реактор и способ его эксплуатации

Формула изобретения

1. Реактор, предназначенный для использования в качестве дыхательного аппарата или его части, включающий в себя вентилируемый контейнер, в котором находится слой порошкового реагента, при этом контейнер имеет внешнюю стенку, окружающую внутреннее пространство контейнера, и пол; воздухопроницаемую опору слоя, покрывающую верхнюю поверхность пола, которая поддерживает слой порошкового реагента во внутреннем пространстве контейнера, причем контейнер имеет по меньшей мере одно верхнее воздушное вентиляционное отверстие выше уровня опоры слоя, и по меньшей мере одно нижнее воздушное вентиляционное отверстие ниже опоры, проходящее через пол, и по меньшей мере одну воздухопроницаемую направляющую воздушного потока во внутреннем пространстве контейнера, предназначенную для направления воздушного потока между опорой слоя и верхним вентиляционным отверстием контейнера, через слой порошкового реагента, находящегося во внутреннем пространстве контейнера на опоре слоя контейнера, причем каждая направляющая воздушного потока выступает от своего нижнего конца, расположенного у опоры слоя контейнера или в непосредственной близости от нее, в направлении вверх.

2. Реактор по п.1, в котором контейнер имеет форму прямоугольной камеры с открытым верхом, имеющей плоский прямоугольный пол, покрытый опорой слоя, причем указанная камера содержит внутри воздухопроницаемый слой порошкового реагента и поддерживается опорой слоя, при этом каждая направляющая воздушного потока имеет воздухопроницаемость, превышающую воздухопроницаемость слоя, причем открытый верх камеры образует верхний вентиляционный канал камеры, а пол имеет множество равномерно распределенных сквозных нижних вентиляционных каналов.

3. Реактор по п.2, в котором каждая направляющая воздушного потока находится в контакте с опорой слоя, так что она упирается в нее и поддерживается при помощи опоры слоя, причем каждая направляющая воздушного потока выступает в направлении вверх из опоры слоя до верхнего конца направляющей воздушного потока, при этом указанный верхний конец расположен на уровне верхней поверхности слоя или в непосредственной близости от нее, причем контакт между каждой направляющей воздушного потока и опорой слоя позволяет протекать воздуху между воздухопроницаемым внутренним пространством каждой направляющей воздушного потока и воздухопроницаемым внутренним пространством опоры слоя, при этом направляющая воздушного потока упирается в опору слоя, причем порошковым материалом слоя является гранулированный материал.

4. Реактор по одному из пп.1-3, в котором каждая направляющая воздушного потока имеет нижний концевой участок расширенного поперечного сечения, причем поперечное сечение нижнего концевого участка сужается вверх от его широкого нижнего конца, расположенного у нижнего конца направляющей воздушного потока, до узкого верхнего конца, расположенного над широким нижним концом, при этом узкий верхний конец нижнего концевого участка переходит в верхний участок направляющей воздушного потока, причем верхний участок имеет постоянное поперечное сечение по всей его высоте.

5. Реактор по одному из пп.1-3, в котором каждая направляющая воздушного потока имеет перегородку внутри контейнера, которая образует стенку для разделения частей слоя порошкового реагента внутри контейнера друг от друга или одного от другого.

6. Реактор по п.5, в котором имеется единственная направляющая воздушного потока, которая представляет собой сепаратор слоя, содержащий множество перегородок внутри контейнера, образующих стенки,которые разделяют внутреннее пространство контейнера на множество отдельных отсеков, содержащих отдельные части слоя порошкового реагента внутри контейнера.

7. Реактор по п.1, в котором опора слоя и каждая направляющая воздушного потока выполнены из воздухопроницаемой проволочной, сетки и являются упругими и гибкими.

8. Реактор по п.7, в котором опора слоя и каждая направляющая воздушного потока выполнены из множества упругих гибких слоев вязаной проволочной сетки.

9. Реактор по п.8, в котором два смежных слоя вязаной проволочной сетки каждой направляющей воздушного потока отделены друг от друга при помощи воздушной прослойки.

10. Реактор по п.1, который является частью автономного спасательного устройства типа дыхательного аппарата, при этом порошковый реагент обладает свойствами очистки воздуха.

