RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS OCHRONNY WZORU UŻYTKOWEGO (21) Numer zgłoszenia: 116624 (22) Data zgłoszenia: 08.02.2007 (19) PL (11) 64548 (13) Y1 (51) Int.Cl. A62B 18/02 (2006.01) (54) Aparat ucieczkowy (43) Zgłoszenie ogłoszono: 18.08.2008 BUP 17/08 (45) O udzieleniu prawa ochronnego ogłoszono: 31.08.2009 WUP 08/09 (73) Uprawniony z prawa ochronnego: Fabryka Sprzętu Ratunkowego i Lamp Górniczych FASER S.A., Tarnowskie Góry, PL (72) Twórca(y) wzoru użytkowego: Wincenty Kozik, Kalety, PL Jacek Kulnianin, Tarnowskie Góry, PL Jan Musialik, Tarnowskie Góry, PL Zygfryd Nowak, Tarnowskie Góry, PL Jacek Świątek, Tarnowskie Góry, PL Janusz Wachla, Radzionków, PL PL 64548 Y1
2 PL 64 548 Y1 Opis wzoru Przedmiotem wzoru użytkowego jest aparat ucieczkowy, chroniący drogi oddechowe użytkownika przebywającego w szkodliwej dla zdrowia atmosferze. Działanie aparatu opiera się na wydzielaniu tlenu ze stałych związków chemicznych, zwanych substancją tlenotwórczą. Znany z opisu patentowego PL-B1-169110 aparat tlenowy ewakuacyjny ma wkład z masą tlenotwórczą, worek oddechowy, zawór nadciśnieniowy oraz zespół ustnika z wężem oddechowym. Masa tlenotwórczą umieszczona jest w pojemniku połączonym z workiem oddechowym, wyposażonym w wąż oddechowy zakończony ustnikiem. W trakcie użycia, wydychana przez użytkownika para wodna z dwutlenkiem węgla reaguje z nadtlenkiem potasu, wydzielając tlen niezbędny do procesów oddechowych. Nadmiar czynnika oddechowego uchodzi zaworem nadciśnieniowym. Inne znane aparaty tlenotwórcze, opublikowane na przykład w opisach PL-AI-295388, PL-AI-295387, PL-B1-162670, zawierają inicjator w postaci małej butli tlenowej, pozwalający na wykonanie kilku oddechów do czasu zapoczątkowania chemicznej reakcji tlenotwórczej oraz wzdłużne przegrody, polepszające przereagowanie masy w późniejszym okresie. Znany jest także z opisu patentowego PL (zgłoszenie Nr P.381306) aparat ucieczkowy zestawiony z wyżej wymienionych elementów, posiadający w pochłaniaczu masę tlenotwórczą w postaci tabletek. Aparaty tlenowe ucieczkowe, stanowiące obowiązkowe wyposażenie osób przebywających w obszarach zagrożonych skażeniem atmosfery, powinny cechować się jak najmniejszym ciężarem, aby nie stanowić uciążliwości w czasie prowadzonych prac, a równocześnie powinny posiadać wystarczająco długi czas ochronnego działania, pozwalający na ucieczkę z miejsca niebezpiecznego. Ponadto muszą spełniać obowiązujące normy, na przykład określające temperaturę i opory wdychanego powietrza. Celem wzoru użytkowego jest nowa postać aparatu ucieczkowego, wykorzystującego masę tlenotwórczą w postaci brykietowanej, spełniająca wymagania stawiane sprzętowi ochrony dróg oddechowych. Istotą wzoru jest aparat ucieczkowy zawierający obudowę, pochłaniacz wypełniony masą tlenotwórczą, inicjator, wąż oddechowy zakończony ustnikiem oraz worek oddechowy charakteryzujący się tym, że obudowa składa się z dwóch złożonych ze sobą płaszczy, zamkniętych od góry i dołu pokrywami opasanymi obejmą i zamkniętymi zamkiem. Umieszczony we wnętrzu obudowy aparat ma pochłaniacz wypełniony brykietami masy tlenotwórczej, połączony od dołu z workiem oddechowym oraz od góry z wężem oddechowym, na końcu którego osadzony jest wymiennik ciepła i ustnik. Od strony worka pochłaniacz ma inicjator, a od strony węża zawór nadciśnieniowy. W korzystnej odmianie przedmiotu wzoru aparat ma brykiety tlenotwórcze umieszczone w dwóch warstwach, ograniczonych siatkami, po dwa brykiety w każdej warstwie, a każdy z brykietów ma kształt prostopadłościennej kostki o podstawie prostokąta z zaokrągloną tworzącą prostopadłościanu i ma we wnętrzu przelotowe otwory, prostopadłe względem podstawy. W innej korzystnej postaci wzoru aparat ma wymiennik wymiennik ciepła z puszkową obudowę, w której umieszczona jest sfalowana ściśle siatka metalowa