Регенеративний патрон ізолювального дихального апарата

1. Регенеративний патрон ізолювального дихального апарата, який містить корпус у вигляді обичайки з кришкою та пусковим пристроєм і патрубками вдиху і видиху на ній, внутрішню перфоровану обичайку з кришкою, що розміщена з зазором відносно стінок корпуса та має протипиловий фільтр, центральну перфоровану трубку, рухому перегородку і гранульовану кисневмісну речовину, в масі якої розташовані теплорозподільники, дно корпуса з пружинами стиску, що взаємодіють з рухомою перегородкою внутрішньої обичайки, який відрізняється тим, що вн утрішня обичайка має лійкоподібну перегородку із відбортовкою, герметично приєднану до її кришки з утворенням порожнини, яка обладнана протипиловим фільтром і сполучена з патрубком видиху та центральною трубкою, при цьому внутрішня обичайка з трубкою виконані з дротяної плетеної сітки з подовжніми зварними швами, обичайка корпуса виконана з низкою внутрішніх виступів у середній частині, а біля вільного торця - з внутрішнім гофром, до яких жорстко приєднана внутрішня обичайка, центральна трубка має на одному кінці фланець, що взаємодіє з відігнутими вусиками біля отвору лійкоподібної перегородки, а другий кінець розташований в гнізді рухомої перегородки, теплорозподільники виконані у вигляді дисків із U 2 (19) 1 3 25907 4 промисловості та комунальному господарстві, де ну, розташовану на центральній трубці поміж рупотрібний короткочасний захист органів дихання хомою перегородкою і кришкою обичайки з патрулюдини, за допомогою таких апаратів. бком видиху; протипиловий фільтр на Відомий регенеративний патрон дихального перфорованій частині внутрішньої обичайки. Внутапарата з хімічно зв'язаним киснем [а.с. СРСР № рішня обичайка та центральна трубка виконані із 1106518, А62В19/02, А62В7/08, 1983], який має металевого листа з пробитими прямокутними корпус, кришку з патрубками вдиху та видиху і пусотворами з відігнутими в одну сторону трикутними ковим пристроєм на ній, розміщену з серповиднибортами, тобто мають поверхню у вигляді тертушми зазорами щодо стінок корпуса внутрішню обики. Патрубок видиху і патрубок вдиху розташовані чайку з гранульованою кисневмісною речовиною, на протилежних торцевих кришках патрона. що розподілена горизонтальними перфорованими Таке виконання регенеративного патрона диперегородками на два шари, у яких розміщені тепхального апарата відрізняється простотою конслорозподілювачі. Центральна частина внутрішньої трукції, малими габаритами та масою і забезпечує обичайки поміж шарами речовини має розподільну ефективну розробку кисневмісної речовини при камеру, яка утворена перфорованими перегородмінусових температурах навколишнього середоками та сполучена з патрубком видиху центральвища, зменшення величини опору диханню і темною трубкою, що проходить через розташований ператури вдихуваного повітря. над камерою шар речовини. Зазначений патрон має недоліки, що погіршуКожен із зазначених шарів речовини в свою ють експлуатаційні характеристики дихального чергу розділений горизонтальними перегородками апарата, в якому він використаний, а саме: на проміжні різновисокі прошарки речовини. Теп- розташування патрубків вдиху та видиху на лорозподілювачі у прошарках речовини виконані з протилежних торцях патрона ускладнює компонулистового металу у вигляді перехресно-ребристих вання дихального мішка і лицевої частини в корпупросторових ґрат з відсіками у вигляді багатогрансі апарата та погіршує зр учність використання в ників [а.