Автономный дыхательный аппарат для защиты пожарных от вдыхания дыма

(51)7 61 16/00, 62 7/00, 62 7/10, 61 19/00 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) АВТОНОМНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОЖАРНЫХ ОТ ВДЫХАНИЯ ДЫМА(57) Изобретение относится к автономному дыхательному аппарату (200) для работы в опасных для жизни условиях, имеющему лицевую маску (208) с первым входным патрубком (214), который рукавом(206) соединен с баллоном, заполненным сжатым воздухом. Дыхательный аппарат дополнительно снабжен противодымным фильтром, который предназначен для использования в ситуациях, представляющих прямую угрозу для жизни, и который состоит из закрепляемого на маске корпуса (224), который заполнен фильтрующим материалом (234) и имеет входное отверстие (226), через которое в него попадает воздух, и выходное отверстие (230), которым он крепится ко второму входному патрубку(218) маски. В обычных условиях воздух внутрь маски поступает из баллона, а после окончания запаса воздуха в баллоне в действие приводится фильтр. Фильтр снабжен устройством контроля, позволяющим зафиксировать факт использования фильтра. Это устройство можно выполнить в виде крышки (236) одноразового использования, которой закрывается входное отверстие фильтра, и/или клапана с выступами, установленного во втором входном патрубке маски, которые при открытии клапана от него отрываются. 10767 Настоящее изобретение относится к оборудованию, обеспечивающему безопасную работу при тушении пожаров, и, в частности, оно относится к аппаратам, обеспечивающим защиту пожарных от вдыхания дыма в условиях, представляющих прямую опасность для их жизни. Работающие во вредных условиях часто пользуются защитными дыхательными масками. Одной из разновидностей таких масок является маска, закрывающая только нос и рот пользователя и снабженная угольным фильтром, через который проходит вдыхаемый пользователем воздух. Такой фильтр удаляет из воздуха содержащиеся в нем частицы и токсичные вещества. Однако в настоящее время пожарные инспекции, как правило, запрещают использование таких дыхательных аппаратов, поскольку они не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям в отношении необходимой надежности или защиты пожарных, которым приходится работать в огне и дыму. Поэтому при работе в представляющих опасность для жизни условиях, в частности при тушении пожаров, пожарные, которым приходится входить в горящие здания, пользуются обычно более надежными автономными дыхательными аппаратами. Такие аппараты имеют баллон, заполненный сжатым воздухом, и регулятор давления, обеспечивающий подачу воздуха с постоянным давлением, которое может регулироваться самим пожарным. Регулятор давления соединен рукавом с полнолицевой маской с прозрачным стеклом, надетой на голову пожарного и закрывающей его лицо. Надетая на голову пожарного маска не только образует у лица пожарного замкнутый объем воздуха, которым он дышит, но и защищает глаза пожарного от воздействия окружающего дыма. Автономные дыхательные аппараты с полнолицевой маской являются, по мнению пожарных инспекций, единственным видом дыхательных аппаратов, которые отвечают всем необходимым с точки зрения безопасной работы требованиям и могут использоваться при тушении пожаров. В баллоне используемого пожарным дыхательного аппарата содержится ограниченное количество воздуха. Несмотря на наличие в аппарате специального устройства, предупреждающего пожарного о том, что в баллоне осталось совсем немного воздуха,всегда существует опасность того, что после срабатывания такого устройства до полного истощения баллона пожарный не успеет покинуть горящее здание. Кроме того, всегда существует возможность того, что, например, при разрушении несущей конструкции здания, пожарный не сможет выбраться из него наружу или может просто затеряться, например, в заполненном дымом большом по площади горящем торговом помещении. Пожарный, кроме того, может получить травму или потерять способность самостоятельно передвигаться. После полного истощения баллона оказавшийся в таких ситуациях пожарный подвергается смертельной опасности. 