ПРОТИВОГАЗОАЭРОЗОЛЬНЫЙ ПАТРОН

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания, в частности к патронам для респираторов, и может использоваться в условиях вредных производств для защиты от вредных паров, газов и аэрозолей в различных сочетаниях.

Многообразие промышленного производства с выделением в рабочую зону вредных веществ в различных сочетаниях обуславливает большой перечень (ассортимент) средств защиты органов дыхания, в том числе и фильтрующих, патронных респираторов.

Из опыта производства и потребления патронных респираторов следует, что для защиты рабочих используют противогазовые, противоаэрозольные и противогазоаэрозольные респираторы. Причем в связи с большой концентрацией твердофазных аэрозолей, как правило, требуются респираторы, патроны которых снабжены сменными фильтрами. Это особенно важно для защиты рабочих металлургической промышленности, атомной энергетики, спасателей министерства по чрезвычайным ситуациям и др.

Российский стандарт, гармонизированный Европейскому, устанавливает высокие значения защитных величин по высокодисперсным аэрозолям. Это делает разработку противогазоаэрозольных патронов со сменным фильтром не простой задачей.

Известен фильтрующе-поглощающий патрон (RU 2124912, 20.01.99) универсального респиратора РУ-60 мп. Фильтрующе-поглощающий патрон содержит пластмассовый корпус с крышкой, шихту, сетки, противоаэрозольный фильтр и противопылевой тампон. Тампон, шихта и фильтр закреплены соответственно двумя сетками и крышкой, имеющими кольцевые выступы и/или уступы определенного профиля, сопрягающимися с уступами и/или выступами аналогичного профиля, расположенными на внутренней поверхности корпуса. Такая конструкция патрона обеспечивает надежное крепление шихты и фильтра при минимальных габаритах патрона, позволяет упростить технологический процесс снаряжения патрона.

Фильтрующе-поглощающий патрон обладает высокими значениями защитных величин по парогазообразным вредным веществам и аэрозолям. При накоплении дисперсной фазы аэрозолей и увеличении сопротивления фильтров представляется возможным их замена.

Однако конструкция фильтрующе-поглощающего патрона не предусматривает его использования в качестве газозащитного или противогазоаэрозольного патронов раздельно в связи с размещением шихты и фильтра в одном корпусе и возможности унификации.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является противогазоаэрозольный патрон (RU 2198005, 02.10.2003), содержащий два соединенных между собой корпуса, в одном из которых размещен сменный складчатый фильтр, а в другом - шихта, закрепленная между верхней и нижней сетками, корпус с патрубком, сетчатую крышку с кольцом, размещенные в корпусе шихту, закрепляющие верхнюю и нижнюю сетки и размещенный между крышкой и верхней сеткой складчатый фильтр, у которого периферийная складка закреплена на кольце крышки между кольцом и корпусом. Контур сечения корпуса фильтрующего патрона выполнен с одной плоскостью симметрии и сформирован двумя дугами окружностей неравных радиусов, соединенных дугами малой кривизны или отрезками касательных прямых. Контур складок фильтра повторяет контур корпуса.

Фильтрующий патрон обладает высокими защитными величинами, высокими значениями эргономических величин (низким сопротивлением дыханию, низким ограничением сектора обзора). Основным недостатком фильтрующего патрона является невозможность применения патронов строго по назначению: противогазоаэрозольный патрон нередко используется в качестве противогазового или противоаэрозольного патронов.

Известен пвлегазозащитный патрон (RU 2137517, 20.09.99), принятый за прототип, предназначенный для защиты органов дыхания в условиях вредных производств, для очистки воздуха в системах жизнеобеспечения и вентиляции. Корпус с шихтой, закрепленной между верхней и нижней сетками, имеет снаружи по всему периметру выступ. Профиль выступа соответствует профилю уступа, имеющегося на внутренней поверхности лапок. Расположены лапки по всему периметру корпуса со сменным фильтром и по всему периметру сетки верхней, удерживающей шихту. Лапки корпуса перемежаются с лапками сетки верхней. Данное выполнение патрона обеспечивает надежное крепление фильтра и позволяет легко производить его замену.

