Аппарат дыхательный портативный - RU198411U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к аварийным средствам индивидуальной защиты органов дыхания в водолазной технике, работающим по открытой схеме дыхания, предназначеным для использования в аварийной ситуации под водой, а так же для спасания членов экипажей летательных аппаратов (вертолетов) тонущих или затонувших.

Известна конструкция портативного дыхательного аппарата со сжатым воздухом SPARE AIR (https://www.open-dive.ru) и аппарата дыхательного портативного (патент на полезную модель №104849). Аппараты работают по открытой схеме дыхания и предназначены для использования в аварийной ситуации под водой. Аппараты состоят из баллона со сжатым воздухом и регулятора с указателем давления, зарядным штуцером и загубником. Регулятор представляет собой одноступенчатый редуктор с двухрычажным механизмом, в котором давление сжатого воздуха понижается с высокого значения (200 кгс/см² в баллоне) сразу до давления окружающей среды на вдох пользователя.

Недостатком указанного технического решения является низкая надежность из-за сложности редуцирующего механизма и повышенной точности его элементов, и как следствие, в случае неисправности, возможность поступления на вдох пользователя воздуха высокого давления до 200 кгс/см², что неизбежно приведет к баротравме легких пользователя.

Известна конструкция портативного дыхательного аппарата H2Odyssey (https://www.open-dive.ru). Аппарат состоит из баллона со сжатым воздухом, регулятора первой ступени и регулятора второй ступени шарнирно закрепленного на первой ступени. Фактически, конструкция представляет собой миниакваланг, в котором регулятор первой ступени присоединяется не к вентилю баллона, а непосредственно к баллону и имеет запорное устройство, редуцирующее устройство, зарядное устройство и указатель давления. А регулятор второй ступени присоединяется к регулятору первой ступени не гибким шлангом, а жестким шарниром.

Недостатком данной конструкции является отсутствие портативности - т.е. большие габаритные размеры и как следствие большая масса.

Предлагаемой полезной моделью решается задача создания надежного портативного дыхательного аппарата с минимально возможными габаритами и массой, более простыми деталями и узлами, исключающими возможность попадания воздуха высокого давления на вдох пользователя.

Техническая задача решена в конструкции портативного дыхательного аппарата, состоящего из: баллона со сжатым воздухом и устройства запорно-редуцирующего с зарядным штуцером, указателем давления в баллоне и загубником.

Технический результат - запорно-редуцирующее устройство исключающее возможность попадания воздуха высокого давления на вдох пользователя - достигается двухступенчатым редуцированием, т.е. устройство состоит из регулятора первой ступени, понижающего давление воздуха с высокого значения (200 кгс/см²) до среднего значения (10 кгс/см²) и регулятора второй ступени, понижающего давление со среднего до давления окружающей среды. Кроме того, при негерметичности регулятора первой ступени, регулятор второй ступени с обратным клапаном является предохранителем по среднему давлению, т.к. он препятствует попаданию воздуха среднего давления на вдох пользователя посредством вдоха. Подачу воздуха можно осуществить лишь принудительно в ручном режиме при нажатие на мембрану регулятора.

Технический результат - портативность, а именно малые габариты и масса - достигается тем, что регуляторы первой и второй ступени выполнены в едином корпусе. При этом регулятор первой ступени представляет собой поршневой редуктор прямого типа с нормально открытым клапаном. А регулятор второй ступени представляет собой легочный автомат с обратным клапаном.

Для улучшения потребительских характеристик портативный дыхательный аппарат может содержать вместо загубника штуцер для присоединения к полнолицевой водолазной маске.

На фиг. 1 показана принципиальная схема портативного дыхательного аппарата (исходное состояние).

На фиг. 2 показана принципиальная схема этого же аппарата (фаза вдоха).

На фиг. 3 показана принципиальная схема этого же аппарата (фаза выдоха).

Портативный дыхательный аппарат (фиг. 1) состоит из: баллона со сжатым воздухом 1, устройства запорно-редуцирующего 2 состоящего из регулятора первой ступени А и регулятора второй ступени Б, зарядного штуцера 3, указателя давления в баллоне 4. Регулятор первой ступени А содержит седло В, поршень 5 и пружину 6. Регулятор второй ступени Б содержит седло Г, клапан 7 с рычагом Д, пружину 8, эластичную мембрану 9 с жестким центром Е, крышку 10, эластичный клапан выдоха 11 и загубник 12.

Работа портативного дыхательного аппарата осуществляется следующим образом:

в исходном состоянии: баллон 1 (фиг. 1) заряжен до максимального рабочего давления, в полости Ж находится воздух высокого давления, поршень 5 регулятора первой ступени А прижат к седлу В воздухом среднего давления находящегося в полости И, клапан 7 регулятора второй ступени прижат к седлу Г пружиной 8 и воздухом среднего давления, эластичная мембрана 9 находится в нейтральном положении, эластичный клапан 11 прижат к корпусу устройства запорно-редуцирующего 2;

при вдохе, в полости давления окружающей среды К (фиг. 2) создается разряжение, под действием которого эластичный клапан выдоха 11 сильнее прижимается к корпусу 2, эластичная мембрана 9 прогибается и жестким центром Е нажимает на рычаг Д, который преодолевая усилие пружины 8 и усилие от воздуха среднего давления полости И поворачивает клапан 7 и открывает седло Г, одновременно с этим, в полости И давление воздуха уменьшается и поршень 5 под действием пружины 6 и воздуха высокого давления полости Ж отходит от седла В обеспечивая подачу воздуха в полость среднего давления И, далее через открытое седло Г в полость давления окружающей среды К и далее через загубник 12 на вдох пользователя;

при выдохе, в полости давления окружающей среды К (фиг. 3) создается избыточное давление, под действием которого эластичная мембрана 9 возвращается в исходное положение освобождая клапан 7, который под действием пружины 8 и воздуха среднего давления полости И закрывает седло Г, поршень 5 под действием воздуха среднего давления полости И преодолевает усилие пружины 6 и усилие от воздуха высокого давления полости Ж перекрывает седло В прекращая подачу воздуха, а эластичный клапан выдоха 11 отходит от корпуса 2 освобождая проход выдыхаемого газа в окружающую среду.

Реферат

Полезная модель относится к аварийным средствам индивидуальной защиты органов дыхания в водолазной технике, работающим по открытой схеме дыхания, предназначеным для использования в аварийной ситуации под водой, а так же для спасания членов экипажей летательных аппаратов (вертолетов) тонущих или затонувших.Портативный дыхательный аппарат состоит из: баллона со сжатым воздухом, устройства запорно-редуцирующего, зарядного штуцера, указателя давления в баллоне и загубника. Запорно-редуцирующее устройство состоит из регулятора первой ступени и регулятора второй ступени, выполненных в едином корпусе.Полезной моделью решена задача создания портативного дыхательного аппарата с минимально возможными габаритами и массой, более простыми узлами, исключающими возможность попадания воздуха высокого давления на вдох пользователя.

Формула