| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2149136
Термохімічну ГЕНЕРАТОР КИСНЮ,
СКЛАД ТВЕРДОГО КІСЛОРОДОВИДЕЛЯЮЩЕГО ЕЛЕМЕНТА
І ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПОСТАЧАННЯ КИСНЕМ
Ім'я винахідника: Смирнов И.А. (RU); Логунов А.Т. (RU); Шаповалов Валерій Васильович (UA); Ванін Володимир Іванович (UA)
Ім'я патентовласника: Логунов Олексій Тимофійович
Адреса для листування: 123480, Москва, вул. Туристська 18, кв.271, Смирнову І.А.
Дата початку дії патенту: 1998.09.11
Винахід призначений для отримання кисню з хімічних речовин і може бути використано як в респіраторних або дихальних пристроях, так і для медичних або технічних цілей. Термохимический генератор кисню містить корпус з газовідвідним штуцером і кисневий патрон, що включає твердий кіслородовиделяющій елемент у вигляді брикету з отвором, який забезпечений захисною оболонкою, і поміщений в герметичний кожух нагрівач, який встановлений в отворі брикету. При цьому зовнішня частина захисної оболонки виконана проникною у вигляді гвинтової обплетення з тонкої металевої стрічки - фольги, сусідні витки якої перекривають один одного, а внутрішня частина являє собою суцільну непроникну поверхню. Склад кіслородовиделяющего елемента включає 70-80 мас.% Перхлората натрію, 1,0-2,5 мас. % Кремнію і надпероксід і / або пероксид натрію - інше. На основі термохімічного генератора кисню виконано пристрій для постачання киснем, яке і містить холодильник, включений після термохімічного генератора, і ресивер з шаром адсорбенту. Забезпечується розширення функціональних можливостей термохімічного генератора кисню і пристрої для постачання киснем, виконаного на його основі. Склад має високу і стабільною швидкістю розкладання, виготовлений з дешевого сировини.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до засобів для отримання кисню з хімічних речовин і може бути використано як в респіраторних або дихальних пристроях, так і для медичних або технічних цілей.
З рівня техніки відомий термохимический генератор кисню, що містить корпус з газовідвідним штуцером і розміщений в корпусі кисневий патрон, що включає твердий кіслородовиделяющій елемент у вигляді брикету з отвором, який забезпечений захисною оболонкою, і поміщений в герметичний кожух нагрівач, який встановлений в отворі брикету (див. патент США N 5733508, мкл. A 62 B 7/08, 1998 г.). При підведенні тепла до брикету від нагрівача відбувається підпалювання і термічний розклад кисневмісних складу, з якого виконаний брикет, з виділенням кисню.
Основним недоліком даної конструкції є складність регулювання швидкості генерування кисню, оскільки реакція розкладання кисневмісних складу протікає з виділенням тепла, що навіть при розміщенні в корпусі декількох замінних кисневих патронів робить процес практично некерованим і залежать тільки від геометричних параметрів кіслородовиделяющего елемента - брикету і складу компонентів, т . Е. якісного і кількісного вмісту хімічних речовин.
Найбільш близьким до винаходу з відомих є склад твердого кіслородовиделяющего елемента, що включає перхлорат магнію, надпероксід і / або пероксид натрію і діоксид кремнію (див. Вищевказаний патент США N 5733508), але швидкість його термічного розкладання недостатньо висока.
і відомо пристрій для постачання киснем, виконане на базі термохімічного генератора кисню з твердим кіслородовиделяющім елементом (див. вищевказаний патент США N 5733508), яке завдяки наявності акумулятора кисню (ресивера) і системи трубопроводів з запірно-регулюючої та контрольно-вимірювальною апаратурою дозволяє забезпечувати киснем різних споживачів. Однак функціональні можливості цього пристрою обмежені.
Винахід направлено на розширення функціональних можливостей як термохімічного генератора кисню, так і пристрої для постачання киснем, виконаного на його основі.
Крім того, метою винаходу є створення складу твердого кіслородовиделяющего елемента, що володіє досить високою і стабільною швидкістю розкладання з дешевої сировини.