Конструкция пылезащитного патрона предусматривает минимизацию габаритов с использованием перемежающихся лапок узла крепления корпусов шихтового и фильтрового блоков. Конструкция пылегазозащитного патрона позволяет его использовать по обозначенному в названии назначению и в качестве газозащитного патрона.

Основным недостатком известного патрона является невозможность удовлетворения высоких нормативов нового Российского Госта по высокодисперсному аэрозолю и невозможность унификации деталей, формирующих патроны различных по назначению.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение унификации при изготовлении, а следовательно, снижение затрат при производстве, приводящее к снижению себестоимости патронов.

Поставленная задача решается за счет того, что в противогазоаэрозольный патрон, содержащий два соединенных между собой корпуса, в одном из которых размещен сменный складчатый фильтр, а в другом - шихта, закрепленная между верхней и нижней сетками, введены следующие отличительные признаки: шихтовой и фильтровой корпуса соединены сеткой верхней, выполненной заодно с фильтровым корпусом, причем на указанной сетке выполнен венчик так, что контуры венчика сетки верхней и шихтового корпуса образуют цилиндрическую поверхность, на которой закреплена этикетка с липким слоем, являющаяся конструктивным элементом сетки и шихтового корпуса.

Принятые технические решения обеспечивают высокую степень защиты по высокодисперсному аэрозолю - РЗ против Р1 прототипа; обеспечивают глубокую унификацию путем использования шихтового корпуса, сетки - кольца для противоаэрозольного патрона; шихтового корпуса и сетки верхней для противогазового патрона. Таким образом, принятые технические решения в противогазоаэрозольном патроне, включающем три пластмассовые детали, с учетом изготовления дополнительно одной детали - сетки верхней для газозащитного патрона позволяют изготавливать дополнительно к базовому респиратору (противогазоаэрозольному респиратору) противогазовые патроны (50% унификация) и противоаэрозольные патроны (100% унификация), что позволяет значительно снизить количество единиц оснастки (пресс-форм) как находящихся в производстве, так и запасных (аварийных), что позитивно влияет на экономические категории.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого противогазоаэрозольного патрона, на фиг.2 - выносной элемент I на фиг.1.

Противогазоаэрозольный патрон содержит два соединенных между собой корпуса, в одном из которых размещен сменный складчатый фильтр, а в другом - шихта, закрепленная между верхней и нижней сетками, причем шихтовой и фильтровой корпуса соединены сеткой верхней, выполненной заодно с фильтровым корпусом, причем на указанной сетке выполнен венчик так, что контуры венчика сетки и шихтового корпуса образуют цилиндрическую поверхность, на которой закреплена этикетка с липким слоем, являющаяся конструктивным элементом сетки верхней и шихтового корпуса.

Противогазоаэрозольный патрон включает фильтровой корпус 1 с размещенным в нем аэрозольным фильтром 2, закрепляющее его кольцо 3, дополнительную сетку верхнюю 4, выполненную заодно с фильтровым корпусом 1, шихтовой корпус 5 с размещенной в нем шихтой 6, аппретированную сетку 7, предотвращающую проникание зерненного сорбента в фильтровое пространство, венчик 8 (см. фиг.2), обеспечивающий идентичный контур и одинаковую (одну и ту же) цилиндрическую поверхность с корпусом 5, этикетку 9 (фиг.2) с информацией о назначении и области применения патронов.

Этикетка 9, изготовленная из плотной бумаги, имеет необходимое разрывное усилие и неизмеримо малое относительное удлинение. Единая цилиндрическая поверхность венчика 8 и шихтового корпуса 5 предотвращает образование складок самоклеящейся этикетки 9, что наряду с выступами 10 (фиг.2) корпуса 5 и уступами сетки верхней 4 аналогичного профиля обеспечивает малый коэффициент подсоса аэрозолей в узле крепления шихтового и фильтрового корпусов. В этом случае эффективность патрона определяется только качеством фильтра.

