Груповий ізолюючий дихальний апарат з хімічно зв’язаним киснем

Групповой изолирующий дыхательный аппарат с химически связанным кислоро дом, содержащий корпус, лицевые части в виде загубников с носовыми зажимами, со общенные шлангами выдоха через клапа ны выдоха с коллекторами выдоха, регенеративный патрон, дыхательный ме шок, сообщенный с коллектором вдоха, связанным с лицевыми частями через шланги вдоха с клапанами входа, камеру с боковыми входами и центральным выхо дом с подвижным запорным элементом, прижатым к седлу выхода, а также пуско вые устройства и избыточный клапан, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что аппарат снабжен дополнительной камерой с гнездами под пусковые устройства, коллекторы выдоха сообщены с боковыми входами камеры, а ее центральный выход сообщен через до полнительную камеру с регенеративным патроном, подвижный запорный элемент выполнен в виде крышки, размещенной сверху камеры и соединенной с ее корпусом закрепленной по периметру крышки кольцевой мембраной, и соединен гибкой связью со штоком избыточного кпапаиа, установленного в центральном выходе камеры за седлом выхода и сообщающего этот выход с атмосферой, при этом на концах шлангов вдоха и выдоха со стороны загубника установлены дополнительные клапаны соответственно вдоха и выдоха. 2. Групповой изолирующий дыхатель ный аппарат с химически связанным кисло родом по п. 1, от л и ч а ю щи й с я тем, что гибкая связь выполнена в виде соединенных в цепь проволочной петли и петли из пол имерных волокон, причем проволочная пет ля закреплена на запорном элемента с возможностью поворота и имеет длину, пре вышающую расстояние между седлом выхо да и контактирующим с ним торцом подвижного элемента в крайнем верхнем положении последнего. 3. Групповой изолирующий дыхатель ный аппарат с химически связанным кисло родом по п. 1,2 . о т л и ч а ю щ и й с я тем, что загубники размещены в герметично ох ватывающих их эластичных обоймах, за крепленных на корпусе аппарата. 4. Групповой изолирующий дыхатель ный аппарат с химически связанным кисло родом по п. 1-3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что полости гнезд дополнительной камеры сообщены с ее полостью через дроссельные отверстия, обращенные к ее периферии. с > о 00 о 6681 Изобретение относится к средствам за- заключается в том, что он не во всех аварийщиты органов дыхания людей от вредных ных ситуациях обеспечивает требуемую эфвеществ, в частности, к изолирующим дыха- фективность защиты. Это является тельным аппаратам с химически связанным следствием непостоянства величины избыкислородом, применяемым в горнодобыва- 5 точного давления в" воздуховоднои системе ющих, газовой и нефтяной отраслях про- дыхательного аппарата, зависящего от велимышленности в аварийной-ситуации, чины усилия пружины при ее деформации связанной с образованием непригодной для вследствие перемещения мембраны при надыхания атмосферы. Заявляемый аппарат полнении камеры воздухом во время дыхаможет быть использован также в химиче- 10 тельного цикла. ской и других отраслях промышленности, где На основании изложенного следует, что требуется защита органов дыхания группы задачей, на решение которой направлено людей в неблагоприятных условиях при заявляемое изобретение, является повышеотсидке в ожидании помощи или при пере- ние защитной эффективности группового ключении в резервные дыхательные аппара- 15 изолирующего дыхательного аппарата хиты. мически связанным кислородом путем соИзвестен изолирующий дыхательный ап здания постоянного по величине парат [1] для защиты органов дыхания группы избыточного давления в его воздуховоднои людей от воздействия вредных газов шахтной системе в период всего дыхательного цикла. атмосферы при аварии. Аппарат содержит 20 Решение этой задачи достигается тем, что в корпус, регенеративный патрон с кислородсо известном дыхательном аппарате, содержадержащим веществом (надпероксид калия щем корпус, лицевые части в виде загубников КОг), сообщающийся с дыхательным мешком с носовыми зажимами, сообщенные шлангапосредством коллекторов выдоха и вдоха че ми выдоха через клапаны выдоха с коллекторез клапаны и дыхательные шланги с лицевы- 25 рами выдоха, регенеративный патрон, ми частями в виде загубников с носовыми дыхательный мешок, сообщенный с коллектозажимами, избыточный клапан, пусковое уст ром вдоха, связанным с лицевыми частями ройство, камеру между регенеративным пат через шланги вдоха с клапанами вдоха, камеру роном и дыхательным мешком, выполненную С боковыми входами и центральным выходом с боковым входом и центральным выходом, 30 с подвижным запорным элементом, причем стенка камеры, противоположная прижатым к седлу выхода, а также пусковые центральному выходу, выполнена в виде мем устройства и избыточный клапан, согласно браны, прижатой к седлу посредством пру изобретению аппарат снабжен дополнижины растяжения, размещенной и тельной камерой с гнездами под пусковые закрепленной в центральном выходе. 