Респіратор ізолюючий регенеративний

Реферат: Респіратор ізолюючий регенеративний, містить ранець із засобами його носіння, систему подачі повітря, що включає засоби підключення респіратора до органів дихання користувача, послідовно з'єднані шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон, дихальний мішок, холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху, які утворюють замкнутий контур дихання, і систему подачі кисню, що включає балон стиснутого кисню і блок розподілу кисню, вхід якого з'єднаний з балоном стиснутого кисню, а вихід - з порожниною дихального мішка, а також засоби контролю тиску в системі подачі кисню. Засоби контролю тиску в системі подачі кисню включають звуковий сигналізатор у вигляді газоструменевого свистка, встановленого в дихальному мішку і з'єднаного з балоном стиснутого кисню через автоматичний клапан, виконаний з можливістю його відкривання при зниженні тиску в балоні нижче заданого рівня, і звуковий сигналізатор у вигляді голосової язичкової планки, виконаної на запірному елементі автоматичного клапана, встановленого в контурі дихання, з'єднаного з блоком розподілу кисню і виконаного з можливістю перекриття контуру дихання при відсутності або зниженні тиску в блоці розподілу кисню до заданого рівня. UA 98672 U (12) UA 98672 U UA 98672 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів індивідуального захисту органів дихання людини в непридатній для дихання атмосфері, зокрема, до ізолюючих респіраторів із стиснутим киснем, може бути використана в гірничодобувній промисловості при проведенні рятувальних робіт при техногенних аваріях і в інших галузях промисловості при надзвичайних ситуаціях, коли необхідний захист органів дихання від шкідливих речовин або при недостачі кисню в навколишній атмосфері. Відомий ізолюючий регенеративний респіратор Р-12 [.php?id=129?4]. Респіратор містить ранець із засобами його носіння у вигляді двох плечових ременів з еластичними подушками, лицьову частину у вигляді загубника з мундштучною коробкою, гофровані дихальні шланги з клапанами вдиху і видиху, що з'єднують мундштучну коробку з ранцем. Ранець, який служить для розміщення основних вузлів і частин респіратора і оберігання їх від механічних пошкоджень, виконаний у вигляді порожнистого корпусу з амортизаторами, прилеглими до спини користувача, і кришки, що перекриває порожнину корпусу. У ранці розміщені регенеративний патрон з сорбентом діоксиду вуглецю, дихальний мішок, холодильник і система подачі кисню. Послідовно з'єднані мундштучна коробка, шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон, дихальний мішок, холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху утворюють систему подачі повітря (контур дихання). Система подачі кисню, включає балон стиснутого кисню із запірним вентилем, редуктор тиску, мембранний легеневий автомат, запобіжний клапан, пристрій постійної подачі кисню з дозуючим отвором, клапан аварійної подачі кисню (байпас). Редуктор тиску, легеневий автомат, запобіжний клапан, пристрій постійної подачі кисню, клапан аварійної подачі кисню виконані у вигляді моноблока, об'єднуючого зазначені вузли. Респіратор містить засоби контролю тиску в системі подачі кисню, а саме в балоні стиснутого кисню, у вигляді манометра, сполученого з балоном стиснутого кисню через капілярну трубку. Повітря, що видихається, проходить через загубник, мундштучну коробку, шланг видиху з клапаном видиху, надходить в регенеративний патрон, в якому очищається від вуглекислого газу, і потім потрапляє в дихальний мішок, де збагачується киснем, що безперервно надходить в дихальний мішок з балона. При вдиху повітря, збагачене киснем, з дихального мішка, через холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху, мундштучну коробку і загубник потрапляє в легені людини. Таким чином, рух повітря здійснюється по замкнутому контуру і завжди в одному і тому ж напрямі. Аналогічну конструкцію має респіратор Р-30, конструктивні особливості якого дозволяють зменшити вагу респіратора, підвищити ефективність холодильника, забезпечити захист очей і обличчя користувача. Засоби контролю тиску в системі подачі кисню такі ж, як і в респіраторі Р12 - контроль тиску в балоні стиснутого кисню за допомогою манометра, з'єднаного з балоном стиснутого кисню. Загальними ознаками аналога і рішення, що заявляється, є: респіратор ізолюючий регенеративний, який містить