Пример. Противогазоаэрозольный патрон имеет овальный цилиндрический контур, включает фильтровой и шихтовой корпуса, соединенные верхней сеткой, выполненной заодно с фильтровым корпусом, закрепляющей шихту в уплотненном состоянии, складчатый фильтр, периферийная складка которого закреплена между корпусом фильтрового корпуса и цилиндрическим кольцом, устроенным заодно с крышкой с отверстиями.

Шихтовой корпус в верхней части имеет два выступа внутри и один снаружи и аналогичного профиля уступы на сетке верхней, обеспечивающие герметичность с коэффициентом подсоса высокодисперсного аэрозоля на уровне P1 Для повышения степени защиты (снижения коэффициента подсоса) до уровня РЗ выполнена этикетка с липким слоем, расположенная на поверхности венчика сетки верхней и шихтового корпуса. Нормированные значения коэффициента проницаемости Р1 и РЗ установлены для фильтра, поэтому в предложенной конструкции фильтрующего патрона нормированным значениям Р1 и РЗ должны отвечать суммарные значения коэффициентов подсоса узла соединения фильтрового и шихтового корпусов и собственно коэффициентов проницаемости фильтров.

В таблице приведены значения геометрических и защитных величин противогазоаэрозольного патрона респиратора КР «Сорби-2».

В таблице Кподс.- коэффициент подсоса узла соединения фильтрового и шихтового корпусов, Кпрон. - коэффицент проницаемости аэрозольного фильтра.

Легко видеть, что принятое техническое решение закрепления шихты с помощью трех выступов 10 (см. фиг.2) шихтового корпуса и аналогичного сечения уступов дополнительной сетки верхней обеспечивает надежность закрепления шихты, удовлетворяет требованию ГОСТа Р12.4.194-99 по степени защиты по аэрозолям на уровне Р1.

Выполнение венчика сетки верхней позволяет распространить значения геометрических параметров корпуса 5 шихтового корпуса на 4-6 мм высоты дополнительной сетки верхней и крепить этикетку с липким слоем на цилиндрическую поверхность обеих деталей как на одно целое, обеспечивая высокую герметичность; коэффициент подсоса не фиксируется прецизионной нефелометрической техникой (К=10^-4%), предлагаемым выполнением степень защиты патронов обеспечивается только качеством фильтра, как в сплошном, неразъемном корпусе патрона.

Процесс изготовления противогазоаэрозольного патрона предлагаемой конструкции базируется на общепринятой машинной технологии переработки пластмасс в изделия и специализированных технологиях дозировки и уплотнения зерненного сорбента (шихты) и производства и закрепления складчатых фильтров.

В предложенном изобретении новые существенные конструктивные решения обуславливают улучшение эргономики труда, увеличение степени защиты по аэрозолям и увеличение уровня унификации патронов и, следовательно, респираторов:

- выполнение корпуса 1 фильтрового корпуса заодно с сеткой верхней 4, контур которого не выходит за пределы контура корпуса 5 шихтового корпуса, обеспечивает минимально возможные значения ограничения поля зрения и степень защиты патронов на уровне Р1;

- выполнение венчика 8 сетки верхней 4 с контуром, идентичным контуру шихтового корпуса 5, образующими цилиндрическую поверхность, и выполнение этикетки с липким слоем 9, являющейся элементом обоих корпусов, повышает степень защиты патрона по аэрозолям от значений Р1 до РЗ;

- выполнение внутренних контуров фильтрового 1 и шихтового 5 корпусов идентичными обуславливает возможность комплектации и изготовления противоаэрозольного патрона, используя детали 2, 3 и 5 предлагаемого изобретения со 100% унификацией; для комплектации противогазового патрона возможно использование корпуса шихтового 5 и сетки верхней 4 без фильтрового корпуса 1 с 50% унификацией.