УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА
AIR REGENERATION DEVICE

Изобретение относится к устройствам для регенерации воздуха в герметично закрытых помещениях.
Известно устройство для регенерации воздуха в герметично закрытом помещении, содержащее корпус, внутри которого помещен патрон с регенеративным продуктом на основе супероксида калия. Корпус снабжен патрубками для ввода и вывода газа. Патрон снабжен центральной перфорированной трубкой. Боковые стенки патрона выполнены перфорированными. На боковых стенках помещен фильтр. Регенеративный продукт выполнен в виде таблеток, имеющих выпуклую и/или многогранную геометрическую форму. Регенерируемый воздух циркулирует радиально по всему слою регенеративного продукта. Подача воздуха в патрон осуществляется вентилятором, т.е. регенерация воздуха осуществляется за счет его принудительной циркуляции через патрон (Патент Франции №2161482, МПК A62B 11/00, 1973).
Однако это устройство не обеспечивает возможность регенерации воздуха в аварийной ситуации, связанной с полным или временным отсутствием электроэнергии, путем организации конвективного потока за счет создания искусственной тяги при разогреве регенеративного продукта. Этому препятствует высокое сопротивление таблетированного регенеративного продукта, что осложняется также необходимостью радиальной циркуляции очищаемого воздуха и размещением перфорированных решеток и фильтра вдоль оси патрона.
Известно также устройство для регенерации воздуха в герметично закрытом помещении, содержащее вентилятор и патрон с регенеративным продуктом на основе супероксида калия, в котором регенеративный продукт выполнен в виде блоков со сквозными отверстиями, установленных в патроне с образованием сквозных каналов по всей высоте слоя продукта, причем патрон содержит от 4 до 10 блоков регенеративного продукта, а диаметр сквозных отверстий в блоке составляет 6…8 мм. В этом устройстве патрон закреплен на стойке и снабжен съемным ручным пневмонасосом и съемным патрубком. Устройство обеспечивает регенерацию воздуха как в режиме принудительной вентиляции, так и в режиме естественной конвекции (Патент РФ №2147251, МПК A62B 11/00, 2000).
Однако известное устройство не обеспечивает эффективную очистку воздуха от диоксида углерода, поскольку при работе в конвективном режиме конструкция патрона не позволяет создать равномерное распределение скоростей потока воздуха в центральной части патрона и на его периферии из-за различия в степени нагрева блокового продукта. Скорость потока в центральной части патрона выше из-за большего разогрева, чем в его периферической части, что обусловлено неизбежными тепловыми потерями в окружающую среду. В результате взаимодействие супероксида калия с диоксидом углерода происходит также неравномерно, что приводит к увеличению коэффициента проскока и, соответственно, к росту концентрации диоксида углерода в помещении. При этом устройство характеризуется достаточно большим периодом времени, необходимым для создания нарастающего конвективного потока с требуемым расходом.
Известно также устройство для регенерации воздуха в герметично закрытом помещении, содержащее вентилятор и патрон с регенеративным продуктом на основе супероксида калия, закрепленный на стойке. Патрон выполнен в виде рукавов из эластичного материала, соединенных на входе коллектором. Рукава на выходе снабжены подпорными элементами, а патрон снабжен теплозащитным кожухом. В этом устройстве регенеративный продукт выполнен в виде пластин супероксида калия на пористой волокнистой матрице. Теплозащитный кожух снабжен силовыми лентами, снабженными люверсами для соединения со стойкой. Коллектор снабжен стыковочным узлом, выполненным в виде шайбы из упругого материала. На выходном патрубке вентилятора установлен конический наконечник (Патент РФ №2401145, МПК A62B 11/00, 2010).