11. Способ эксплуатации реактора, предназначенного для использования в качестве дыхательного аппарата или его части, причем реактор содержит вентилируемый контейнер для размещения во внутреннем пространстве контейнера на воздухопроницаемой опоре слоя, покрывающей верхнюю поверхность пола контейнера, слоя порошкового реагента, причем указанный слой является воздухопроницаемым и его частицы могут разрушаться в условиях, в которых слой имеет пониженную воздухопроницаемость, при этом способ эксплуатации предусматривает направление воздуха через внутреннее пространство слоя вдоль воздухопроницаемого внутреннего пространства одной или нескольких воздухопроницаемых направляющих воздушного потока, причем каждая из направляющих воздушного потока расположена в слое, при этом каждая из направляющих воздушного потока проходит между двумя положениями в слое, которые находятся соответственно у опоры слоя или в непосредственной близости от нее, и у верхней поверхности слоя или в непосредственной близости от нее.

12. Способ по п.11, в котором направление воздуха предусматривает его направление вдоль каналов воздушного потока во внутренних пространствах направляющих воздушного потока.

13. Способ по п.11, который предусматривает размещение слоя в одном или нескольких отсеках внутри контейнера, причем один или несколько отсеков имеют по меньшей мере одну гибкую стенку для поглощения ударов и/или поглощения вибраций, для того, чтобы снизить повреждение и последующее уменьшение размера и разрушение частиц слоя, возникающее за счет таких ударов и/или вибраций.

14. Способ по п.13, в котором предусмотрено содействие поглощению указанных ударов и/или вибраций за счет размещения множества частей слоя в множестве отсеков, каждый из которых имеет по меньшей мере одну упругую гибкую стенку, поддерживающую частицы слоя и разделяющую слой на указанные части.

15. Способ по п.13 или 14, в котором каждая гибкая стенка является воздухопроницаемой и служит для направления воздуха вдоль воздухопроницаемых пространств внутри гибких стенок.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию конструкции реактора (реакционного сосуда) со слоем реагента и к созданию способа эксплуатации реактора со слоем реагента. Более конкретно, настоящее изобретение имеет отношение к такому реактору и способу эксплуатации, которые годятся (но без ограничения) для использования в автономном спасательном устройстве.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается реактор, предназначенный для использования в качестве дыхательного (вентиляционного) аппарата или его части, причем реактор содержит вентилируемый контейнер, в котором находится слой порошкового химического реагента, при этом контейнер имеет внешнюю стенку, окружающую внутреннее пространство контейнера, и пол;

воздухопроницаемую опору слоя, покрывающую верхнюю поверхность пола, которая поддерживает слой порошкового реагента во внутреннем пространстве контейнера, причем контейнер имеет по меньшей мере одно верхнее воздушное вентиляционное отверстие выше уровня опоры слоя, и по меньшей мере одно нижнее воздушное вентиляционное отверстие ниже опоры, проходящее через пол; и

по меньшей мере одну воздухопроницаемую направляющую воздушного потока во внутреннем пространстве контейнера, предназначенную для направления воздушного потока между опорой слоя и верхним вентиляционным отверстием контейнера через слой порошкового реагента, находящегося во внутреннем пространстве контейнера на опоре слоя контейнера, причем каждая направляющая воздушного потока выступает от своего нижнего конца, расположенного у опоры слоя контейнера или в непосредственной близости от нее, в направлении вверх.

Контейнер может иметь форму прямоугольной камеры с открытым верхом, имеющей плоский прямоугольный пол, покрытый опорой слоя, причем указанная камера содержит внутри воздухопроницаемый слой порошкового реагента и поддерживается опорой слоя, при этом каждая направляющая воздушного потока имеет воздухопроницаемость, превышающую воздухопроницаемость слоя, причем открытый верх камеры образует верхний вентиляционный канал камеры, а пол имеет множество равномерно распределенных сквозных нижних вентиляционных каналов.

Каждая направляющая воздушного потока может находиться в контакте с опорой слоя, так что она упирается в нее и поддерживается при помощи опоры слоя, причем каждая направляющая воздушного потока выступает в направлении вверх из опоры слоя до верхнего конца направляющей воздушного потока, при этом указанный верхний конец расположен на уровне верхней поверхности слоя или в непосредственной близости от нее, причем контакт между каждой направляющей воздушного потока и опорой слоя позволяет протекать воздуху между воздухопроницаемым внутренним пространством каждой направляющей воздушного потока и воздухопроницаемым внутренним пространством опоры слоя, при этом направляющая воздушного потока упирается в опору слоя, причем порошковым материалом слоя является гранулированный материал.

