Респиратор

 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и комфортности, уменьшение гидравлического сопротивления и увеличение пылеемкости респиратора. Полумаска 1 выполнена фильтрующей и содержит перфорированный каркас 2 и фильтрующие элементы 3 и 7, размещенные на каркасе 1 и в съемной кассете 6 соответственно. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания, а именно к респираторам повышенной пылеемкости.

Известен респиратор, содержащий перфорированный каркас, размещенный на нем фильтр с обтюратором, клапан выдоха и элементы крепления [1].

Недостатком респиратора является ограниченная поверхность фильтрации, что ведет к быстрому нарастанию сопротивления дыханию при использовании в условиях повышенного уровня запыленности, например в угольном или горнодобывающем производстве.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является респиратор Ф 62 Ш, включающий резиновую полумаску с клапаном выдоха, кассету с фильтром и клапаном вдоха, манжету крепления, трикотажный обтюратор и элементы крепления [2]. Каталог-справочник. М., Профиздат, 1988, с. 78).

Недостатком известного респиратора является относительно высокое начальное сопротивление дыханию. Последнее быстро нарастает в процессе эксплуатации. Резиновая полумаска обуславливает относительно высокий коэффициент проникания аэрозоля по полосе обтюрации, что не устраняется применением трикотажного обтюратора. Это ограничивает возможность увеличения пылеемкости фильтра и применения респиратора при концентрациях выше 500 мг/м³, так как в этом случае при ПДК по пыли, например 6 мг/м³, коэффициент проскока для концентрации 500 мг/м³ должен быть не более 1%. Резиновая полумаска также раздражает кожу лица, особенно при работах в условиях повышенных температур, не обеспечивает достаточной вентилируемости подмасочного пространства.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и комфортности, уменьшение гидравлического сопротивления и увеличение пылеемкости респиратора.

Это достигается тем, что в респираторе, включающем полумаску с обтюратором, съемные фильтрующие кассеты, клапана выдоха, соединительную манжету с клапаном вдоха и элементы крепления, полумаска выполнена фильтрующей и содержит перфорированный каркас с фильтрующим элементом, при этом фильтры полумаски и фильтрующих кассет выполнены из слоев различных материалов либо комбинаций этих слоев.

Выполнение в респираторе с фильтрующими кассетами фильтрующей полумаски в виде перфорированного каркаса с фильтрующим элементом обеспечивает снижение начального сопротивления дыханию, повышение пылеемкости, воздухообмена в подмасочном пространстве и тем самым улучшает комфортность при эксплуатации. Кроме того, конструкция респиратора дает возможность использовать фильтрующую поверхность полумаски как клапан выдоха, уменьшить гидравлическое сопротивление на выдохе, что увеличивает срок непрерывной эксплуатации, повышает защитную эффективность респиратора и дает возможность применить респиратор без клапана выдоха, тем самым уменьшить его вес и увеличить коэффициент защиты. Выполнение фильтров из различных материалов и их комбинаций позволяет применять респиратор для защиты как от газов, так и от пыли и газов одновременно, что увеличивает диапазон применяемости респиратора.

Конструкция респиратора позволяет также использовать различные по природе, но одинаковые по функциональным возможностям фильтр-материалы. Пpи этом фильтры, вредные для кожи лица, необходимо размещать в кассете (например, стекловолокно или гидрофобные материалы, а также материалы с низкой прочностью). Дополнительный эффект, обусловленный суммой признаков, - это постоянно изменяющееся во времени в цикле вдох-выдох гидравлическое сопротивление фильтров полумаски и кассеты. Для обеспечения работы респиратора в оптимальном режиме необходимо, чтобы соотношение рабочих площадей фильтров в кассете и фильтрующей полумаске составляло величину, большую или кратную отношению большего гидравлического сопротивления к меньшему.

Наличие отличительных признаков по сравнению с прототипом подтверждает соответствие предложенного технического решения критерию "Новизна".

Наличие технических решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками предлагаемого технического решения, не обнаружено.

На чертеже представлен респиратор, разрез.