2 Именно этим и объясняется необходимость снабдить пожарного альтернативной дыхательной аппаратурой, предназначенной для использования в условиях, представляющих реальную опасность для жизни,и обеспечивающей его защиту от вдыхания окружающего дыма. Несмотря на возможность использования в рекомендованных к работе автономных дыхательных аппаратах резервного угольного фильтра, который расположен в закрывающей рот части маски и которым пожарный может воспользоваться, оказавшись в критической ситуации, официальные представители пожарной инспекции, у которых часто возникают опасения, что пожарные после периодического использования таких резервных фильтров при тушении пожара в обычных ситуациях не смогут воспользоваться ими в действительно критической и угрожающей их жизни ситуации, раз и навсегда просто запретили использование таких фильтров. Именно этими соображениями и объясняется необходимость в создании таких дополнительных дыхательных устройств, которыми пожарные могли бы воспользоваться ограниченно только в условиях,представляющих реальную опасность для их жизни. Необходимо также, чтобы такое дыхательное устройство имело механизм контроля для быстрого определения пожарными имевшего место в прошлом факта его использования, а официальные представители пожарной инспекции могли бы контролировать все факты несанкционированного использования таких дыхательных устройств. Различные способы и дыхательные аппараты, которые обеспечивают дополнительную возможность пожарным дышать в критических, представляющих прямую угрозу жизни ситуациях, описаны в патенте США 5524616, который включен в настоящую заявку в качестве ссылки. Основной задачей настоящего изобретения является создание надежного, используемого при работе в опасных условиях дыхательного аппарата для защиты от вдыхания дыма, оказавшихся в критической, представляющей непосредственную угрозу для жизни ситуации пожарных, которые могут использовать этот дыхательный аппарат как последнее средство для спасения собственной жизни, но не должны пользоваться им при тушении пожаров в обычных для такого рода работы условиях, при отсутствии прямой угрозы для их жизни, при этом обеспечивается возможность контроля за использованием фильтра в аппарате. Для этого автономный дыхательный аппарат для защиты пожарных от вдыхания дыма, включающий лицевую маску, имеющую первый входной патрубок, соединенный с рукавом для поступления внутрь маски необходимого для дыхания воздуха, согласно изобретению, содержит противодымный фильтр,предназначенный для использования в условиях,представляющих реальную опасность для жизни,обеспечивающий поступление воздуха при прекращении поступления воздуха, подаваемого внутрь 10767 маски по рукаву, и содержащий корпус с входным отверстием для поступления воздуха и выходным отверстием, сообщающимся со вторым входным патрубком, которым снабжена лицевая маска, и находящийся в корпусе фильтрующий материал для прохождения потока воздуха между входным и выходным отверстием, и устройство для контроля за использованием фильтра, закрывающее входное и/или выходное отверстие корпуса фильтра и соединенное с корпусом фильтра или маской, позволяющее зафиксировать факт использования противодымного фильтра. Предпочтительно выполнение устройства для контроля за использованием фильтра в виде съемной крышки одноразового использования, которой закрыто входное отверстие корпуса фильтра. Предпочтительно выполнение устройства для контроля за использованием фильтра в виде открываемого клапана, которым закрыто выходное отверстие корпуса фильтра. Целесообразно выполнение клапана с выступами,которые отрываются от клапана при использовании фильтра. Лицевая маска автономного дыхательного аппарата может содержать выдыхательный патрубок,снабженный выдыхательным клапаном, колпачком,закрывающим патрубок снаружи, и устройством для контроля, соединяющим колпачок с лицевой маской и позволяющим зафиксировать факт использования выдыхательного патрубка в условиях, представляющих реальную опасность для жизни. Предлагаемое изобретение можно осуществить путем использования предназначенного для