналом, пружину стиснення регенеративного продукту. Відомо, що однією з проблем експлуатації ізолюючих дихальних апаратів є збереження гранулометричного складу (зернистості) регенеративного продукту в заданих межах, які визначають найважливіші експлуатаційні характеристики апарату: умови тепломасопереносу в регенеративному продукті, ефективність використання регенеративного продукту та опір диханню. У реальних умовах експлуатації (постійне носіння апарату при виконанні робіт) апарат неминуче піддається динамічним впливам в результаті ударів, недбалого поводження з апаратом і т. д. В результаті багатократних динамічних впливів на апарат зерна регенеративного продукту подрібнюються, регенеративний продукт ущільнюється, що порушує нормальні умови тепломасопереносу в процесі регенерації газоповітряної суміші, знижує ступінь використання регенеративного продукту, підвищує опір диханню. Практика експлуатації саморятувальників свідчить про те, що найбільш часто апарат піддається динамічним впливам з боку днища. Виконання засобів стиснення регенеративного продукту у вигляді підпружиненого рухомого днища, що розташоване збоку відкритого торця перфорованої обичайки і контактує з регенеративним продуктом, як це зроблено в прототипі, сприяє небажаним процесам подрібнення та ущільнення регенеративного продукту. Це пояснюється тим, що в системі "пружина - рухоме днище", як і в будь-якій пружній механічній системі, при динамічних впливах неминуче виникають коливальні процеси. Коливання рухомого днища передаються до регенеративного продукту, що викликає періодичне його струшування, прискорює подрібнення зерен та ущільнення регенеративного продукту. Тобто апарат має підвищену чутливість до динамічних впливів, що прискорює подрібнення зерен та ущільнення регенеративного продукту, погіршує умови тепломасопереносу в регенеративному продукті, знижує ступінь його використання, підвищує опір диханню. Слід також відмітити, що: - з'єднання патрубка вдиху-видиху з кільцевим зазором між обичайкою та корпусом, а патрубка дихального мішка з центральною перфорованою трубкою, збільшує об'єм газоповітряної суміші, яка не бере участь в процесі регенерації (так званий „шкідливий об'єм"), що призводить до збільшення вмісту діоксиду вуглецю в газовій суміші, що вдихається користувачем; 4 UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - периферійний обруч, який з'єднує пластини теплогазорозподільника, підвищує опір диханню та "затінює" регенеративний продукт, що примикає до обруча, погіршуючи рівномірність проникання газоповітряної суміші в регенеративний продукт; - відсутність перфорації пластин теплообмінника погіршує газодинаміку процесу регенерації, так як затрудняє проникання газоповітряної суміші у глиб об'єму регенеративного продукту. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення регенеративного патрона ізолюючого дихального апарату, в якому за рахунок конструктивних особливостей виконання знижується чутливість апарата до динамічних впливів в процесі його експлуатації, поліпшуються умови тепломасопереносу в регенеративному продукті та ступінь його використання, знижується опір диханню. Поставлена задача вирішується тим, що в регенеративному патроні ізолюючого дихального апарата, який включає циліндричний корпус, торці якого перекриті кришкою та днищем, патрубки вдиху-видиху та дихального мішка, перфоровану обичайку, що встановлена в корпусі з кільцевим зазором відносно бокової стінки корпуса і виконана з кришкою, яка перекриває один торець обичайки, та з перфорованим каналом, який виконаний уздовж подовжньої осі обичайки і перекритий з боку днища корпуса, регенеративний продукт, засипаний в порожнину перфорованої обичайки, теплогазорозподільник, розміщений в об'ємі регенеративного продукту і виконаний в вигляді пластин, радіально встановлених між перфорованою обичайкою та перфорованим каналом, пружину стиснення регенеративного продукту, відповідно