с. СРСР №1169673, A62В19/00, 1983] та у аварійній ситуації, коли необхідно швидко включивигляді гофрованих дротяних сіток. При цьому тися у ди хальний апарат; теплорозподілювачі у вигляді ґрат розміщені у - наявність однієї пружини на центральній трупрошарках значно більшої висоти ніж теплорозпобці не забезпечує рівномірного підтискування реділювачі у вигляді гофрованих сі ток. човини по поперечному перетину патрона, внасліПри видиху повітря по центральній трубці наддок чого стає можливим перекіс рухомої ходить у розподільну камеру, а потім частина його перегородки, її заклинювання на центральній трупроходить через верхні прошарки речовини, а інбці і перерозподіл речовини по шару в обичайці ша-через нижні прошарки, після чого обидва потопри інтенсивних зовнішніх механічних навантаки з'єднуються у порожнині патрубка вдиху, яка женнях, що зменшує захисн у потужність апарата; сполучається з порожниною дихального мішка. - у шарі речовини відсутні теплорозподілюючі При вдиху повітря із мішка йде в зворотномунапристрої, що відводять тепло з зони хімічних реакпрямку. цій назовні до обичайки корпуса, яка випромінює Таке виконання регенеративного патрона пойого в навколишнє середовище і тим самим сприліпшує експлуатаційні характеристики дихального яє зниженню температури вдихуваного повітря; апарата, бо забезпечує збільшення часу захисної - розташування протипилового фільтра на дії за рахунок запобігання передчасного «проскаперфорованій частині внутрішньої обичайки не кування» діоксида вуглецю з видихуваного повітря виключає його запилення при здрібненні гранул у вдихуване та зменшення опору диханню. речовини при інтенсивних зовнішніх механічних Але патрон такої конструкції має такі недоліки, навантаженнях, що збільшує опір диханню при як підвищений габарит, надзвичайна складність використанні апарата за призначенням, а також конструкції та велика кількість деталей, що не пошкодження фільтра гострими бортами пробитих тільки збільшує трудомісткість виготовлення патотворів. рона, але збільшує його масу та масу апарата в Регенеративний патрон дихального апарата цілому. по [а.с. СРСР №1677898] обрано за прототип. Найбільш близьким до корисної моделі є регеНа підставі викладеного випливає, що завданнеративний патрон ізолювального дихального ням, на розв'язання якого спрямована розробка апарата з хімічно зв'язаним киснем [а.с. СРСР корисної моделі, є усунення зазначених недоліків, №1677898, А62В19/02, 1966], який не має зазнатобто поліпшення експлуатаційних характеристик чених вище недоліків і містить корпус у вигляді патрона і дихального апарата в цілому шляхом обичайки з кришкою та пусковим пристроєм і патполіпшення умов дихання за рахунок зменшення рубком вдиху на ній; внутрішню перфоровану обиопору вдиху та види ху, зниження температури чайку з кришкою, патрубком видиху на ній і руховдихуваного повітря, а також зменшення маси мою перегородкою, розміщену з зазором щодо патрона. стінок корпуса; центральну (розподільну) перфоВирішення цього завдання досягається тим, ровану трубку, один кінець якої розташований у що в регенеративному патроні ізолювального дипорожнині патрубка видиху, а др угий приєднаний хального апарата, який містить корпус у вигляді до торцевої кришки внутрішньої обичайки, яка обобичайки з кришкою та пусковим пристроєм і патладнана гніздом для пускового брикета і розміщерубками вдиху і видиху на ній, внутрішню перфона фронтально кришці патрона з пусковим прировану обичайку з кришкою, що розміщена з зазостроєм, гранульовану кисневмісну речовину у ром щодо стінок корпуса та має протипиловий порожнині внутрішньої обичайки; підтискну пружифільтр, центральну перфоровану трубку, рухому 5 25907 6 перегородку і гранульовану кисневмісну речовину, під кришкою футляра, що у разі необхідності дає в масі якої розташовані теплорозподілювачі, дно можливість легко відокремити кришку від футляра корпуса з пружинами стиску, що взаємодіють з та швидко включитися у апарат. Розміщення фільрухомою перегородкою внутрішньої обичайки, згітра в порожнині внутрішньої обичайки захищає дно до корисної