35 устройства, коллекторы выдоха сообщены с Защитная эффективность дыхательного боковыми входами камеры, а ее центральаппарата, т.е. надежность изоляции органов ный выход Сообщен через дополнительную дыхания от вредных веществ окружающего камеру с регенеративным патроном. Повоздуха, определяется величиной и стабильдвижный запорный элемент выполнен в виде ностью избыточного давления в его воздуш- 40 крышки, размещенной сверху камеры и ной системе. Величина давления в соединенной с ее корпусом закрепленной воздуховоднои системе аппарата изменяется в по периметру крышки кольцевой мембразависимости о ряда внешних непредсказуемых ной, и соединен гибкой связью со штоком факторов: количества включающихся в аппарат избыточного клапана, установленного в ценлюдей, жизненной емкости легких 45 каждого тральном выходе камеры за седлом выхода и из них, синхронности и синфазности спирограмм сообщающего этот выход с атмосферой, дыхания включившихся людей. Не исключено, при этом на концах шлангов вдоха и выдоха что при неблагоприятном сочетании указанных со стороны загубника установлены дополнифакторов в тот момент, когда в лицевой части на тельные клапаны соответственно вдоха и фазе вдоха создается ва- 50 куумметрическое выдоха. Гибкая связь выполнена в виде соедавление, через неплотности происходит подсос диненных в цепь проволочной петли и петли окружающего воздуха в дыхательные пути из полимерных волокон, причем проволоччеловека и в воздушную систему аппарата, а ная петля закреплена на запорном элементе особенно тогда, когда кто-либо из с возможностью поворота и имеет длину, включившихся людей ослабил 55 контроль за превышающую расстояние между седлом качеством герметизации загубника по полосе выхода и контактирующим с ним торцом пообтюрации или за правильным положением движного элемента в крайнем верхнем поносового зажима. ложении последнего; загубники размещены Недостаток известного дыхательного в герметично охватывающих их эластичных аппарата, выбранного в качестве прототипа, обоймах, закрепленных на корпусе аппара 6681 та, а полости гнезд дополнительной камеры сообщены с ее полостью через дроссельные отверстия, обращенные к ее периферии. Такое выполнение группового изолирую щего дыхательного аппарата обеспечивает 5 повышение его защитной эффективности за счет того, что в его воздуховодной системе создано постоянное по величине избыточное давление в период всего дыхательного цикла независимо от количества людей, пользую- 10 щихся аппаратом. Постоянство величины дав ления воздуха в системе объясняется тем, что она является частным от деления двух посто янных величин: силы гравитации подвижной крышки на ее площадь. 15 Кроме того, повышение защитной эффективности и дыхательного аппарата достигается за счет того, что установка на концах шлангов вдоха и выдоха со стороны загубника дополнитель- 20 ных клапанов вдоха и выдоха исключает проникание вредных веществ окружающего воздуха внутрь шлангов в период времени между извлечением загубника из обоймы и размещением его во рту включающегося че- 25 ловека; размещение загубников в герметично охватывающих их обоймах исключает проникновение путем диффузии вредных веществ окружающего воздуха внутрь 30 неиспользованных лицевых частей; он снабжен дополнительной камерой, в гнездах которой размещены пусковые устройства, одно из которых является запасным. При затруднении дыхания группы 35 людей в начальный (пусковой) период вследствие недостатка кислорода рабочие могут привести в действие запасное устройство, которое выделяет 7-8л кислорода и тем самым обеспечивает избыточное давление га- 40 зовоздушной смеси в воздушной системе аппарата; выполнение гибкой связи между крышкой и штоком избыточного клапана в виде соединенных в цепь проволочной петли и 45 петли из полимерных волокон с указанными выше размещением ее в камере и соотношением размеров обеспечивает безотказное стравливание в атмосферу избытка выдыхаемого воздуха без его регенерации, т.