Mesh, ograniczona na wlocie i wylocie siatkami falowanymi, przy czym obudowa wymiennika połączona jest cięgnem biegnącym we wnętrzu węża oddechowego z pochłaniaczem. Aparat według wzoru cechuje się wysokimi parametrami użytkowymi. Przedmiot wzoru użytkowego został pokazany na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia pochłaniacz tlenotwórczy w półprzekroju; Fig. 2 - brykiet tlenotwórczy w widoku z góry; Fig. 3 - brykiet tlenotwórczy w widoku z boku; Fig. 4 - aparat ucieczkowy wyjęty z obudowy, w widoku z przodu z częściowym przekrojem; Fig. 5 - wymiennik ciepła w przekroju wzdłuż płaszczyzny przepływu czynnika oddechowego; Fig. 6 - wymiennik ciepła w widoku z góry; Fig. 7 - aparat zamknięty w obudowie w widoku z przodu; Fig. 8 - aparat zamknięty w obudowie w widoku z góry; oraz Fig. 9 - przekrój A-A według Fig. 7. Zasadniczymi zespołami aparatu według wynalazku są: pochłaniacz tlenotwórczy 1, worek oddechowy 2, wąż oddechowy 3 oraz inicjator 4. Aparat noszony jest w zamkniętej szczelnej obudowie 5. Pochłaniacz 1 (Fig. 1) wykonany jest z metalu. Ma zewnętrzny pancerz 6 zamknięty z obu stron denkiem górnym 7 i denkiem dolnym 8. W denku górnym 7 osadzone są: króciec górny 9 oraz zawór nadciśnieniowy 10. W denku dolnym 8, w osi zaworu nadciśnieniowego 10 osadzony jest króciec dolny 11. Pod denkami 7, 8 umieszczone są w pewnej odległości, dla utworzenia komór przepływowych, siatki zewnętrzne 12, przy czym komora od strony denka dolnego 8 jest powiększona do rozmiarów
PL 64 548 Y1 3 pozwalających na osadzenie butli tlenowej inicjatora 4. W okolicy połowy wysokości pochłaniacza 1 umieszczone są poprzeczne siatki wewnętrzne 13, natomiast w osi pochłaniacza 1 przebiega kanał 14 na cięgno zaworu nadciśnieniowego 10. Pomiędzy siatkami 12, 13 umieszczone są brykiety tlenotwórcze 15, po dwa w każdej warstwie. Brykiety 15 (Fig. 2, Fig. 3) wykonane są z chemicznej masy tlenotwórczej w kształcie kostek prostopadłościennych o długości I około 85 mm, szerokości s około 60 mm i wysokości h około 45 mm. Krawędzie boczne kostek zaokrąglone są promieniami R1 około 30 mm i R2 około 15 mm. We wnętrzu kostek znajduje się około 130 otworów 16 o średnicy d około 3 mm. Do króćca dolnego 11 pochłaniacza 1 (Fig. 4) przymocowany jest worek oddechowy 2, wykonany z elastycznego, nieprzepuszczalnego materiału. Na dolnej ściance worka 2 znajduje się uchwyt mocujący cięgno 17, sterujące zaworem nadciśnieniowym 10. We wnętrzu worka 2 umieszczona jest luźno substancja osuszająca 18. Przeciwległe względem worka 2, do króćca górnego 9, osadzony jest elastyczny wąż oddechowy 3 zakończony wymiennikiem ciepła 19, ustnikiem 20 oraz ściskaczem nosa 21. Do powierzchni zewnętrznych górnej części pochłaniacza 1 przymocowane są ponadto pasy mocujące 22 używane podczas korzystania z aparatu oraz korek 23, który w czasie nie korzystania z aparatu zamyka dostęp powietrza z otoczenia do brykietów 15, mogącego wywołać przypadkową, niepożądaną reakcję tlenotwórczą. Wymiennik ciepła 19 (Fig. 5, Fig. 6) składa się z płaskiej okrągłej puszki 24 wyposażonej w króciec ustnikowy 25 oraz króciec wężowy 26. We wnętrzu puszki 24 znajduje się, poskładana w sposób powodujący zwarte wypełnienie, stalowa siatka Mesh 27, stanowiąca element wymiennikowy. Od strony otworów króćcowych 25 i 26 siatka 27 ograniczona jest siatkami falowanymi 28. Wymiennik ciepła 19 połączony jest z pochłaniaczem tlenotwórczym 1 fałdowanym wężem oddechowym 3 oraz cięgnem 29 ograniczającym nadmierne naciągnięcie węża 3. Aparat (Fig. 7, Fig. 8) noszony jest na pasach 30 w szczelnej obudowie 5 składającej się z dwóch płaszczy bocznych 32 zamkniętych od góry i dołu pokrywami górną 32 i dolną 33, spiętych obejmą 34. Na górnej pokrywie 32 umieszczony jest zamek 35, łączący końce obejmy 34, pozwalający na szybkie jej rozpięcie po uprzednim zerwaniu plomby. Dolna