Текущее время: 18 авг 2019, 18:57

Часовой пояс: UTC




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 152 ]  На страницу Пред.  1 ... 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ... 16  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 07 мар 2019, 08:27 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Резерв.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 07 мар 2019, 08:30 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода.

Естественно теплообменник надо спрятать под маску и заметно уменьшить в габаритах.
А самое главное решить как отводить конденсат с металлических решеток.

Маска для защиты лица от попадания красящих шариков при игре в Пэйнтбол.


Вложения:
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода..jpg
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода..jpg [ 89.81 KIB | Просмотров: 1009 ]
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода...jpg
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода...jpg [ 188.37 KIB | Просмотров: 1009 ]
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода....jpg
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода....jpg [ 74.16 KIB | Просмотров: 1009 ]
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода.....jpg
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода.....jpg [ 75.4 KIB | Просмотров: 1009 ]
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода. 2.jpg
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода. 2.jpg [ 97.99 KIB | Просмотров: 1009 ]
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода. 1.jpg
Тактическая маска как прообраз тепловой маски для защиты легких от холода. 1.jpg [ 164.56 KIB | Просмотров: 1009 ]
Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 19 апр 2019, 19:55 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Фильтр носовой как образец теплообменника для защиты от холодного воздуха.

Авторы патента: НАРЧИЗО Паоло

патент №2418609
Фильтр для носовой полости.

Носовой цилиндрической респиратор c рядом пластин на поверхность которых нанесен гель удерживающий частицы.

Странное решение по фильтрации воздуха , ведь не вся пыль прилипнет и попадет в легкие.

Первыми такого вида теплообменники стали применять лыжники и биатлонисты , вместо перегородок внутрь вставлялась плетеная металлическая проволока.


Вложения:
Фильтр носовой как образец теплообменника для защиты от холодного воздуха...jpg
Фильтр носовой как образец теплообменника для защиты от холодного воздуха...jpg [ 43.1 KIB | Просмотров: 942 ]
Фильтр носовой как образец теплообменника для защиты от холодного воздуха..jpg
Фильтр носовой как образец теплообменника для защиты от холодного воздуха..jpg [ 75.85 KIB | Просмотров: 942 ]
Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 23 апр 2019, 08:33 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска.

Маска для лица может нагревать и увлажнять вдыхаемый воздух через высокоэффективный теплообменник расположенный внутри. Теплообменник имеет множество слоев металлической сетки. Выдыхаемый воздух нагревает сетку, которая,нагревает воздух перед его вдыханием. Влага из выдыхаемого воздуха конденсируется на относительно холодном теплообменнике и увлажняет поступающий воздух. Вдыхаемый воздух поступает в маску вверх, а выдыхаемый воздух выходит вниз.

изобретатель Р. Дуглас Бер

Дата приоритета 1995-12-29

Это переиздание Пат. № 5570684 (5 ноября 1996 г.), выданный Ser. № 08/581040, которая была подана 29 декабря 1995 года.

Описание известных изобретений.
Вредные последствия вдыхания холодного воздуха, особенно для людей с такими проблемами со здоровьем, как сердечные заболевания, стенокардия и астма, а также преимущества нагревания вдыхаемого воздуха, были признаны на протяжении многих десятилетий и описаны в различных публикациях, включая патенты США. № 3,835,853; 4325365; 4601287; 4793343; и 4,829,997. Вдыхаемый воздух нагревается электрическими элементами, как описано в патенте США No. №№2626343; 3249108; 4601287; 4620537; и 4793343. с подогретой водой, как описано в патенте США No. № 5,086,766. Вдыхаемый воздух нагревался также с помощью устройств, которые получают тепло от частей человеческого тела, а не от внешних источников энергии, как описано. U.S. Патент 4,269,183, 4,473,071, 4,671,268 и 4,683,869. Преимущество нагрева вдыхаемого воздуха влажным выдыхаемым воздухом признано на протяжении многих десятилетий. В патентах США №№ 3326214, 3333585, 3814904 и 4136691, и добавок 4.478,215 описано, как нагревать и увлажнять вдыхаемый воздух через выдыхаемый воздух, пропуская воздух через теплообменник, изготовленный из любой фольги - нетканого упругого пористого волокнистого органического полимерного материала, т.е. проводящий тепло или Сплошную полосу из проволочной сетки наматывают спирально. Патент США В патентах №№ 4150671, 4196728, 4200904, 4325365 и 4458679 описано, как нагревать вдыхаемый воздух: трубопровод с теплообменными ребрами; гибкий изогнутый рог расширяющегося сечения, имеющий расширяющуюся внутреннюю камеру, содержащую металлическую сетку; золотниковый элемент, имеющий ряд поперечных выемок, которые оставляют цельные ребра; удлиненный изогнутый корпус, в котором расположено множество пар разнесенных лопастей; или противоточная среда, такая как металлическая губка. Патент США В US 3835853 описано усовершенствованное устройство для нагрева вдыхаемого воздуха с выдыхаемым воздухом, которое предотвращает образование льда при очень низких температурах, обходя часть вдыхаемого воздуха с помощью автоматического клапана. Некоторые из этих патентов, например, патент США. В US 447821 вдыхаемый воздух увлажняется и нагревается выдыхаемым воздухом.
Ни одно из описанных устройств для подогрева воздуха для дыхания не находит широкого применения. Эффективные устройства тяжелые и громоздкие многие из них дороги в производстве.
Кроме того, эти дополнительные патенты США цитируются:
Патент США № 2,381,568 - противогаз.
Патент США № 2741246 - Противогазы.
Патент США № 5,007,114 - Маска, сохраняющая влажность.
Патент США № 5,010,594 - демпфирующая маска для использования в самолете.
Патент США № 5433192 - дыхательная маска с образованным в ней целлюлозным тепло-влагообменником.
Патент США № 5,595,173 - Фильтр повторного увлажнения для вентиляционной маски.
Патент США № 5435299 - Респираторная маска.
DESIDERATA
Широкое использование устройства для подогрева вдыхаемого воздуха требует, чтобы устройство было относительно небольшим, легким и недорогим. Эти характеристики требуют, чтобы теплообменник был простым и высокоэффективным.

