Водолазный дыхательный аппарат с замкнутой схемой дыхания

 

Водолазный дыхательный аппарат с замкнутой схемой дыхания содержит дыхательный мешок, два патрона с регенеративным и поглотительным веществом, соединенных параллельно на линии выдоха. В узловой точке линии выдоха установлен трехходовой электромагнитный клапан, управляемый электрическим датчиком парциального давления кислорода, а сам датчик установлен в магистрали вдоха. Такое выполнение дыхательного аппарата обеспечивает повышение степени отработки регенеративного вещества и поглотителя диоксида углерода, а также точности поддержания состава дыхательной газовой смеси. 3 ил.

Изобретение относится к области водолазной техники, а именно к водолазным дыхательным аппаратам регенеративного типа с замкнутой схемой дыхания. Может быть использован в ВМФ, армии России и организациях, занимающихся проведением водолазных работ.

Известны водолазные дыхательные аппараты с замкнутой схемой дыхания, например, аппарат фирмы "Дженерал Электрик" МК-10 (В.А.Вишняков, И.В.Меренов "Глубоководная водолазная техника". Л.: "Судостроение", 1982, с. 29-34). Этот аппарат содержит дыхательный мешок, патрон с поглотительным веществом, баллоны с дыхательной смесью и кислородом, а также датчик парциального давления кислорода с клапаном.

Недостатками данного аппарата являются наличие специального кислородного баллона, необходимость вытравливания отработанного газа в воду, чем нарушается скрытность нахождения водолаза под водой. Кроме того, такие аппараты характеризуются повышенным сопротивлением дыханию и незначительной степенью отработки поглотительного вещества.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является водолазный дыхательный аппарат с замкнутой схемой дыхания, состоящий из двухклапанной коробки, систем вдоха и выдоха, двух патронов, снаряженных один - регенеративным, а другой - поглотительным веществом, соединенных параллельно на линии вдоха (Легководолазное инженерное снаряжение СЛВИ-71, М.: "Воениздат", 1980, с. 10 - прототип).

Этот аппарат имеет наименьшие из рассмотренных аналогов массогабаритные характеристики и обеспечивает скрытность нахождения водолаза под водой.

Недостатком аппарата является отсутствие регулирующего органа в системе распределения потока выдыхаемой газовой смеси на каждый патрон, а вследствие этого недостаточно точное поддержание необходимого состава вдыхаемой смеси и неполная отработка регенеративного вещества и поглотителя диоксида углерода в патронах, отсутствие переключателя на дыхание через один патрон.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении степени отработки регенеративного вещества и поглотителя диоксида углерода, а также в более точном поддержании состава дыхательной газовой смеси.

Этот технический результат достигается тем, что в водолазном дыхательном аппарате с замкнутой схемой дыхания, содержащем дыхательный мешок, два патрона с регенеративным и поглотительным веществом, соединенных параллельно на линии выдоха, в узловой точке линии выдоха установлен трехходовой электромагнитный клапан, управляемый электрическим датчиком парциального давления кислорода, а сам датчик установлен на магистрали вдоха.

На фиг.1 изображена принципиальная схема водолазного дыхательного аппарата (трехходовой электромагнитный клапан находится в положении подачи газовой смеси в оба патрона).

На фиг.2 изображен трехходовой трехпозиционный электромагнитный клапан в положении подачи газовой смеси в правый патрон, левый патрон перекрыт. На фиг.3 - подача смеси в левый патрон, правый - перекрыт.

Дыхательный аппарат состоит из двухклапанной коробки 1, трубок вдоха 2 и выдоха 3, дыхательного мешка 4, трехходового электромагнитного клапана 5, датчика парциального давления кислорода 6 и двух патронов - одного с регенеративным веществом 7 и второго 8 с поглотителем диоксида углерода. На дыхательном мешке имеется предохранительный клапан 9 и легочный автомат 10, подающий в мешок дыхательную газовую смесь от баллона 11.

Трехходовой электромагнитный клапан имеет три штуцера "а", "б", "в", к которым соответственно присоединены трубки выдоха 3, трубки выдоха 12, 13 патронов 7 и 8. Патрубки выдоха 14, 15 патронов 7 и 8 соединены с дыхательным мешком. Электрический сигнал датчика 6 на управление клапаном 5 подается от автономного источника питания.

Дыхательный аппарат работает следующим образом.

При спуске водолаза под воду дыхательный мешок 4 заполняется дыхательной газовой смесью (ДГС) от баллона 11 через легочный автомат 10. Избыток ДГС вытравливается через предохранительный клапан 9. При содержании кислорода в ДГС в пределах допустимых концентраций клапан 5 находится в среднем положении, т. е. штуцер "а" сообщен со штуцерами "б" и "в". Во время выдоха ДГС через коробку 1, трубку выдоха 3 поступает к штуцеру "а" клапана 5. Клапан 5 находится в положении подачи ДГС на штуцер "б", а из него через штуцеры "б" и "в" по трубкам 12 и 13 в оба патрона (см. фиг.1). ДГС поступает в патрон 7, заполненный регенеративным веществом, и патрон 8, заполненный поглотителем диоксида углерода (химический поглотитель известковый ХП-И). Взаимодействуя с регенеративным веществом и поглотителем, ДГС очищается от диоксида углерода и в то же время в патроне 7 обогащается кислородом, выделяющимся из вещества, а затем поступает в дыхательный мешок 4. При вдохе ДГС из мешка поступает по трубке вдоха 2 через датчик 6 в клапанную коробку 1.

По мере производства дыхательных циклов концентрация кислорода в ДГС начинает повышаться и при достижении предела, на который отрегулирован датчик парциального давления кислорода 6, подается электрический сигнал на клапан 5. Клапан 5 переключается в положение подачи ДГС на штуцер "в" (см. фиг. 2). В этом случае при выдохе ДГС через трубку 13 поступает в патрон 8, заполненный поглотителем диоксида углерода, где очищается от диоксида углерода и через патрубок 15 поступает в дыхательный мешок. Кислород в этом случае не выделяется и концентрация его в ДГС начинает понижаться. В момент достижения нижнего предела концентрации кислорода в ДГС датчик 6 выдает электрический сигнал на клапан 5. Клапан 5 переключается в положение (см. фиг.3) и процесс повторяется.

Таким образом, при использовании предлагаемого дыхательного аппарата исключается вероятность кислородного отравления и кислородного голодания, повышается безопасность проведения водолазных спусков. Кроме того, за счет повышения степени отработки регенеративного вещества и поглотителя диоксида углерода достигается экономия этих продуктов, снижается масса и габариты аппаратов при одной и той же их автономности.

Формула изобретения

Водолазный аппарат с замкнутой схемой дыхания, содержащий дыхательный мешок, два патрона с регенеративным и поглотительным веществом, соединенных параллельно на линии выдоха, отличающийся тем, что в узловой точке выдоха установлен трехходовой электромагнитный клапан, управляемый электрическим датчиком парциального давления кислорода, а сам датчик установлен в магистрали вдоха.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3