RU230239U1 - AVALANCHE SELF-RESCUER - Google Patents
AVALANCHE SELF-RESCUER Download PDFInfo
- Publication number
- RU230239U1 RU230239U1 RU2024120340U RU2024120340U RU230239U1 RU 230239 U1 RU230239 U1 RU 230239U1 RU 2024120340 U RU2024120340 U RU 2024120340U RU 2024120340 U RU2024120340 U RU 2024120340U RU 230239 U1 RU230239 U1 RU 230239U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- avalanche
- breathing
- self
- ventilation opening
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims abstract description 46
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 10
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 10
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical group [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N potassium superoxide Chemical group [K+].[K+].[O-][O-] XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 24
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 206010003497 Asphyxia Diseases 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 alkali metal superoxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000010615 ring circuit Methods 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical class [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 206010020591 Hypercapnia Diseases 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N barium peroxide Chemical compound [Ba+2].[O-][O-] ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 description 1
- 208000018883 loss of balance Diseases 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical class OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 208000037974 severe injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009528 severe injury Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000037351 starvation Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области респираторной защиты и обеспечения дыхания пострадавшим, погребенными под снежной лавиной, а в частности к самоспасателям лавинным. Самоспасатель лавинный содержит корпус с отверстиями автономного контура дыхания, на которых установлены воздуховоды, которые соединены с емкостями с химическими веществами, обеспечивающими регенерацию кислорода и поглощение двуокиси углерода, при этом корпус выполнен с вентиляционным отверстием, на которое установлен запорный механизм и спусковой каркас, выполненный с возможностью перекрытия вентиляционного отверстия при возникновении аварийной ситуации, причем запорный механизм выполнен с возможностью герметичного перекрытия площади вентиляционного отверстия при механическом воздействии на спусковой каркас. Технический результат заключается в повышении времени автономной работы технического средства, возможности реализации дыхания атмосферным воздухом, обогреве пострадавшего, повышении надежности защиты дыхательных путей. 7 з.п. ф-лы, 7 ил. The utility model relates to the field of respiratory protection and ensuring breathing of victims buried under an avalanche, and in particular to avalanche self-rescuers. The avalanche self-rescuer comprises a housing with openings of an autonomous breathing circuit, on which air ducts are installed, which are connected to containers with chemicals that ensure oxygen regeneration and carbon dioxide absorption, wherein the housing is made with a ventilation opening, on which a locking mechanism and a trigger frame are installed, made with the possibility of closing the ventilation opening in the event of an emergency, wherein the locking mechanism is made with the possibility of hermetically closing the area of the ventilation opening with a mechanical effect on the trigger frame. The technical result consists in increasing the autonomous operation time of the technical means, the possibility of breathing atmospheric air, heating the victim, increasing the reliability of respiratory protection. 7 clauses, 7 figs.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
[001] Полезная модель относится к области респираторной защиты и обеспечения дыхания пострадавшим, находящимся под снежной лавиной, а в частности к самоспасателям лавинным.[001] The utility model relates to the field of respiratory protection and providing breathing for victims under an avalanche, and in particular to avalanche self-rescuers.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY
[002] Попавшие в лавину люди могут погибнуть от тяжелых травм во время перемещения лавинного потока и при ударах о деревья, камни и неровности рельефа. Однако в большинстве случаев смерть наступает от удушья. Снежная масса блокирует дыхательные пути и сдавливает грудную клетку жертвы. При остановке лавинного потока снежная масса откладывается настолько плотно, что человек становится беспомощным и не может двигать ни руками, ни ногами. Единственная возможность спасти жизнь попавшего в лавину человека - это быстрые и правильно организованные спасательные работы. Шансы на то, что засыпанный лавиной человек останется живым, быстро уменьшаются по мере увеличения промежутка времени до его извлечения из снега. Согласно исследованиям, известны случаи, когда в живых оставались люди, засыпанные лавиной и откопанные через 3 суток и более, однако это исключительные случаи. Основные причины удушья: 1 - отравление углекислым газом, являющегося продуктом жизнедеятельности человека, уносу которого препятствует снежная масса, окружающая пострадавшего - критической концентрацией углекислого газа в воздухе, вызывающей быструю потерю работоспособности и ухудшение состояния человека, считается 6%, но гиперкапния может развиваться и при меньшей концентрации. 2 - кислородное голодание, снижение концентрации кислорода в воздухе с нормальных 21% до 8% является критическим уровнем для осуществления жизнедеятельности человека. В связи с этим из уровня техники известные различные устройства, которые называются самоспасателями.[002] People caught in an avalanche can die from severe injuries during the movement of the avalanche flow and from impacts with trees, rocks and uneven terrain. However, in most cases, death occurs from suffocation. The snow mass blocks the airways and compresses the victim's chest. When the avalanche flow stops, the snow mass is deposited so densely that the person becomes helpless and cannot move either his arms or legs. The only way to save the life of a person caught in an avalanche is through rapid and properly organized rescue operations. The chances of a person buried by an avalanche remaining alive decrease rapidly as the time until he is pulled out of the snow increases. According to research, there are cases where people buried by an avalanche and dug out after 3 days or more survived, but these are exceptional cases. The main causes of suffocation are: 1 - carbon dioxide poisoning, which is a product of human life activity, the removal of which is prevented by the snow mass surrounding the victim - the critical concentration of carbon dioxide in the air, causing rapid loss of performance and deterioration of a person's condition, is considered to be 6%, but hypercapnia can develop at a lower concentration. 2 - oxygen starvation, a decrease in the concentration of oxygen in the air from the normal 21% to 8% is a critical level for the implementation of human life. In this regard, various devices known from the level of technology are called self-rescuers.