ВСТУПИТЕЛЬНОЕ РЕЗЮМЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1 - создание маски для лица с высокоэффективным теплообменником для нагревания и увлажнения вдыхаемого воздуха.
2 - создании высокоэффективного теплообменника, позволяющего минимизировать вес, объем и стоимость, чтобы маска была пригодна для широкого использования во многих видах деятельности, таких как копание снега, катание на лыжах и бег трусцой.
3 - создание устройства обеспечивающее минимальное сопротивление дыханию.
4 - относительно небольшой объем воздуха в подмасочном пространстве и низкое удержание углекислого газа.
5 - средства, не имеющие внешнего источника энергии, для уменьшения обмерзания теплообменника в холодную погоду , когда падает или дует снег.
6 - устройство, можно легко и быстро вынимать и безопасно мыть или стерилизовать. Даже в посудомоечной машине.

Первая цель была достигнута, путем создания теплообменника из 15 или более слоев металлической сетки, имеющих высокую площадь поверхности, высокую теплопроводность внутри слоя и низкую теплопроводность слой за слоем. Эта конфигурация позволяет развивать перепад температур в направлении воздушного потока. Первые две цели достигаются путем изготовления оболочки маски из материала, имеющего низкую теплопроводность, и обеспечения небольшого воздушного пространства между маской и лицом, за исключением краев маски. Края маски соприкасаются с лицом обеспечивая уплотнение, которое препятствует потоку воздуха по краям. Вторая, третья и четвертая , теплообменник состоит не более чем из 50 слоев металлической сетки, имеющей площадь поперечного сечения 24 квадратных сантиметров и толщину множества слоев 25 мм. при сжатии. Чем больше площадь теплообменника тем больше охлаждение теплообменника посредством проводимости и излучения. Ограничение площади поперечного сечения внешнего слоя до 24 квадратных сантиметров способствует достижению пятой цели. Пятая цель достигается тем что отверстие лицевой маски направлено вниз, вдыхаемый воздух входит в маску, в направлении вверх. Размещения самых внешних слоев сетки в теплообменник на несколько сантиметров выше нижнего конца отверстия в маске. Шестая цель достигается за счет простоты как маски для лица, так и теплообменника, расположенного в маске.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
4 - вид в разрезе теплообменника по линии А-А на фиг. 3.
Номер позиции 11 обозначает внутреннюю оболочку маски которая имеет низкую теплопроводность и закрывает нижнюю часть лица. Внутренняя оболочка плотно прилегает к поверхности вокруг всей периферийной кромки 12 для уплотнения и воздушного потока. Часть внутренней оболочки отстоит от лица и создает мертвое воздушное пространство 13, воздушное пространство обеспечивает теплоизоляцию. Воздушное пространство небольшое, чтобы уменьшить количество захваченного углекислого газа. Теплообменник состоит из множества слоев металлической сетки 16, Набор слоев металлической сетки удерживается вместе в виде пучка вдоль одного края с помощью формованной пластиковой рамки 17. Стопка металлических сеток плотно помещается в карман 18, который является неотъемлемой частью внутренней оболочки. Из-за плотного прилегания теплообменника в кармане и плотного прилегания периферии внутренней оболочки к лицу весь вдыхаемый и выдыхаемый воздух протекает через множество слоев металлической сетки в теплообменнике. Наружная оболочка 19 расположена на расстоянии от внутренней оболочки и от наружного конца теплообменника. Выдыхаемый воздух отклоняется наружной оболочкой вниз и выходит из указанного отверстия для уменьшения запотевания очков или защитных очков. Вдыхаемый воздух поступает сверху через указанное отверстие. Теплообменник расположен значительно выше нижнего края отверстия. Снижаются потери тепла из-за радиации и снижается тенденция попадания снега в теплообменник и его замерзания. Последние две конструкции простые и гораздо более практичные, чем нагрев теплообменника с помощью внешнего источника питания, такого как батареи или подогрев воды. Маска удерживается на месте ремнем 22.