Респиратор состоит из полумаски 1, выполненной из эластичного материала, например полиэтилена, в виде перфорированного каркаса 2 и фильтра 3, размещенного на его поверхности. Фильтр 3 выполнен в форме круга, подвернутая периферическая кромка которого образует обтюратор 4, внутри которого размещен гибкий регулируемый элемент 5, например, в виде резинового шнура, обеспечивающий подгонку полосы обтюрации в соответствии с типоразмерами лица. В нижней части полумаски 1 размещена фильтрующая кассета 6, содержащая фильтр 7. Кассета 6 соединена с полумаской 1 разъемно-герметично при помощи манжеты 8, для чего в каркасе 2 выполнено отверстие 9 или несколько отверстий (в зависимости от количества кассет), а манжета 8 содержит патрубок 10 с клапаном вдоха 11. В фильтре 3 имеется соосное отверстие (условно не показано) с отверстием 9 каркаса 2, через которое патрубок 10 соединен герметично с каркасом 2, например, при помощи резьбы или другого соединения, причем края отверстия 9 фильтра 3 выполняют функцию прокладки. Фиксация респиратора на голове обеспечивается элементами крепления либо на манжете 8, либо иным известным способом на полумаске 1.

Принцип работы респиратора заключается в следующем. При вдохе запыленный воздух поступает в подмасочное пространство полумаски 1. Одновременно через фильтр 7, размещенный в фильтрующей кассете 6, клапан вдоха 11 и фильтр 3, размещенный на перфорированном каркасе 2 полумаски 1. При выдохе воздух из полумаски 1 удаляется через фильтр 3 и клапан выдоха (при его наличии).

В процессе эксплуатации происходит постоянное перераспределение потоков воздуха, причем объемы вдыхаемого воздуха будут постоянно распределяться в зависимости от величины гидравлических сопротивлений фильтрующих элементов 3 и 7. В случае, если например, фильтры 3 и 7 выполнены с одинаковым гидравлическим сопротивлением и площадью, на вдохе проходят равные объемы воздуха в подмасочное пространство. При выдохе весь воздух проходит через фильтр 3. Если не учитывать частичную регенерацию фильтра 3 при дыхании, то со временем его сопротивление станет больше, чем сопротивление фильтра 7 (за счет конденсации выдыхаемой влаги), тогда при очередном вдохе большая часть воздуха проходит через фильтр 7 и происходит выравнивание сопротивлений обоих фильтров 3 и 7. Таким образом, в процессе эксплуатации происходит постоянное саморегулирование величины гидравлического сопротивления респиратора.

При изготовлении фильтров 3 и 7 из одинаковых материалов, различных по площади, процесс выравнивания гидравлического сопротивления более сложный и срабатывается в первую очередь фильтр большей площади.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что такая конструкция позволяет наиболее полно обеспечить совокупность необходимых респиратору признаков, а именно наибольшую пылеемкость при наименьшем сопротивлении в процессе эксплуатации; дополнительный эффект, связанный с увеличением воздухообмена в подмасочном пространстве; эффект снижения сопротивления дыханию на выдохе без применения клапана выдоха, что увеличивает защитную эффективность конструкции; подгонку обтюрационной полосы к лицам с различными антропометрическими размерами. Кроме того, обеспечиваются гигиеничность за счет возможности смены фильтра на полумаске в процессе эксплуатации, одновременная защита от пыли и газов при использовании в качестве фильтрующих элементов известных материалов, а также саморегулировка сопротивления в процессе эксплуатации за счет варьирования площадями фильтров в кассете и полумаске.

Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики и комфортность индивидуальных средств защиты органов дыхания человека.

Формула изобретения

1. РЕСПИРАТОР, содержащий полумаску с обтюратором, съемные фильтрующие кассеты, клапан выхода, соединительную манжету с клапаном вдоха и элементы крепления, отличающийся тем, что полумаска выполнена фильтрующей с перфорированным каркасом и фильтрующим элементом.

2. Респиратор по п.1, отличающийся тем, что фильтры фильтрующих кассет и полумаски выполнены из слоев различных материалов либо комбинаций этих материалов.

РИСУНКИ

Рисунок 1