до корисної моделі, пружина стиснення регенеративного продукту розташована між кришкою корпуса і кришкою перфорованої обичайки, а перфорований канал перекритий тампоном, який виконаний із газопроникного матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений з можливістю упирання в днище корпуса. Зазначені ознаки є суттєвими ознаками корисної моделі. Доцільно патрубок вдиху-видиху з'єднати з перфорованим каналом обичайки, а патрубок дихального мішка - з кільцевим зазором між перфорованою обичайкою та боковою стінкою корпуса. Доцільно пластини теплогазорозподільника виконати перфорованими або з металевої сітки, одну із бокових сторін кожної пластини теплогазорозподільника виконати з подовжнім Пподібним в поперечному перетині загином, стінки П-подібних загинів сусідніх перфорованих пластин послідовно з'єднати між собою з утворенням перфорованого каналу, обмеженого полицями П-подібних загинів. Ділянки перфорованих пластин, які розміщені в об'ємі регенеративного продукту, доцільно виконати з подовжнім вигином. Регенеративний патрон доцільно оснастити фільтром для очистки газоповітряної суміші від аерозолів, який разом з елементами його кріплення раціонально розмістити під кришкою перфорованої обичайки. Суттєві ознаки корисної моделі знаходяться в причинно-наслідковому зв'язку з результатом, що досягається. Так відмітні ознаки корисної моделі (пружина стиснення регенеративного продукту розташована між кришкою корпуса і кришкою перфорованої обичайки, а перфорований канал перекритий тампоном, який виконаний із газопроникного матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений з можливістю упирання в днище корпуса) в сукупності з суттєвими ознаками, спільними з прототипом, забезпечують зниження чутливості апарата до динамічних впливів в процесі його експлуатації, поліпшення умов тепломасопереносу в регенеративному продукті, підвищення ступеня використання регенеративного продукту та зниження опору диханню. Пояснюється це наступним. Зниження чутливості апарата до динамічних впливів в процесі його експлуатації є наслідком виконання механізму стиснення регенеративного продукту в вигляді пружини, що розташована між кришкою корпуса і кришкою перфорованої обичайки, а також тампона, який виконаний із матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений в перфорованому каналі з боку нерухомого днища корпуса з можливістю упирання в днище корпуса. В такій конструкції стиснення регенеративного продукту при його усадці здійснюється за рахунок переміщення перфорованої обичайки з перфорованим каналом пружиною стиснення в напрямку нерухомого днища корпуса. В процесі зазначеного переміщення перфорованої обичайки з перфорованим каналом тампон зминається (деформується) зусиллям стиснення регенеративного продукту, яке визначається характеристиками зазначеної пружини. При цьому динамічні впливи на патрон з боку днища патрона в першу чергу сприймаються зазначеним тампоном, який, враховуючи характеристики матеріалу, з якого він виготовлений, виконує 5 UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 функцію демпфера динамічних впливів з боку днища апарата та гасителя коливань механічної системи "пружина - перфорована обичайка з регенеративним продуктом". Тобто, в такій конструкції умови тепломасопереносу в регенеративному продукті, ступінь його використання та опір диханню значно менше залежать від динамічних впливів на регенеративний патрон. Слід також відмітити, що: - з'єднання патрубка вдиху-видиху з перфорованим каналом обичайки, а патрубка дихального мішка з кільцевим зазором дозволяє зменшити об'єм газоповітряної суміші, яка не бере участь в процесі регенерації (зменшити „шкідливий об'єм"); - виконання пластини теплогазорозподільника перфорованими або з металевої сітки полегшує проникання газоповітряної суміші у глиб об'єму регенеративного продукту, що поліпшує газодинаміку процесу регенерації; - виконання пластини