[003] В настоящее время из уровня техники известно устройство с подачей сжатого газа, очистителем углекислого газа подпружиненными клапанами на жилете. В конструкции есть ряд существенных недостатков: наличие газового баллона с кислородом и наличие дыхательного мешка. Также ввод в действие не является автоматическим, во всех исполнениях устройства требуется действие оператора. Вместо маски свою роль выполняет загубник, может быть вырван потоками снега.[003] Currently, the state of the art includes a device with a compressed gas supply, a carbon dioxide purifier, and spring-loaded valves on the vest. The design has a number of significant drawbacks: the presence of a gas cylinder with oxygen and the presence of a breathing bag. Also, the activation is not automatic; in all versions of the device, an operator action is required. Instead of a mask, a mouthpiece performs its role; it can be torn out by streams of snow.
[004] В целом известны различные конструкции устройств обеспечения дыхания при попадании в лавинах.[004] In general, various designs of devices for providing breathing in the event of being caught in an avalanche are known.
[005] Так, из американского патента №4,365,628 «Avalanche survival vest» известен дыхательный аппарат с поглотителем углекислого газа, кислородным баллоном высокого давления, мундштуком и дыхательным мешком.[005] Thus, from American patent No. 4,365,628 “Avalanche survival vest” a breathing apparatus with a carbon dioxide absorber, a high-pressure oxygen cylinder, a mouthpiece and a breathing bag is known.
[006] В документе 5,490,501 дыхательное устройство обеспечивает дыхание воздухом, находящимся в воздушном кармане, без поглощения углекислого газа. Забор вдыхаемого воздуха осуществляется в зоне, отдаленной от зоны выдоха, снижая тем самым скорость накопления двуокиси углерода в дыхательном контуре.[006] In document 5,490,501, the breathing device provides breathing of air contained in an air pocket without absorption of carbon dioxide. The intake of inhaled air is carried out in a zone remote from the exhalation zone, thereby reducing the rate of accumulation of carbon dioxide in the breathing circuit.
[007] В публикации WO 2017/077 074 А1 раскрыто устройство для защиты от лавин, имеющее дыхательную систему с клапанным устройством для подачи воздуха для дыхания из области вдоха и клапанным устройством для выпуска воздуха для дыхания в область выдоха.[007] Publication WO 2017/077 074 A1 discloses an avalanche protection device having a breathing system with a valve device for supplying breathing air from an inhalation region and a valve device for releasing breathing air into an exhalation region.
[008] CN206107521 известен дыхательный аппарат полузакрытого типа, где генератор кислорода связан с верхним поглотителем углекислого газа.[008] CN206107521 discloses a semi-closed breathing apparatus where the oxygen generator is connected to an upper carbon dioxide absorber.
[009] Документ US5036841 раскрывает дыхательный аппарат закрытого цикла, включающий, среди прочего, дыхательный резервуар, поглотитель углекислого газа и источник сжатого дыхательного газа, включающего кислород примерно 20% по объему.[009] Document US5036841 discloses a closed-circuit breathing apparatus comprising, among other things, a breathing reservoir, a carbon dioxide absorber, and a source of compressed breathing gas comprising oxygen at approximately 20% by volume.
[0010] Документ US 11,583,710 представляет устройство, обеспечивающее активную циркуляцию воздуха в воздушном кармане за счет электродвигателя, с забором воздуха в отведенном от дыхательных путей месте.[0010] Document US 11,583,710 presents a device that provides active circulation of air in an air pocket by means of an electric motor, with air intake at a location away from the respiratory tract.
[0011] Однако, все они характеризуются следующими недостатками:[0011] However, they all have the following disadvantages:
отсутствует функция автоматической активации системы;there is no automatic system activation function;
исключается функция защиты дыхательных путей от снежной массы;the function of protecting the respiratory tract from snow mass is excluded;
при наличии баллона с кислородом, такой аппарат является опасным из-за возможности возгорания некоторых материалов при контакте с кислородом под давление;if there is an oxygen cylinder, such a device is dangerous due to the possibility of some materials igniting upon contact with oxygen under pressure;
имеют малое время работы обеспечения защитного действия;have a short operating time to provide protective action;
при наличии дыхательного мешка, существует большая вероятность сдавливания этого дыхательного мешка, что ведет за собой невозможность обеспечения защитного действия.If there is a breathing bag, there is a high probability of compression of this breathing bag, which leads to the impossibility of providing a protective effect.
СУЩНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯESSENCE OF THE TECHNICAL SOLUTION
[0012] Данное техническое решение направлено на устранение недостатков, присущих существующим решениям.[0012] This technical solution is aimed at eliminating the shortcomings inherent in existing solutions.
