РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ПАТРОН Российский патент 1998 года по МПК A62B19/00 

Изобретение относится к области водолазной техники и предназначено для размещения регенеративного продукта (или поглотителя CO₂), обеспечивающего регенерацию выдыхаемой газовой смеси путем поглощения диоксида углерода и выделения кислорода. Изобретение может быть использовано в водолазных дыхательных аппаратах и в установках регенерации газовой среды в водолазных барокамерах и других обитаемых герметичных объектах при нормальном и повышенном давлении.

Известен регенеративный патрон, состоящий из корпуса, заполненного регенеративными продуктами, находящимися между решетками-фильтрами, с подачей газа к нижнему слою продукта через центральную трубку [1].

Недостатком данного патрона является неполная отработка регенеративного продукта вследствие неравномерного распределения проходящего через него газового потока, а также вероятного попадания пылевых частиц регенеративного продукта в органы дыхания человека.

Известен регенеративный патрон ИДА-59, состоящий из корпусов внешнего и внутреннего, заполненного регенеративным продуктом, находящимся между решетками-фильтрами [2].

Решетки-фильтры выполнены из металлической проволочной сетки с ячейками размером порядка 0,2 = 0,3 мм. Выдыхаемая газовая смесь, проходя верхнюю решетку-фильтр и внутренний корпус с регенеративным продуктом, поступает по кольцевому зазору между внутренним и внешним корпусами к штуцеру для вдоха.

Недостатком этого регенеративного патрона является неполная отработка регенеративного продукта, его спекание из-за неравномерного распределения выдыхаемых газовых смесей и капельной влаги по поверхности вещества, а также отсутствие устройства полностью удерживающего пылевые частицы.

Наиболее близким аналогом предложенному устройству является регенеративный патрон, содержащий корпус, заполненный регенеративным продуктом и имеющий по торцам фильтры, выполненные из пористого материала [3].

Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности работы патрона за счет равномерного распределения выдыхаемых газовых смесей и капельной влаги по поверхности регенеративного вещества, а также увеличение пылевых частиц.

Технический результат достигается тем, что корпус заключен в кожух с образованием между ними зазора для прохода газовой смеси, при этом каждый фильтр выполнен в виде шайбы высотой 0,02 - 0,05 высоты регенеративного продукта, а в качестве пористого материала использован металлокерамический материал.

Пористый металлокерамический материал обладает свойством распределения входящего в него газового потока и капельной влаги по всей поверхности. Кроме того, такая толщина металлокерамических шайб обеспечивает надежное улавливание пылевых частиц продукта при незначительном увеличении сопротивления дыханию.

Регенеративный патрон показан на чертеже.

Регенеративный патрон состоит из кожуха 1 и корпуса 2, заполненного регенеративным продуктом 3. Корпус по торцам имеет фильтры 4 и 5, выполненные из пористого металлокерамического материала. Каждый фильтр 4 и 5 выполнен в виде шайбы высотой 0,02 - 0,05 высоты регенеративного продукта.

В верхней части патрона расположены штуцеры выдоха 6 и вдоха 7. В нижней части патрона расположен штуцер 8 для засыпки свежего регенеративного продукта и очистки патрона от отработанного продукта. Штуцер 8 имеет заглушку 9.

Работа регенеративного патрона осуществляется следующим образом.

Выдыхаемая газовая смесь поступает в регенеративный патрон через штуцер выдоха 6, попадает в верхнюю шайбу 4, расположенную на корпусе 2 патрона. Проходя через шайбу 4 газовая смесь равномерно распределяется по поверхности регенеративного продукта 3. Кроме того, капельная влага из выдыхаемой газовой смеси также распределяется равномерно по поверхности продукта 3. На шайбе 4 осуществляется ее душирование, что обеспечивает равномерное прохождение газового потока и капельной влаги по всей высоте регенеративного патрона. Затем готовая смесь попадает на нижнюю часть 5, где очищается от пыли и поступает по кольцевому зазору между кожухом 1 и корпусом 2, через штуцер вдоха 7 на дыхание водолазу. После окончания водолазного спуска отработанный регенеративный продукт 3 высыпается через штуцер 8 при снятии заглушки 9, а внутренняя плоскость корпуса 2 с шайбами 4 и 5 промывается горячей водой и просушивается. После сушки регенеративный патрон готов для дальнейшего использования.

Высота шайб 4 и 5 менее 0,02 высоты слоя регенеративного продукта не обеспечивает равномерного распределения выдыхаемых газовых смесей и капельной влаги по поверхности продукта и не удерживает пылевые частицы. Увеличение высоты шайб 4 и 5 более 0,05 высоты слоя регенеративного продукта приводит к повышению сопротивления дыханию.

Исследования, проведенные на макете регенеративного патрона водолазного дыхательного аппарата, показали, что при высоте шайб 4 и 5 0,02 - 0,05 высоты регенеративного продукта, обеспечивается равномерное распределение потока выдыхаемых газовых смесей и капельной влаги по поверхности продукта, а сопротивление дыханию не превышает 10 - 15 мм вод.ст.

Эффективность работы регенеративного патрона достигается увеличением продолжительности его работы за счет равномерного распределения выдыхаемых газовых смесей и капельной влаги, а вследствие этого более полной отработки регенеративного продукта. Кроме того, в регенеративном патроне улавливаются пылевые частицы регенеративного продукта.

Использование: в области водолазной техники и предназначено для размещения регенеративного продукта, обеспечивающего регенерацию выдыхаемой газовой смеси. Изобретение может быть использовано в водолазных дыхательных аппаратах и в установках регенерации газовой среды в водолазных барокамерах и других обитаемых герметичных объектах при нормальном и повышенном давлении. Сущность изобретения: регенеративный патрон состоит из кожуха и размещенного в нем с зазором корпуса, заполненного регенеративным продуктом, находящимся между фильтрами. Фильтры выполнены в виде шайб из пористого металлокерамического материала высотой 0,02 - 0,05 высоты слоя регенеративного продукта. 1 ил.

Регенеративный патрон, содержащий корпус, заполненный регенеративным продуктов, и имеющий по торцам фильтры, выполненные из пористого материала, отличающийся тем, что корпус заключен в кожух с образованием между ними зазора для прохода газовой смеси, при этом каждый фильтр выполнен в виде шайбы высотой 0,02 - 0,05 высоты регенеративного продукта, а в качестве пористого материала использован металлокерамический материал.