Тепловологообмінний пристрій дихального апарата із хімічно-зв’язаним киснем

1. Тепловологообмінний пристрій дихального апарата з хімічно зв'язаним киснем, що має корпус з кришкою з розміщеними на них під кутом один до одного патрубками для приєднання лицевої частини апарата та регенеративного патрона, тампон із газопроникного матеріалу, розташований в корпусі між перфорованими перегородками, які утво U 1 3 Ці експлуатаційні недоліки усунені у тепловологообмінному пристрої [а.с. СРСР №1198788; А62В 9/00, 7/08; 1984], який має корпус із розміщеними на його протилежних торцях співвісно або під кутом один до одного патрубками для приєднання лицевої частини (загубника) дихального апарата та регенеративного патрона, а також тампон (наповнювач) із газопроникного вологопоглинаючого матеріалу, розташований поперек напрямку потоку повітря. Тампон розміщений в обоймі, яка розташована з зазором відносно стінок корпуса та виконана у вигляді коробки з кришкою з перфорованими днищами, яка має змінний по висоті подовжній перетин, що збільшується від периферії до центра. При цьому днище обойми в напрямку загубника виконане опуклим, а газопроникний матеріал розташований у коробці з однаковою об'ємною густиною. Таке виконання пристрою виключає підвищення опору дихання, бо слина збирається у зазорі поміж корпусом і обоймою і не досягає поверхні тампона, тобто не має змоги зменшити його поперечний перетин. Як прототип обрано тепловологообмінний пристрій дихального апарата з хімічно зв'язаним киснем по [а.с. СРСР №1198788]. Цей пристрій має такі конструктивні та експлуатаційні недоліки: - надзвичайна складність конструкції та незадовільні масогабаритні характеристики як наслідок складної конструкції; - малоефективна дія пристрою у складі дихального апарата при застосуванні його за призначенням внаслідок того, що значна частина нагрітої газової суміші із регенеративного патрона при вдиху минає тампон по зазору поміж обоймою і корпусом пристрою, де опір потоку газової суміші менше. На підставі викладеного випливає, що завданням, на вирішення якого спрямована розробка корисної моделі, що заявляється, є усунення зазначених недоліків, тобто поліпшення експлуатаційних характеристик тепловодого-обмінного пристрою за рахунок підвищення ефективності його дії та спрощення конструкції. Вирішення цього завдання досягається тим, що у тепловологообмінному пристрої дихального апарата із хімічно-зв'язаним киснем, який має корпус з кришкою з розміщеними на них під кутом один до одного патрубками для приєднання лицевої частини апарата та регенеративного патрона, тампон із газопроникного матеріалу, розташований в корпусі поміж перфорованими перегородками, які утворюють із торцями корпуса та кришки порожнини, сполучені з порожнинами патрубків, відповідно до корисної моделі, перегородки виконані у вигляді неплоских елементів з дротяних тканих сіток, прилеглих до різновисоких ребер на внутрішніх поверхнях торців корпуса та кришки, а тампон виконаний із дротяної об'ємної плетеної сітки, згорнутої в рулон і розташованої в корпусі так, що вісь рулону співпадає з віссю корпуса, а його зовнішня поверхня є прилеглою до внутрішньої поверхні корпуса; тим, що тампон виконаний із тканої сітки з синтетичних волокон у вигляді 16554 4 елементів, розташованих по черзі в стос; а також тим, що тампон розташований в обичайці корпуса так, що прошарки сітки в рулоні співпадають з напрямком руху потоку повітря із одного з патрубків, наприклад того, що має лицеву частину. Таке виконання пристрою відрізняється поліпшеною експлуатаційною характеристикою у складі дихального апарата. Це пояснюється наступним чином: - виконання корпуса та кришки з рівновеликими ребрами на внутрішніх поверхнях їх торців, а перегородок - у вигляді неплоских елементів із дротяних тканих сіток, які є прилеглими до ребер корпуса та кришки і утворюють порожнини, сполучені з порожнинами патрубків, дозволяє рівномірно розподілити елементарні струмені потоку вдихуваної та видихуваної газової суміші по усьому поперечному перетину корпуса і, відповідно, тампона, що поліпшує умови тепловологообміну та знижує опір диханню; - виконання тампона із дротяної об'ємної плетеної сітки у вигляді рулону, або із тканої синтетичної сітки у вигляді елементів розташованих по черзі в стос поліпшує теплообмін та сорбцію і десорбцію вологи поверхнею усіх волокон сіток; - розташування тампона в корпусі так, що прошарки сітки в рулоні співпадають з напрямком руху потоку повітря в одному з патрубків корпуса також поліпшує умови обміну теплом та вологою між вдихуваною та видихуваною газовою сумішшю та зменшує опір диханню; - прилягання зовнішньої поверхні тампону до внутрішньої поверхні корпуса запобігає потоку гарячої газової суміші повз тампон, що підвищує ефективність дії пристрою. Сутність корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 