дыхания в критической ситуации противодымного фильтра вместе с обычным используемым пожарными дыхательным аппаратом. Считается, что любая работа, связанная с тушением пожара, в той или иной степени угрожает жизни пожарного. В описании под ситуациями, в которых реально существует опасность гибели пожарного, и ситуациями, реально представляющими опасность для жизни пожарного, понимаются такие возникающие при тушении пожара ситуации, когда пожарный понимает, что он оказался в условиях,которые реально могут привести его к близкой и неминуемой смерти. Такие ситуации следует отличать от обычных условий, в которых приходится работать пожарным, когда они в процессе выполнения стоящих перед ними задач, связанных с тушением пожара, всегда имеют возможности для принятия соответствующих решений по обеспечению собственной безопасности Значительный эффект от настоящего изобретения можно получить, если предназначенный для использования в критической ситуации противодымный фильтр закрепить на лицевой маске обычного автономного дыхательного аппарата. В таком аппарате для приведения противодымного фильтра в действие можно использовать клапан или другой регулирующий направление движения воздушного потока ме ханизм, обеспечивающий при его срабатывании прохождение внутрь маски наружного воздуха через противодымный фильтр. В этом случае регулирующий направление потока воздуха механизм снабжается специальным устройством контроля, позволяющим установить факт его срабатывания и происходящего при этом изменения направления потока поступающего внутрь маски воздуха. Механизм переключения и устройство контроля,фиксирующее факт его срабатывания, можно выполнить самыми различными способами. В частности, в предлагаемой конструкции с противодымным фильтром используется лицевая маска с несколькими отверстиями для подвода воздуха, включая центральное отверстие, к которому подсоединяется рукав, соединенный с источником необходимого для дыхания воздуха, выполненным в виде, например,баллона со сжатым воздухом, и одно или несколько боковых отверстий, к которым крепятся противодымные фильтры. Сами по себе такие маски с несколькими закрытыми фильтрами отверстиями для подвода воздуха, которые можно использовать для создания предлагаемого в изобретении дыхательного аппарата, достаточно хорошо известны и к ним относятся, в частности, маски модели -,выпускаемые фирмой,Пенсильвания, США. Для фиксации факта срабатывания фильтра можно использовать различные устройства контроля. Одним из примеров такого устройства может служить крышка из пластмассы или лента, которая рвется при использовании фильтра. В качестве другого и более надежного устройства такого типа можно назвать устройство, выполненное в виде подвижного пластинчатого клапана, который может перемещаться в пазу в поперечном направлении, перекрывая и открывая канал, по которому внутрь маски проходит воздух. В закрытом положении для прохода воздуха пластинчатый клапан надежно удерживается с помощью отрываемых боковых выступов,входящих в отверстия, выполненные на стенке паза,в который вставлен клапан. Когда пожарный хочет воспользоваться противодымным фильтром, он вытягивает пластинчатый клапан из паза и открывает перекрытый им канал для прохода воздуха, при этом надрываются боковые выступы клапана, по обрыву которых можно зафиксировать факт пользования противодымным фильтром. У установленного в первоначальное положение пластинчатого клапана выступы остаются надорванными. Такая конструкция устройства контроля, позволяющего зафиксировать факт использования фильтра, является предпочтительной, поскольку в отличие от отрываемой ленты или крышки используемые в этом варианте выступы клапана при работе в нормальных условиях и при проверке состояния маски самим пожарным или инспектором, в меньшей, чем крышка, степени подвержены возможному обрыву и истиранию. Настоящее изобретение позволяет визуально зафиксировать имевший место в прошлом факт ис 3 10767 пользования дыхательного устройства и дает возможность контролирующим работу пожарных инспекторам бороться с несанкционированным пользованием дыхательным устройством