Были проведены эксперименты для определения эффективности изобретения при нагревании вдыхаемого воздуха.
Коммерческий респиратор был модифицирован для экспериментов. Лента была размещена над двумя входными портами. Расположенный в центре выходной порт был увеличен до диаметра примерно 4,5 сантиметра. Прямоугольный карман для теплообменника был изготовлен отверстие должно иметь высоту около 4,5 сантиметров в высоту и около 5,7 сантиметров в длину. Отверстие расположено внутри маски перед круглым открытие. Пространство вокруг кармана было частично заполнено силиконовым герметиком чтобы удерживать карман на месте и оставить маленький зазор между герметиком и лицом. Тридцать слоев металлической сетки размером 45 на 57 мм. размещены в кармане теплообменника. Сетка из алюминиевой проволоки диаметром 0.25 мм. расстояние между ними 0,16 мм. от центра к центру в одном направлении, а расстояние между ними 1.4 мм. в перпендикулярном направлении. Температура воздуха измерялась внутри маски, непосредственно прилегающей к внутреннему слою сетки, при дыхании через маску. Измерения электронного термометра Digitherm для внутреннего и наружного использования. Дистанционный датчик был помещен внутри маски размером 6 мм. и 16 мм. в диаметре. При температуре наружного воздуха 1 градус Цельсия , температуре тела 36.6 градус Цельсия температура воздуха в маске стабилизировалась на уровне 31 градус Цельсия, конечное значению после 2 минут. Измеренная температура, M, является средней температурой воздуха, поступающего в маску из теплообменника, H,

Легкая респираторная маска для лица для эффективного согревания и увлажнения вдыхаемого воздуха с незначительным перепадом давления состоит из : внутренней гибкой оболочки, закрывающую лицо от носа до подбородка, отстоящую от лица, что обеспечивает изолирующее воздушное пространство между лицом и маской, с периферийными краями внутренней оболочки, контактирующими с лицом для образования воздушного уплотнения; теплообменник, расположен в кармане во внутренней оболочке, расположенной напротив горловины, и в открытом сообщении с горловиной, теплообменник состоит из 15-50 слоев металлической сетки, каждый из которых имеет большую площадь поверхности и имеет высокая теплопроводность внутри слоя и низкая теплопроводность к соседним слоям; внешнюю оболочку напротив горловины, наружную оболочку, соединяющую внутреннюю оболочку над и с обеих сторон теплообменника, и наружную оболочку, расположенную на расстоянии от теплообменника и внутренней оболочки; отверстие между внутренней оболочкой и наружной оболочкой под теплообменником, позволяющее входить вдыхаемому воздуху, вверх, и выпускать выдыхаемый воздух вниз, выдыхаемый воздух нагревает теплообменник, который, в свою очередь, нагревает вдыхаемый воздух. Маска не должна выступать менее чем на 3 сантиметра за нос носящего; площадь поверхности металла в теплообменнике может быть существенно меньше, чем около двух тысяч квадратных сантиметров. Каждый слой теплообменника может иметь площадь от 6 до 24 квадратных сантиметров; толщина множества металлических слоев может быть менее 2,5 сантиметров при сжатии вместе; слои сетки могут быть алюминиевыми или латунными; слои сетки могут быть алюминиевым экраном, который состоит из алюминиевых проволок диаметром около 0,025 сантиметров, расположенных на расстоянии около 0,141 сантиметра от центра к центру в одном направлении и на расстоянии 0,159 сантиметров друг от друга в перпендикулярном направлении; часть внешний слой сетки в теплообменнике может быть не менее чем на два сантиметра выше нижнего края отверстия в маске; смежные слои металлической сетки могут быть соединены вдоль, одного края; теплообменник может быть расположен в центре, ширина теплообменника может превышать высоту; внутри маски предусмотрена гибкая полость для простого и быстрого введения и удаления пакета теплообменника, состоящего из слоев металлической сетки; он может быть прикреплен к каждому краю узла ремня, который проходит вокруг головы пользователя, удерживая маску на месте, и узел ремня может быть прикреплен, с одним регулируемым блокирующим компонентом, часть ремня сборка эластичная.
Слои металлической сетки могут быть выполнены в виде листа, один слой за другим. чтобы воздух может течь взад и вперед через многослойное устройство в направлении от внешнего слоя к внутреннему слою и от внутреннего слоя к внешнему слою перпендикулярном слоям в маске во время дыхания.