Применение в конструкции устройства подпорных элементов создает дополнительное сопротивление, снижающее производительность вентилятора, усложняет конструкцию устройства, а также создает неудобства в процессе эксплуатации из-за сложности подбора сопротивления на выходе патрона.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства, упрощение перевода работы устройства в конвективный режим и упрощение его эксплуатации.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства при одновременном обеспечении необходимого распределения скоростей потока и снижении потерь тепла.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для регенерации воздуха в герметично закрытом помещении, содержащем вентилятор и снаряженный пластинами регенеративного продукта на основе супероксида калия патрон в виде помещенных в теплозащитный кожух рукавов из эластичного материала, соединенных на входе коллектором со стыковочным узлом и закрепленных на стойке, на выходе рукавов установлены дистанционирующие элементы в виде гибких связей с попарно установленными фиксирующими элементами, между которыми закреплены силовые ленты крепления пластин регенеративного продукта.
Стойка выполнена в виде двух соединенных между собой П-образных узлов, вертикальные элементы которых снабжены шарнирами на концах и в средней части.
На коллекторе установлена застежка - молния.
Теплозащитный кожух снабжен застежкой в нижней части.
Шарниры в средней части вертикальных элементов стойки образуют тупые углы, обращенные наружу П-образных узлов.
Шарниры снабжены фиксаторами.
Установка на выходе рукавов дистанционирующих элементов в виде гибких связей с попарно установленными фиксирующими элементами, между которыми закреплены силовые ленты крепления пластин регенеративного продукта, обеспечивает:
- упрощение конструкции устройства;
- снижение сопротивления потоку, что повышает скорость прохождения воздуха через патрон. Возникающая при этом турбулизация потока регенерируемого воздуха на поверхности пластин регенеративного продукта повышает степень отработки продукта;
- постоянство зазора между пластинами регенеративного продукта, что способствует снижению потерь тепла и равномерности отработки всех пластин регенеративного продукта и повышению эффективности работы продукта.
Выполнение стойки в виде двух соединенных между собой П-образных узлов, вертикальные элементы которых снабжены шарнирами на концах и в средней части, обеспечивает удобство длительного хранения стойки в компактном виде, быстрое ее приведение в рабочее положение и надежное закрепление на стойке патрона с регенеративным продуктом.
Установка на коллекторе застежки - молнии обеспечивает работу в конвективном режиме при отключении электропитания побудителя расхода воздуха. В этом случае достаточно распустить застежку - молнию и разогретый продукт создаст тягу, необходимую для регенерации воздуха.
Снабжение теплозащитного кожуха застежкой в нижней части также обеспечивает работу в конвективном режиме при отключении электропитания побудителя расхода воздуха. Застежка может быть выполнена в виде ленты «Велкро». Разведение нижних краев теплозащитного кожуха уменьшает сопротивление воздушному потоку при работе патрона в конвективном режиме.
Выполнение шарниров в средней части вертикальных элементов стойки с образованием тупых углов, обращенных наружу П-образных узлов, обеспечивает вертикальную устойчивость конструкции без дополнительных крепежных элементов. Для приведения стойки в рабочее положение достаточно вывести горизонтальные части до отказа вверх, после отклонения вертикальных частей П-образных элементов наружу стойка занимает устойчивое положение.
Снабжение шарниров стойки фиксаторами обеспечивает поперечную устойчивость стойки при смыкании фиксаторов. Фиксаторы предпочтительно изготавливаются в виде втулок, установленных на шарнирном разъеме, и ответных конических штифтов, установленных на второй половине разъема.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг.1 - общий вид устройства для регенерации воздуха;
фиг.2 - то же, вид сбоку;
фиг.3 - общий вид стойки в рабочем положении;
фиг.4 - общий вид стойки в сложенном положении;
фиг.5 - общий вид патрона в теплозащитном кожухе;
фиг.6 - то же, что на фиг.5, сечение по Б-Б;
фиг.7 - конструкция узла стыковочного;
фиг.8 - то же, что на фиг.5, сечение по А-А.