теплогазорозподільника, які розміщені в об'ємі регенеративного продукту, з подовжнім вигином збільшує площу контакту пластин з регенеративним продуктом та газоповітряною сумішшю; - відсутність додаткових елементів кріплення пластини теплогазорозподільника (в прототипі це периферійний обруч) забезпечує рівномірність проникання газоповітряної суміші в регенеративний продукт та зниження опору дихання. Все вищезазначене направлено на поліпшення умов тепломасопереносу в регенеративному продукті, підвищення ступеня його використання та зниження опору диханню. Виконання перфорованих пластин теплогазорозподільника з подовжнім П-подібним в поперечному перетині загином та зазначені особливості з'єднання пластин між собою з утворенням перфорованого каналу підвищують технологічність виробу. Нижче приводиться докладний опис регенеративного патрона ізолюючого дихального апарата, що заявляється, з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг. 1 - Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, подовжній розріз. Фіг. 2 - Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, розріз А-А на фіг. 1. Фіг. 3 - Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, вузол І на фіг. 2. Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата включає корпус 1, торці якого перекриті кришкою 2 та днищем 3, перфоровану обичайку 4, що встановлена в корпусі 1 з кільцевим зазором 5 відносно бокової стінки корпуса 1 та виконана з перфорованим каналом 6 уздовж подовжньої осі 7 обичайки 4, регенеративний продукт 8, засипаний в порожнину перфорованої обичайки 4, теплогазорозподільник, розміщений в об'ємі регенеративного продукту 8 і виконаний в вигляді пластин 9, радіально встановлених між перфорованою обичайкою 4 та перфорованим каналом 6, засоби стиснення регенеративного продукту 8. Корпус 1 в поперечному перетині має форму циліндра, верхній торець якого перекритий кришкою 2, а нижній - днищем 3. Кришка 2 корпуса 1 виконана з патрубком 10 вдиху-видиху для приєднання вузла ізоляції органів дихання у вигляді сполучених між собою гофрованого шланга і загубника (не показані) та з патрубком 11 дихального мішка для приєднання дихального мішка (не показаний) до регенеративного патрона. Патрубок 10 вдиху-видиху сполучений з центральним каналом 6 перфорованої обичайки 4. Патрубок 11 дихального мішка сполучений з кільцевим зазором 5 між перфорованою обичайкою 4 і бічною стінкою корпусу 1. Перфорована обичайка 4 має циліндричну форму, концентричну формі корпусу 1, що забезпечує рівномірне відпрацювання шарів регенеративного продукту 8 в усіх напрямках. Перфорована обичайка 4 може бути виготовлена із металевої сітки. Верхній торець обичайки 4 перекритий кришкою 12, нижній торець (з боку днища 3) - відкритий. Подовжній розмір обичайки 4 забезпечує утворення зазору 13 між днищем 3 та нижнім (відкритим) торцем обичайки 4. Перфорований канал 6, що виконаний уздовж подовжньої осі 7 обичайки 4, в нижній частині (з боку днища 3) перекритий тампоном 14. Тампон 14 виготовлений із газопроникного матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений з можливістю упирання в днище 3 корпуса 1. Під кришкою 12 встановлена діафрагма 15, яка по периферії з'єднана з перфорованою обичайкою 4, обмежує зверху об'єм регенеративного продукту 8 та утворює разом з кришкою 12 порожнину 16, в якій встановлено фільтр 17 з елементами його кріплення. Перфорований канал 6 з'єднаний з діафрагмою 15. В кришці 12 та в діафрагмі 15 виконані отвори 18 та 19, відповідно, через які патрубок вдиху-видиху 10 сполучений з перфорованим каналом 6. Пластини 9 теплогазорозподільника перфоровані або виконані із металевої сітки. Пластини 9 ідентичні, тобто мають однакові розміри та форму. Використання однакових перфорованих пластин 9 та виконання їх із металевої сітки підвищує технологічність виробу. Одна із бокових сторін кожної пластини 9 (з боку перфорованого каналу 6) виконана з подовжнім П-подібним в