Вложения:
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска..jpg
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска..jpg [ 67.58 KIB | Просмотров: 924 ]
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска...jpg
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска...jpg [ 51.68 KIB | Просмотров: 924 ]
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска , теплообменник..jpg
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска , теплообменник..jpg [ 65.59 KIB | Просмотров: 924 ]
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска разрез теплообменника..jpg
Обогревающая и увлажняющая тепловая респираторная маска разрез теплообменника..jpg [ 46.71 KIB | Просмотров: 924 ]
Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 26 апр 2019, 13:18 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Прототип тепловой маски , наносник.

Удобно что не потеет лицо при пользовании. Но дыхание возможно только носом.

Обьем теплообменника можно увеличить по отношению к тем которые вставляются в нос.


Вложения:
Прототип тепловой маски , наносник..jpg
Прототип тепловой маски , наносник..jpg [ 30.92 KIB | Просмотров: 909 ]
Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 02 май 2019, 20:28 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Тепловая маска с сотовым теплообменником.

Демпфирующая маска для использования в самолете US5010594A

Увлажняющая маска для использования в самолете включает в себя корпус маски, который надевается таким образом, чтобы он был расположен перед носом пользователя, чтобы покрыть нос, и образовывал небольшое пространство, отделенное от наружного воздуха перед носа. Вентиляционный канал элемент представляет собой сотовую структуру, выполненную из влагопоглощающего материала, который выполняет функцию поглощения и выделения влаги, причем сотовая структура имеет большое количество вентиляционных каналов (трубчатых полостей), направленных вперед, чтобы образовать каналы для воздуха.


Вложения:
Тепловая маска с сотовым теплообменником..jpg
Тепловая маска с сотовым теплообменником..jpg [ 48.12 KIB | Просмотров: 887 ]
Тепловая маска с сотовым теплообменником...jpg
Тепловая маска с сотовым теплообменником...jpg [ 41.04 KIB | Просмотров: 887 ]
Тепловая маска с сотовым теплообменником. 2.jpg
Тепловая маска с сотовым теплообменником. 2.jpg [ 44.75 KIB | Просмотров: 887 ]
Тепловая маска с сотовым теплообменником. 1.jpg
Тепловая маска с сотовым теплообменником. 1.jpg [ 40.04 KIB | Просмотров: 887 ]
Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 05 май 2019, 15:23 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Разработка тепловой маски.

Органы дыхания – уязвимая система организма человека , на них больше всего воздействует внешняя среда. Тепловая маска позволяет людям физически работать на открытом воздухе при температурах от -20 до -60 град.
Серийно производство подобных масок в Росси есть но у них есть недостаток увеличение сопротивления после конденсации воды и набухания , дыхание затрудняется.
Дыхательные мышцы работают с большим усилием.
Автор построил математическую модель нагрева воздуха в дыхательных путях. Используя ее получена вторая модель и разработано программное обеспечение для моделирования маски-рекуператора.
Вдыхаемый воздух нагревается за счет тепла выдыхаемого воздуха 36.6 гр.цельц.
В маске необходимо разместить 17500 трубок радиусом 0,4 миллиметра и длиной 10 мм. сопротивление вдоху увеличивается незначительно – в полтора раза относительно спокойного дыхания. Вдыхаемый воздух в маске с -60°С согреется до +20°С.
Ульянычев Николай.

Заинтересованные: Институт химии ДВО РАН и Дальневосточное высшее общевойсковое командное училище, которое готовит военнослужащих арктических подразделений.

36.6 град выдыхаемый воздух это дома в идеальной обстановке.
При - 15 градусах температура выдоха падает до 32.5 град.
Диаметр трубок автор занизил до предела замерзание конденсата возможно всегда а оттаять трубки диаметром 0.4 мм на морозе еще та затея.
А нагрев с -60 до +20 от пассивного теплообменника это мечты к сожалени.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 09 май 2019, 06:50 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Загубный воздушный теплообменник для дайверов.

Использованы 500 дисков из 100 меш, имеющих диаметр 4,13 см. Диски должны иметь массу не менее 100 граммов. и площадь поверхности в диапазоне от 6000 до 10000 кв.мм.