[0013] Таким образом, технической задачей или технической проблемой, которая решается в настоящем решении, является создание индивидуального дыхательного аппарата для обеспечения дыхания при попадании в лавину и погребением снежной массой, который является безопасным, легким, имеет функцию автоматической активации, защиты дыхательных путей от закупоривания их снежной массой, поглощения двуокиси углерода и обогащения кислородом воздушной смеси, используемой при дыхании, а также осуществления обогрева пострадавшего. Техническим результатом, достигающимся при решении вышеуказанной проблемы, является повышение времени автономной работы технического средства, возможность реализации дыхания атмосферным воздухом, обогрев пострадавшего, повышение надежности защиты дыхательных путей.[0013] Thus, the technical task or technical problem that is solved in the present solution is the creation of an individual breathing apparatus for providing breathing when caught in an avalanche and buried by a snow mass, which is safe, lightweight, has the function of automatic activation, protection of the respiratory tract from blockage by snow mass, absorption of carbon dioxide and enrichment of the air mixture used for breathing with oxygen, as well as the implementation of heating of the victim. The technical result achieved by solving the above problem is an increase in the autonomous operation time of the technical means, the possibility of implementing breathing with atmospheric air, heating of the victim, and an increase in the reliability of protection of the respiratory tract.
[0014] Указанный технический результат достигается благодаря осуществлению самоспасателя лавинного, в котором есть корпус, с вентиляционным отверстием и отверстиями автономного контура дыхания, на которых установлены воздуховоды, которые соединяются с емкостями с химическими веществами, обеспечивающими регенерацию кислорода и поглощение двуокиси углерода, спусковой каркас, выполненный с возможностью перекрывать вентиляционное отверстие в случае возникновения авариной ситуации, и запорный механизм, выполненный с возможностью, в случае механического воздействия на спусковой каркас, перекрывать площадь вентиляционного отверстия для герметичности.[0014] The specified technical result is achieved by implementing an avalanche self-rescuer, which has a housing with a ventilation opening and openings of an autonomous breathing circuit, on which air ducts are installed, which are connected to containers with chemical substances that ensure the regeneration of oxygen and the absorption of carbon dioxide, a trigger frame, made with the ability to close the ventilation opening in the event of an emergency, and a locking mechanism made with the ability, in the event of a mechanical impact on the trigger frame, to close the area of the ventilation opening for hermeticity.
[0015] В некоторых вариантах реализации в воздуховоде установлено поглотительное вещество, которое при контакте с выдыхаемым воздухом поглощает двуокись углерода и выделяет теплоту.[0015] In some embodiments, an absorbent material is installed in the air duct, which, upon contact with exhaled air, absorbs carbon dioxide and releases heat.
[0016] В некоторых вариантах реализации в воздуховоде установлено регенеративное вещество.[0016] In some embodiments, a regenerative substance is installed in the air duct.
[0017] В некоторых вариантах реализации поглотительным веществом является гидроксид лития.[0017] In some embodiments, the absorbent material is lithium hydroxide.
[0018] В некоторых вариантах реализации регенеративным веществом является супероксид калия.[0018] In some embodiments, the regenerative agent is potassium superoxide.
[0019] В некоторых вариантах реализации спусковой каркас выполнен из сетки или воздухопроницаемого материала.[0019] In some embodiments, the trigger frame is made of mesh or a breathable material.
[0020] В некоторых вариантах реализации воздуховоды закреплены на человеке.[0020] In some embodiments, the air ducts are secured to the person.
[0021] В некоторых вариантах реализации на дыхательные клапаны воздуховодов установлены гидрофобные мембраны, предотвращающие попадание талой воды во внутреннее пространство патронов.[0021] In some embodiments, hydrophobic membranes are installed on the breathing valves of the air ducts, preventing melt water from entering the interior of the cartridges.
[0022] Существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с достигаемым результатом.[0022] The essential features of a utility model are in a causal relationship with the achieved result.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
[0023] Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приведенного ниже подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых:[0023] The features and advantages of the present technical solution will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which:
[0024] На Фиг. 1 показаны основные составные части устройства (исполнение с двумя патронами).[0024] Fig. 1 shows the main components of the device (version with two cartridges).
[0025] На Фиг. 2 показан вариант реализации с одним патроном - маятниковая схема газообмена.[0025] Fig. 2 shows an embodiment with one cartridge - a pendulum gas exchange scheme.
[0026] На Фиг. 3 показана кольцевая схема газового обмена.[0026] Fig. 3 shows a ring diagram of gas exchange.
[0027] На Фиг. 4 показана маятниковая схема газового обмена.[0027] Fig. 4 shows a pendulum diagram of gas exchange.
[0028] На Фиг. 5 показан запорный механизм на вентиляционном отверстии в положении открыто, дыхание осуществляется атмосферным воздухом.[0028] Fig. 5 shows the locking mechanism on the ventilation opening in the open position, breathing is carried out with atmospheric air.
[0029] На Фиг. 6 показан запорный механизм на вентиляционном отверстии в положении закрыто, дыхание осуществляется по воздуховодам через патроны.[0029] Fig. 6 shows the locking mechanism on the ventilation opening in the closed position, breathing is carried out through the air ducts through the cartridges.