в ситуациях, не создающих непосредственной угрозы для их жизни. Наличие в предлагаемом дыхательном аппарате устройства контроля позволяет также вовремя заменить фильтрующий материал при потере им своих фильтрующих свойств, обеспечивающих удаление из вдыхаемого воздуха содержащихся в нем и представляющих опасность для жизни веществ. Изобретение поясняется на примерах его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано на фиг. 1 - изображение одного из вариантов выполнения предлагаемого автономного дыхательного аппарата на фиг. 2 - изображение узла крепления противодымного фильтра к маске по фиг. 1 на фиг. 3 - поперечное сечение плоскостью 3-3 по фиг. 2 на фиг. 4 - изображение в увеличенном масштабе расположенной под подбородком части маски и на фиг. 5 - поэлементное изображение в поперечном сечении расположенного под подбородком выдыхательного клапана маски. В автономном дыхательном аппарате 200, показанном на фиг. 1, имеется резервуар 202, заполненный сжатым воздухом, который через регулятор 204 давления подается в рукав 206. Рукав 206 соединяет регулятор 204 с лицевой маской 208, которая состоит из резинового полушлема 210, закрывающего переднюю часть головы пожарного. Эластичный материал, из которого изготовлен полушлем, обеспечивает возможность растяжения шлема и его плотное, не пропускающее воздух прилегание к голове пожарного. В задней части полушлема имеются ленты 212 для крепления маски на голове пожарного. В центре полушлема 210 против лица пожарного расположено окно, закрытое листом 216 из прозрачной пластмассы. В закрывающей подбородок части 215 маски 208 расположен первый, соединенный с рукавом 206 входной патрубок 214, через который внутрь образованной маской полости из баллона поступает воздух. Маска 208 имеет второй, показанный также и на фиг. 3, входной патрубок 218, к которому крепится противодымный фильтр 220, предназначенный для использования в критической ситуации. Второй входной патрубок 218 выполнен в виде втулки 222 с наружной резьбой, на которую навертывается имеющий внутреннюю резьбу выходной патрубок 223 противодымного фильтра 220 с образованием канала для прохода воздуха. Противодымный фильтр 220 может иметь или может быть соединен с переходником (не показан) для соединения друг с другом различных по форме и размерам патрубков. Предназначенный для использования в критических ситуациях противодымный фильтр 220 состоит из обычного, выполненного в виде диска корпуса 4 224 с расположенным на лицевой поверхности 228 входным отверстием 226 и расположенным на задней поверхности 232 выходным отверстием 230. Находящийся внутри корпуса 224 фильтрующий материал 234 предназначен для удаления из проходящего через фильтр воздуха различных частиц, в частности дыма и ядовитых паров. До использования фильтра его входное отверстие 226 закрыто самоклеящейся крышкой 236, которая герметично уплотняет это отверстие. Крышка 236 имеет достаточно большую по размерам лапку 238,потянув за которую пожарный, оказавшийся в критической ситуации, может оторвать крышку от корпуса фильтра и воспользоваться фильтром. Свойства клея, нанесенного на поверхность крышки 236, исключают возможность повторного приклеивания оторванной от фильтра крышки поверх его входного отверстия. В другом варианте вместо крышки 236,закрывающей входное отверстие противодымного фильтра, можно применить специальную ленту одноразового использования, которая позволяет судить об имевшем место факте пользования фильтром и после обрыва которой на корпусе фильтра остается либо кусок ленты, либо окрашенное пятно, либо другая расположенная, например, по периметру входного отверстия видимая информация. Второй входной патрубок 218 лицевой маски 208, предназначенный для прохода воздуха до того,как противодымным фильтром 220 еще никто не пользовался, является герметично закрытым пластинчатым клапаном 244. Как показано на фиг. 2 и 3, второй входной патрубок 218 имеет на одной стороне щелевидное отверстие 240 с внутренней поперечной канавкой 242, проходящей от края отверстия по внутренней стенке патрубка. В эту канавку 242 плотно вставлена пластмассовая