Устройство для регенерации воздуха в герметично закрытом помещении содержит вентилятор 1 и патрон 2 с регенеративным продуктом в виде пластин 3 супероксида калия на пористой волокнистой матрице, закрепленный на стойке 19. Патрон 2 с регенеративным продуктом выполнен в виде рукавов 4 из эластичного материала, соединенных на входе коллектором 5. В качестве материала рукавов 4 и коллектора 5 используется пленка толщиной 50 мкм из фторопласта Ф-4 МБ. На выходном патрубке вентилятора установлен конический наконечник 6 (фиг.2), взаимодействующий со стыковочным узлом коллектора 5. Стыковочный узел коллектора 5 выполнен в виде шайбы 7 (фиг.7) из упругого материала, заключенной в обойму, выполненную в виде колец 8, соединенных заклепками 9. Поверх рукавов 4 находится теплозащитный кожух 10 (фиг.5), снабженный лентами 11, на концах которых расположены застежки 12 для соединения с ручками 13, установленными на верхнем торце патрона 2. В качестве материала теплозащитного кожуха 10 обычно используются негорючие высокопрочные ткани на основе полиарамидных волокон (кевлар, номекс и др.). На нижнем торце теплозащитного кожуха 10 расположены застежки 12 для смыкания нижних пол кожуха. Регенеративный продукт в виде пластин 3 закреплен на силовой ленте 14, на верхнем конце которой располагается планка 15. Планка 15 размещается на дистанционирующих элементах в виде гибких связей 16 и закрепляется с помощью фиксирующих элементов 17. В нижней части патрона 2 установлена застежка - молния 18.
Патрон 2, выполненный в виде рукавов 4, помещенных в теплозащитный кожух 10, закреплен на стойке 19. Стойка 19 (фиг.3) состоит из установленных на основании двух соединенных между собой П- образных узлов 20, вертикальные элементы 21 которых снабжены шарнирами 22, позволяющими трансформировать стойку из транспортного положения в рабочее, и наоборот, из рабочего в транспортное. Шарниры 22 в средней части вертикальных элементов стойки образуют тупые углы, обращенные наружу П-образных узлов.
Устройство работает следующим образом.
При необходимости применения устройства для регенерации в помещении, в котором необходимо регенерировать воздух, устанавливают стойку 19, состоящую из установленных на основании двух соединенных между собой П-образных узлов 20, вертикальные узлы 21 которых снабжены шарнирами 22, с вентилятором 1. Герметичный пакет (на чертеже не показан) разрывают, извлекают из него патрон 2 в теплозащитном кожухе 10 и разворачивают его по высоте, как показано на фиг.1. Патрон 2 в виде двух рукавов 4, соединенных коллектором 5, закрепляют на стойке 19 с помощью ручек 13, после чего к коллектору 5 через стыковочный узел подключают конический наконечник 6, расположенный на вентиляторе 1. При подаче напряжения на вентилятор 1 происходит его запуск. Очищаемый воздух из помещения поступает на вход вентилятора 1, из которого поступает в патрон 2.
Равномерность потока очищаемого воздуха в рукавах 4 достигается за счет фиксированного размещения силовых лент 14 с регенеративным продуктом 3. Силовые ленты 14, снабженные планками 15 в верхней части, закреплены на гибких связях 16 с помощью дистанционирующих элементов 17.
При прохождении воздуха между регенеративными пластинами 3, закрепленными в силовых лентах 14, происходит поглощение диоксида углерода и выделяется необходимый для дыхания кислород. Теплозащитный кожух 10 препятствует рассеиванию тепла, что способствует лучшей отработке регенеративного продукта 3. Теплозащитный кожух 10 закреплен на патроне 2 с помощью лент 11, снабженных застежками 12.
В случае отключения электроэнергии размыкают застежку-молнию 18, которая установлена в нижней части патрона 2, и разводят нижние полы теплозащитного кожуха 10, тем самым обеспечивая регенерацию воздуха в режиме конвекции.
По окончании работы патрон 2 отсоединяется от вентилятора 1.
При прекращении подачи электроэнергии наконечник 6 извлекается из шайбы 7, заключенной в кольца 8 с помощью заклепок 9.
Изобретение обеспечивает равномерную отработку пластин регенеративного продукта, а также упрощается конструкция устройства и повышается удобство эксплуатации.