ранець із засобами його носіння, систему подачі повітря, яка включає засоби підключення респіратора до органів дихання користувача, послідовно з'єднані шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон, дихальний мішок, холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху, що утворюють замкнутий контур дихання, і систему подачі кисню, яка включає балон стиснутого кисню і блок розподілу кисню, вхід якого з'єднаний з балоном стиснутого кисню, а вихід - з порожниною дихального мішка, а також засоби контролю тиску в системі подачі кисню. Необхідність періодичного візуального спостереження за показаннями кисневого манометра в умовах аварійно-рятівних робіт, що часто виконуються в екстремальних умовах, не гарантує своєчасний контроль і попередження користування респіратором в нестандартному режимі його роботи з суб'єктивних причин користувача. Крім того, контроль обмежений тільки спостереженням за тиском в балоні стиснутого кисню. Все зазначене знижує безпеку користування респіратором. Як прототип вибраний ізолюючий регенеративний респіратор, що відомий за патентом Російської Федерації на корисну модель № 109974, МПК А62В 7/02, дата подання заявки 23.12.2010. Ізолюючий регенеративний респіратор містить: - ранець із засобами його носіння, який виконаний у вигляді жорсткої оболонки з щитком; - систему подачі повітря, яка включає лицьову частину, сполучну коробку, що забезпечує можливість швидкого приєднання лицьової частини як у вигляді панорамної маски, так і 1 UA 98672 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мундштучного пристрою, послідовно з'єднані шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон з хімічним поглиначем діоксиду вуглецю, дихальний мішок, холодильник з охолоджуючим елементом (брикетом водяного льоду), шланг вдиху з клапаном вдиху, що утворюють замкнутий контур дихання, в якому рух повітря здійснюється по замкнутому контуру і завжди в одному і тому ж напрямі; - систему подачі кисню, яка містить балон стиснутого кисню і блок розподілу кисню, що включає перекривний вентиль, редуктор тиску, запобіжний клапан, легеневий автомат, пристрій постійної подачі кисню і клапан аварійної подачі кисню (байпас); - засоби контролю тиску в системі подачі кисню, що виконані у вигляді кисневого манометра, з'єднаного з балоном стиснутого кисню через капілярну трубку. Респіратор працює таким чином. У робочому стані респіратор розташовується на спині людини. Основні складові частини респіратора (за винятком гофрованих шлангів, лицьової частини, розподільної коробки і кисневого манометра) розташовані в жорсткому ранці і закриті щитком. Повітря, що видихається людиною, насичене діоксидом вуглецю, через лицьову частину, сполучну коробку, шланг видиху, клапан видиху надходить в, регенеративний патрон, в якому відбувається поглинання діоксиду вуглецю хімічним поглиначем, повітря очищається від діоксиду вуглецю нагрівається, зволожується і, далі, надходить в дихальний мішок. У дихальному мішку повітря збагачується киснем, що надходить в дихальний мішок з балона стиснутого кисню через блок розподілу кисню, який реалізує автоматичне забезпечення дихання людини киснем при виконанні рятувальних робіт з різними енерговитратами, а також запобігає зниженню концентрації кисню нижче за допустимий рівень шляхом комбінованої подачі кисню в систему подачі повітря: через пристрій постійної подачі кисню і легеневий автомат, також в дихальний мішок проводиться подача кисню в обхід редуктора через клапан аварійної подачі кисню (байпас), який відкривається при натисненні відповідної кнопки. При вдиху повітря з дихального мішка через холодильник, клапан вдиху, шланг вдиху, сполучну коробку і лицьову частину надходить в легені людини. Повітря при протіканні через холодильник охолоджується за рахунок теплопередачі в навколишнє середовище через стінки холодильника, а також за допомогою охолоджуючого елемента (брикет водяного льоду), що забезпечує ефективне охолоджування повітря, що вдихається. Рух повітря при диханні людини завдяки клапанам вдиху і видиху відбувається завжди в одному і тому ж напрямі по замкнутому кругу. При видиху відкривається клапан видиху, при вдиху - клапан видиху. Користувач періодично спостерігає показання кисневого манометра, контролюючи тиск кисню в балоні стиснутого кисню, не допускаючи використання респіратора в небезпечному режимі, коли вміст кисню в балоні стає менше встановленого рівня. