СТАБИЛИЗАТОР ПАРАМЕТРОВ ВЕЩЕСТВА, РАСПОЛОЖЕННОГО В БАЛЛОНЕ Российский патент 2003 года по МПК F17C13/00 

Изобретение относится к технике использования баллонов, содержащих вещество или вещества с неоднородным составом, в частности, находящихся в двух- или трехфазном состоянии.

Известен стабилизатор параметров вещества, расположенного в баллоне, включающий исполнительный механизм (см. а.с. СССР 397711, кл. F 17 C 7/02, 1981).

Недостатком известного стабилизатора является то, что для работы исполнительного механизма требуется дополнительный баллон с тем же веществом.

Известен стабилизатор параметров вещества, расположенного в баллоне, включающий твердотельный предмет или твердотельные предметы, размещенные внутри баллона. В бытовых баллонах, например, для интенсификации перемешивания краски используют металлический шарик или цилиндр.

Это устройство дает эффект только при интенсивном встряхивании баллона. Для случаев, когда перемещение баллона по техническим условиям незначительное, использование известного устройства не дает эффекта.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является устройство стабилизатора температуры, давления и соотношения между фазами вещества, расположенного в баллоне, включающем по меньшей мере один твердотельный предмет, размещенный внутри баллона (см. а.с. СССР 1520295, кл. F 17 C 3/00, 1989).

Задача изобретения заключается в интенсификации процесса стабилизации параметров вещества при незначительном перемещении баллона.

Поставленная задача решается за счет того, что в стабилизаторе температуры, давления и соотношения между фазами вещества, расположенного в баллоне, включающем по меньшей мере один твердотельный предмет, размещенный внутри баллона, согласно изобретению твердотельный предмет или каждый из твердотельных предметов составлен из гибких листовых элементов с криволинейными и/или прямолинейными поверхностями.

Твердотельный предмет или каждый из твердотельных предметов может быть собран из гибких листовых элементов или выполнен как одно целое из гибкого материала.

В свободном состоянии минимальный размер твердотельного предмета или каждого из твердотельных предметов больше диаметра входного отверстия баллона, а в сжатом положении меньше или равен входному отверстию баллона.

Каждый твердотельный предмет может быть выполнен в виде сферы или эллипсоида.

Диаметр сферы равен (0,45...0,55)D, где D - внутренний диаметр баллона.

Высота эллипсоида равна (0,45...0,55)D, а его длина (0,7...0,8)D.

Твердотельный предмет может быть образован сочетанием частей сферы и/или эллипсоида с усеченным конусом.

На фиг. 1 представлен твердотельный предмет в виде сферы, размещенной внутри баллона; на фиг.2 представлен твердотельный предмет в виде эллипсоида, размещенного внутри баллона; на фиг.3 - элемент сборного твердотельного предмета, выполненный из листового материала; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг. 5 - поперечное сечение твердотельного предмета, изготовленного как одно целое: на фиг.6 - поперечное сечение твердотельного предмета в сжатом состоянии; на фиг.7 - поперечное сечение твердотельного предмета, составленного из элементов с прямолинейными и криволинейными поверхностями; на фиг.8 - поперечное сечение твердотельного предмета с центром тяжести, смещенным относительно его геометрической оси; на фиг.9 - твердотельный предмет, образованный сочетанием частей сферы и/или эллипсоида с усеченным конусом.

Баллон 1 содержит, например, вещество в трехфазном состоянии: твердом - 2; в жидком - 3; в газо- или парообразном состоянии - 4. Внутри баллона 1 размещен твердотельный предмет, выполненный в виде сферы 5 (фиг.1) или эллипсоида 6 (фиг.2).

Каждый твердотельный предмет может быть составлен из гибких элементов 7, собранных из частей (фиг.3 и 4), или изготовлен как одно целое 8 (фиг.5) из гибкого материала. В свободном состоянии минимальные габаритные размеры сферы (диаметр Dсф) или эллипсоида (высота Нэ) больше диаметра (d) входного отверстия 9 баллона 1, а в сжатом положении минимальные габаритные размеры твердотельного предмета 10 (фиг.6) меньше или равны диаметру (d) входного отверстия 9 баллона 1. Каждый элемент из гибкого листового материала может иметь прямолинейные 11 и/или криволинейные 12 образующие поверхности (фиг. 7). Наружная геометрическая поверхность твердотельных предметов, кроме указанных выше сферы 5 или эллипсоида 6, может быть выполнена в виде объемных геометрических фигур, образованных кривыми, составленными из частей окружностей и/или эллипсов. Диаметр Dсф сферы 5 равен (0,45...0,55)D, где D - внутренний диаметр баллона. Высота Нэ эллипсоида 6 равна (0,45...0,55)D, а его длина L равна (0,7...0,8)D. Линия центра тяжести сферы 13 (фиг. 8) может быть смещена относительно ее геометрической оси на величину s, равную (0,08. ..0,2)D. Линия центра тяжести эллипсоида может быть смещена относительно его продольной геометрической оси на (0,08...0,2)D и/или наклонена на угол 5... 30 градусов. Твердотельный предмет может быть образован сочетанием частей сферы и/или эллипсоида 14 с усеченным конусом 15 (фиг.9).