pokrywa 33 (Fig. 9) połączona jest cięgnem 36 z zaworem inicjatora 4, w celu automatycznego uruchomienia aparatu po zerwaniu obejmy 34 i odrzuceniu pokrywy dolnej 33. W razie konieczności użycia aparatu następuje zerwanie obejmy 34, odrzucenie przedniego płaszcza 31 pokryw 32, 33, przełożenie i umocowanie aparatu pasami 22 w okolicy piersi, odetkanie korka 23 i włożenie ustnika 20 do ust użytkownika. W ciągu pierwszych chwil użycia aparatu oddycha się tlenem zawartym w inicjatorze 4. Podczas kolejnych oddechów para wodna, ciepło i dwutlenek węgla zawarte w wydychanym powietrzu reagują z masą tlenotwórczą zawartą w brykietach 15 powodując wydzielanie tlenu. W czasie wydechu powietrze przechodzi do pochłaniacza 1 poprzez ustnik 20, wąż oddechowy 3 i wymiennik ciepła 19 gdzie zostaje podgrzane. Po oczyszczeniu z dwutlenku węgla oraz częściowym osuszeniu i wzbogaceniu tlenem, wydychane powietrze wpływa do worka oddechowego 2. Podczas wdechu powietrze z worka oddechowego 2 przechodzi ponownie przez pochłaniacz 1, gdzie zostaje dodatkowo wzbogacone tlenem, a następnie przez wąż oddechowy 3 i wymiennik ciepła 19 do dróg oddechowych użytkownika. Ponieważ reakcja tlenotwórcza w pochłaniaczu 1 jest egzotermiczna, wydychane powietrze obniża swoją temperaturę przechodząc przez elementy siatkowe 27 wymiennika ciepła 19. Nadmiar zgromadzonego powietrza uchodzi z obiegu zaworem upustowym 10 sterowanym cięgnem 17 w funkcji napełniania worka 2. Obieg powietrza w pochłaniaczu 1 jest zbliżony do wahadłowego. Aparaty według wynalazku znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie istnieje zagrożenie nagłej zmiany powietrza w szkodliwe do oddychania, zwłaszcza z uwagi na brak tlenu lub występowania substancji toksycznych. Mogą być stosowane w podziemnych zakładach górniczych w polach niemetanowych i metanowych w pomieszczeniach zaliczonych do stopnia a, b i c niebezpieczeństwa wybuchu. Służą do bezpiecznego opuszczania strefy objętej pożarem, wyrzutem gazów lub awarią instalacji chemicznej. Są przeznaczone do jednorazowego użycia. Aparaty tlenowe ucieczkowe przeznaczone są wyłącznie do samoratowania (ucieczki) z zagrożonej strefy w przypadku niebezpieczeństwa i dlatego nie mogą być stosowane podczas pracy.
4 PL 64 548 Y1 Zastrzeżenia ochronne 1. Aparat ucieczkowy zawierający obudowę, pochłaniacz wypełniony masą tlenotwórczą, inicjator, wąż oddechowy zakończony ustnikiem oraz worek oddechowy, znamienny tym, że obudowa (5) składa się z dwóch złożonych ze sobą płaszczy (31) zamkniętych od góry i dołu pokrywami (32, 33), opasanymi obejmą (34) z zamkiem (35), a umieszczony we wnętrzu obudowy (5) aparat ma pochłaniacz (1) wypełniony brykietami (15) masy tlenotwórczej, połączony od dołu z workiem oddechowym (2) oraz od góry z wężem oddechowym (3), na końcu którego osadzony jest wymiennik ciepła (19) i ustnik (20), przy czym od strony worka (2) pochłaniacz (1) ma inicjator (4), a od strony węża (3) zawór nadciśnieniowy (10). 2. Aparat według zastrz. 1 znamienny tym, że brykiety tlenotwórcze (15) umieszczone są w dwóch warstwach ograniczonych siatkami (12, 13), po dwa brykiety (15) w każdej warstwie, przy czym każdy z brykietów (15) ma kształt prostopadłościennej kostki o podstawie prostokąta z zaokrągloną tworzącą prostopadłościanu i ma we wnętrzu przelotowe otwory (16), prostopadłe względem podstawy. 3. Aparat według zastrz. 1 znamienny tym, że wymiennik ciepła (19) zawiera puszkową obudowę (24), w której umieszczona jest sfalowana ściśle siatka metalowa Mesh (27), ograniczona na wlocie i wylocie siatkami falowanymi (28), przy czym obudowa (24) połączona jest cięgnem (29) biegnącym we wnętrzu węża (3) z pochłaniaczem (1).
PL 64 548 Y1 5 Rysunki
6 PL 64 548 Y1
PL 64 548 Y1 7
8 PL 64 548 Y1
PL 64 548 Y1 9
10 PL 64 548 Y1
PL 64 548 Y1 11
12 PL 64 548 Y1 Departament Wydawnictw UP RP