способ изготовления фильтра для отделения жидкости от воздушного потока

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФИЛЬТРА ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ОТ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА, включающий механическую обработку влагопоглотительных конструкционных элементов из влагопоглощающего материала до заданных размеров и сборку из элементов фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности влагопоглощения при упрощении процесса изготовления, влагопоглотительные элементы предварительно замачивают в дистиллированной воде до заданной степени поглощения, затем отжимают до массы, не превышающей двухкратной массы сухого элемента, механическую обработку элементов и сборку фильтра осуществляют во влажном состоянии элементов, после чего собранный фильтр сушат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам создания благоприятных условий в части соблюдения личной гигиены во время нахождения человека в замкнутом герметичном отсеке аппарата (космического корабля либо подводной лодки).

Известен способ изготовления фильтра для отделения жидкости от воздушного потока, включающий механическую обработку, влагопоглотительных конструкционных элементов их влагопоглощающего материала до заданных размеров и сборку из элементов фильтра.

Известный способ изготовления влагопоглотительных конструкционных элементов, выбранный в качестве прототипа и основанный на обработке влагопоглотительных конструкционных элементов, из влагопоглотительных материалов типа ТПВФ-1, ТПВФ-2, ТПВФ-3 и др. в сухом виде механической обработкой на станках или вырезанием в зависимости от толщины материала и механических свойств до заданных размеров и установку в металлоконструкцию.

Недостатком этого способа изготовления является появление сухой крошки и пыли при обработке, в результате чего не получаются строго фиксированные размеры, края детали получаются неровными и при установке влагопоглотительных элементов в конструкцию могут появиться различные их повреждения (трещины, разломы и т. д.). А пыль и крошка, которые сопровождают процесс обработки, могут попасть в дыхательные пути, загрязняя окружающее пространство, что является недопустимым для здоровья человека.

Наиболее близким к предлагаемому является влагопоглотительный материал пенополивинилформаль, который имеет следующие характеристики: плотность 0,1-0,23 г/см³, водопоглощение за 2 ч до 1000-2000% остаточная влажность не более 8% pH водной вытяжки 72.

Влагопоглотительный материал, установленный в конструкцию, например, фильтра влагоотделителя поглощает воду при пропускании через него воздушно-водяной смеси. По мере насыщения влагопоглотительного материала водой происходит увеличение его объема. Влагопоглотительный элемент в конструкции замыкается жесткими стенками в виде сетки с ячейкой 2-10 мм, поэтому очень быстро наступает момент насыщения материала водой, открытые поры материала перестают поглощать воду, при этом фильтр начинает пропускать воду в воздушную полость.

Для более эффективного использования поглотительных свойств влагопоглотительного материала в конструкции целесообразно предусмотреть компенсирующий объем. Однако влагопоглотительные конструкционные элементы, выполненные в сухом состоянии материала увеличиваются в объеме неравномерно, т.е. отдельные участки элемента неравномерно касаются жестких стенок-сеток и таким образом не используются полностью влагопоглотительные свойства материала. Неравномерность объемного увеличения влагопоглотительного элемента объясняется повторением формы заготовки материала.

Целью изобретения является повышение эффективности влагопоглощения материала при упрощении процесса изготовления материала.

Это достигается тем, что в способе изготовления фильтра для отделения жидкости от воздушного потока, включающем механическую обработку влагопоглотительных конструкционных элементов из влагопоглощающего материала до заданных размеров и сборку из элементов фильтра, влагопоглотительные элементы предварительно замачивают в дистиллированной воде до заданной степени поглощения, затем отжимают до массы, не превышающей двукратной массы сухого элемента, механическую обработку элементов и сборку фильтра осуществляют во влажном состоянии элементов, после чего собранный фильтр сушат.

Способ осуществляют с помощью устройства, представленного на чертеже.

Устройство содержит влагопоглотительный элемент 1 с влагопоглотительным материалом 2 и металлоконструкцию, представляющую жесткую стенку-сетку 3.

Влагопоглотительный материал 2, предварительно обработанный по диаметру D механическим путем, замачивают в дистиллированной воде, контролируя степень поглощения воды до момента достижения заданной величины путем измерения и взвешивания не весах с последующим отжимом до массы, не превышающей двукратной массы сухого элемента, тоже путем взвешивания на весах. После отжима помещают в жесткую стенку-сетку 3 и производят механическую обработку по поверхностям А и Б на станке. Листы влагопоглотительного материала имеют неровные поверхности снизу и сверху, поэтому получить при изготовлении деталь ровной поверхности по размеру Н (высоты) невозможно в сухом состоянии без двукратного увеличения объема материала. При такой влажности материал мягковатый, приятный на ощупь, хорошо поддается обработке острым резцом и поверхности получаются ровными, размеры фиксированными. Крошка и пыль отсутствуют, а окружающая среда чистая. Последующая установка в металлоконструкцию происходит без повреждения и изменения в размерах влагопоглотительного элемента. После установки в металлоконструкцию проводят сушку всей конструкции до сухого состояния. И в таком виде по несколько штук в пакете доставляют на борт космической станции и хранят до использования. По мере выработки ресурса меняют влагопоглотительные элементы на новые и продолжают работу, а старые удаляют из жилого отсека.

Предварительное замачивание в дистиллированной воде способствует очищению от механических примесей и расширению пор, идет их вымывание. Некоторые формальдегиды, содержащиеся в поливинилформали, легче воды, а низшие члены хорошо растворимы в воде. Таким образом, в воде происходит очистка материала и повышение его поглощающей способности.

Использование изобретения позволяет обеспечить высокое качество изготовления влагопоглотительных элементов с большой влагопоглощающей способностью, повысить ресурс работы всей системы жизнеобеспечения, следовательно и всей станции, создавая нормальные условия операторам для жизни и работы. Влагопоглотительные элементы в сухом состоянии не имеют большого веса и не требуют дополнительных изменений по весу доставляемых грузов. Срок хранения их не ограничен.

Низкие механические характеристики пластмасс позволяют использовать для их обработки все инструментальные материалы, применяемые при резании металлов. Выбор рациональной конструкции режущего инструмента из оптимальной стали и геометрических параметров имеет важное значение. Разрезка листов из пенополивинилформаля связана с определенными трудностями. Под действием сил, приложенных со стороны режущих кромок инструмента, обрабатываемый материал в зоне резания упруго деформируется. При этом упругая деформация распространяется на значительную часть объема материала вокруг зоны резания. Детали необходимо располагать таким образом, чтобы обрабатываемая поверхность была бы перпендикулярна к оси сверла. В результате механической обработки происходит интенсивное трение инструмента об обработанные поверхности. В данном случае деформация обрабатываемого материала зависит от влажности материала. Сухой крошится, появляются пыль, крошка, а влажный, с содержанием влаги, превышающей двукратный вес сухой массы (как установлено в результате экспериментальных исследований), из-за мягкости не поддается обработке резанием закручивается вокруг инструмента. А кратная до двух по весу влажность обеспечивает благоприятную для механической обработки структуру без образования пыли и крошки с получением ровной поверхности.