пластинка 244, которая служит клапаном, герметично перекрывающим выходное отверстие фильтра. Пластинчатый клапан выполнен с возможностью перемещения в канавке патрубка. Пластинчатый клапан 244 имеет два расположенных на его противоположных сторонах выступа 246, которые входят в углубления 248,выполненные в боковых стенках поперечной канавки 242 второго входного патрубка 218. Выступы 246 имеют меньшую толщину, чем остальная часть пластинчатого клапана 244, и в их основании можно предусмотреть надрезы, по которым, когда приводящий в действие фильтр 220 пожарный вытягивает пластинчатый клапан из патрубка, выступы отрываются от остальной части клапана. К клапану 244 проволокой 254 привязана пластинка 252, потянув за которую оказавшийся в ситуации, представляющей реальную угрозу для его жизни, пожарный может вытянуть клапан наружу и открыть канал для прохода воздуха внутрь маски. На основной части пластинчатого клапана 244 расположена стопорная лапка 250, которая удерживает клапан внутри второго входного патрубка 218. Вместо отрываемых выступов 246 устройство контроля, позволяющее зафиксировать факт исполь 10767 зования фильтра, можно выполнить в виде куска ленты одноразового использования типа ленты, о которой шла речь применительно к крышке 236,которым пластинчатый клапан 244 приклеивается к наружной поверхности лицевой маски 208. При вытягивании клапана и открытии второго входного патрубка 218 такая лента отрывается либо от клапана, либо от маски, либо одновременно и от клапана,и от маски. В другом варианте, если ленту достаточно прочно приклеить как к клапану, так и к маске,факт использования фильтра можно зафиксировать по обрыву ленты, которая рвется при вытягивании клапана. В обычной ситуации пожарный дышит воздухом,который, как показано на фиг. 1, поступает внутрь лицевой маски через ее первый входной патрубок из баллона 202. Если оказавшийся в опасности пожарный не может покинуть опасное место до полного окончания запаса воздуха, находящегося в баллоне,то он срывает крышку 236, открывая входное отверстие фильтра 220, предназначенного для использования в критических ситуациях и вытягивает наружу пластинчатый клапан 244, открывая второй входной патрубок 218 маски. Сорвав крышку и вытащив пластинчатый клапан, пожарный, оказавшийся в условиях, представляющих реальную угрозу для его жизни, может после окончания запаса воздуха в баллоне 202 дышать воздухом, проходящим внутрь маски через открытые фильтр и второй входной патрубок маски. Крышка 236, равно как и пластинчатый клапан 244, представляют собой устройства контроля, которые позволяют осуществляющему контроль персоналу зафиксировать имевший место факт использования воздушного фильтра и ограничить возможность его использования пожарными в ситуациях, не представляющих реальной угрозы для их жизни. Наличие таких устройств контроля позволяет, кроме того, определить, на каких из проверенных масках перед их возвращением после использования пожарным требуется заменить фильтры. Как показано на фиг. 4 и 5, некоторые лицевые маски 208 имеют также расположенный, например,под подбородком выдыхательный патрубок 260. Выдыхательный патрубок 260 выполнен в виде короткого трубчатого выступа 262, который сообщается с отверстием 264, имеющимся в расположенной снизу в охватывающей подбородок части 215 маски. В трубчатый выступ 262 вставлен корпус 266 выдыхательного клапана, который упирается в расположенный вокруг отверстия 264 буртик 274 и в который упирается откидной выдыхательный клапан 268. Внешний открытый торец трубчатого выступа 262 закрыт колпачком 270, юбка 272 которого входит внутрь трубчатого выступа 262 и через откидной выдыхательный клапан 268 прижимает корпус 266 выдыхательного клапана к буртику 274 отверстия 264 маски. В обычном состоянии в условиях, не представляющих реальной угрозы для жизни пожарного, колпачок 270 клапана удерживается на месте приклеенным к нему куском показанной на фиг. 4 клейкой ленты 280, другой конец которой приклеен к лицевой маске 208. В колпачке 270 клапана имеется отверстие 276, через которое, как подробно описано ниже, выдыхаемый