Респиратор

(51) 4 А 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТКРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВ У(72) Е.Д. Воробьев (53) 623.445.442 (088.8 (56) Каминский С.Л. и Б Средства индивидуальной ганов, дыхания. М., Маши 1982, с. 45. тн емени за сопротив ичения в снижения елью ейст ния аботыостью,ного еспечени енной вл т ядерных иде эласаемой пол лнен взопрониаиболееласти второгоангами фильтр выпмешка из.гмембраны,от друга о ерн анов П.И. щиты ортроение,анства кельными шл выдоха, образуонный контур. Р, содержащийнами вдоха и спирато и й с я ч а и мешок выполнеилентерефталатнтной пленки,т шланги/. ОПИСАН АВТОРСКОМ 4)(57) 1, РЕСПИРАТцевую .часть с клапдоха, дыхательныеустановленным в неи ч а ю щ и й с я дыханию, а такжев атмосфере с пов удаленные другутреннего простсообщены дыха- клапанами вдоха замкнутый циркуля п. 1, о т л и - м, что эластичиз пористой поли1 111Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания человекаот радиактивныхаэрозолей, различной пыли,микроорганизмов и т.д.Респиратор может использоваться .в горнорудной и угледобывающей промышленностях,биохимическом производстве,медицине, предприятиях порошковой металлургии, цементном производстве, атомной промышленности, а. также на других производствах, на которых возникает необходимость защиты органов дыхания людей, работающих в атмосфере с предельно высокой концентрацией вредных аэрозолей, в том числе и биологического происхождения, особенно в условиях высокой влажности и пониженной температуры.Целью .изобретения является увеличение времени защитного действия, анижение сопротивления дыханию, а также обеспечение работы в атмосфере с повышенной влажностью.На чертеже представлено схематическое иэображениеконструкции респиратораКонструкция респиратора включает в себя лицевую часть 1 с элементамикрепления, выполненную в виде легкой маски или полумаски, по возможности с меньшим вредным объемом, несущую на себе две клапанных коробки 2 .и 3 - одну с клапаном выдоха, а другую с клапаном вдоха соответственно, От каждой из клапанной коробок отходят по одному гибкому шлангу, соответственно гибкий шланг 4 выдоха и гибкий шланг 5 вдоха. Вторые концы гибких дыхательных шлангов переходят в дыхательные каналы, входящие внутрь эластичного мешка 6.Эластичный мешок 6, вмещающий до 3 л воздуха, выполнен из тонкой и эластич. ной пористой газопроницаемой полимер,ной мембраны, обеспечивающей процесс диффузионного,газообмена, например, по типу ядерного фильтра на основе полиэтилентерефталатной (лавсановой) или поликарбонатной пленки с пористостью около 103 (при более высокой пористости быстро падает прочность ядерного фильтра) Диаметр пор выбирается таким, чтобы он был равен наименьшему размеру аэрозольных частиц, от которых необходимо полностью защитить органы дыхания человека, а размер пористой поверхности дыхательного мешка выбирается исходя из величины допустимой концентрации угле 9197 2кислого газа во вдыхаемом воздухепри выполнении работы, для которойреспиратор предназначен. Например,для мешка, выполненного с 103-нойпористостью, величина этой поверхности лежит в пределах от 0,15 до0,3 мРабота респиратора протекает следующим образом.При выдохе воздух из дыхательноготракта человека через клапан выдохапо.гибкому шлангу 4 поступает в элас тичный мешок 6. При этом происходитувеличение объема мешка, избытокуглекислого газа СО, влаги и вред, ных газообразных выделений человекадиффундируют через поры фильтра, изкоторого изготовлены стенки мешка,из воздуха, заполняющего мешок 6,наружу, а недостаток кислорода О. в .мешке восполняется за счет встречной,диффузии из внешнего пространствавнутрь мешка, Таким образом, концентрация всех газовых компонентов воз"духа внутри эластичного мешка 6восстанавливается до допустимых значений. При вдохе регенерированныйвоздух из мешка 6 по гибкому шлангу5 вдоха через клапан вдоха поступает в лицевую часть 1 респиратора иоттуда в дыхательный тракт человека.