Способ защиты органов дыхания человека и автономное устройство для его осуществления

 

Способ и устройство относятся к спасательной службе и могут быть использованы в химической и горной отраслях промышленности, подводной, пожарной, космической и авиационной технике, а именно для защиты органов дыхания и зрения человека при выполнении газоопасных, аварийных работ, а также в не пригодной для дыхания среде. Способ заключается в том, что после визуального контроля давления дыхательной смеси в баллоне автономного устройства подсоединяют рукав к продувочному штуцеру на раме, продувают рукав перед подачей дыхательной смеси от рабочего источника, подключают рукав к устройству переключающему, а при прекращении подачи дыхательной смеси по магистрали от рабочего источника автоматическим переключением включается система подачи дыхательной смеси от автономного устройства с одновременным включением звукового сигнала, затем для перехода на питание от рабочего источника закрывают вентиль на баллоне автономного устройства, не прерывая дыхания человека, при этом автоматически отключается звуковой сигнал, переключается система от автономного устройства питания на рабочий источник, после чего открывают вентиль на баллоне автономного устройства. В автономном устройстве носимая часть содержит баллон с вентилем, редуктор, устройство переключающее, соединенное с редуктором и легочным автоматом, маску панорамную. Носимая часть снабжена также рамой, на которой жестко закреплены ее узлы и продувочный штуцер. Устройство переключающее соединено с легочным автоматом посредством штуцера, который выполнен за одно целое с корпусом устройства переключающего. Способ и устройство позволяют увеличить время защитного действия автономно подключенного устройства и, следовательно, увеличить время пребывания человека в опасной зоне за счет возможности нахождения автономного устройства в состоянии ожидания, повысить надежность и удобство работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к спасательной службе и может быть использовано в химической, горной промышленности, подводной, пожарной, космической и авиационной технике, а именно для защиты органов дыхания и зрения человека при выполнении газоопасных, аварийных работ, а также работ в не пригодной для дыхания среде.

Известен способ защиты дыхательных путей, заключающийся в подаче дыхательной смеси в подмасочное пространство с использованием устройства, содержащего разделительный редуктор, который обеспечивает возможность подачи дыхательной смеси как от автономно присоединенного к маске баллона, так и от общей магистрали (патент РФ N 2124375, кл. A 62 В 18/04, 10.01.99 г.) - принято за прототип.

Недостатком известного способа является невозможность автоматического переключения подачи дыхательной смеси от общей магистрали на автономный баллон и наоборот, а соответственно, невозможно создать условия, при которых спасательное дыхательное устройство находилось бы в состоянии ожидания и, тем самым увеличивая время защитного действия при дыхании от автономного баллона.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является дыхательный аппарат, содержащий баллон с вентилем, редуктор, переключатель, соединенный с редуктором, легочный автомат панорамную маску (Шланговый дыхательный аппарат ШДА, ж. "Безопасность труда в промышленности", N 3, 1996 г., с. 26) - принято за прототип.

Дыхательный аппарат, принятый за прототип, обеспечивает автоматическое переключение подачи воздуха, но он не надежен в работе, так как автоматическое переключение и сигнальное устройство не срабатывают при исчерпании сжатого воздуха в рабочем источнике (транспортном баллоне), возможно рассоединение винтовых соединений, не производится продувка рукава. Кроме того, аппарат не удобен в работе, так как носимая часть находится в сумке, которая вешается на плечо.

Сущность изобретения заключается в том, что для защиты органов дыхания человека подают дыхательную смесь от рабочего источника по магистрали или от автономного устройства в зону дыхания.

После визуального контроля давления дыхательной смеси в баллоне автономного устройства подсоединяют рукав к продувочному штуцеру на раме, продувают рукав перед подачей дыхательной смеси от рабочего источника, подключают рукав к устройству переключающему, а при прекращении подачи дыхательной смеси по магистрали от рабочего источника автоматическим переключением включается система подачи дыхательной смеси от автономного устройства с одновременным включением звукового сигнала, затем для перехода на питание от рабочего источника закрывают вентиль на баллоне автономного устройства, не прерывая дыхания человека, при этом автоматически отключается звуковой сигнал, переключается система от автономного устройства питания на рабочий источник, после чего открывают вентиль на баллоне автономного устройства. Кроме того в качестве дыхательной смеси используют чистый воздух.

Автономное устройство для защиты органов дыхания человека, носимая часть которого содержит баллон с вентилем, редуктор, устройство переключающее, соединенное с редуктором и легочным автоматом, маску панорамную, причем носимая часть снабжена рамой, на которой жестко закреплены ее узлы и продувочный штуцер, устройство переключающее соединено с легочным автоматом посредством штуцера, который выполнен за одно целое с корпусом устройства переключающего.

Применение заявляемого автономного устройства в способе защиты органов дыхания человека обеспечивает достижение сущности изобретения способа, заключающегося в продувке рукава, визуальном контроле давления воздуха в баллоне автономного устройства, автоматическом переключении системы питания от рабочего источника по магистрали на автономное устройство и наоборот.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемых технических результатов следующая.

Автоматическое переключение питания дыхательной смесью от автономного устройства на источник по магистрали позволяет спасателю находиться в состоянии ожидания. Снабжение автономного устройства рамой, крепящейся на несущем поясном ремне, на которой жестко закреплены носимая часть с продувочным штуцером, исключает возможность рассоединения винтовых соединений, обеспечивает продувку рукава, которым соединено автономное устройство с магистралью, от посторонних предметов, создает удобства в работе. Подключение к редуктору манометра дает возможность спасателю контролировать наличие воздуха при включении в аппарат, а не работать вслепую.