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є: респіратор ізолюючий регенеративний, який містить ранець із засобами його носіння, систему подачі повітря, яка включає засоби підключення респіратора до органів дихання користувача, послідовно з'єднані шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон, дихальний мішок, холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху, що утворюють замкнутий контур дихання, і систему подачі кисню, яка включає балон стиснутого кисню і блок розподілу кисню, вхід якого з'єднаний з балоном стиснутого кисню, а вихід з порожниною дихального мішка, а також засоби контролю тиску в системі подачі кисню. Засоби контролю тиску в системі подачі кисню, виконані у вигляді кисневого манометра, з'єднаного з балоном стиснутого кисню, не забезпечують безпеку користування респіратором в умовах аварійно-рятівних робіт з наступних причин: - необхідність періодичного візуального спостереження за показаннями кисневого манометра в умовах аварійно-рятівних робіт, що часто виконуються в екстремальних умовах, не гарантує своєчасний контроль і попередження користування респіратором в нестандартному режимі його роботи з суб'єктивних причин користувача; - відсутність контролю і попередження нестандартних режимів тиску в блоці розподілу кисню, наприклад, при невідкритому (випадково закритому) запірному вентилі балона стиснутого кисню. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення респіратора ізолюючого регенеративного, конструктивні особливості якого дозволяють підвищити безпеку користування респіратором за рахунок автоматичної звукової сигналізації про критичний тиск в балоні стиснутого кисню і в блоці розподілу кисню незалежно від суб'єктивних чинників користувача. Поставлена задача вирішується тим, що в респіраторі ізолюючому регенеративному, який містить ранець із засобами його носіння, систему подачі повітря, яка включає засоби 2 UA 98672 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 підключення респіратора до органів дихання користувача і послідовно з'єднані шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон, дихальний мішок, холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху, що утворюють замкнутий контур дихання, і систему подачі кисню, яка включає балон стиснутого кисню і блок розподілу кисню, вхід якого з'єднаний з балоном стиснутого кисню, а вихід з порожниною дихального мішка, а також засоби контролю тиску в системі подачі кисню, відповідно до корисної моделі засоби контролю тиску в системі подачі кисню включають звуковий сигналізатор у вигляді газоструменевого свистка, встановленого в дихальному мішку і з'єднаного з балоном стиснутого кисню через автоматичний клапан, виконаний з можливістю його відкривання при зниженні тиску в балоні нижче заданого рівня, і звуковий сигналізатор у вигляді голосової язичкової планки, виконаної на запірному елементі автоматичного клапана, встановленого в контурі дихання, з'єднаного з блоком розподілу кисню і виконаного з можливістю перекриття контуру дихання при відсутності або зниженні тиску в блоці розподілу кисню до заданого рівня. Зазначені ознаки корисної моделі є необхідними і достатніми для вирішення поставленої задачі, тобто є істотними ознаками корисної моделі. Облаштування респіратора ізолюючого регенеративного засобами автоматичного звукового сповіщення користувача про нестандартний (критичний) стан системи подачі кисню (газоструминний свисток, що оповіщає про зниження тиску в балоні стиснутого кисню нижче встановленого рівня, голосова язичкова планка, що оповіщає про відсутність тиску або зниження тиску в блоці розподілу кисню нижче встановленого рівня) дозволяє автоматично, незалежно від суб'єктивних чинників, оповіщати користувача про нестандартний стан системи подачі кисню для вживання відповідних заходів, що забезпечують безпеку користувача. Різний характер звучання газоструминного свистка і голосової язичкової планки дозволяє користувачу визначати, в якому з вузлів системи подачі кисню виникла нестандартна ситуація для виконання дій, передбачених для конкретної нестандартної ситуації. Крім того, при спрацьовуванні звукового сигналу тиску в блоці розподілу кисню опір диханню збільшується (при перекритому контурі дихання, коли потік повітря проходить через голосову язичкову планку, опір потоку повітря збільшується), що служить