[0030] На Фиг. 7 показан патрон: 6 - корпус патрона, 8 - дыхательный клапан однонаправленного действия, 10 - регенеративное или поглотительное вещество.[0030] Fig. 7 shows a cartridge: 6 - cartridge body, 8 - one-way breathing valve, 10 - regenerative or absorbent substance.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE TECHNICAL SOLUTION
[0031] Ниже будут подробно рассмотрены термины и их определения, используемые в описании технического решения, а также конструкция устройства.[0031] Below, the terms and their definitions used in the description of the technical solution, as well as the design of the device, will be considered in detail.
[0032] Устройство выполнено в виде постоянно носимой маски, плотно крепящейся на лице человека. На голове маска может фиксироваться посредством упругого элемента, имеющего по краям крючки. Для регулировки натяжения упругого элемента, на несущем каркасе имеются отверстия. В некоторых вариантах реализации на уровне боковых отверстий с внешней стороны на корпусе закреплены по одной шлевке с пряжками, в которые вставляются концы внешней тесьмы оголовья. Пряжки позволяют регулировать длину тесьмы вручную.[0032] The device is made in the form of a permanently worn mask, tightly attached to the person's face. The mask can be fixed on the head by means of an elastic element having hooks at the edges. To adjust the tension of the elastic element, there are openings on the supporting frame. In some embodiments, at the level of the side openings on the outside of the body, one belt loop with buckles is fixed, into which the ends of the outer headband tape are inserted. The buckles allow the length of the tape to be adjusted manually.
[0033] Конструкция маски представляет собой корпус (1), показанный на Фиг. 1, с вентиляционным отверстием и отверстиями автономного контура дыхания, а также запорный механизм (2) и спусковой каркас (3). Корпус является несущим элементом, на котором закрепляются другие части самоспасателя. В некоторых вариантах реализации корпус устройства может быть выполнен из металла и/или композиционного материала, полимерного материала. Целесообразно, чтобы устройство было снабжено теплоизоляционным слоем и/или теплоизоляционными элементами. На отверстия автономного контура дыхания устанавливаются воздуховоды (4) и (5), которые соединяются с емкостями с химическими веществами (6, 7) (далее - патроны), обеспечивающими регенерацию кислорода и поглощение двуокиси углерода (углекислый газ). Патрон может быть выполнен в виде, например, цилиндра из полимерного материала.[0033] The mask design is a housing (1), shown in Fig. 1, with a ventilation hole and openings of the autonomous breathing circuit, as well as a locking mechanism (2) and a trigger frame (3). The housing is a supporting element on which other parts of the self-rescuer are fixed. In some embodiments, the housing of the device can be made of metal and/or composite material, a polymer material. It is advisable that the device be provided with a heat-insulating layer and/or heat-insulating elements. Air ducts (4) and (5) are installed on the openings of the autonomous breathing circuit, which are connected to containers with chemicals (6, 7) (hereinafter referred to as cartridges), providing oxygen regeneration and absorption of carbon dioxide (carbon dioxide). The cartridge can be made in the form of, for example, a cylinder made of a polymer material.
[0034] На вентиляционное отверстие устанавливается запорный механизм (2), который в случае механического воздействия на спусковой каркас (3) перекрывает площадь вентиляционного отверстия, делая его герметичным. Вентиляционное отверстие может быть выполнено из твердого материала (например, пластика), имеющее входные и выходные отверстия, по которым проходит входящий воздух, и выходит наружу использованный воздух.[0034] A locking mechanism (2) is installed on the ventilation opening, which, in the event of a mechanical impact on the trigger frame (3), closes the area of the ventilation opening, making it airtight. The ventilation opening can be made of a solid material (e.g. plastic), having inlet and outlet openings through which incoming air passes, and used air is discharged.
[0035] Без осуществления воздействия на спусковой каркас вентиляционное отверстие остается в открытом положении, что обеспечивает свободное дыхание атмосферным воздухом и не препятствует осуществлению переговоров человека с окружающими.[0035] Without any action on the trigger frame, the ventilation hole remains in the open position, which ensures free breathing of atmospheric air and does not interfere with the person’s negotiations with others.
[0036] В случае возникновения аварийной ситуации, при ударе о маску (например, удар об снежную массу) происходит нажатие на спусковой каркас (3), приводящее к срабатыванию пускового механизма, происходит закрытие вентиляционного отверстия. В качестве аварийных ситуаций могут быть попадание в лавину, засыпание снежной массой, падение человека в снежную массу при потере равновесия и т.д., не ограничиваясь.[0036] In the event of an emergency, when the mask is hit (e.g., when it hits a snow mass), the trigger frame (3) is pressed, which causes the trigger mechanism to operate, and the ventilation opening is closed. Emergency situations may include being caught in an avalanche, being buried in a snow mass, a person falling into a snow mass due to loss of balance, etc., without limitation.
[0037] В некоторых вариантах реализации, если человек теряет сознание, может активироваться автоматически кислородогенерирующий картридж, который может быть выполнен с твердым источником кислорода, по меньшей мере одним фильтром, который может быть химическим. Твердый источник кислорода может быть выполнен из веществ из группы хлоратов или перхлоратов щелочных металлов. Предпочтительно, чтобы твердый источник кислорода был выполнен на основе хлората натрия, оксида кобальта и перекиси бария. Срабатывание данного картриджа может осуществляться автоматически на основании датчика определения уровня кислорода, находящегося внутри корпуса.[0037] In some embodiments, if a person loses consciousness, an oxygen-generating cartridge can be automatically activated, which can be made with a solid oxygen source, at least one filter, which can be chemical. The solid oxygen source can be made of substances from the group of chlorates or perchlorates of alkali metals. Preferably, the solid oxygen source is made on the basis of sodium chlorate, cobalt oxide and barium peroxide. The activation of this cartridge can be carried out automatically based on an oxygen level sensor located inside the housing.