Таким образом, совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который выражается в увеличении времени защитного действия автономно подключенного устройства и, следовательно, увеличении времени пребывания человека в опасной зоне за счет возможности нахождения автономного устройства в состоянии ожидания, повышении надежности работы автономного устройства, повышении надежности жизнеобеспечения человека при ведении газоопасных работ, удобства работы, повышении эксплуатационных качеств.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид дыхательного автономного устройства, на фиг. 2 - автоматическое переключающее устройство в сечении.

Автономное устройство (фиг. 1, 2) включает в себя раму 1, устройство переключающее 2, соединенное с редуктором 3, к которому подсоединен манометр 4, легочный автомат 5 с панорамной маской 6, баллон 7, продувочный штуцер 8, рукав 9. В состав устройства переключающего входят корпус 10 со штуцером 11 для подсоединения легочного автомата 5, крышка 12, в которую вставлено уплотнительное кольцо 13, размещенное в цилиндрической части полости корпуса 10, и впаян штуцер 14 для подсоединения редуктора 3, клапан 15 с вставкой 16, пружина 17, винт 18, корпус золотника 19 с вставкой 20, уплотнительные кольца 21, 22, 23, прокладка 24, сигнальное устройство (свисток) 25, радиальное отверстие 26, выполненное в корпусе золотника 19, седло 27 корпуса 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Соединить штуцер рукава 9 (фиг. 1) с редуктором рабочего источника магистрали (на фиг. не показано), а разъем рукава 9 с продувочным штуцером 8 и в течение 10-15 с продуть рукав. Отсоединить разъем рукава от продувочного штуцера и подсоединить его к штуцеру устройства переключающего 2. При помощи маховика редуктора рабочего источника сжатого воздуха по манометру установить редуцированное давление 0,5 МПа (5 кгс/см²). Нажав на шток легочного автомата 5, включить избыточное давление на 3-5 с и убедиться в подаче воздуха в зону дыхания. Выключить избыточное давление. Открыть вентиль баллона 7 и, убедившись в наличии необходимого давления в баллоне, закрепить носимую часть на теле человека (на фиг. не показано). При открытом вентиле на общей магистрали воздух давлением 0,5 МПа (5 кгс/см²) от редуктора рабочего источника общей магистрали по рукаву 9 подается в зону 28 устройства переключающего (фиг. 2), а при открытом вентиле баллона 7 воздух давлением 0,7 МПа (7 кгс/см²) от редуктора 3 поступает в зону 29. Так как усилие от давления воздуха 0,5 МПа на проекцию площади поверхности золотника 19 в зоне 28 по величине больше, чем усилие от давления воздуха 0,7 МПа на проекцию площади золотника 19 в зоне 29, то золотник 19 будет прижат к крышке 12 и воздух от зоны 28 будет поступать в зону 30, обеспечивая дыхание человека от рабочего источника по магистрали. При снижении давления в зоне 28 усилие на золотник 19 со стороны зоны 28 будет уменьшаться и по мере расхода воздуха при дыхании человека усилие на золотник в зоне 29 превысит величину усилия в зоне 28 и золотник 19 переместится в противоположную сторону от крышки 12. При перемещении радиальное отверстие 26 в корпусе золотника сдвинется за уплотнительное кольцо 23 и сжатый воздух попадет в зону 31. Проекция поверхности золотника, на которую действует сжатый воздух давлением 0,7 МПа, значительно увеличиться. Следовательно, увеличиться усилие на золотник и он прижмется вставкой 20 к седлу 27 корпуса 10, изолируя зону 30 от зоны 28. Одновременно выступ седла 27 упрется в выступ клапана 15 и, преодолев сопротивление пружины 17, отожмет вставку 16 клапана 15 от седла золотника 19. Сжатый воздух из зоны 29 будет поступать в зону 30, обеспечивая дыхание человека от баллона 7, а часть его (в зоне 31) будет выходить через колиброванное отверстие в свистке 25, создавая звуковой сигнал. Звуковой сигнал оповещает человека о переключении с рабочей системы дыхания на автономное устройство. При переходе дыхания от автономного устройства на рабочий источник по магистрали необходимо закрыть вентиль на баллоне 7 (не прерывая дыхания человека), при этом золотник 19 давлением воздуха от общей магистрали возвращается в исходное положение. После чего открывают вентиль баллона 7 и дыхание происходит от рабочего источника магистрали, о чем говорит и прекращение звучания звукового сигнала.

Формула изобретения

1. Способ защиты органов дыхания человека, заключающийся в подаче дыхательной смеси от рабочего источника по магистрали или автономного устройства в зону дыхания, отличающийся тем, что после визуального контроля давления дыхательной смеси в баллоне автономного устройства подсоединяют рукав к продувочному штуцеру на раме, продувают рукав перед подачей дыхательной смеси от рабочего источника, подключают рукав к устройству переключающему, а при прекращении подачи дыхательной смеси по магистрали от рабочего источника автоматическим переключением включается система подачи дыхательной смеси от автономного устройства с одновременным включением звукового сигнала, затем для перехода на питание от рабочего источника закрывают вентиль на баллоне автономного устройства, не прерывая дыхания человека, при этом автоматически отключается звуковой сигнал, переключается система от автономного устройства питания на рабочий источник, после чего открывают вентиль на баллоне автономного устройства.

2. Способ защиты органов дыхания человека по п.1, отличающийся тем, что в качестве дыхательной смеси используют чистый воздух.

3. Автономное устройство защиты органов дыхания человека, носимая часть которого содержит баллон с вентилем, редуктор, устройство переключающее, соединенное с редуктором и легочным автоматом, маску панорамную, отличающееся тем, что носимая часть снабжена рамой, на которой жестко закреплены ее узлы и продувочный штуцер, устройство переключающее соединено с легочным автоматом посредством штуцера, который выполнен за одно целое с корпусом устройства переключающего.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2