Корпус содержит теплопроводящие элементы, через которые проходят дыхательная смесь и выдыхаемое дыхание, и проставки, расположенные по одной между каждой парой смежных теплопроводящих элементов. Распорки имеют плохую теплопроводность и негигроскопичны для минимизации удержания влаги. При использовании выдыхаемое дыхание нагревает теплопроводящие элементы последовательно, так что каждый элемент будет немного холоднее, чем последний элемент, подвергшийся выдыхаемому дыханию. В проставках будет сохраняться минимальное количество тепла, и содержание влаги в выдыхаемом дыхании, как правило, будет переноситься через устройство, так что при всасывании дыхательной смеси через устройство значительная часть ощутимого тепла, первоначально находящегося в выдыхаемом дыхании, будет утилизироваться дыхательная смесь. Скрытая высокая температура, исходящая из выдыхаемого воздуха, будет потеряна.
Описание
Изобретение относится к устройству для восстановления тепла от выдыхаемого дыхания дайвера и для использования этого тепла для предварительного нагрева дышащей смеси, когда она вдыхается дайвером.
Потеря тепла при дыхании возникает в результате вдыхания холодной и сухой дышащей смеси, содержание тепла в которой значительно меньше, чем в соответствующем объеме выдыхаемого воздуха. Это связано с тем, что выдыхаемое дыхание покидает тело по существу при температуре тела и поглощает влагу до такой степени, что оно насыщается влагой. Потеря тепла при дыхании может привести к значительному дискомфорту и возможной гипотермии дайвера. Кроме того, поскольку эта потеря тепла представляет собой значительную потребность в энергии, она может быть прямым фактором усталости дайвера.
Подходы к решению проблемы потери тепла при дыхании. Первый способ заключается в активном предварительном нагревании вдыхаемой дыхательной смеси, а второй - в использовании пассивного приемника тепла, который нагревается выдыхаемым воздухом и который затем позволяет вдыхаемой дыхательной смеси собирать часть этого тепла. Настоящее изобретение относится к последней категории.
Требования к пассивным теплообменникам ; приемник тепла должен быть легким и небольшим, состоять из минимума частей и предпочтительно исключить движущиеся части. Когда дыхательный аппарат дышит, должен быть ограниченный перепад давления на приемнике тепла, и, если возможно, перепад давления должен поддерживаться постоянным. Если перепад давления меняется, у дайвера может сложиться впечатление, что система работает со сбоями, а в крайних случаях дайвер может запаниковать, что приведет к фатальным последствиям. Следовательно, конструкция не должна забиваться. Другие требования заключаются в том, что коррозия должна быть устранена, техническое обслуживание должно быть минимальным, а результаты должны обеспечивать хорошую эффективность при относительно низких финансовых затратах.
Одна попытка пассивного теплового приемника проиллюстрирована в патенте США No. 3747598 Кеннету У. Коуэнсу. В этой структуре выдыхаемое дыхание проходит через регенеративный материал, состоящий из слоев теплопроводного материала, разнесенных вокруг слоев гигроскопичного материала. Эта структура типична для общего подхода, использованного в ряде других проектов, где предпринимаются попытки восстановить как скрытое, так и ощутимое тепло от выдыхаемого дыхания.
Часть обоснования структур, таких как показано в патенте Коуэнса, состоит в том, что считалось неизбежным, что выдыхаемое дыхание могло бы создать некоторую конденсацию в приемнике тепла. Следовательно, конструкции были спроектированы так, чтобы они могли свободно дышать во время сбора этой конденсации. Очевидно, что если бы конденсат просто покрывал поверхности приемника тепла, то воздушные каналы должны были быть достаточно большими, чтобы не было создано никаких ограничений, которые увеличивали бы перепад давления и затрудняли бы дыхание дайвера. Такие большие проходы по своей природе противоречат проектным требованиям для эффективного приемника, где большая площадь поверхности, контактирующая с выдыхаемым дыханием, является явно предпочтительной. Структура Cowans преодолевает это до некоторой степени благодаря тому, что используется гигроскопичный материал, так что влага поглощается в материале, а не собирается на поверхности. Тем не менее, на поверхности будет происходить некоторый сбор (особенно после длительного использования), и, следовательно, воздушные каналы должны быть спроектированы так, чтобы такой сбор не оказался опасным.
Неожиданно было обнаружено, что эффективный приемник тепла может быть создан для использования с кислородно-азотными и гелиево-кислородными смесями, в которых собирается разумное тепло и в котором собранная скрытая теплота имеет небольшое значение. Следовательно, дайвер не подвергается заметным изменениям в перепаде давления, когда он дышит через приемник тепла, потому что нет существенной конденсации влаги для ограничения проходов воздуха. Теплопоглощающие элементы в приемнике тепла имеют очень большую площадь поверхности, доступную для выдыхаемого воздуха и дыхательной смеси, что приводит к хорошей тепловой эффективности.
Для достижения желаемого результата используется приемник тепла, содержащий корпус, через который дышащая смесь проходит в одном направлении и через который выдыхаемое дыхание проходит в противоположном направлении. Корпус содержит теплопроводящие элементы, через которые проходят дыхательная смесь и выдыхаемое дыхание, и проставки, расположенные по одной между каждой парой смежных теплопроводящих элементов. Распорки имеют плохую теплопроводность и негигроскопичны для минимизации удержания влаги. При использовании выдыхаемое дыхание нагревает теплопроводящие элементы последовательно, так что каждый элемент будет немного холоднее, чем последний элемент, подвергшийся выдыхаемому дыханию. В проставках будет сохраняться минимальное количество тепла, и содержание влаги в выдыхаемом дыхании, как правило, будет переноситься через устройство, так что при всасывании дыхательной смеси через устройство значительная часть ощутимого тепла, первоначально находящегося в выдыхаемом дыхании, будет возвращена дыхательная смесь. Скрытая высокая температура, исходящая из выдыхаемого воздуха, будет потеряна