моделі, внутрішня обичайка має його від пошкодження та пилу при здрібненні пролійкоподібну перегородку із відбортовкою, гермедукту внаслідок зовнішніх механічних навантатично приєднану до її кришки з утворенням порожжень. Фільтр повинен захищати органи дихання нини, яка обладнана протипиловим фільтром і людини від пилу речовини не збільшуючи опір дисполучена з патрубком видиху та центральною ханню; трубкою, при цьому внутрішня обичайка з трубкою - виконання центральної трубки знімною з виконані з дротяної плетеної сітки з подовжніми фланцем, що утримується вусиками лійкоподібної зварними швами, обичайка корпуса виконана з перегородки, та розміщення її відкритого (вільнонизкою внутрішніх виступів у середній частині, а го) кінця у гнізді рухомої перегородки дозволяє біля вільного торця - з внутрішнім гофром, до яких легко контролювати опір протипилового фільтра жорстко приєднана внутрішня обичайка, центрапотоку повітря та оцінювати його захисну спромольна трубка має на одному кінці фланець, що взажність по пилу після дії зовнішніх механічних наємодіє з відігнутими вусиками біля отвору лійкоповантажень; дібної перегородки, а другий кінець розташований - виконання внутрішньої обичайки, центральв гнізді рухомої перегородки, теплорозподілювачі ної трубки і багатогранної трубки із дротяної плевиконані у вигляді дисків із бортами по контуру та теної сітки замість суцільного металевого листа з центральному отворі, які контактують із поверхняпробитими отворами спрощує конструкцію патроми сполучених деталей із можливістю взаємного на, зменшує їх опір диханню та масу патрона; напереміщення; співвісно з центральною трубкою явність низки внутрішніх виступів у середній часрозташована додаткова багатогранна трубка, витині обичайки корпуса та кріплення внутрішньої конана з дротяної сітки без з'єднання кінців розгообичайки до виступів та гофра обичайки корпуса, ртки, яка є прохідною через центральні отвори наприклад, зварним швом, забезпечує необхідну теплорозподілювачів; диск теплорозподілювача жорсткість внутрішньої обичайки з дротяної сітки виконаний з заглибленням по центру, яке закрите при дії зовнішніх механічних навантажень; у іншошайбою із дротяної сітки, жорстко приєднаною по му варіанті виконання патрона перфорована внутконтуру до диска; шайба тепло-розподілювача рішня обичайка та центральна трубка виконані з виконана з гофром, паралельним зовнішній кромметалевого листа з двосторонньою гладкою повеці; внутрішня обичайка виконана з низкою внутрірхнею; шніх гофрів, розташованих на рівні бортів тепло- наявність у масі речовини теплорозподілюрозподілювачів, при цьому внутрішні виступи вачів, що розділяють її на окремі прошарки, а таобичайки корпуса розміщені, наприклад, на полокож трьох - чотирьох пружин стиску, що взаємодівині відстані поміж теплорозподілювачами; перють з рухомою перегородкою, забезпечує форована внутрішня обичайка та центральна трурівномірний розподіл речовини по прошаркам та бка виконані з металевого листа з двосторонньою поперечному перетину в прошарках, який не змігладкою поверхнею; патрон має герметизуюче нюється навіть після дії зовнішніх механічних наущільнення по розняттю внутрішньої обичайки та вантажень. Це сприяє ефективній роботі речовини лійкоподібної перегородки, виконане у вигляді у прошарках та, як наслідок, поліпшує умови диклейового шару, наприклад, із стужавілого рідкого хання людини при застосуванні апарата; натрієвого скла, розміщеного у боковому зазорі - наявність бортів по контуру теплорозподілюпоміж внутрішньою поверхнею обичайки та повервачів та в центральних отворах забезпечує надійхнею обводу лійкоподібної перегородки перпендиний тепловий контакт їх з внутрішньою обичайкою кулярно площині їх рознімання. та трубкою, що сприяє теплопередачі з зони хімічІзолювальний