Ізолюючий дихальний апарат

Изобретение относится к изолирующим дыхательным аппаратам, преимущественно с химически связанным кислородом, предназначенным для защиты органов дыхания людей от вредного воздействия окружающей атмосферы и может применяться в угольной и других отраслях промышленности при ведении аварийно-спасательных работ. Известен изолирующий дыхательный аппарат [1], который состоит из патрона с регенеративным кислородсодержащим продуктом, поглощающим углекислый газ, дыхательного мешка, дыхательного шланга и загубника. В этом аппарате реализована маятниковая схема циркуляции воздуха: выды хаемый воздух проходит из органов дыхания через загубник, шланг и патрон с регенеративным продуктом (или другим сорбентом углекислого газа) в дыхательный мешок, а при вдохе - движется по тому же пути в обратном направлении. В патроне в результате обменной реакции происходит поглощение углекислого газа и влаги, содержащихся в выдыхаемом воздухе, и выделение кислорода. В результате двойного прохождения воздуха через патрон регенеративный продукт (или другой сорбент) отрабатывают полностью как в первом, так и в замыкающем слое. Недостатком этого изолирующего дыхательного аппарата является большое вредное пространство, складывающееся из объема дыхательного шланга и увеличивающегося в процессе работы объема отработанного слоя сорбента, по которым попеременно проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух. В результате существенно повышается объемная доля углекислого газа в воздухе, поступающем на вдох. Поэтому маятниковая схема циркуляции может применяться лишь в аппаратах с небольшим временем защитного действия и соответственно с массой продукта не более 1 кг. При большей массе продукта дополнительное поступление углекислого газа из вредного пространства на вдох не компенсируется его улучшенным поглощением за счет повторного прохождения воздуха через патрон. Наиболее близким по технической сущности к объекту изобретения является изолирующий дыхательный аппарат [2], который состоит из регенеративного патрона с сорбентом углекислого газа дыхательного мешка с избыточным клапаном, шлангов выдоха и вдо ха с клапанами и лицевой части. В этом аппарате реализована круговая схема циркуляции воздуха: при выдохе воздух из органов дыхания проходит через загубник, шланг выдоха и патрон в дыхательный мешок, а при вдохе из мешка через шланг вдоха и загубник поступает в органы дыхания. Движение вдыхаемого и выдыхаемого воздуха по разным каналам позволяет до минимума уменьшить вредное пространство и тем самым снизить объемную долю углекислого газа на вдохе. Недостатком этого аппарата является уменьшенное время защитного действий в результате пониженной степени использования сорбента (регенеративного продукта), так как вследствие прохождения выдыхаемого воздуха через патрон только в одном направлении не отрабатывает замыкающий слой сорбента. Кроме того, при однонаправленном прохождении воздуха через зону реакции ухудшаются условия теплоотвода из нее и развивается высокая температура, происходят оплывание и спекание кислородсодержащего продукта, повышение сопротивления потоку воздуха, что не позволяет улучшить условия дыхания и обеспечить оптимальную работу сорбента. При этом также существенно повышается коэффициент регенерации продукта, сопровождающийся бурным выделением кислорода, что приводит к нерациональной его потере через избыточный клапан и уменьшение времени защитного действия, в то время как в замыкающем слое остается неотработанный сорбент. Поэтому создание дыхательного аппарата с увеличенным временем защитного действия, в частности изолирующего самоспасателя, при таком техническом решении не дает положительных результатов из-за пониженной степени использования регенеративного продукта, сильного его спекания и увеличения сопротивления дыханию. На основании изложенного следует, что задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение времени защитного действия аппарата и улучшение условий дыхания путем оптимизации работы сорбента и снижения сопротивления дыханию. Поставленная задача решается тем, что в изолирующем дыхательном аппарате, содержащем дыхательный контур, включающий регенеративный патрон с сорбентом углекислого газа, дыхательный мешок с избыточным клапаном, шланги вдоха и выдоха с клапанами вдоха и выдоха и лицевую часть, согласно изобретению, регенеративный патрон разделен на две сообщенные между собой части, при этом входной конец шланга вдоха сообщен с выходом второй части, а выходной конец шланга выдоха подсоединен к дыхательному контуру между двумя частями патрона. Такое выполнение патрона позволяет обеспечить более полную отработку сорбента, увеличить степень его использования, улучши ть теплообмен, предотвратить спекание подверженных этому сорбентов и тем самым увеличить время защитного действия аппарата, снизить его сопротивление и улучши ть условия дыхания. Разделение патрона на две части, в первой из которых воздух циркулирует по маятниковой схеме, а во второй по круговой, позволяет сочетать преимущества обеих схем и исключить их недостатки. В первой части патрона обеспечивается прямое и обратное прохождение регенерируемого воздуха через сорбент, благодаря чему обеспечивается более полная отработка сорбента и увеличивается время защитного действия. Кроме того, теплота, выделяемая продуктом в процессе поглощения углекислого газа и влаги, более равномерно распределяется по всей массе продукта, а не концентрируется в работающем слое. Это оптимизирует работу сорбента, существенно снижает спекание и оплывание сорбента, вследствие чего уменьшается сопротивление дыханию, нормализуется кислородовыделение регенеративного продукта и, следовательно, улучшаются условия дыхания. Прохождение регенерируемого воздуха через вторую часть патрона обеспечивает дополнительную очистку вдыхаемого воздуха от углекислого газа, в том числе и поступившего во вдыхаемый воздух из вредного пространства первой части патрона, что также улучшает усло вия дыхания. Сущность изобретения поясняется чертежом. Изолирующий дыхательный аппарат содержит регенеративный патрон, состоящий из двух соединенных между собой частей 1 и 2, дыхательный мешок 3, избыточный клапан 4, шланги вдоха 5 и выдоха 6, клапаны вдоха 7 и выдоха 8. Шланг 6 выдоха подсоединен к дыхательному контуру вы ходным концом между частями 1 и 2, выход части 2 патрона связан с входом шланга вдоха 5. Шланги вдоха и выдоха соединены с лицевой частью 9. Аппарат работает следующим образом. При выдохе воздух из лицевой части 9 по шлангу выдоха 6 через клапан выдоха 8 проходит через часть I патрона, в которой происходит поглощение углекислого газа и влаги, и поступает в дыхательный мешок 3. При вдохе воздух проходит в обратном направлении из мешка 3 через часть I патрона, а далее через часть 2 патрона. В этой части патрона происходит допоглощение углекислого газа, после чего очищенный воздух через клапан вдоха 7 и шланг вдо ха 5 поступает в лицевую часть 9 и далее в органы дыхания человека.