Изобретение будет лучше понято со ссылкой на следующее описание и чертежи, на которых:
ИНЖИР. 1 является графическим представлением конкретной формы теплового приемника, который не соответствует изобретению и который включен для использования в описании;
ИНЖИР. 2 - графическое представление производительности теплового приемника в соответствии с изобретением;
ИНЖИР. 3 - вид в перспективе с отломанными частями, иллюстрирующий предпочтительный вариант осуществления приемника тепла в соответствии с изобретением, при этом показан приемник тепла, прикрепленный к обычным частям дыхательной системы, используемой водолазом;
ИНЖИР. Фиг.4 - вид в перспективе альтернативного варианта осуществления теплопроводного элемента для использования в другом варианте осуществления приемника тепла в соответствии с изобретением; а также
ИНЖИР. На фиг.5 показан еще один вариант выполнения приемника тепла в соответствии с изобретением.
Для целей пояснения фиг. 1 был включен, чтобы показать эффект выдоха над приемником тепла, состоящим из одного куска теплопроводного материала, имеющего поперечное сечение, которое является постоянным в направлении потока выдоха. Ссылаясь на фиг. 1 выдыхаемое дыхание первоначально воздействует на приемник тепла при температуре T1, и когда дыхание проходит через приемник тепла, и приемное устройство передает ощутимое тепло, температура выдыхаемого воздуха падает до температуры T2, при которой выдыхаемое дыхание выходит приемник тепла. Однако, если материал является хорошим проводником тепла, до того, как произойдет вдыхание, тепло будет стремиться к выравниванию по сравнению с приемником тепла при температуре T3. Следовательно, максимальная температура, которую можно достичь при вдыхании, составляет T3. Поэтому будет очевидно, что такой простой приемник тепла никогда не достигнет высокой эффективности, независимо от того, сколько разумного тепла отводится из выдыхаемого воздуха.
Ссылка теперь делается на фиг. 2, который графически иллюстрирует эффект создания приемника тепла, состоящего из ряда теплопроводящих элементов, которые термически изолированы друг от друга и все же последовательно подвергаются выдыхаемому дыханию. Как и раньше на фиг. 1 перепад температуры будет от Т1 до Т2. Однако каждый отдельный элемент приемника тепла будет действовать как единственный приемник тепла, показанный на фиг. 1. Следовательно, в каждом элементе фиг. 2 в приемнике тепла будет происходить выравнивание температуры, так что окончательный график распределения тепла будет отображаться в виде серии прерывистых шагов, разнесенных вокруг линии, проведенной между температурами T1 и T2 на противоположных концах приемника тепла. Будет очевидно, что если число элементов в приемнике тепла приближается к бесконечности, шаги станут бесконечно малыми, и результирующий график будет приближаться к прямой линии. На практике нецелесообразно предоставлять бесконечное количество элементов, но если предусмотрено большое количество, тогда график, тем не менее, будет аппроксимировать прямую линию, как показано на фиг. 2. Следовательно, во время ингаляции дыхательная смесь последовательно подвергается воздействию элементов в диапазоне температур от немного большего, чем T2, до чуть меньшего, чем T1. Это приведет к тенденции нагревать дышащую смесь настолько эффективно, насколько это возможно, и, безусловно, выше температуры T3, показанной на фиг. 1.
На фиг. 1 и 2 исключают скрытое тепло. Общеизвестно, что выдыхаемое дыхание практически насыщено влагой. Следовательно, как только дыхание охлаждается, возникает тенденция к конденсации в приемнике тепла. Это поощрялось в устройствах предшествующего уровня техники, и считалось, что сбор скрытой теплоты был необходим для обеспечения адекватного предварительного нагревания вдыхаемого дыхания, что, следовательно, повышает эффективность теплообменника.
В отличие от конструкций предшествующего уровня техники настоящее изобретение предназначено для удаления максимально возможного количества теплоты без конденсации при выдыхаемом дыхании. Хорошо известно, что влага конденсируется преимущественно на шероховатых поверхностях, и настоящее изобретение включает конструкцию, которая предназначена для предотвращения такой конденсации. Предусмотрены только гладкие негигроскопичные поверхности, так что капли влаги, как правило, проникают через устройство при выдохе. Собирается минимальное количество влаги, что обеспечивает большую площадь поверхности теплопроводящих элементов для отвода ощутимого тепла от выдыхаемого воздуха. Это контрастирует со структурами предшествующего уровня техники, где конструкция была продиктована тем, что теоретически предусматривалось как повышение эффективности теплообменника путем сбора скрытой теплоты, содержащейся во влаге выдыхаемого влажного воздуха.
Ссылка теперь делается на фиг. 3, который иллюстрирует предпочтительный вариант осуществления приемника 20 тепла, соединенного на первом конце с обычным мундштуком 22, а на другом его конце - с тройником 24, образующим часть обычной дыхательной системы, которая не показана для упрощения чертежа.
Выдыхаемое дыхание проходит вниз через отверстие 26 в мундштуке 22 и входит в первое отверстие 28 в корпусе 30, являющемся частью приемника тепла 20. Это отверстие является цилиндрическим и соосным с цилиндрическим корпусом корпуса 30, а второе осевое отверстие 32 является осевым. при условии, что выдыхаемое дыхание проходит по пути к тройнику 24. Это дыхание затем находит выход из выхода 34 тройки. При вдыхании вдыхаемая смесь проходит через вход 36 в тройнике и благодаря клапану, который не показан, вдыхаемая смесь может вдыхаться без вдыхания выдыхаемого воздуха. Эта дышащая смесь затем проходит через второе отверстие 32, через корпус 30, а затем через первое отверстие 28 и отверстие 26 в рот пользователя.
Корпус 30 выполнен из материала, который, по существу, не является теплопроводящим, и корпус содержит множество тонких марлевидных теплопроводящих элементов 38, которые разделены непроводящими и негигроскопичными прокладками 40, так что выделяется очень мало тепла. проводимость между соседними элементами 38.