дихальний апарат з таким регених реакцій назовні до обичайки корпуса, яка винеративним патроном відрізняється поліпшеною промінює тепло в навколишнє середовище і, тим експлуатаційною характеристикою, бо забезпечує самим, знижує температуру вди хуваного повітря. поліпшення умов дихання за рахунок зменшення Крім того, борти на теплорозподілювачах виклюопору вдиху та види ху, зменшення температури чають їх перекіс відносно перфорованої обичайки і вдихуваного повітря, а також тому, що має зментрубки. Цьому сприяє також наявність кількох прушену масу патрона та спрощену конструкцію у жин поміж рухомою перегородкою і дном патрона; порівнянні з дихальними апаратами з хімічно зв'я- наявність багатогранної трубки (без подовжзаним киснем такого ж номінального часу захисної нього шва) навколо центральної трубки, а також дії. заглиблення по центру кожного теплорозподілюЦе пояснюється наступним чином: вача, закрите шайбою із дротяної сітки, дає мож- виконання внутрішньої обичайки з лійкоподіливість прошаркам речовини компенсувати збільбною перегородкою біля кришки, яка створює пошення свого об'єму в порівнянні з первинним рожнину з розміщеним у ній протипиловим фільтвнаслідок перебігу хімічних реакцій, що виключає ром, та сполученою з патрубком видиху і можливість підвищення опору диханню за рахунок центральною трубкою, дало можливість розташузбереження прохідних каналів поміж гранулами вати на одному торці патрона патрубки вдиху та речовини і забезпечує рівномірне відпрацьовуванвидиху і пусковий пристрій. Це дозволило забезня усіх прошарків речовини в патроні. печити компактну компоновку складових частин Сутність корисної моделі пояснюється кресдихального апарата, які зручно розташовуються леннями, де: 7 25907 8 на Фіг.1 показаний загальний вигляд ізолюва(Фіг.2). Співвісно з центральною трубкою 23, у вального дихального апарата з хімічно зв'язаним ріанті виконання патрона 2, може бути розташовакиснем (у стані застосування за призначенням); на додаткова багатогранна трубка 31 (Фіг.3 і Фіг.4), на Фіг.2 показаний регенеративний патрон (завиконана з дротяної сітки без з'єднання кінців «а» гальний вигляд); та «б» розгортки (Фіг.4). У іншому виконанні патна Фіг.3 показане місце А Фіг.2 (варіант викорона 2 теплорозподілювач може бути виконаний з нання); заглибленням по центру (Фіг.5), що закрите шайна Фіг.4 показаний перетин Б-Б Фіг.3; бою 32 із дротяної сітки, яка жорстко приєднана до на Фіг.5 показаний теплорозподілювач (варіадиска по контур у, наприклад, електрозваркою. нти виконання); Шайба 32 може бути виконана з гофром, який розна Фіг.6 показане місце В Фіг.5 (варіанти викоташований паралельно зовнішній кромці у бік занання); глиблення, або у протилежний бік. Обичайка 19 на Фіг.7 показаний регенеративний патрон може бути виконана з низкою внутрішніх гофрів, (варіант виконання); розташованих на рівні бортів теплорозподілювачів на Фіг.8 показане місце Г Фіг.7. 25. Бажано, щоб виступи обичайки 13 були розміІзолювальний дихальний апарат із хімічно щені на відстані Б≈0,5А, де А є відстань поміж зв'язаним киснем (Фіг.1) має футляр у вигляді коррозподілювачами 25 у спорядженому патроні 2 пуса 1 та кришки з еластичним герметизуючим (Фіг.7). Все це спрямоване на поліпшення експлуаущільненням і стяжних стрічок з елементами замка таційних характеристик патрона 2 і дихального на кінцях (не показані), які утримують корпус 1 і апарата в цілому. кришку в герметичному стані, тоді коли в футлярі Поміж внутрішньою поверхнею обичайки 19 та знаходиться дихальний апарат до застосування за поверхнею обводу лійкоподібної перегородки 22 є призначенням. боковий зазор, який містить герметизуюче ущільСам дихальний апарат має регенеративний нення 27 (Фіг.8) у вигляді шару з стужавілого рідкопатрон 2, розміщений у корпусі 1 на