[0038] При герметизации маски дыхание человека происходит через автономный контур (по круговой или маятниковой схеме как показано на Фиг. 5, 6).[0038] When the mask is sealed, a person breathes through an autonomous circuit (in a circular or pendulum pattern as shown in Fig. 5, 6).
[0039] В некоторых вариантах реализации устройство может содержать датчик связи и микрофон для передачи сигнала, автоматически или путем аудиосвязи в случае возникновения экстренной ситуации.[0039] In some embodiments, the device may include a communication sensor and a microphone for transmitting a signal, automatically or via audio communication, in the event of an emergency.
[0040]Далее будет подробно раскрыт первый вариант реализации: кольцевая схема с регенерацией и поглощением (Фиг. 3).[0040]Next, the first embodiment will be described in detail: a ring circuit with regeneration and absorption (Fig. 3).
[0041] При выдохе через трубчатый патрубок (4) газ (например, воздух) из подмасочного пространства попадает в патрон (6), в котором установлено регенеративное вещество, в котором в котором протекают реакции поглощения диоксида углерода и выделения кислорода. Подмасочным пространством является герметичный объем пространства между лицом человека и корпусом маски, ограниченный обтюратором (кромкой маски), плотно прилегающим к лицу человека. В качестве примера использования регенеративного вещества могут использоваться супероксиды щелочных металлов, например супероксид калия. Регенеративное вещество при контакте с выдыхаемым воздухом поглощает двуокись углерода, выделяя при этой реакции дополнительный объем кислорода и теплоту. Известно, что одной из проблем эксплуатации изолирующих дыхательных аппаратов является сохранение гранулометрического состава (зернистости) регенеративного продукта в заданных границах, которые определяют важнейшие эксплуатационные характеристики аппарата: условия тепломассопереноса в регенеративном продукте, эффективность использования регенеративного продукта и сопротивление дыханию, которая решается в данном техническом решении. Количество выделяемой теплоты может зависеть от интенсивности дыхания, влажности выдыхаемого воздуха, массы самого регенеративного вещества и конструктивного исполнения. Воздух на выходе из патрона может иметь температуру от 45 до 80°С. В результате снижается вероятность переохлаждения пострадавшего, как одна из причин смертности. Обеспечивается согревание оператора в процессе ожидания помощи.[0041] When exhaling through the tubular branch pipe (4), the gas (e.g. air) from the under-mask space enters the cartridge (6) in which a regenerative substance is installed, in which reactions of carbon dioxide absorption and oxygen release occur. The under-mask space is a sealed volume of space between the person's face and the mask body, limited by the obturator (edge of the mask) tightly fitting the person's face. As an example of the use of a regenerative substance, alkali metal superoxides, such as potassium superoxide, can be used. The regenerative substance, upon contact with exhaled air, absorbs carbon dioxide, releasing an additional volume of oxygen and heat during this reaction. It is known that one of the problems of operating self-contained breathing apparatus is maintaining the granulometric composition (granularity) of the regenerative product within the specified limits, which determine the most important operational characteristics of the apparatus: conditions of heat and mass transfer in the regenerative product, efficiency of using the regenerative product and breathing resistance, which is solved in this technical solution. The amount of heat released may depend on the intensity of breathing, humidity of exhaled air, mass of the regenerative substance itself and design. The air at the outlet of the cartridge can have a temperature of 45 to 80 ° C. As a result, the probability of hypothermia of the victim, as one of the causes of mortality, is reduced. Warming of the operator is ensured while waiting for help.
[0042] Далее из патрона (6) газовоздушная смесь попадает в воздушное пространство рядом с человеком (воздушный карман). Клапаны выдоха предназначены для выброса выдыхаемого человеком воздуха в воздушное пространство в момент выдоха и предотвращения поступления неочищенного воздуха в рот и нос в момент вдоха.[0042] Then, from the cartridge (6), the gas-air mixture enters the air space next to the person (air pocket). The exhalation valves are designed to release the air exhaled by the person into the air space at the moment of exhalation and to prevent the entry of unpurified air into the mouth and nose at the moment of inhalation.
[0043] Корпуса клапанов выполнены из твердой пластмассы, мембраны клапанов - из эластичного полимерного материала. Для осуществления циркуляции газа только в одном направлении на патрон устанавливается клапан выдоха (8). Воздушный карман - пространство между телом пострадавшего и снежной массой заполненное воздухом, например любая складка на одежде, создающая дополнительный объем, не заполненный снегом, несет на себе функцию воздушного кармана.[0043] The valve bodies are made of hard plastic, the valve membranes are made of elastic polymer material. To ensure gas circulation in only one direction, an exhalation valve (8) is installed on the cartridge. An air pocket is the space between the victim's body and the snow mass filled with air, for example, any fold in clothing that creates additional volume not filled with snow acts as an air pocket.