Теплопроводящие элементы 38 могут быть из любого подходящего материала в зависимости от преобладающих условий. И 30 латунная сетка, и 100 латунная сетка обеспечивают хорошие обменные свойства. Количество элементов будет зависеть от газовой смеси и сопротивления дыханию. Возможно, потребуется провести некоторое тестирование, чтобы определить оптимальное количество и размер дисков для данного устройства. В качестве указания было обнаружено, что на фиг. 3 приспособления для использования с воздухом или оксигелием. Были использованы 500 дисков из 100 меш, имеющих диаметр 4,13 см. Обычно диски должны иметь массу не менее 100 граммов. и площадь поверхности в диапазоне от 6000 до 10000 кв
Подходящие непроводящие прокладки изготовлены из марлевого тефлона, а корпус выполнен из поликарбоната. Могут быть использованы другие подходящие материалы, такие как нейлон для прокладок и корпуса, и поливинилхлорид для корпуса.
С помощью этих устройств теплоприемника было обнаружено, что когда дыхательная смесь представляет собой смесь кислорода и азота 20/80 или смеси кислорода и гелия 20/80, то устройство работает удовлетворительно в течение длительных периодов времени. Наиболее важным соображением является тот факт, что с этими дыхательными смесями устройство способно непрерывно использоваться в течение длительных периодов без значительного накопления влаги, особенно при низких температурах газа на входе. В лабораторных условиях было обнаружено, что, когда накопление влаги было преднамеренно создано с использованием другого устройства, у пользователя была тенденция внезапно запаниковать и вынуть устройство изо рта. Очевидно, что такая паника не может быть допущена при глубоком погружении, и, следовательно, помимо хорошей термической эффективности, достигнутой с помощью существующей конструкции, фактор безопасности также имеет большое значение.
Возвращаясь к фиг. 3, каждый из теплопроводящих элементов 38 имеет относительно высокую площадь поверхности для выдыхаемого дыхания на единицу площади. Однако масса на единицу площади относительно невелика. Как упомянуто, можно использовать очень большое количество элементов, но было обнаружено, что предпочтительнее использовать большую площадь поверхности и компенсировать малую массу путем пропускания выдыхаемого воздуха через центральную часть и рассеивания по всей площади элемента , Хотя эта схема будет иметь тенденцию подчеркивать этапы на графике, показанном на фиг. 2, он достигает двух целей. Во-первых, воздух ограничивается достаточно быстрым течением по центральной области элементов, тем самым ограничивая возможность образования капель в структуре, а во-вторых, каждый из элементов имеет достаточную массу для удержания тепла. Таким образом, конструкция использует преимущества промывочного действия выдыхаемого воздуха и в то же время обеспечивает адекватный приемник тепла, при котором накопление влаги существенно уменьшается при использовании смесей кислород / азот и смесей кислород / гелий.
В некоторых случаях может оказаться приемлемым пропускать выдыхаемое дыхание непосредственно по всей площади элементов. Как уже упоминалось, количество элементов должно быть увеличено, если для элементов сохраняются одинаковые материал и масса. Также в такой конструкции площадь каждого элемента может быть увеличена только в том случае, если скорость потока дыхания над элементами продолжает оставаться достаточной для выноса капель воды из приемника тепла.
Ссылка теперь делается на фиг. 4, который показывает другой вариант осуществления теплопроводного элемента, такого как элемент 38, показанный на фиг. 3. Как описано ранее со ссылкой на фиг. 3, дыхательная смесь и выдыхаемое дыхание вступают в контакт главным образом с центральной частью элемента 38 (фиг. 3). Масса элемента может быть увеличена без увеличения толщины элемента путем формирования сплошного периметра 42 для приема тепла, проводимого центральной перфорированной частью 44. Эта часть может быть аналогична guaze, используемому в элементе 38 (фиг. 3).
Распорки 40 (фиг. 3) также могут быть выполнены с твердым периметром. Такие распорки при использовании с элементами 38 обеспечивают центральный путь потока без изменения структуры элементов 38 на элементы, такие как показанные на фиг. 4.
В общем, теплопроводящие элементы должны быть перфорированы, по меньшей мере, в центральной области, где выдыхаемое дыхание будет проходить через элемент. Термин «перфорированный» предназначен для обозначения любой конструкции, имеющей соответствующие отверстия в конструкции для прохождения выдыхаемого воздуха. Очевидно, что эти отверстия также должны быть определены материалом, который имеет большую площадь поверхности выдыхаемого воздуха для отвода тепла, и, как уже упоминалось, латунная марля 100 была признана предпочтительной. Однако вполне возможно, что тонкий лист из латуни или эквивалентного материала может быть использован и перфорирован для создания теплопроводящего элемента.
Понятно, что форма элементов и распорок может быть изменена в соответствии с обеспечением низкого перепада давления. ИНЖИР. 5 иллюстрирует расположение, в котором элементы являются цилиндрическими, и выдыхаемый воздух поступает через впускной канал 46 и распределяется по группам элементов и распорок 48, 50 и 52. Цель использования такого распределения заключается в обеспечении адекватного потока через каждая из групп, а также ограничить диаметр самого большого элемента. Очевидно, что в любой группе, такой как группа 48, самый внутренний элемент будет иметь меньший диаметр и, следовательно, меньшую массу, чем самый внешний элемент (при условии, что используется тот же материал). Чтобы сохранить график, показанный на фиг. 2 желательно, чтобы каждый из элементов был подобным, и, следовательно, для ограничения разницы между самым внутренним и самым внешним элементами используется серия групп 48, 50 и 52.
Описание было направлено на использование смесей кислород / азот и кислород / гелий, поскольку эти смеси используются наиболее часто. Устройства в соответствии с изобретением могут использоваться при более глубоких погружениях в течение длительных периодов времени с использованием таких смесей. Тем не менее, устройства могут использоваться для неглубоких погружений с чистым кислородом, особенно для коротких погружений.