поперечному перетині загином 20. Стінки 21 П-подібних загинів 20 сусідніх перфорованих 6 UA 75987 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пластин 9 послідовно з'єднані між собою контактним зварюванням. При такому з'єднанні утворюється перфорований канал 6, який обмежений полицями 22 П-подібних загинів 20. Перфоровані пластини 9 з'єднані контактним зварюванням з перфорованою обичайкою 4 по всій її довжині, що підвищує ефективність відведення тепла з об'єму регенеративного продукту 8 до перфорованої обичайки 4, забезпечує рівномірність проникання газоповітряної суміші в регенеративний продукт 8 та зниження опору дихання. Ділянки перфорованих пластин 9, які розміщені в об'ємі регенеративного продукту 8, виконані з подовжнім вигином 23 для збільшення площі контакту перфорованих пластин 9 з регенеративним продуктом 8 та газоповітряною сумішшю. Засоби стиснення регенеративного продукту 8 включають пружину стиснення 24, яка розташована між кришкою 2 корпуса 1 і кришкою 12 перфорованої обичайки 4, та тампон 14, який виготовлений із матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений в нижній частині перфорованого каналу 6 з можливістю упирання в днище 3 корпуса 1. Така конструкція дає можливість постійно підтримувати стиснутий стан регенеративного продукту 8 з зусиллям, що задається характеристиками пружини 24. Регенеративний патрон в складі ізолюючого дихального апарата працює наступним чином. При виникненні аварійної ситуації користувач включає пусковий пристрій (не показаний), який забезпечує користувача киснем до тих пір, поки під впливом діоксиду вуглецю і вологи в регенеративному продукті 8 не почнуться реакції, в результаті яких виділяється кисень і поглинається діоксид вуглецю. Під час видиху газоповітряна суміш з великим вмістом діоксиду вуглецю через патрубок 10, отвір 18 в кришці 2 надходить у порожнину 16, проходить через фільтр 17 і через отвір 19 в діафрагмі 15 надходить в перфорований канал 6. Далі газоповітряна суміш проходить через перфорацію полиць 22 П-подібних загинів 20, що обмежують перфорований канал 6, і надходить в об'єм регенеративного продукту 8, в якому протікають реакції поглинання діоксиду вуглецю та виділення кисню. Перфоровані пластини 9 сприяють рівномірному розподілу тепла в об'ємі регенеративного продукту 8, попереджують виникнення локальних високотемпературних зон, відводять тепло до перфорованої обичайки 4 і далі в навколишнє середовище. Частина газоповітряної суміші надходить у глиб об'єму регенеративного продукту 8 уздовж перфорованих пластин 9, що поліпшує газодинаміку процесу регенерації. Далі газоповітряна суміш через перфоровану обичайку 4 надходить в кільцевий зазор 5 між перфорованою обичайкою 4 та боковою стінкою корпуса 1 і далі до патрубка 11 дихального мішка, який сполучений з кільцевим зазором 5. Під час вдиху газоповітряна суміш, в якій уже пройшли реакції регенерації, надходить із дихального мішка у зворотному напрямку, тобто в напрямі "патрубок 11 - кільцевий зазор 5 об'єм регенеративного продукту 8 - перфорований канал 6 - фільтр 17 - патрубок 10". При цьому газоповітряна суміш додатково піддається регенерації. При усадці регенеративного продукту 8 здійснюється його стиснення за рахунок переміщення перфорованої обичайки 4 разом з перфорованим каналом 6 пружиною стиснення 24 в напрямку нерухомого днища 3 корпуса 1. Стиснення регенеративного продукту 8 відбувається в об'ємі, що обмежений перфорованою обичайкою 4 з її конструктивними елементами та нерухомим днищем 3. В процесі зазначеного переміщення перфорованої обичайки 4 з перфорованим каналом 6 тампон 14 зминається (деформується) зусиллям стиснення регенеративного продукту 8, яке визначається характеристиками пружини 24. Динамічні впливи на патрон з боку днища 3 патрона в першу чергу сприймаються зазначеним тампоном 14, який, враховуючи механічні характеристики матеріалу, з якого він виготовлений, демпфує динамічні