Под гранулированным материалом понимают порошковый материал, частицы которого имеют более или менее неправильную сферическую форму, причем ни одна из частиц не имеет размер, превышающий больше чем в 2 раза размер частицы самого малого размера.

Каждая направляющая воздушного потока может иметь нижний концевой участок расширенного поперечного сечения, причем поперечное сечение нижнего концевого участка сужается вверх от его широкого нижнего конца у нижнего конца направляющей воздушного потока до узкого верхнего конца, расположенного над широким нижним концом, при этом узкий верхний конец нижнего концевого участка переходит в верхний участок направляющей воздушного потока, причем верхний участок имеет постоянное поперечное сечение по всей его высоте.

Каждая направляющая воздушного потока может иметь перегородку внутри контейнера, которая образует стенку для разделения частей слоя порошкового реагента внутри контейнера друг от друга или одного от другого. Это может быть единственная направляющая воздушного потока, которая представляет собой сепаратор слоя, содержащий множество перегородок внутри контейнера, образующих стенки, которые разделяют внутреннее пространство контейнера на множество отдельных отсеков, содержащих отдельные части слоя порошкового реагента внутри контейнера.

Опора слоя и каждая направляющая воздушного потока могут быть выполнены из воздухопроницаемой проволочной сетки и являются упругими и гибкими. Опора слоя и каждая направляющая воздушного потока могут быть выполнены из множества упругих гибких слоев вязаной проволочной сетки. Два смежных слоя вязаной проволочной сетки каждой направляющей воздушного потока могут быть отделены друг от друга при помощи воздушной прослойки.

Реактор может быть использован в автономном спасательном устройстве типа дыхательного аппарата как его часть, при этом порошковый реагент обладает свойствами очистки воздуха.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, предлагается способ эксплуатации реактора, предназначенного для использования в качестве дыхательного аппарата или его части, причем реактор содержит вентилируемый контейнер для размещения во внутреннем пространстве контейнера на воздухопроницаемой опоре слоя, покрывающей верхнюю поверхность пола контейнера, слоя порошкового реагента, причем указанный слой является воздухопроницаемым и его частицы могут разрушаться в условиях, в которых слой имеет пониженную воздухопроницаемость, при этом способ эксплуатации предусматривает направление воздуха через внутреннее пространство слоя вдоль воздухопроницаемого внутреннего пространства одной или нескольких воздухопроницаемых направляющих воздушного потока, причем каждая из направляющих воздушного потока расположена в слое, при этом каждая из направляющих воздушного потока проходит между двумя положениями в слое, которые находятся соответственно у опоры слоя или в непосредственной близости от нее и у верхней поверхности слоя или в непосредственной близости от нее.

Направление воздуха может предусматривать его направление вдоль каналов воздушного потока во внутренних пространствах направляющих воздушного потока. Способ может предусматривать размещение слоя в одном или нескольких отсеках внутри контейнера, причем один или несколько отсеков имеют по меньшей мере одну гибкую стенку для поглощения ударов и/или поглощения вибраций для того, чтобы снизить повреждение и последующее уменьшение размера и разрушение частиц слоя, возникающее за счет таких ударов и/или вибраций.

Способ может предусматривать содействие поглощению указанных ударов и/или вибраций за счет размещения множества частей слоя в множестве отсеков, каждый из которых имеет по меньшей мере одну упругую гибкую стенку, поддерживающую частицы слоя и разделяющую слой на указанные части. Каждая гибкая стенка может быть воздухопроницаемой и может служить для направления воздуха вдоль воздухопроницаемых пространств внутри гибких стенок.

Далее изобретение будет описано в качестве примера со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На фиг.1 схематично показан вид сбоку в разрезе реактора в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 схематично показан вид сверху реактора фиг.1.

На фиг.3 схематично показано трехмерное изображение реактора фиг.1 и 2, без реагента.

На фиг.4 схематично показан вид сбоку в разрезе реактора фиг.1-3, при его функционировании.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.1-3, на которых показан реактор в соответствии с настоящим изобретением, обозначенный в целом позицией 10. Реактор 10 имеет корпус в виде продолговатой прямоугольной камеры с открытым верхом, имеющей внешнюю стенку, образованную из двух более длинных боковых стенок и двух более коротких торцевых стенок. Камера имеет удлиненный прямоугольный пол, имеющий множество равномерно распределенных сквозных круглых отверстий 11.