Рішення поставленого завдання забезпечується тим, що в термохімічної генераторі кисню, що містить корпус з газовідвідним штуцером і розміщений в корпусі кисневий патрон, що включає твердий кіслородовиделяющій елемент у вигляді брикету з отвором, який забезпечений захисною оболонкою, і поміщений в герметичний кожух нагрівач, який встановлений в отворі брикету, відповідно до винаходу зовнішня частина захисної оболонки виконана проникною у вигляді гвинтової обплетення з тонкої металевої стрічки - фольги, сусідні витки якої перекривають один одного, а внутрішня частина захисної оболонки являє собою суцільну непроникну поверхню.
При цьому гвинтова обплетення захисної оболонки може бути багатошаровою, що дозволяє регулювати (підбирати) термічний опір і швидкість розкладання брикету, а відповідно і виділення кисню при виготовленні або перед використанням кисневого патрона.
Рішення поставленого завдання забезпечується і тим, що склад твердого кіслородовиделяющего елемента, що включає перхлорат натрію і надпероксід і / або пероксид натрію, додатково містить кремній при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:
Перхлорат натрію - 70-80
Кремній - 1,0-2,5
Надпепоксід і / або пероксид натрію - Все інше
При цьому заявлений склад твердого кіслородовиделяющего елемента може додатково містити діоксид кремнію в кількості до 5 мас.%
Крім того, рішення поставленого завдання досягається тим, що в пристрої для постачання киснем, що містить щонайменше один термохимический генератор кисню з твердим кіслородовиделяющім елементом, ресивер, систему трубопроводів з контрольно-вимірювальної і запірно-регулюючої апаратурою і засобом підключення до споживача, відповідно до винаходу в ресівері розміщений шар адсорбенту (наприклад, цеоліт), а на трубопроводі, яка з'єднує вихід термохімічного генератора кисню з ресивером та засобом підключення до споживача, встановлений холодильник.
Наявність шару адсорбенту в ресівері в поєднанні з холодильником, включеним на виході термохімічного генератора або розташованим на газовідвідними штуцере в пристрої для постачання киснем, розширює функціональні можливості, забезпечуючи отримання необхідних параметрів кисню для різних споживачів при високому ступені накопичення (акумулювання) виділився кисню.
 |
 |
 |
На фіг. 1 схематично представлений загальний вигляд термохімічного генератора кисню; на фіг. 2 схематично зображено розміщення декількох кисневих патронів в термохімічної генераторі кисню; на фіг. 3 представлена схема пристрою для постачання киснем.
Термохимический генератор кисню містить корпус 1, в якому розміщений кисневий патрон, що включає твердий кіслородовиделяющій елемент у вигляді забезпеченого захисною оболонкою брикету 2 з отвором 3 (наскрізним або глухим), нагрівач 4, поміщений в герметичний кожух 5 з матеріалу з високою теплопровідністю, який встановлений в отворі 3 брикету 2. Зовнішня частина 6 захисної оболонки виконана проникною у вигляді гвинтової обплетення з тонкої металевої стрічки-фольги, сусідні витки якої перекривають один одного, а внутрішня частина 7 має суцільну непроникну поверхню. На виході з корпусу 1 термохімічного генератора встановлений газоотводящий штуцер 8, забезпечений фільтром 9, зворотним клапаном 10 і холодильником 11. Кожух нагрівача 4 в нижній частині має радіатор 12 (можливо з зовнішнім ребрами), що знижує відносний перегрів деталей конструкції, а сам нагрівач 4 може бути електричним, хімічним, електропіротехніческім і ін.
При виконанні термохімічного генератора з декількома кисневими патронами 13 (див. Фіг. 2) останні розміщуються на одному рівні в секціях, утворених в корпусі 1 теплоізоляційними перегородками 14, що забезпечує дискретне регулювання швидкості виділення кисню (включаючи перерви у виділенні кисню) шляхом послідовно-паралельного включення кіслородовиделящіх елементів в роботу.
Для зміни швидкості термічного розкладання твердого кіслородовиделяющего елемента, а відповідно і швидкості виділення кисню в часі за заданою програмою зовнішня частина 6 захисної оболонки брикету 2 може бути виконана багатошаровою з нерівномірним розподілом витків-шарів по довжині брикету 2.
Термохимический генератор кисню працює наступним чином.