[0044] После при осуществлении вдоха, газ, из воздушного кармана попадает в патрон (7), где располагается поглотительное вещество, например, гидроксид лития, которое дополнительно удаляет двуокись углерода. По патрубку (5) очищенный газ попадает в подмасочное пространство и человек совершает вдох очищенным от двуокиси углерода и обогащенным кислородом воздухом.[0044] After inhalation, the gas from the air pocket enters the cartridge (7), where an absorbent substance is located, for example, lithium hydroxide, which additionally removes carbon dioxide. Through the branch pipe (5), the purified gas enters the sub-mask space and the person inhales air purified from carbon dioxide and enriched with oxygen.
[0045] Для осуществления циркуляции газа только в одном направлении на патрон (7) устанавливается клапан выдоха (9).[0045] To ensure gas circulation in only one direction, an exhalation valve (9) is installed on the cartridge (7).
[0046] Далее будет подробно раскрыт второй вариант реализации: кольцевая схема с поглощением.[0046] The second embodiment will now be described in detail: a ring circuit with absorption.
[0047] При выдохе через патрубок (4) газ из подмасочного пространства попадает в патрон (6), в котором установлено поглотительное вещество. Поглотительное вещество при контакте с выдыхаемым воздухом поглощает двуокись углерода и выделяет теплоту. В результате снижается вероятность переохлаждения пострадавшего, как одна из причин смертности. Обеспечивается согревание оператора в процессе ожидания помощи.[0047] When exhaling through the branch pipe (4), the gas from the under-mask space enters the cartridge (6), in which the absorbent substance is installed. The absorbent substance, upon contact with the exhaled air, absorbs carbon dioxide and releases heat. As a result, the likelihood of hypothermia of the victim, which is one of the causes of mortality, is reduced. Warming of the operator is ensured while waiting for help.
[0048] Далее из патрона (6) газ попадает в воздушное пространство рядом с человеком (воздушный карман). Для осуществления циркуляции газа только в одном направлении на патрон устанавливается клапан выдоха (8).[0048] Then, from the cartridge (6), the gas enters the air space near the person (air pocket). To ensure that the gas circulates in only one direction, an exhalation valve (8) is installed on the cartridge.
[0049] После при осуществлении вдоха, газ, из воздушного кармана попадает в патрон (7), где также располагается поглотительное вещество, которое дополнительно удаляет двуокись углерода. По патрубку (5) очищенный газ попадает в подмасочное пространство и человек совершает вдох очищенной от двуокиси углерода и воздушной смесью.[0049] After inhalation, the gas from the air pocket enters the cartridge (7), where an absorbent substance is also located, which additionally removes carbon dioxide. Through the branch pipe (5), the purified gas enters the sub-mask space and the person inhales a mixture purified from carbon dioxide and air.
[0050] Для осуществления циркуляции газа только в одном направлении на патрон (7) устанавливается клапан выдоха (9).[0050] To ensure gas circulation in only one direction, an exhalation valve (9) is installed on the cartridge (7).
[0051]Далее будет подробно раскрыт третий вариант реализации: маятниковая схема с регенерацией кислорода (см. Фиг. 2, 4).[0051]Next, the third embodiment will be described in detail: a pendulum circuit with oxygen regeneration (see Fig. 2, 4).
[0052] При выдохе через патрубок (4) газ из подмасочного пространства попадает в патрон (6), в котором установлено регенеративное вещество (например, супероксиды щелочных металлов). Регенеративное вещество при контакте с выдыхаемым воздухом поглощает двуокись углерода, выделяет дополнительный объем кислорода и теплоту.[0052] When exhaling through the branch pipe (4), the gas from the under-mask space enters the cartridge (6), in which a regenerative substance (e.g., alkali metal superoxides) is installed. The regenerative substance, upon contact with the exhaled air, absorbs carbon dioxide, releases an additional volume of oxygen and heat.
[0053] На патрон не устанавливается перепускной клапан (клапан вдоха и/или выдоха) и из патрона газ попадает в воздушный карман.[0053] The cartridge does not have a bypass valve (inhalation and/or exhalation valve) and gas flows from the cartridge into the air pocket.
[0054] При осуществлении вдоха газ из воздушного кармана поступает в патрон (6), после чего через патрубок (4) в подмасочное пространство.[0054] When inhaling, gas from the air pocket enters the cartridge (6), and then through the branch pipe (4) into the sub-mask space.
[0055] В некоторых вариантах реализации вместо регенеративного вещества в патроне (6) установлено поглотительное вещество.[0055] In some embodiments, instead of a regenerative substance, an absorbent substance is installed in the cartridge (6).
[0056] В отличие от вариантов самоспасателей, изолирующих дыхательных аппаратов и ребризеров, в данной конструкции отсутствует дыхательный мешок. Функцию дыхательного мешка выполняет воздушный карман, окружающий пострадавшего человека.[0056] Unlike self-rescuer variants, self-contained breathing apparatus and rebreathers, this design does not have a breathing bag. The function of the breathing bag is performed by an air pocket surrounding the victim.