Реактор 10 предназначен для использования в автономном спасательном устройстве дыхательного типа, которое входит в спасательный комплект (не показан). Реактор 10 имеет корпус или камеру 12, в которой находится слой реагента 14. Слой реагента 14 покоится на воздухопроницаемой опоре слоя 16, которая покрывает пол 10 камеры и является главным образом плоской. Сепаратор 18 слоя, образующий направляющую для воздушного потока, имеет воздухопроницаемые стенки 20, которые главным образом перпендикулярны к опоре слоя и упираются в нее. Стенки 20 образуют множество перегородок, которые разграничивают (разделяют) десять отсеков 22 в камере 12. В каждом отсеке 22 находится гранулированный реагент 24, образующий слой 14, причем слой 14 является воздухопроницаемым, так что воздух может проходить через слой 14 реагента 24, через внутренние пространства стенок 20 сепаратора 18 и через опору 16 в зонах контакта 26 между стенками 20 сепаратора 18 и опорой 16. Как опора 16, так и сепаратор 18 изготовлены из множества слоев (не показаны) вязаной проволочной сетки, причем стенки 20 сепаратора имеют расширенные нижние концевые участки в непосредственной близости от опоры 16, при этом указанные концевые участки имеют поперечные сечения, сужающиеся вверх от зон 26 до более узких верхних концевых участков стенок 20, причем указанные верхние концевые участки имеют постоянное поперечное сечение.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.4, на которой показан реактор, предназначенный для использования в автономном спасательном комплекте, обозначенный в целом позицией 10, причем его детали, аналогичные деталям, показанным на фиг.1-3, имеют одинаковые позиционные обозначения, если специально не указано иное.

В рабочем состоянии воздух будет протекать вверх и вниз через слой 14, между вентиляционными каналами 11 в полу камеры 12 и открытым верхом камеры 12, проходя через воздухопроницаемый слой 14 реагента 12 и через воздухопроницаемую опору 16 и воздухопроницаемые стенки 20 сепаратора 18. Гранулированный реагент 24 реактора 10 в процессе работы разрушается, по меньшей мере, частично, переходя в пастообразное состояние, и начинает течь вниз в направлении дна каждого отсека 22, как это показано позицией 28, за счет чего ограничивается течение воздуха через дно каждого отсека 22 и через опору 16. Достаточный воздушный поток, показанный при помощи стрелок 30, поддерживается через слой 14 гранулированного реагента 24 за счет наличия каналов 32 для воздушного потока в слое 14 реагента 24. Каналы 32 для воздушного потока получены за счет использования пустых пространств 34 между вязаными слоями стенок 20 из проволочной сетки, разделяющих слой 14, и между вязаными слоями проволочной сетки опоры 16 слоя 14.

Проволочная сетка, образующая сепаратор 18, является упругой и гибкой. За счет того, что гранулированный реагент 24 находится в отсеках 22, ограниченных упругим и гибким сепаратором, поглощающим удары и вибрации, исключается уменьшение размеров гранул и образование порошка из гранулированного реагента 24, что могло бы происходить в результате ударов и вибраций.

Образование порошка и связанное с этим разрушение реагента 24 дополнительно тормозится за счет заполнения отсеков 22, ограниченных перегородками 20 сепаратора 18, гранулированным реагентом 24, в результате чего перегородки 20 и опора слоя 16 находятся в состоянии упругого напряжения. Перегородки 20 и опора слоя 16, изготовленные из проволочной сетки, являются упругими и гибкими и поэтому сохраняют состояние упругого напряжения, так что они постоянно находятся в контакте с реагентом 24 слоя 14, несмотря на снижение его объема, возникающее за счет разрушения реагента 24.

Основные преимущества настоящего изобретения связаны с тем, что сохраняется достаточный воздушный поток через слой 14 гранулированного реагента 24, несмотря на разрушение реагента 24, причем контакт между воздухом и реагентом 24 поддерживается, по меньшей мере частично, за счет протекания воздуха через слои вязаной проволочной сетки опоры 16 и сепаратора 18, причем опора 16 и сепаратор 18 находятся в контакте с материалом реагента 24. Дополнительное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что снижается механическое повреждение гранулированного реагента 24, когда реактор 10 подвергается воздействию ударов и/или вибраций. Такое снижение объясняется тем, что удары и/или вибрации поглощаются опорой 16 и сепаратором 18. Вязаная проволочная сетка опоры 16 и сепаратора 18 также позволяет удалять порошок и пыль слоя 14 из реактора 10 через отверстия 11, при сохранении более крупных гранул внутри камеры 12 реактора 10.