Индивидуальный вихревой кондиционер для шланговых дыхательных аппаратов Советский патент 1992 года по МПК A62B7/12 F24F5/00 

Изобретение относится к шланговым средствам индивидуальной защиты органов дыхания и позволяет обеспечивать рабочих теплым или охлажденным воздухом с возможностью регулирования его температуры в широком диапазоне.

Известны устройства для подогрева или охлаждения компрессорного воздуха, подаваемого в средство индивидуальной защиты, - трубки Ранка-Хилта, Меркулова А.П., Дубинского М.Г. ,Хондала В.П. и т.д. (Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике.-М., Машиностроение, 1969). Эти устройства представляют собой цилиндрическую трубу, снабженную на одном конце

тангенциальным соплом, улиткой и диафрагмой, а на другом - осевым отверстием с дросселем. Недостатком такого рода устройств является невозможность регулировки температуры подаваемого воздуха в широком диапазоне без нарушения расходных характеристик, что ограничивает их применение в этой области и противоречит гигиеническим требованиям.

Из известных наиболее близким по технической сущности решением является при- нятый за прототип индивидуальный вихревой кондиционер для шлангового аппарата ИВК-1 (Никифоров И.Н., Каминский С.Л., Кекконен Л.С. Новый шланговый аппаVJ

ю XI

00

ел ел

рат с вихревым кондиционером для защиты органов дыхания, - Сб.: Научные работы институтов охраны труда ВЦСПС, вып. 88. М.: Профиздат, 1974, с.57-62). Кондиционер предназначен для поддержания комфортной температуры внутри лицевой части шланговых аппаратов при изменении температуры окружающего воздуха от +4°С до +40°С. Он состоит из вихревой трубы с тан- гецциальным соплом и улиткой, диафрагмы и дросс&ля,а также снабжен смесителем с перепускными клапанами на каналах выходных потоков вихревой трубы.

Недостатком такого кондиционера является сужение регулируемого диапазона температур, а также дополнительные потери тепла на деталях смесителя с регулятором. Кроме того, наличие смесителя как дополнительного конструктивного узла увеличивает габариты и вес индивидуального вихревого кондиционера, что ухудшает его эксплуатационные характеристики.

Целью изобретения является расширение регулирования диапазона температур подаваемого воздуха при сохранении стабильного расхода, уменьшение числа управляющих элементов, массы и габаритов кондиционера.

Цель достигается тем, что индивидуальный вихревой кондиционер для шланговых дыхательных аппаратов, содержащий вихревую трубу с тангенциальным соплом и улиткой, диафрагму и дроссель, снабжен ручным регулятором с фиксатором положения, при этом рабочий орган регулятора вы- полнен в виде поворотной плоской обтекаемой пластины, размещенной в улитке напротив выхода тангенциального сопла, причем ось вращения пластины расположена по радиусу улитки под углом 30-40 градусов к оси тангенциального сопла.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - вид со стороны ручки регулятора.

Индивидуальный вихревой кондиционер содержит вихревую трубу Ранка-Хилша 1, тангенциальное сопло 2, улитку 3, диафрагму 4 для отведения приосевого холодного потока воздуха, дроссель 5 для отведения периферийных слоев горячего воздуха, поворотную плоскую обтекаемую пластину 6 регулятора диапазона температур подаваемого воздуха и ручку 7 регулятора с фиксатором положения (на чертеже не показан).

Кондиционер работает следующим образом.

Компрессорный воздух подается на тангенциальное сопло 2 и попадает на рабочий орган регулятора диапазона температур в виде поворотной плоской обтекаемой пластины 6, размещенной напротив выхода тангенциального сопла 2 и установленной на глубину свободного вихря с частичным захватом периферии вынужденного вихря.

В начальный момент плоскость пластины б расположена параллельно вектору скорости потока воздуха и, следовательно, оказывает минимальное сопротивление потоку, который затем закручивается в полости улитки 3

и поступает в цилиндрическую часть вихревой трубы Ранка-Хилша 1, где как и в вихревой трубе обычного типа происходит теплоразделение (энергетическое разделение) потока воздуха, после чего горячий воздух выходит через дроссель 5, а холодный - через диафрагму 4. Регулировка теплораз- деления, а следовательно, и диапазона температур подаваемого воздуха осуществляется поворотом плоской обтекаемой пластины 6 вокруг своей оси на некоторый угол от 0 до 90 градусов. При этом поток воздуха, выходящий из тангенциального сопла 2,будет пропорционально отклоняться, что приведет к уменьшению

тангенциальной составляющей скорости потока, появлению осевой (к оси вихревой трубы) составляющей и, в конечном итоге, к пропорциональному уменьшению перепада температур воздуха на концах вихревой трубы 1. При повороте плоской обтекаемой пластины 6 на полные 90 градусов ее плоскость будет перпендикулярна вектору скорости потока воздуха и, следовательно, будет оказывать ему максимальное сопротивление.

При этом завихрение в улитке 3 достигнет минимума и перепад температур воздуха на концах вихревой трубы 1 будет минимальным.

Дальнейшее увеличение угла поворота

пластины 6 не имеет смысла, так как процесс будет периодически повторяться. Для предотвращения этого ручка 7 регулятора снабжена фиксатором положения на 90 градусов.

Формула изобретения

Индивидуальный вихревой кондиционер для шланговых дыхательных аппаратов,

содержащий вихревую трубу с тангенциальным соплом и улиткой, диафрагму и дроссель, отличающийся тем, что, с целью расширения регулирования диапазона температур подаваемого воздуха при сохранении стабильного его расхода, уменьшения числа управляющих элементов, массы и габаритов, он снабжен ручным регулятором с фиксатором положения, при этом рабочий орган регулятора выполнен в виде поворотной плоской обтекаемой пластины, разме

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания. Целью изобретения является расширение регулирования диапазона температур подаваемого воздуха при сохранении стабильности его расхода, уменьшении числа управляющих элементов, массы и габаритов. Индивидуальный вихревой кондиционер для шланговых дыхательных аппаратов имеет ручной регулятор температуры воздуха, подаваемого для дыхания, с фиксатором положения. Регулятор имеет рабочий орган в виде обтекаемой поворотной пластины 6, размещенной в улитке 3 напротив выхода тангенциального сопла 2, с осью вращения пластины, расположенной по радиусу улитки под углом 30-40° к оси тангенциального сопла. Регулирование температуры происходит за счет перераспределения составляющих потока воздуха и обеспечивает комфортные условия для работающего при изменении температуры окружающего воздуха от +4° до +40°С. 3 ил. (/