[0057] Система становится квазизамкнутой, то есть дыхание обеспечивается газовой смесью, окружающей человека в воздушном кармане под поверхностью снега. Так как снег имеет разные кондиции, то при определенных случаях он может иметь газопропускную способность, а именно кислородопропускную. Тем самым запас по кислороду может быть выше, так как для дыхания используется не только тот газ, который есть в самой системе, а весь объем газа в воздушном кармане. Также, отказ от дыхательного мешка избавляет нас от проблемы обжима (сдавливания) пострадавшего и соответственно дыхательного мешка, если бы он был.[0057] The system becomes quasi-closed, i.e. breathing is provided by a gas mixture surrounding a person in an air pocket under the snow surface. Since snow has different conditions, in certain cases it can have gas permeability, namely oxygen permeability. Thus, the oxygen reserve can be higher, since not only the gas that is in the system itself is used for breathing, but the entire volume of gas in the air pocket. Also, the refusal of a breathing bag saves us from the problem of squeezing (compressing) the victim and, accordingly, the breathing bag, if there was one.
[0058] В случае непроизвольного срабатывания механизма закрытия маски ее открытие обеспечивается воздействием на запорный механизм (2).[0058] In the event of an inadvertent activation of the mask closing mechanism, its opening is ensured by acting on the locking mechanism (2).
[0059] Спусковой каркас (3), который выполнен из сетки или любого воздухопроницаемого материала, перекрывающий площадь вентиляционного отверстия (2), но не оказывающий существенного сопротивления дыханию, за счет своих воздухопроницаемых свойств. В некоторых вариантах реализации это может быть каркас с натянутой на него воздухопроницаемой тканью.[0059] A trigger frame (3) made of mesh or any air-permeable material, covering the area of the ventilation opening (2), but not providing significant resistance to breathing, due to its air-permeable properties. In some embodiments, this may be a frame with air-permeable fabric stretched over it.
[0060] Патроны могут фиксироваться на грудной клетке человека как с внешней стороны, над одеждой, так и с внутренней, под курткой, также могут быть уложены в рюкзак или любое другое место. Патроны могут крепиться с помощью подвесной системы - как рюкзак, может крепиться на лямках рюкзака ремнями. Патроны просто можно уложить раздельно во внутренние или внешние карманы куртки.[0060] Cartridges can be fixed on a person's chest both from the outside, above the clothes, and from the inside, under the jacket, and can also be placed in a backpack or any other place. Cartridges can be attached using a suspension system - like a backpack, can be attached to the backpack straps with belts. Cartridges can simply be placed separately in the inside or outside pockets of the jacket.
[0061] Для обеспечения безопасности на дыхательные клапаны установлены гидрофобные мембраны, предотвращающие попадание талой воды во внутреннее пространство патронов.[0061] To ensure safety, hydrophobic membranes are installed on the breathing valves, preventing melt water from entering the interior of the cartridges.
[0062] В некоторых вариантах реализации клапаны могут не использоваться. Клапаны требуются для разделения потоков воздуха на вдох и выдох, а при реализации маятниковой схемы потока воздуха, данное разделение не требуется.[0062] In some embodiments, valves may not be used. Valves are required to separate air flows into inhalation and exhalation, and when implementing a pendulum air flow scheme, this separation is not required.
[0063] Вместо патронов устанавливается система, схожая с AVALunng Pat. # 5,490,501. Таким образом нивелируется недостаток отсутствия автоматического ввода системы в действие в виде загубника, который надо перед попаданием в лавину установить в ротовую полость и держать зубами. Патрубки вдоха и выдоха разносятся на максимально возможное расстояние (например, выдох в районе груди, вдох в рюкзаке, или выдох просто сразу же за маской, даже без воздуховода, вдох в районе груди или в рюкзаке). Тем самым вдох осуществляется воздухом из зоны с минимальной концентрацией двуокиси углерода, что в свою очередь повышает время выживания пострадавшего.[0063] Instead of cartridges, a system similar to AVALunng Pat. # 5,490,501 is installed. This eliminates the disadvantage of the lack of automatic activation of the system in the form of a mouthpiece, which must be inserted into the oral cavity and held with the teeth before entering an avalanche. The inhalation and exhalation pipes are spread over the maximum possible distance (for example, exhalation in the chest area, inhalation in the backpack, or exhalation simply immediately behind the mask, even without an air duct, inhalation in the chest area or in the backpack). Thus, inhalation is carried out with air from an area with a minimum concentration of carbon dioxide, which in turn increases the survival time of the victim.
[0064] Соединение патрубков лицевой маски и патрона предпочтительно выполнить герметичным, что исключает возможность попадания снега внутрь маски. После соединения фильтра с маской человек может дышать проходящим через корпус патрона и поэтому очищенным воздухом.[0064] The connection of the face mask and cartridge pipes is preferably hermetically sealed, which eliminates the possibility of snow getting inside the mask. After connecting the filter to the mask, a person can breathe air passing through the cartridge body and therefore purified.
