дыхательный аппарат для очистки газовой среды в гермообъекте

Формула изобретения

1. Дыхательный аппарат для очистки газовой среды в гермообъекте, содержащий лицевую часть и поглотительный патрон с поглотителем двуокиси углерода, которые соединены между собой шлангом, клапан вдоха и клапан выдоха, отличающийся тем, что поглотительный патрон выполнен с поглотителем на основе гидроксида лития в виде дырчатых блоков, клапан вдоха размещен непосредственно в лицевой части или в шланге, клапан выдоха установлен в шланге между клапаном вдоха и поглотительным патроном с образованием свободного объема между лицевой частью и клапаном выдоха, составляющим 100÷300 см³, а в нижней части поглотительного патрона на выходе в гермообъект установлен патрубок выдоха.

2. Дыхательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что патрубок выдоха снабжен съемной заглушкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области защиты органов дыхания и может быть использовано для повышения эффективности очистки газовой среды в обитаемом гермообъекте.

Из уровня техники дыхательный аппарат для очистки газовой среды в гермообъекте, содержащий лицевую часть и поглотительный патрон с поглотителем двуокиси углерода, которые соединены между собой непосредственно или шлангом, клапан вдоха и клапан выдоха (ЕР 0171551 A3, А62В 18/10,1986). В данном устройстве клапаны вдоха и выдоха размещены непосредственно на лицевой части - дыхательной маске дыхательного аппарата, что практически исключает попадание выдыхаемой двуокиси углерода в поток вдыхаемой газовой среды, но не обеспечивает возможности использования физиологических особенностей организма для повышения эффективности очистки газовой среды в обитаемом гермообъекте.

Изобретение направлено на повышения эффективности очистки газовой среды в обитаемом гермообъекте за счет снижения сопротивления выдоха и использования физиологических особенности организма членов экипажа гермообъекта, которые осуществляют дыхание через заявляемый дыхательный аппарат.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в вдыхательном аппарате для очистки газовой среды в гермообъекте, содержащем лицевую часть и поглотительный патрон с поглотителем двуокиси углерода, которые соединены между собой непосредственно или шлангом, клапан вдоха и клапан выдоха, согласно изобретению поглотительный патрон выполнен с поглотителем на основе гидроксида лития в виде дырчатых блоков, клапан вдоха размещен непосредственно в лицевой части или в шланге, клапан выдоха установлен в шланге между клапаном вдоха и поглотительным патроном с образованием свободного объема между лицевой частью и клапаном выдоха, составляющим 100÷300 см ³, а в нижней части поглотительного патрона на выходе в гермообъект установлен патрубок выдоха.

При этом патрубок выдоха снабжен съемной заглушкой.

Выполнение поглотительного патрона с поглотителем на основе гидроксида лития (LiOH) в виде дырчатых блоков снижает сопротивление выдоха, а наличие свободного объема в шланге перед лицевой частью, в котором при вдохе находится газовая среда после предыдущего выдоха с повышенном содержанием двуокиси углерода, обусловливает гиперкапническое воздействие на организм использующего дыхательный аппарат члена экипажа, что приводит к непроизвольному увеличению легочной вентиляции в два и более раза и соответственно к увеличению скорости поглощения двуокиси углерода поглотителем при выдохе и повышению эффективности очистки газовой среды в обитаемом гермообъекте. При этом размещение патрубка выдоха в нижней части поглотительного патрона на выходе в гермообъект дополнительно увеличивает скорость поглощения двуокиси углерода поглотителем в поглотительном патроне.

На чертеже представлен общий вид дыхательного аппарата.

Дыхательный аппарат для очистки газовой среды в гермообъекте 1 содержит лицевую часть 2 и поглотительный патрон 3 для очистки газовой среды в гермообъекте, который выполнен с поглотителем 4 двуокиси углерода (углекислого газа) на основе гидроксида лития (LiOH) в виде дырчатых блоков и подсоединен шлангом 5 к лицевой части 2, клапан 6 вдоха, который размещен в шланге 5 или непосредственно в лицевой части 2 (на чертеже не показано), клапан 7 выдоха, который установлен в шланге 5 между клапаном 6 вдоха и поглотительным патроном 3 с образованием свободного объема между лицевой частью 2 и клапаном 7 выдоха, составляющим 100÷300 см³ , и патрубок 8 выдоха, который установлен в нижней части поглотительного патрона 3 на выходе в гермообъект 1. Патрубок 8 выдоха снабжен съемной заглушкой 9, которая устанавливается при хранении и исключает возможность попадание влаги и двуокиси углерода (углекислого газа) в поглотитель 4.

Свободный объем шланга 5 определен экспериментальным путем и составляет 0,2÷0,6 от среднего объема вдоха по физиологическим соображениям, который принят равным 500 см³. При этом установлено, что если свободный объем составляет менее 100 см³ , то не происходит существенного увеличения концентрации двуокиси углерода на вдохе, и слабое гиперкапническое воздействие на организм использующего дыхательный аппарат члена экипажа не приводит к существенному (заметному) увеличению объемной скорости самопроизвольной легочной вентиляции, а при увеличении свободного объема более 300 см³ концентрация двуокиси углерода превышает 3.5%, что может вызвать такие нежелательные явления, как головная боль, учащение сердечных сокращений и повышение артериального давления (без снижения работоспособности).

Изобретение реализуется следующим образом.

При нахождении в обитаемом гермообъекте 1 члены экипажа осуществляют дыхание газовой смесью, преимущественно воздухом, с использованием дыхательного аппарата, в котором выдыхаемый газовый поток очищается от двуокиси углерода, а восполнение в гермообъекте 1 расходуемого на дыхание кислорода производится из любого известного источника, например из кислородного баллона (на чертеже не показано). При этом вдыхаемая газовая смесь поступает из гермообъекта 1 через клапан 6 вдоха в свободный объем шланга 5, в котором находится газовая смесь (воздух) после предыдущего выдоха с повышенной концентрацией (более 3,5%) двуокиси углерода, и обогащенная двуокисью углерода газовая смесь направляется к лицевой части 2 (маске или мундштуку) и далее к органам дыхания. Выдыхаемый газовый поток проходит через свободный объем по шлангу 5 и через клапан 7 выдоха поступает в дырчатые блоки слоя поглотителя 4 поглотительного патрона 3, где происходит поглощение двуокиси углерода, и очищенная газовая смесь выходит через патрубок 8 выдоха в гермообъект 1. В результате гиперкапнического воздействие повышенной концентрацией двуокиси углерода на организм использующего дыхательный аппарат члена экипажа происходит непроизвольное увеличение объемной скорости легочной вентиляции, что обусловливает увеличение скорости поглощения двуокиси углерода поглотителем 4 и соответственно повышает эффективность очистки газовой среды в гермообъекте 1.