е. 50 обеспечивает экономичное расходование запаса химически связанного кислорода в веществе патрона. Это увеличивает фактическое время защитного действия аппарата, т.е. повышает его защитную эффективность 55 при использовании по назначению. Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены: на фиг.1 - принципиальная схема дыхательного аппарата; G на фиг.2 - камера с подвижной стенкой, продольный разрез; на фиг.З - разрез А-А фиг.2; на фиг.4 - дополнительная камера с пусковыми устройствами, продольный разрез; на фиг.5 - разрез Б-Б фиг.4; на фиг.б - обойма лицевой части, продольный разрез; на фиг.7 - лицевая часть дыхательного аппарата, продольный разрез. Групповой дыхательный аппарат (фиг.1) содержит корпус 1, в котором размещены резервные изолирующие самоспасатели 2, регенеративный патрон 3 с кислородсодержащим веществом (надпероксид калия КОг), камеру 4 с пусковыми устройствами 5, дыхательный мешок 6, коллекторы вдоха 7, коллекторы выдоха 8, камеру 9. К коллекторам 8 присоединены шланги 10 выдоха, а к кол лекторам 7 - шланги 11 вдоха. Шланги 10 и 11 сообщаются с лицевыми частями, каждая из которых выполнена в виде загубника 12 и носового зажима 13. Загубники 12 лицевых частей до начала использования размещены в герметично охватывающих их эластичных обоймах 14, закрепленных на корпусе 1. Камера 9 (фиг.2) содержит подвижный запорный элемент в виде крышки 15, неподвижную стенку 16 корпуса, имеющую боковые входы 17 для присоединения коллекторов выдоха 8 и центральный выход 18, снабженный седлом выхода 19. Крышка 15 соединена со стенкой 16 корпуса камеры 9 кольцевой эластичной мембраной 20, гер метично прикрепленной к ним. Крышка 15 прижата к седлу 19 центрального выхода 18 силой гравитации. В центральном выходе 18 размещен и закреплен избыточный клапан 21, подпружиненный шток 22 (фиг.З) которого соединен гибкой связью 24 и крышкой 15. Гибкая связь 24 выполнена в виде соединен ных в цепь проволочной петли 25 и петли 26 из полимерного волокна (капроновой нити), при этом петля 26 присоединена к штоку 22 клапана 21. Петля 25 закреплена на крышке 15 с возможностью поворота и имеет длину, превышающую расстояние между седлом 19 и контактирующим с ним торцом крышки 15 в крайнем верхнем положении последней. Это исключает попадание петли 26 в зазор между седлом 19 и крышкой 15 при ее подъ еме в процессе работы дыхательного аппа рата. Камере 4 (фиг.4) содержит гнезда 28, в которых смонтированы пусковые устройства 5 В каждом пусковом устройстве имеются пусковые брикеты 29 из гигроскопичного кислородсодержащего вещества и пусковой механизм 30 в виде ампулы с инициирующей 6681 жидкостью (серной кислотой) и устройством для разрушения ампулы (не показаны), например, в виде устройства по авторскому свидетельству СССР N? 1109178, А 62 В 21/00, А 62 В 7/08, 1984. Полость каждого гнезда 28 сообщается с полостью камеры 4 через дроссельное отверстие 31, обращенное к периферии камеры 4. Камера 4 (фиг.5) снабжена патрубками 32 и 33, к одному из которых присоединяется камера 9, а к другому- регенеративный патрон 3. Форма камеры 4 и размещение на ней патрубков 32 и 33, а также отверстий 31 в гнездах 28 выбраны так, чтобы поток влажного выдыхаемого воздуха не проникал в гнезда 28 с брикетами 29. Это предотвращает самопроизвольное разложение пускового брикета под влиянием влаги воздуха того пускового устройства, которое не было использовано для генерирования кислорода в начальный (пусковой) период при включении в аппарат группу людей. Диаметр (01,2-1,6 мм) дроссельного отверстия 31 должен быть, с одной стороны, достаточно большим, чтобы 7-8 л кислорода, выделившегося из пускового брикета 29 при срабатывании механизма 30, вышли за 4060 сек из полости гнезда 28 в полость камеры 4 и заполнили воздуховодную систему дыхательного аппарата, а, с другой стороны, достаточно малым для того, чтобы в положении гнезда 28 поддерживать избыточное давление кислорода, выделенного пусковым брикетом самопроизвольно при поглощении влаги, проникшей к брикету 29 путем диффузии. Наличие избыточного давления / кислорода в полости гнезда 28 предотвращает диффузию новых порций влаги из выдыхаемого воздуха при работе аппарата. Эластичная обойма 14 (фиг.6) закреплена на корпусе 1 с