воздух выходит из маски наружу. В обычных условиях, когда воздух внутрь маски 208 поступает из баллона 202, детали 266 и 268 выдыхательного клапана находятся в сжатом состоянии между колпачком 270 и буртиком 274 маски. В этом положении при вдыхании пожарным воздуха из баллона нагруженный пружиной (не показано) корпус 266 выдыхательного клапана закрывает выдыхательный патрубок 260. В момент выдоха давление воздуха внутри маски возрастает и преодолевает усилие пружины, в результате чего выдыхательный клапан открывается, а выдыхаемый пожарным воздух выходит через него из маски наружу. В ситуациях, представляющих реальную угрозу для жизни пожарного, когда в баллоне 202 не остается необходимого для дыхания воздуха, пожарный одновременно с открытием предназначенного для использования в критической ситуации противодымного фильтра 220, описанного выше, сдвигает колпачок 270 вниз. Специальное устройство (не показано) препятствует полному снятию колпачка 270 с трубчатого выступа 262 маски. Сдвигание колпачка сопровождается либо разрывом ленты 280, либо отклеиванием одного из ее концов от колпачка или маски, что позволяет зафиксировать факт приведения выдыхательного патрубка в состояние, которое соответствует рабочему состоянию с использованием в критических ситуациях противодымного фильтра 220. При сдвигании колпачка 270 корпус 266 выдыхательного клапана освобождается от действия пружины, и расположенные между колпачком и буртиком 274 маски детали клапана перестают прижиматься друг к другу. Не нагруженный в таком положении пружиной откидной выдыхательный клапан 268 в процессе дыхания пожарного, при вдохе и выдохе, периодически закрывает и открывает выдыхательный патрубок 260 маски. Следует подчеркнуть, что рассмотренные выше достаточно подробно конкретные варианты выполнения изобретения не ограничивают его сущности и объема. Более того, изобретение, по существу, предусматривает и различные альтернативные варианты, которые могут быть предложены специалистом в данной области техники. В этом отношении объем настоящего изобретения ограничивается только приведенной ниже формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Автономный дыхательный аппарат для защиты пожарных от вдыхания дыма, включающий лицевую маску, имеющую первый входной патрубок,соединенный с рукавом для поступления внутрь маски необходимого для дыхания воздуха,отличающийся тем, что он содержит противодым 5 10767 ный фильтр, предназначенный для использования в условиях, представляющих реальную опасность для жизни, обеспечивающий поступление воздуха при прекращении поступления воздуха, подаваемого внутрь маски по рукаву, и содержащий корпус с входным отверстием для поступления воздуха и выходным отверстием, сообщающимся со вторым входным патрубком, которым снабжена лицевая маска, и находящийся в корпусе фильтрующий материал для прохождения потока воздуха между входным и выходным отверстиями, и устройство для контроля за использованием фильтра, закрывающее входное и/или выходное отверстие корпуса фильтра и соединенное с корпусом фильтра или маской, позволяющее зафиксировать факт использования противодымного фильтра. 2. Автономный дыхательный аппарат по п. 1,отличающийся тем, что устройство для контроля за использованием фильтра выполнено в виде съемной крышки одноразового использования, которой закрыто входное отверстие корпуса фильтра. 3. Автономный дыхательный аппарат по п. 1,отличающийся тем, что устройство для контроля за использованием фильтра выполнено в виде открываемого клапана, которым закрыто выходное отверстие корпуса фильтра. 4. Автономный дыхательный аппарат по п. 3,отличающийся тем, что клапан выполнен с выступами, которые отрываются от клапана при использовании фильтра. 5. Автономный дыхательный аппарат по п. 1,отличающийся тем, что лицевая маска содержит выдыхательный патрубок, снабженный выдыхательным клапаном, колпачком, закрывающим патрубок снаружи, и устройством для контроля, соединяющим колпачок с лицевой маской и позволяющим зафиксировать факт использования выдыхательного патрубка в условиях, представляющих реальную опасность для жизни.