амортизатого натрієвого скла. Ущільнення 27 виключає прорах 3 і 4, гофровану тр убку 5 з тепловологообмінникнення видихуваного повітря у вди хуване із ником 6, загубником 7 та носовим затискачем 8, порожнини обичайки 19 у порожнину поміж нею та дихальний мішок 9 з клапаном надлишкового тиску корпусом 12 по площині рознімання обичайки 19 з 10. До корпуса 1 приєднаний плечовий ремінь 11. перегородкою 22, що гарантує тривалість номінаРегенеративний патрон 2 (Фіг.2) містить корльного часу захисної дії дихального апарата. пус 12 у вигляді обичайки 13 з кришкою 14 і пускоКількість теплорозподілювачів у патроні залевим пристроєм 15, патрубком вдиху 16 та патрубжить від маси речовини в ньому та від схеми руху ком видиху 17 на ній. Пусковий пристрій 15 має повітря у дихальному апараті: маятникової або пусковий брикет 18 і ампулу з ініціюючою рідиною колової. Кількість їх коливається від двох до восьта механізм руйнування ампули (не показані). У ми в залежності від приведених умов. Маса киснекорпусі 12 розміщена з зазором щодо його стінок вмісної речовини в патроні забезпечує потрібну внутрішня перфорована обичайка 19 з кришкою тривалість часу захисної дії дихального апарата, а 20, у який розташований протипиловий фільтр 21, схема руху повітря у ньому - комфортність умов лійкоподібна перегородка 22 та центральна пердихання людини, які характеризуються опором форована трубка 23, приєднана до перегородки вдиху та видиху і об'ємною часткою діоксида вуг22. В порожнині обичайки 19 розміщена гранульолецю у вдихуваному повітрі. вана кисневмісна речовина 24, а в масі речовини При загрозі отруєння внаслідок техногенної 24 - теплорозподілювачі 25. Внутрішня обичайка аварії людина включається у дихальний апарат, має рухому перегородку 26, яка взаємодіє з прудля чого надягає ремінь 11 на шию, бере у рот жинами стиску 27 на дні 28 патрона 2. загубник 7, а на носі розташовує затискач 8. Всі ці Обичайка 19 та трубка 23 виконані з дротяної дії вона виконує затамувавши дихання. Після цьоплетеної сітки з подовжніми зварними швами, або го приводить у дію пусковий пристрій 15 патрона 2. у іншому варіанті - з перфорованого листа з двоПри спрацьовуванні пускового пристрою 15 відбусторонньою гладкою поверхнею. вається розкладання брикету 18 з виділенням наОбичайка 13 корпуса 12 виконана з низкою грітого кисню, що містить водяні пари. Цей брикетвнутрішніх виступів 29 у середній частині, а на ний газ надходить у порожнину корпуса 12 вільному кінці, що розташований біля дна 28, вона патрона 2 та порожнину мішка 9 по патрубку 16, а виконана з внутрішнім гофром 30, до якого звартакож по трубці 23 через фільтр 21 і патрубок 17 у ним швом приєднана обичайка 19. Це дає можлипорожнину трубки 5 та в тепловологообмінник 6, а вість обичайці 19 зберігати свою форму при заподалі - у дихальні шляхи людини через загубник 7. вненні її речовиною 24. Патрон у поперечному Кількості кисню, який виділяє пусковий брикет 18, перетині може бути круглого, овального або іншодостатньо для того, щоб користувач апаратом міг го контуру. комфортно дихати в початковий період, тобто доЦентральна трубка 23 на одному кінці має ти, доки тепло та волога брикетного газу, а також фланець, що взаємодіє з відігнутими вусиками (не діоксид вуглецю та волога видихуваного повітря, показані) перегородки 22, а другий її кінець розтаякі потрапляють у патрон 2 через згубник 7, теплошований у гнізді перегородки 26 (Фіг.2). вологообмінник 6, трубк у 5 та патрубок 17, активіТеплорозподілювачі 25 виконані у вигляді дисзують хімічні реакції у прошарках речовини 24 поків з бортами по контуру та в центральному отворі, між теплорозподільниками 25 і поміж ними та якими кожен з них прилягає до внутрішньої поверперегородками 22 і 26. Хімічні реакції відновлення, хні обичайки 19, та