Стабилизатор работает следующим образом.

Баллон 1, содержащий вещество или вещества с неоднородным составом, в частности вещества, находящиеся в двух- или трехфазном состоянии, устанавливается в каком-либо механизме, например в качестве источника энергии. После выдачи из баллона 1 порции вещества происходит изменение параметров вещества и части параметров самого баллона 1, например температуры вещества и баллона 1, а также давления внутри баллона 1. Вследствие этих изменений может измениться соотношение между фазами вещества, например увеличение твердой и/или жидкой фаз. Перед выдачей следующей порции вещества механизм с установленным в нем баллоном 1 совершает какие-либо технологические перемещения. Эти перемещения приводят в движение твердотельные предметы, например сферу 5 или эллипсоид 6, что в свою очередь вызывает более интенсивное перемешивание вещества, а следовательно, изменение соотношения между фазами в направлении уменьшения твердой и/или жидкой фаз и последующее выравнивание, например, температуры относительно температуры окружающей среды и давления.

Установку твердотельного предмета в баллон 1 производят следующим образом.

Твердотельный предмет, состоящий из отдельных гибких элементов 7, предварительно собирают и закрепляют между собой, например, с помощью клея, сварки или пайки. Затем каждый элемент 7 изгибают по спирали параллельно геометрической оси до диаметра d входного отверстия 9 баллона 1, устанавливают его во входное отверстие 9 и проталкивают внутрь баллона 1. Внутри баллона 1 твердотельный предмет распрямляется до своего свободного состояния, при этом его габаритные размеры становятся больше диаметра d входного отверстия 9 баллона 1.

Стабилизатор температуры, давления и соотношения между фазами вещества, расположенного в баллоне, представляет собой по меньшей мере один твердотельный предмет, размещенный внутри баллона. Каждый из твердотельных предметов составлен из гибких листовых элементов с криволинейными и/или прямолинейными поверхностями. Твердотельный предмет может быть собран из гибких листовых элементов или выполнен как одно целое из гибкого материала. В свободном состоянии минимальный размер твердотельного предмета больше диаметра входного отверстия баллона, а в сжатом положении меньше или равен входному отверстию баллона. Каждый твердотельный предмет может быть выполнен в виде сферы, эллипсоида или сочетания частей сферы и/или эллипсоида с усеченным конусом. Диаметр сферы равен (0,45...0,55)D, где D - внутренний диаметр баллона. Высота эллипсоида равна (0,45...0,55)D, а его длина (0,7...0,8)D. Использование изобретения позволит интенсифицировать процесс стабилизации параметров вещества. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Стабилизатор температуры, давления и соотношения между фазами вещества, расположенного в баллоне, включающий по меньшей мере один твердотельный предмет, размещенный внутри баллона, отличающийся тем, что твердотельный предмет или каждый из твердотельных предметов составлен из гибких листовых элементов с криволинейными и/или прямолинейными поверхностями. 2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что твердотельный предмет или каждый из твердотельных предметов собран из гибких листовых элементов или выполнен как одно целое из гибкого материала. 3. Стабилизатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в свободном состоянии минимальный размер твердотельного предмета или каждого из твердотельных предметов больше диаметра входного отверстия баллона, а в сжатом положении меньше или равен входному отверстию баллона. 4. Стабилизатор по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что каждый твердотельный предмет выполнен в виде сферы или эллипсоида. 5. Стабилизатор по п. 4, отличающийся тем, что диаметр сферы равен (0,45. . . 0,55)D, где D - внутренний диаметр баллона. 6. Стабилизатор по п. 4, отличающийся тем, что высота эллипсоида равна (0,45. . . 0,55)D, а его длина (0,7. . . 0,8)D. 7. Стабилизатор по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что твердотельный предмет образован сочетанием частей сферы и/или эллипсоида с усеченным конусом.