Индивидуальный вихревой кондиционер для шланговых дыхательных аппаратов

 

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. (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 62 В 7/12, Е 24 F 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

8 С@: Þ4".»

4ф Дф r + °

Кййикйм

1 ;-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4662557/23 (22) 09.01.89 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда в Ленинграде (72) П.M.Ñóíãóðîâ, С,Л,Каминский и Э.А.Колодин (53) 614.894 (088.8) (56) Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике, — М.; Машиностроение, 1969.

Никифоров И.Н. и др. Новый шланговый аппарат с вихревым кондиционером для защиты органов дыхания. Сб. "Научные работы институтов охраны труда ВЦСПС", вып.88, М.: Профиздат, 1974, с.57-62. (54) И НДИ В ИДУАЛ Ь Н Ы Й B ИХРЕ ВОЙ

КОНДИЦИОНЕР ДЛЯ ШЛАНГОВЫХ ДЫХАТЕЛ ЬН ЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания.

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 M.Г,,Хондала B.Ï. 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

„„Я2 „„1 727855 А1

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. 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 принятый за прототип индивидуальный вихревой кондиционер для шлангового аппарата ИВК-1 (Никифоров И.Н., Каминский

С.Л., Кекконен Л.С, Новый шланговый аппа1727855

55 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 тангенциальным соплом и улиткой, диафрагмы и дросселя, 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 выполнен в виде поворотной плоской обтекаемой пластинь;, 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.3 — 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 пла10

45 стины 6, размещенной напротив выхода тангенциального сопла 2 и установленной на глубину свободного вихря с частичным захватом периферии вынужденного вихря.

В начальный момент плоскость пластины 6 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 теплоразделения, 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, разме1727855

А-А

Фиг. 2

Составитель Н. Кановская

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор А. Зробок

Заказ 1359 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 щенной в улитке напротив выхода тангенциального сопла, с осью вращения пластины, расположенной по радиусу улитки под углом 30-40 к оси тангенциального сопла.