зовнішньої поверхні трубки 23 що протікають у цих прошарках речовини 24, 9 25907 10 йдуть з виділенням тепла, внаслідок чого темпе32 на теплорозподільниках у варіантах виконання ратура в зоні реакцій сягає до (350-400)°С. Теплозгідно з Фіг.5 та Фіг.6. Компенсація збільшення розподільники 25 сприяють рівномірному розподіпервинного об'єму речовини може бути досягнута лу тепла по кожному із прошарків речовини 24 і також за рахунок деформації внутрішньої обичайвідводять тепло до стінок трубки 23, обичайки 19 ки з гофрами у варіанті виконання патрона згідно з та корпуса 12, обичайка 13 якого випромінює його Фіг.7. у навколишнє середовище. На Фіг.4 показана трубка 31 із шістьма граняЗвільнене від діоксида вуглецю внаслідок хіміми. Але вона може бути виконана з більшою кільчних реакцій повітря надходить у порожнину зазокістю граней, у тому числі з необмеженою їх кількірів поміж обичайкою 13 корпуса 12 і внутрішньою стю, тобто круглою. Збільшення кількості граней обичайкою 19, а з неї по патрубку 16 у порожнину на трубці 31 підвищує ефективність її дії. мішка 9. При наповненні мішка 9 зайве повітря При експлуатації дихальних апаратів на них виходить через клапан 10 у навколишнє середозовні діють вібраційні та ударні навантаження, вище. наприклад, при спуску або підйомі гірника в ша хтПри вдиху збагачене киснем повітря із мішка 9 ній кліті. Ці щоденні навантаження сприяють здріпо патрубку 16 через отвори обичайки 19 потрапбненню гранул речовини 24, що збільшує кількість ляє в речовину 24 і по зазорам поміж гранулами дрібних гранул (менше 2мм) і пилу та дозволяє їх надходить до центральної трубки 23, а потім по її більш щільну укладку поміж собою у порожнині отворам у порожнину трубки та перегородки 22 і внутрішньої обичайки 19. Зменшення об'єму речодалі через фільтр 21 та патрубок 17, гофровану вини 24 при здрібненні гранул компенсує рухома трубку 5, тепловологообмінник 6 по загубнику 7 в перегородка 26 під дією пружин 27. Вплив зовнішдихальні шляхи людини. ніх навантажень на речовину зменшують амортиПри видиху повітря до мішка 9 надходить у затори 3 і 4, виготовлені з гуми. зворотному напрямку. У дихальному апараті з маятниковою схемою Процес регенерації видихуваного повітря, що руху повітря при диханні краще використовувати містить діоксид вуглецю (СО2) та пари води (Н2О), регенеративний патрон, патрубок видиху 17 якого кисневмісною речовиною на основі надпередоксиз'єднаний з гофрованою трубкою 5, тепловлагооду калію (КО2) йде по трьом основним хімічним бмінником 6 та загубником 7, а мішок 9 з'єднаний з реакціям (із відомих тринадцяти): патрубком вдиху 16 (Фіг.1). Ди хальний апарат з 2КО2+СО2=К2СО 3+3/2О2+180кДж/моль; коловою схемою руху повітря при диханні краще 2КО2+2H2O=2КОН·Н 2О+3/2 O 2+39кДж/моль; працює тоді, коли до патрубка 17 приєднаний мі2КОН+СО2=К2СО3+H2 O+141кДж/моль. шок 9, а до патрубка 16 приєднана гофрована Ці хімічні реакції проходять не тільки з видітрубка 5 з тепловлагообмінником 6 та загубниленням великої кількості тепла, але і з збільшенком 7. ням об'єму первинної маси речовини в патроні У порівнянні з прототипом регенеративний па[Вольнов И.И. «Перекисные соединения щелочтрон такої конструкції з кращою кисневмісною реных металлов». Наука, М. 1980, стр.80]. Компенчовиною поліпшує експлуатаційні характеристики сація збільшення первинного об'єму речовини додихального апарата. Він використаний при модерсягається за рахунок переміщення перегородки 26 нізації шахтних ізолювальних саморятувальників у напрямку дна 28 при стиску пружин 27, дефорШСС-1У по ТУ 12.43.107-83 для поліпшення умов мації багатогранної трубки 31, деформації шайби дихання у них до норм сучасних вимог. 11 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 25907 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601