При включенні нагрівача 4 виділяється в ньому тепло через стінки кожуха 5 і внутрішньої частини захисної оболонки підводиться до брикету 2 твердого кіслородовиделяющего елемента, в якому при досягненні певної температури починається реакція термічного розкладання складу, що містить: 70 - 80 мас.% Перхлората натрію; 1,0-2,5 мас.% Кремнію, (може бути до 5 мас.% Діоксиду кремнію, величина фракцій якого більше, ніж у кремнію); надпероксід і / або пероксид натрію - інше, з виділенням кисню. Утворився кисень заповнює порожнину корпусу 1 і через штуцер 8, пройшовши холодильник 11, подається до споживача.
Швидкість розкладання складу твердого кіслородовиделяющего елемента, яка визначається за часом переміщення зони хімічної реакції від внутрішньої поверхні брикету 2, що контактує з нагрівачем 4, до його зовнішньої поверхні, і кількість виділився кисню залежить від конкретного кількісного вмісту компонентів і розміру брикету. Так, наприклад, для брикету у вигляді кільцевого циліндра діаметром 30 мм, висотою 200 мм і масою 250 г, що містить: 70 мас.% Перхлората натрію; 2,0 мас.% Кремнію і 28 мас. % Пероксиду натрію, швидкість розкладання складу (швидкість виділення кисню) становить 9,5 мм / хв (3,9 л / хв), а кількість виділився кисню одно 82,1 л.
Відповідно до винаходу на основі вищеописаного термохімічного генератора кисню виконано пристрій для постачання киснем (див. Фіг. 3), яке містить один або кілька термохімічних генераторів 15 кисню, підключених до загальної магістралі 16, холодильник 17, ресивер 18, частково або повністю заповнений адсорбентом (наприклад, цеолітом), засоби 19, 20 підключення до споживачів відповідно високого і низького тиску, які з'єднані системою трубопроводів з контрольно-вимірювальною апаратурою.
Пристрій для постачання киснем працює наступним чином.
Що виділився в термохімічних генераторах 15 кисень охолоджується в холодильнику 17 і надходить в ресивер 18, де акумулюється-адсорбируется шаром цеоліту з високим ступенем накопичення, і через засоби 19 або 20 видається споживачеві високого або низького тиску. При цьому завдяки наявності ресивера 18 забезпечується як можливість плавного регулювання швидкості подачі кисню різним споживачам незалежно від режиму роботи термохімічних генераторів 15, так і можливості накопичення кисню з подальшим постачанням споживачам після закінчення процесу розкладання кіслородовиделяющего складу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Термохимический генератор кисню, що містить корпус з газовідвідним штуцером і розміщений в корпусі кисневий патрон, що включає твердий кіслородовиделяющій елемент у вигляді брикету з отвором, який забезпечений захисною оболонкою, і поміщений в герметичний кожух нагрівач, який встановлений в отворі брикету, що відрізняється тим, що зовнішня частина захисної оболонки виконана проникною у вигляді гвинтової обплетення з тонкої металевої стрічки-фольги, сусідні витки якої перекривають один одного, а внутрішня частина захисної оболонки являє собою суцільну непроникну поверхню.
2. Термохимический генератор кисню по п.1, що відрізняється тим, що гвинтова обплетення захисної оболонки виконана багатошаровою.
3. Термохимический генератор кисню по п.1 або 2, який відрізняється тим, що газоотводящий штуцер забезпечений холодильником, а герметичний кожух нагрівача виконаний з матеріалу з високою теплопровідністю і забезпечений радіатором.
4. Термохимический генератор кисню за допомогою одного з пп.1 - 3, що відрізняється тим, що корпус розділений вертикальними теплоізоляційними перегородками на секції, в кожній з яких розміщений кисневий патрон.
5. Склад твердого кіслородовиделяющего елемента, що включає перхлорат натрію і надпероксід і / або пероксид натрію, який відрізняється тим, що додатково містить кремній при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:
Перхлорат натрію - 70 - 80
Кремній - 1,0 - 2,5
Надпероксід і / або пероксид натрію - Все інше
6. Склад твердого кіслородовиделяющего елемента по п.5, що відрізняється тим, що додатково містить діоксид кремнію в кількості до 5 мас.%.
7. Пристрій для постачання киснем, що містить щонайменше один термохимический генератор кисню, ресивер, систему трубопроводів з контрольно-вимірювальної і запірно-регулюючої апаратурою і засобом підключення до споживача, що відрізняється тим, що в ресівері розміщений шар адсорбенту, а на трубопроводі, яка з'єднує вихід термохімічного генератора кисню з ресивером та засобом підключення до споживача, встановлений холодильник.
Версія для друку
Дата публікації 26.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.