обеспечением герметичности ее полости при наличии внутри загубника 12 лицевой части. Обойма 14 охватывает загубник настолько плотно, что вредные вещества из окружающей атмосферы не могут проникнуть в канал загубника 13 даже при повышении давления в горной выработке при взрыве угольной пыли или метана. Коллекторы выдоха 8 и коллекторы вдоха 7 (фиг.7) снабжены патрубками, в которых установлены клапаны выдоха 34 и клапаны вдоха 35. В патрубках каждой лицевой части в зоне загубников 12 размещены дополнительные клапаны выдоха 36 и клапаны вдоха 37. Патрубки коллекторов 7 и 8 соединены с патрубками лицевых частей посредством шлангов выдоха 10 и шлангов вдоха 11. В каждом из шлангов клапаны установлены последовательно, т.е. обеспечивают поток воздуха в одном направлении. 8 Работает изолирующий дыхательный аппарат для одновременного использования группой людей следующим образом. При угрозе отравления рабочие откры-5 вают корпус 1 извлекают загубники 12 из обоймы 14 и берут их в рот, устанавливают носовые зажимы 13. После этого один из них приводит к действие пусковой механизм 30 одного из пусковых устройств 5. В резулъта-10 те этого ампула с инициирующей жидкостью разрушается Под воздействием жидкости пусковой брикет 29 разлагается, выделяя брикетный газ, содержащий кислород и пары воды. Газ заполняет полости составных 15 элементов дыхательного аппарата: патрона 3, мешка 6, коллекторов 7 и шлангов вдоха 11. При вдохе кислород через загубник 12 поступает в органы дыхания человека. При выходе воздух по загубнику 12, шлангу вы-20 доха 10 поступает в коллектор 8, а из него в камеру 9. В том случае, если подвижная крышка 15 камеры контактирует с седлом 19, в замкнутой полости камеры 9 создается избыточное давление выдохнутого людьми 25 воздуха, достаточное для преодоления силы гравитации крышки 15, которая, приподнимаясь, пропускает выдыхаемый воздух через центральный выход 18 в камеру 4 и далее регенеративный патрон 3. В патроне 30 3 под влиянием влаги и диоксида углерода выдыхаемого воздуха начинаются химические реакции, в результате которых поглощается диоксид углерода и выделяется кислород. Обогащенная кислородом воз-35 душная смесь из патрона 3 поступает в дыхательный мешок 6, а затем - коллекторы 7 и далее по шлангу вдоха 11 - в дыхательные пути человека. Количество влаги и диоксида углерода, 40 участвующих в химических реакциях в регенеративном патроне 3, определяется количеством выдыхаемого воздуха, поступающего из камеры 4 в патрон 3. Регулируя количество поступающего в патрон 45 воздуха, можно увеличить сорбционную емкость кислородсодержащего вещества патрона 3 по диоксиду углерода и уменьшить избыточное давление кислорода. Регулирование поступающего в патрон воздуха осу-50 ществляется при перемещении подвижной крышки 15 камеры 9. Чем выше приподнялась крышка 15 над седлом 19 камеры 9, тем более количество выдыхаемого воздуха поступает в патрон 3, а следовательно, тем 55 больше кислорода генерирует вещество патрона 3. Избыток выдыхаемого воздуха через клапан 21 стравливается в атмосферу. В воздушной системе дыхательного аппарата постоянно поддерживается избыточное 6681 давление газовоздушной смеси в пределах 5-20 мм вод.ст. независимо от количества включенных людей в течение всего дыхательного цикла. При появлении возможности выхода из загазированной атмосферы люди могут воепользоваться резервными самоспасателями 2, имеющимися в корпусе 1 дыхательного аппарата. Изолирующий дыхательный аппарат с 10 химически связанным кислородом отличается повышенной защитной эффективностью, малыми габаритными размерами и массой, 10 что позволяет разместить его в любых выработках шахт, в том числе и тупиковых. То обстоятельство, что при использовании аппарата по назначению в аварийной ситуации физические условия дыхания группы людей приближены к естественным условиям дыхания, а подсос вредных веществ из окружающего воздуха в лицевую часть аппарата исключен, оказывает положительное эмоциональное воздействие на людей и позволяет им находиться значительно большее время включенными в аппарат без риска отравления. юн 6681 т 27 Z5 t/ т/ A-A 5'диф ££ 1 rh g-g ££ 7 m V її 1999 6681 yfi^^ Упорядник Г. Босняцький Замовлення 639 Фиг.7 Техред М.Моргентал Коректор М. Петрова Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, Київ-53. Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород. вул.Гагаріна, 101