показаний загальний вигляд тепловологообмінного пристрою (подовжній перетин); на Фіг.2 показаний варіант виконання пристрою (подовжній перетин); на Фіг.3 показана кришка пристрою (подовжній перетин); на Фіг.4 показаний вигляд А Фіг.3; на Фіг.5 показаний корпус пристрою (подовжній перетин); на Фіг.6 показаний вигляд Б Фіг.5. Тепловологообмінний пристрій дихального апарата (Фіг.1) з хімічно-зв'язаним киснем має циліндричний корпус 1 з патрубком для приєднання до регенеративного патрона, кришку 2 з патрубком для приєднання до лицевої частини, перегородку 3, яка прилягає до ребер кришки 2 (Фіг.3 і 4) і перегородку 4, яка прилягає до ребер корпуса 1 (Фіг.5 і 6), а також тампон 5 поміж перегородками 3 і 4. Перегородки 3 і 4 виконані у вигляді неплоских елементів з дротяних тканих сіток. Перегородка 3 має круглу форму і прилягає до різновисоких ребер (Фіг.3) кришки 2 та до її поверхні у нижній частині. Перегородка 4 має некруглу форму: у пристрої по Фіг.1 вона кругла до перегину з однієї сторони та еліптична з другої сторони перегину; у пристрої по Фіг.2 вона напівеліптична. Перегородка 4 некруглої форми прилягає до різновисоких ребер (Фіг.5) корпуса 1. Перегородка 4 напівеліп 5 тичної форми прилягає до ребер корпуса 1 тільки своїм торцем і утримується у заданому стані шипами корпуса 1 (Фіг.2). Тампон 5 виконаний із дротяної об'ємної плетеної сітки наступним чином: більші за розміром сторони заготовки загнуті до центра, а потім складені удвоє уздовж, отриманий пакет (в 4 шари сітки) згорнутий у рулон так, що його розміри близькі до розмірів внутрішньої порожнини корпуса 1. Вставлений у корпус тампон за рахунок своєї пружності щільно прилягає до внутрішньої поверхні корпуса 1 та до перегородок 3 і 4. Такий самий тампон може бути зроблений із тканої сітки .з синтетичних волокон, наприклад, такої, яку використовують для виготовлення сит для просівання борошна. Тампон 5 може бути виконаний із тканої сітки з синтетичних волокон у вигляді окремих елементів, наприклад, круглих, які розташовані по черзі в стос. Бувають випадки коли людина при застосуванні дихального апарата виділяє багато слини. Ця рідина через патрубок кришки 2, який розташований ексцентричне щодо її центра, потрапляє у порожнину поміж кришкою та перегородкою 3 і далі проникає у зону тампона 5, найближчу до патрубка корпуса 1. По цьому патрубку при вдиху із патрона надходить сухий та нагрітий до (7090)°С кисень, внаслідок чого у цій зоні тампона 5 перш за все починається випаровування рідини, що поліпшує умови дихання за рахунок зниження температури та зволоження вдихуваної газової суміші. У дихальному апараті тепловологообмінний пристрій одним патрубком приєднаний до лицевої частини, наприклад, загубника з носовим затискачем, а другим патрубком приєднаний за допомогою гофрованої трубки до регенеративного патрона, який має запас речовини з хімічно-зв'язаним киснем для дихання людини протягом часу захисної дії апарата та пусковий пристрій для дихання 16554 6 людини у початковий період роботи апарата. До патрона приєднаний дихальний мішок, який має клапан надлишкового тиску. Усі ці складові частини дихального апарата на кресленнях не показані. При застосуванні дихального апарата за призначенням тепловологообмінний пристрій діє наступним чином. Видихувана газова суміш містить діоксид вуглецю (до 5% об'єму), кисень та пари води (відносна вологість до 100% при температурі 37-38°С). На фазі видиху газова суміш по патрубку кришки 2 надходить у порожнину поміж кришкою 2 та перегородкою 3 і далі рівномірним потоком пронизує тампон 5, охолоджуючи та зволожуючи його. Через перегородку 4 і порожнину поміж нею та корпусом 1 газова суміш потрапляє до патрубка корпуса 1 і далі до регенеративного патрона. Регенеративний патрон має кисневмісну речовину надпероксід калію (КО2), в якій під дією діоксиду вуглецю та вологи йдуть хімічні реакції відновлення з генерацією кисню та виділенням великої кількості тепла. Нагріта до (70-90)°С газова суміш із патрона потрапляє в дихальний мішок. На фазі вдиху газова суміш із мішка йде у зворотному напрямку, тобто через патрон та гофровану трубку до тепловологообмінного пристрою і далі через нього в органи дихання людини. Коли гаряча газова суміш проходить через тампон 5 вона зволожується та охолоджується, витрачаючи тепло на нагрів тампону та на випаровування вологи. Цей пристрій використаний при розробці ізолювального саморятувальника СІ-30, що виготовляє ВАТ “Донецький завод гірничорятувальної апаратури”. Він забезпечує людині, що користується цим дихальним апаратом, температуру вдихуваного повітря в межах (33-50)°С та відносну вологість від 30 до 60% від початку до кінця захисної дії апарата. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 16554 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601