Диффузионный респиратор

 

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человека. Цель изобретения состоит в улучшении эксплуатационных характеристик за счет повышения эффективности массообмена при одновременном обеспечении регенерации поверхности мембраны. Устройство содержит замкнутый контур циркуляции дыхательного воздуха, образованный маской 1, шлангами 4 и 5 и дыхательным эластичным мешком 6. Устройство имеет дополнительный незамкнутый контур принудительной подачи атмосферного воздуха, с микровентилятором 9, а также один или несколько диффузионных мембранных модулей 7 и 8, включенных в замкнутый и незамкнутый контуры. Модули 7 и 8 выполнены в виде параллельно установленных перегородок из мембранн, разделенных газонепроницаемыми прокладками и образующих систему проточных каналов 13 и 14, причем каналы 13, включенные в замкнутый контур, отделены друг от друга каналами 14, включенными в незамкнутый контур. Замкнутый контур дополнительно снабжен микровентилятором. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человека. Оно может быть использовано в медицинской, биологической, горнодобывающей, силикатной, мукомольной и других отраслях промышленности, где необходимы пылезащитные устройства. Известны дыхательные устройства, выполненные в виде марлевых повязок. Они просты в изготовлении и эксплуатации, однако обладают ограниченной защитной способностью, создают значительное сопротивление дыханию. Известно дыхательное устройство, содержащее лицевую маску, шланги и эластичный дыхательный мешок из газопроницаемой пленки. Недостатками этого устройства являются высокое сопротивление дыханию, низкий массообмен и сложная конструкция мембранного модуля. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является респиратор, который содержит лицевую часть, соединенную с мембранным диффузионным модулем в виде эластичного мешка из газопроницаемой полимерной мембраны, в котором размещен герметичный цилиндр. За мешком установлен дыхательный мешок в виде эластичной емкости, которая связана с лицевой частью с помощью каналов. Конструкция этого устройства не позволяет увеличить скорость перемещения газов в прилегающем к внешней поверхности полимерной мембраны слое воздуха (высокая концентрация), что обуславливает низкий массообмен. Цель изобретения улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения эффективности массообмена при одновременном обеспечении регенерации поверхности мембраны. Указанная цель достигается за счет того, что диффузионный респиратор содержит лицевую часть, сообщенную с мембранным диффузионным модулем и дыхательным мешком. Респиратор снабжен источником принудительной подачи воздуха. Диффузионный мембранный модуль выполнен в виде параллельно установленных перегородок из мембран, разделенных газонепроницаемыми прокладками с образованием каналов, которые через один сообщены с лицевой частью и дыхательным мешком, а другие с источником принудительной подачи воздуха и окружающей средой. Кроме того, диффузионный респиратор снабжен дополнительным источником принудительной подачи воздуха, связанным с каналами модуля, сообщенными с лицевой частью и дыхательным мешком. На фиг.1 изображено дыхательное устройство, общий вид; на фиг.2 вариант дыхательного устройства с дополнительным источником подачи воздуха; на фиг.3 общий вид мембранного модуля без корпуса и без патрубков подвода и отвода воздуха. Устройство содержит замкнутый контур циркуляции дыхательного воздуха (фиг.1), обpазованный лицевой маской 1 с клапаном 2 вдоха и клапаном 3 выдоха, шлангами 4 и 5 и эластичным дыхательным мешком 6. Дыхательный мешок 6 выполнен из прочного газонепроницаемого материала, например из резины. Для осуществления массообмена дыхательное устройство имеет два диффузионных мембранных модуля 7 и 8, источник 9 принудительной подачи воздуха. Мембранные модули 7 и 8 включены в незамкнутый контур шлангами 10, а в замкнутый контур циркуляции воздуха шлангами 4 и 5. Диффузионные мембранные модули 7 и 8 выполнены в виде параллельно установленных перегородок (фиг.3) из мембран 11 (например, ядерных мембран), разделенных газонепроницаемыми прокладками 12 с образованием каналов 13, которые через один сообщены с лицевой частью и дыхательным мешком, а другие каналы 14 сообщены с источником 9 принудительной подачи воздуха и окружающей средой. Pеспиратор может иметь дополнительный источник 15 принудительной подачи воздуха. Устройство работает следующим образом. Дыхательный воздух по шлангу 5 подается в лицевую часть 1 через клапан 2 вдоха за счет разряжения в лицевой части и поступает в легкие пользователя. Выдыхаемый через клапан 3 выдоха воздух поступает в систему проточных каналов 13 газообменного мембранного модуля 7, где происходит выравнивание содержания углекислого газа и кислорода в дыхательном и атмосферном воздухе за счет диффузионного газообмена через мембраны 11, происходящего вследствие разности парциальных давлений углекислого газа и кислорода в дыхательном и атмосферном воздухе каналов 13 и 14. После газообмена дыхательный воздух через шланг 4 поступает в эластичный газонепроницаемый мешок 6, который обеспечивает необходимый объем дыхательного воздуха в замкнутом контуре. После этого воздух по шлангам поступает в каналы 13 мембранного модуля 8, дополнительно насыщается кислородом и по шлангу 5 вновь подается для дыхания пользователя. Процесс циркуляции воздуха существенно облегчается при наличии в замкнутом контуре микровентилятора дополнительного источника 15 принудительной подачи воздуха. Параллельно с этим микровентилятор 9 непрерывно прогоняет атмосферный воздух через шланги 10 и проточные каналы 14, обеспечивая оптимальные условия диффузионного газообмена через мембраны 11. На выходе из каналов 14 воздух через патрубки 16 с душирующими устройствами подается на лицо пользователя. Наличие источника принудительной циркуляции снижает концентрацию углекислого газа СО₂ у поверхности мембраны и повышает концентрацию кислорода О₂, что увеличивает интенсивность массообмена. Принудительная подача воздуха по касательной к поверхности мембраны очищает эту поверхность сдувает пыль, прочищает поры, т.е. происходит регенерация поверхности мембраны. Использование изобретения позволяет улучшить эксплуатационные характеристики за счет повышения эффективности массообмена при одновременном обеспечении регенерации поверхности мембраны.

Формула изобретения

1. ДИФФУЗИОННЫЙ РЕСПИРАТОР, содержащий лицевую часть, сообщенную с мембранным диффузионным модулем и дыхательным мешком, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик респиратора за счет повышения эффективности массообмена при одновременном обеспечении регенерации поверхности мембраны, он снабжен источником принудительной подачи воздуха, диффузионный мембранный модуль выполнен в виде параллельно установленных перегородок из мембран, разделенных газонепроницаемыми прокладками с образованием каналов, которые через один сообщены с лицевой частью и дыхательным мешком, а другие с источником принудительной подачи воздуха и окружающей средой. 2. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным источником принудительной подачи воздуха, связанным с каналами модуля, сообщенными с лицевой частью и дыхательным мешком.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3