впливи з боку днища 3 та гасить коливання механічної системи. Виконання тампона 14 із газопроникного матеріалу забезпечує доступ газоповітряної суміші в шар регенеративного продукту 8, який розміщений в зазорі 13 та примикає безпосередньо до днища 3, що дозволяє підвищити повноту відпрацювання регенеративного продукту 8. Збірку патрона виконують наступним чином. В порожнину 16 встановлюють фільтр 17 з елементами його кріплення, кришку 12 з'єднують з перфорованою обичайкою 4 контактним зварюванням. Стінки 21 П-подібних загинів 20 сусідніх перфорованих пластин 9 послідовно з'єднують між собою контактним зварюванням з утворенням перфорованого каналу 6. Зварені перфоровані пластини 9, як теплогазорозподільник, встановлюють в перфоровану обичайку 4 і закріплюють контактним зварюванням з обичайкою 4. В нижню частину центрального каналу 6 встановлюють тампон 14 з можливістю його упирання в днище 20 корпусу 1. Зібрану таким чином конструкцію встановлюють в корпус 1, стискуючи пружину 24. Пружину 24 фіксують у стисненому стані. Далі в порожнину перфорованої обичайки 4 засипають регенеративний продукт 8 і ущільнюють його 7 UA 75987 U 5 на вібраторі. Встановлюють днище 20, герметично зварюють його з корпусом 1. Знімають фіксатор пружини 24. Патрон готовий до використання. Особливості конструктивного виконання регенеративного патрона, що заявляється, забезпечують зменшення чутливості апарата до динамічних впливів в процесі його експлуатації, в результаті чого попереджається передчасне здрібнення та ущільнення регенеративного продукту, поліпшуються умови тепломасопереносу в регенеративному продукті та ступінь його використання, знижується опір диханню. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 1. Регенеративний патрон ізолюючого дихального апарата, який включає циліндричний корпус, торці якого перекриті кришкою та днищем, патрубки вдиху-видиху та дихального мішка, перфоровану обичайку, що встановлена в корпусі з кільцевим зазором відносно бокової стінки корпуса і виконана з кришкою, яка перекриває один торець обичайки, та з перфорованим каналом, який виконаний уздовж подовжньої осі обичайки і перекритий з боку днища корпуса, регенеративний продукт, засипаний в порожнину перфорованої обичайки, теплогазорозподільник, розміщений в об'ємі регенеративного продукту і виконаний в вигляді пластин, радіально встановлених між перфорованою обичайкою та перфорованим каналом, пружину стиснення регенеративного продукту, який відрізняється тим, що пружина стиснення регенеративного продукту розташована між кришкою корпуса і кришкою перфорованої обичайки, а перфорований канал перекритий тампоном, який виконаний із газопроникного матеріалу, що зминається під дією механічних зусиль, та встановлений з можливістю упирання в днище корпуса. 2. Регенеративний патрон за п. 1, який відрізняється тим, що патрубком вдиху-видиху сполучений з перфорованим каналом обичайки, а патрубок дихального мішка - з кільцевим зазором між обичайкою та боковою стінкою корпуса. 3. Регенеративний патрон за п. 1, який відрізняється тим, що пластини теплогазорозподільника виконані перфорованими, одна із бокових сторін кожної пластини теплогазорозподільника виконана з подовжнім П-подібним в поперечному перетині загином, стінки П-подібних загинів сусідніх перфорованих пластин послідовно з'єднані між собою з утворенням перфорованого каналу, обмеженого полицями П-подібних загинів. 4. Регенеративний патрон за п. 3, який відрізняється тим, що пластини теплогазорозподільника виконані із металевої сітки. 5. Регенеративний патрон за п. 1, який відрізняється тим, що ділянки перфорованих пластин, які розміщені в об'ємі регенеративного продукту, виконані з подовжнім вигином. 6. Регенеративний патрон за п. 1, який відрізняється тим, що під кришкою перфорованої обичайки встановлено фільтр з елементами його кріплення. 8 UA 75987 U 9 UA 75987 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10