[0065] Между патронами (6) и (7) может быть расположен фильтр из активированного угля. В другом варианте между патронами можно разместить многокаскадный фильтр. В частности, помимо фильтра из активированного угля можно использовать десикант для поглощения содержащейся в воздухе влаги и вещество, которое каталитически преобразует окись углерода в двуокись углерода. Несмотря на возможность использования в рамках настоящего решения фильтров различной конструкции, предпочтительными являются фильтры, предназначенные для очистки воздуха с высоким содержанием окиси углерода, т.е. фильтров, содержащих гопкалит и силикагель. Фильтрующий патрон такого фильтра можно разместить в более компактном, имеющем форму диска корпусе.[0065] An activated carbon filter may be located between the cartridges (6) and (7). In another embodiment, a multi-stage filter may be placed between the cartridges. In particular, in addition to the activated carbon filter, a desiccant may be used to absorb moisture contained in the air and a substance that catalytically converts carbon monoxide into carbon dioxide. Despite the possibility of using filters of various designs within the framework of the present solution, filters intended for cleaning air with a high content of carbon monoxide, i.e. filters containing hopcalite and silica gel, are preferred. The filter cartridge of such a filter may be placed in a more compact, disk-shaped housing.
[0066] Элементы заявляемого технического решения находятся в функциональной взаимосвязи, а их совместное использование приводит к созданию нового и уникального технического решения. Таким образом, все блоки функционально связаны.[0066] The elements of the claimed technical solution are in a functional relationship, and their joint use leads to the creation of a new and unique technical solution. Thus, all blocks are functionally connected.
[0067] Достаточно подробное рассмотрение конкретных вариантов выполнения технического решения нисколько не ограничивает объем. По существу, решение предполагает возможность различных очевидных для специалистов в данной области модификаций описанных выше вариантов. При этом все эти варианты и модификации не должны выходить за рамки основной идеи устройства в том виде, как она изложена в приведенной ниже формуле.[0067] A sufficiently detailed consideration of specific embodiments of the technical solution does not limit the scope in any way. In essence, the solution assumes the possibility of various modifications of the above-described variants that are obvious to specialists in this field. At the same time, all these variants and modifications should not go beyond the basic idea of the device as it is set out in the formula below.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU230239U1 true RU230239U1 (en) | 2024-11-22 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7654260B2 (en) * | 2003-09-12 | 2010-02-02 | Ogilvie Scott A | Protective helmet for air extraction from snow |
| RU2461400C1 (en) * | 2007-11-27 | 2012-09-20 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Facial mask with unidirectional stopper |
| EP2620181A1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-07-31 | Ferrino & C. S.p.A. | Emergency breathing device adapted to enable breathing below a mass of snow |
| US20180140874A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Soteria Technologies | Portable, light-weight oxygen-generating breathing apparatus |
| WO2020231256A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | Oude Nijhuis Robert Diederik | Support for avalanche victims |
| US11583710B2 (en) * | 2017-11-13 | 2023-02-21 | Safeback As | Avalanche survival device comprising a breathing apparatus |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7654260B2 (en) * | 2003-09-12 | 2010-02-02 | Ogilvie Scott A | Protective helmet for air extraction from snow |
| RU2461400C1 (en) * | 2007-11-27 | 2012-09-20 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Facial mask with unidirectional stopper |
| EP2620181A1 (en) * | 2012-01-25 | 2013-07-31 | Ferrino & C. S.p.A. | Emergency breathing device adapted to enable breathing below a mass of snow |
| US20180140874A1 (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Soteria Technologies | Portable, light-weight oxygen-generating breathing apparatus |
| US11583710B2 (en) * | 2017-11-13 | 2023-02-21 | Safeback As | Avalanche survival device comprising a breathing apparatus |
| WO2020231256A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | Oude Nijhuis Robert Diederik | Support for avalanche victims |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3731678A (en) | Smoke inhalation protector | |
| US4807614A (en) | Protective hood | |
| ES2226941T3 (en) | FILTER MASK. | |
| US4154235A (en) | Escape filter device having protective hood | |
| KR102091547B1 (en) | Portable Oxygen Concentrator by Respiratory | |
| RU97105364A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR PROTECTION AGAINST SMOKE INHALATION IN EMERGENCIES | |
| US20030075174A1 (en) | Respiratory hoods | |
| JPH10504982A (en) | Method and device for preventing inhalation of smoke in an emergency | |
| KR101340583B1 (en) | Portable Oxygen Respiratory Apparatus | |
| EP2482933A2 (en) | Emergency breathing apparatus | |
| CN106943685B (en) | Wearable oxygen self-rescue respirator and use method thereof | |
| RU230239U1 (en) | AVALANCHE SELF-RESCUER | |
| CN212347481U (en) | Emergency respirator for forest firemen | |
| CN104014083A (en) | High-effect combined-type novel self-rescuer | |
| CN213074657U (en) | Fire protection device | |
| CN118477265A (en) | Oxygen self-rescuer | |
| CN106422095B (en) | A kind of chemical oxygen emergency management and rescue breathing equipment of overload-resistant air sustained release | |
| CN106730455A (en) | Gasbag-type smog repeats filtering breathing equipment | |
| WO2026019339A1 (en) | Avalanche self-rescue breathing apparatus | |
| GB2105177A (en) | A head and face protecting hood | |
| CN215841292U (en) | Convenient and reliable fire-fighting self-rescuer | |
| EP0241169A1 (en) | Improved breathing apparatus | |
| CN2778323Y (en) | Chemical oxygen inhalation apparatus for forest fire fighter | |
| CN222304627U (en) | Oxygen self-rescuer | |
| CN214260402U (en) | A fire breathing protection self-rescuer |