В процессе дыхания внутренний воздух,циркулирующий выше описанным образом,омывает внутреннюю поверхность мешка 6, а наружный воздух омывает внешнюю поверхность мешка 6.Поскольку суммарный поток воздуха через поры .эластичного мешка 6 40 равен нулю, аэрозольные части, присутствующие во внешнем воздухе, незасасываются в поры, не забивают ихи не проникают внутрь мешка.Особенностью фильтра из пористой 4 полимерной мембраны является чрезвычайно малая дисперсия размеров егопор, поэтому фильтр создает абсолютную защиту от аэрозолей с размерамичастиц большими, чем размеры пор.Но и частицы с размерами меньшими,чем диаметры пор, при данном способе регенерации воздуха в респираторемогут проникнуть внутрь эластичногомешка только за счет их диффузиичерез поры фильтра, и так как коэффи.циент диффузии таких частиц чрезвы-чайно мал по сравнению с коэффициентом диффузии газов, то доля малыхаэрозольных частиц, проникающих.Составитель Г. СтаростинаРедактор Е. Зубкова Техред А.Кравчук Корректор О, Кравцова Заказ 5911 Тираж 430 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11 внутрь эластичного мешка, оказывается ничтожно малой.В респираторе с фильтром из пористой полимерной мембраны низкое сопротивление вдоху сохраняется постоянным в течение всего периода эксплуатации.Для комфортных условий работы в респираторе желательно иметь концентрацию углекислого газа на вдохе не выше 0,73 (т,е. парциональное давление СО должно быть не выше 710 Па), Расчет показывает, что при организации движения воздуха, предусмотренной данным изобретением, и при эластичном мешке, выполненном из ядерного фильтра с 107-ной пористостью, это условие выполняется при величине площади пористой поверхности мешка, лежащей в пределах от 0,2 до 0,25 м .При таком размере площади пористой поверхности дыхательного мешка автоматически удовлетворяются физико-гигиенические требования по концентрации кислорода на вдохе, а также по содержанию всех вредных газообразных выделений человека (окись углерода,. ацетон, аммиак и др.).Объем воздуха в дыхательном мешке должен обеспечивать самый глубокий вдох, т.е. он должен быть не меньше 3-3,5 л. Это требование реализуется при величине пористой поверхности мешка 0,25 м .Защита человека от аэрозолей любой дисперсности обеспечивается тем, что пористые полимерные мембраны выпускаются с любым размером пор .в 19197пределах от 3 до 0,03 мкм, благодарявысокой однородности размеров порэффективность защиты от аэрозолей,имеющих размеры, равные или превы- .5шающие размеры пор, составляет 1003.При этом, если для фильтрующегореспиратора применение фильтра сочень малыми порами существенноограничивается его сопротивлением,то для респиратора с фильтром из пористой полимерной мембраны такогоограничения практически нет и приизменении диаметра пор в пределахот 3 до 0,03 мкм. при постояннойпористости равной 1 ОХ необходимаяповерхность эластичного мешка изменяется всего в пределах от 2,4 до2,6 мФильтр на основе лавсановой пленки совершенно не изменяет своихсвойств при повышенной влажности,поэтому повышенная влажность не влияет на процесс диффузионного газо Б обмена через фильтр. В исключительных. случаях, когда может иметь местопопадание большего количества водына поверхность фильтра из пористойполимерной мембраны, появляется опас- ЗО ность забивания большого числа порводой. При наличии такой опасностицелесообразна дополнительная обработка поверхности фильтра (в томчисле поверхности пор) для нанесенияна нее тонкого водоотталкивающегослоя, например, парафина. После такой обработки вода не может проникнутьвнутрь поры,а капли воды, попадающиена поверхность мешка, легко с нее 40 скатываются