додатковим сигналом користувачу про нестандартну ситуацію в блоці розподілу кисню. Все, зазначене вище, дозволяє підвищити безпеку користування респіратором в екстремальних умовах виконання аварійно-рятівних робіт. Принципово, автоматичний клапан звукового сигналізатора тиску в блоці розподілу кисню може бути встановлений на будь-якій ділянці контуру дихання. Доцільно вказаний клапан встановити на ділянці між дихальним мішком і холодильником. Вказане розташування клапана (у контурі дихання на ділянці вдиху) виконане з урахуванням фізіології дихання людини - потік вдиху забезпечується м'язовим зусиллям грудної клітки і є більш потужним, ніж потік видиху, який забезпечується спаданням грудної клітки або дією діафрагми. При цьому забезпечується достатня чутність звукового сигналу користувачем. Нижче наводиться опис респіратора ізолюючого регенеративного, що заявляється, і його роботи з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг. 1 - Респіратор ізолюючий регенеративний, схема респіратора. Фіг. 2 - Респіратор ізолюючий регенеративний, схема блока розподілу кисню. Фіг. 3 - Респіратор ізолюючий регенеративний, звуковий сигналізатор тиску в балоні стиснутого кисню. Фіг. 4 - Респіратор ізолюючий регенеративний, звуковий сигналізатор тиску в блоці розподілу кисню. Респіратор ізолюючий регенеративний містить ранець 1 із засобами його носіння 2, систему подачі повітря, яка включає засоби підключення респіратора до органів дихання користувача, виконані у вигляді ізолюючої маски 3 і сполучної коробки 4, послідовно з'єднані шланг видиху 5 з клапаном видиху 6, регенеративний патрон 7, дихальний мішок 8, холодильник 9, шланг вдиху 10 з клапаном вдиху 11, що утворюють замкнутий контур дихання, систему подачі кисню, яка включає балон стиснутого кисню 12 і блок розподілу кисню 13, вхід 14 якого з'єднаний з балоном стиснутого кисню 12, а вихід 15 - з порожниною дихального мішка 8, а також засоби контролю тиску в системі подачі кисню. Регенеративний патрон 7 заповнений хімічним вапняним поглиначем діоксиду вуглецю (ХПИ). Холодильник 9 виконаний з охолоджуючим елементом (брикет водяного льоду). Блок розподілу кисню 13 включає перекриваючий вентиль 16, редуктор тиску 17, запобіжний клапан 18, пристрій постійної подачі кисню 19, легеневий автомат 20 і клапан аварійної подачі кисню (байпас) 21. 3 UA 98672 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Засоби контролю тиску в системі подачі кисню включають кисневий манометр 22, звуковий сигналізатор 23 тиску в балоні стиснутого кисню 12 і звуковий сигналізатор 24 тиску в блоці розподілу кисню 13. Кисневий манометр 22 з'єднаний з балоном стиснутого кисню 12 через капілярну трубку 25. Звуковий сигналізатор 23 тиск в балоні стиснутого кисню 12 виконаний у вигляді газоструминного свистка 26, встановленого в дихальному мішку 8 і з'єднаного з балоном стиснутого кисню 12 через автоматичний клапан 27, виконаний з можливістю його відкривання при зниженні тиску в балоні 12 до заданого рівня. Звуковий сигналізатор 24 тиску в блоці розподілу кисню 13 виконаний у вигляді голосової язичкової планки 28 на запірному елементі 29 автоматичного клапана 30, встановленого в контурі дихання, з'єднаного з блоком розподілу кисню 13 і виконаного з можливістю перекриття контуру дихання при зниженні тиску в блоці розподілу кисню 13 до заданого рівня. Автоматичний клапан 30 встановлений між дихальним мішком 8 і холодильником 9. Респіратор працює таким чином. У робочому стані ранець 1 респіратора розташовується на спині людини-користувача. Основні складові частини респіратора (за винятком ізолюючої маски 3, сполучної коробки 4, шлангів видиху 5 і вдиху 10, кисневого манометра 22) розташовані в ранці 1. Повітря, що видихається людиною, насичене діоксидом вуглецю, через ізолюючу маску 3, сполучну коробку 4, шланг видиху 5, клапан видиху 6 надходить в регенеративний патрон 7, в якому відбувається поглинання діоксиду вуглецю хімічним поглиначем, повітря очищається від діоксиду вуглецю, нагрівається, зволожується і, далі, надходить в дихальний мішок 8. У дихальному мішку 8 повітря збагачується киснем, який надходить в дихальний мішок 8 з балона стиснутого кисню 12 через блок розподілу кисню 13. Блок розподілу кисню 13 реалізує автоматичне забезпечення дихання людини киснем при виконанні рятувальних робіт з різними енерговитратами, а також запобігає зниженню концентрації