Забортная температура редко бывает ниже +4 что отличается от - 20 - - 60 град на воздухе. Но на глубине общие теплопотери от тела заметно больше. Конденсат не замерзает на теплообменнике.


Вложения:
Теплообмненник загубный для дыхания аквалангистов..jpg
Теплообмненник загубный для дыхания аквалангистов..jpg [ 127.45 KIB | Просмотров: 830 ]
Теплообмненник загубный для дыхания аквалангистов...jpg
Теплообмненник загубный для дыхания аквалангистов...jpg [ 109.01 KIB | Просмотров: 830 ]
Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 09 май 2019, 15:14 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Резерв.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Тепловые маски с рекуператором , защита легких от холода
СообщениеДобавлено: 09 май 2019, 15:16 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 03 сен 2010, 07:09
Сообщений: 13600
Экипировка бегуна в -60°С

Маска или защитные очки нужны при такой температуре , особенно если дочитать ссылки до конца.
Тогда я не знал, что светло в будущем будет от замороженного хрусталика в глазе.

Если глаза замерзли хоть на какое-то время, то с большой долей вероятности наступит временное помутнение зрения. Если же они замерзли сильно, может произойти и отторжение тканей с последующей необходимостью хирургического вмешательства. Так что с морозом лучше не шутить!

Voloschin Полюс холода.

https://voloshin.md/ru/oymyakon3/
Полюс Холода. Бегом в открытый космос.

https://voloshin.md/ru/oymyakon2/
Полюс холода. Экипировка бегуна в -60°С

Через полчаса бега, я почувствовал, что мне тяжело дышать, а мышцы ног, недополучая кислород, начинают тяжелеть. Я выдохнул с силой и увидел как струя “дыма” вырвалась у меня поверх маски. Не через, а над , маска забита льдом поднимаю руку.
- Маску.
 — Рановато. Мы планировали раз в час менять.
Снимает термометр. О, на нем -60°С.
Достаю переносную метеостанцию Kestel и на бегу фиксирую температуру: температура + ветер + влажность. Прибор показывает -67°C.

Прошло два часа со старта. Рассвет позади, на градуснике -58°С. Маску приходится менять каждые полчаса.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 152 ]  На страницу Пред.  1 ... 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 ... 16  След.

Часовой пояс: UTC


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group (блог о phpBB)
Сборка создана CMSart Studio
Русская поддержка phpBB