кисню нижче за допустимий рівень шляхом комбінованої подачі кисню в систему подачі повітря: через пристрій постійної подачі кисню 19 і легеневий автомат 20, також в дихальний мішок проводиться подача кисню в обхід редуктора 17 через клапан 21 аварійної подачі кисню (байпас), який відкривається при натисненні відповідної кнопки. При вдиху повітря з дихального мішка 8 через холодильник 9, клапан вдиху 11, шланг вдиху 10, сполучну коробку 4, ізолюючу маску 3 надходить в легені людини. Повітря, проходячи через холодильник 9, охолоджується за рахунок теплопередачі в навколишнє середовище через стінки холодильника 9, а також за допомогою охолоджуючого елемента (брикет водяного льоду), що забезпечує ефективне охолоджування повітря, що вдихається. Рух повітря при диханні людини завдяки клапанам вдиху 11 і видиху 6 протікає завжди в одному і тому ж напрямі по замкнутому кругу. При видиху відкривається клапан видиху 6 при закритому клапані вдиху 11, при вдиху відкривається клапан вдиху 11, клапан видиху 6 закритий. У стандартному (нормальному) режимі роботи респіратора кисень з балона стиснутого кисню 12 через пристрій постійної подачі кисню 19 блока розподілу кисню 13 надходить в дихальний мішок 8, збагачуючи дихальну суміш киснем. Залежно від енерговитрат користувача легеневий автомат 20 коректує подачу кисню в дихальний мішок 8. Цей процес відбувається в автоматичному режимі без участі користувача. Користувач має можливість контролювати вміст кисню в балоні стиснутого кисню 12, спостерігаючи за показаннями кисневого манометра 22. При переході респіратора в нестандартний режим роботи (зниження тиску в балоні стиснутого кисню 12 або в блоці розподілу кисню 13 нижче заздалегідь встановлених рівнів тиску) спрацьовує звукова сигналізація, попереджуюча користувача про необхідність виконання передбачених дій, які забезпечують безпеку користувача. При зниженні тиску в балоні стиснутого кисню 12 нижче заданого рівня спрацьовує звуковий сигналізатор 23 тиску в балоні стиснутого кисню 12. Автоматичний клапан 27 відкривається. Потік кисню з балона стиснутого кисню 12 проходить через газоструминний свисток 26 в дихальний мішок 8. Газоструминний свисток 26 видає звуковий сигнал, попереджуючий користувача про зниження тиску в балоні стиснутого кисню 12 нижче встановленого рівня і необхідності виконання дій, передбачених для такого випадку. При відсутності тиску або зниженні тиску в блоці розподілу кисню 13 нижче заданого рівня спрацьовує звуковий сигналізатор 24. Контур дихання перекривається запірним елементом 29 автоматичного клапана 30. Потік дихальної суміші протікає через голосову язичкову планку 28, що встановлена на запірному елементі 29. При цьому голосова язичкова планка 28 генерує попереджувальний звуковий сигнал, опір диханню збільшується. Звуковий сигнал голосової 4 UA 98672 U язичкової планки 28 і підвищення опору диханню попереджають споживача про нестандартний тиск в блоці розподілу кисню 13 і необхідність виконання дій, передбачених для такого випадку. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Респіратор ізолюючий регенеративний, який містить ранець із засобами його носіння, систему подачі повітря, що включає засоби підключення респіратора до органів дихання користувача, послідовно з'єднані шланг видиху з клапаном видиху, регенеративний патрон, дихальний мішок, холодильник, шланг вдиху з клапаном вдиху, які утворюють замкнутий контур дихання, і систему подачі кисню, що включає балон стиснутого кисню і блок розподілу кисню, вхід якого з'єднаний з балоном стиснутого кисню, а вихід - з порожниною дихального мішка, а також засоби контролю тиску в системі подачі кисню, який відрізняється тим, що засоби контролю тиску в системі подачі кисню включають звуковий сигналізатор у вигляді газоструменевого свистка, встановленого в дихальному мішку і з'єднаного з балоном стиснутого кисню через автоматичний клапан, виконаний з можливістю його відкривання при зниженні тиску в балоні нижче заданого рівня, і звуковий сигналізатор у вигляді голосової язичкової планки, виконаної на запірному елементі автоматичного клапана, встановленого в контурі дихання, з'єднаного з блоком розподілу кисню і виконаного з можливістю перекриття контуру дихання при відсутності або зниженні тиску в блоці розподілу кисню до заданого рівня. 5 UA 98672 U 6 UA 98672 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7