Устройство кондиционирования водолазных барокамер
Владельцы патента RU 2770872:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)
Изобретение относится к области водолазной техники, а именно к средствам обеспечения водолазных работ, в частности к устройствам кондиционирования газовой среды водолазных барокамер, и может применяться как в отдельных барокамерах, так и в составе мобильных и стационарных водолазных комплексах. Устройство кондиционирования водолазных барокамер состоит из вентилятора, радиатора, подогревателя, арматуры и трубопроводов. Радиатор выполнен на основе пластины термоэлектрических элементов Пельтье, продольно расположенной внутри герметичного корпуса и делящей этот корпус на две части: воздушную и водяную. Воздушная часть радиатора с одного торца соединена с вентилятором, а с другого - трубопроводами через трехходовой клапан и запорный клапан с барокамерой, а также через трехходовой клапан с подогревателем, который соединен через невозвратно-запорный клапан и запорный клапан с барокамерой, которая соединена через трубопровод с запорным клапаном с вентилятором. В одной половине корпуса параллельно пластине термоэлектрических элементов Пельтье и в непосредственном контакте с ней расположена металлическая пластина с ребрами охлаждения, а в другой - аналогичная пластина с ребрами нагревания, направляющими поток воды. Половина корпуса соединена трубопроводами с подогревателем и с источником холодной воды, а все устройство расположено снаружи барокамеры. Достигается повышение безопасности и комфортабельности при эксплуатации устройства кондиционирования водолазных барокамер. 2 ил.
Изобретение относится к средствам обеспечения водолазных работ, в частности к устройствам кондиционирования газовой среды водолазных барокамер, и может применяться в как в отдельных барокамерах, так и в составе мобильных и стационарных водолазных комплексах.
Известно устройство кондиционирования водолазных барокамер, состоящее из вентилятора, радиатора, подогревателя, арматуры и трубопроводов [1] (прототип). При включении вентиляторов газовая среда проходит через радиатор, в котором постоянно циркулирует холодная вода из водопровода, охлаждая газовую среду и конденсируя из нее влагу. Для слива конденсата установлен запорный клапан. Далее осушенная и охлажденная газовая среда проходит через электрические подогреватели. Для регулирования температуры в устройстве предусмотрена возможность отключения как радиатора, так и подогревателей. Устройство кондиционирования расположено внутри барокамеры под койкой.
Недостатком данного устройства кондиционирования водолазной барокамеры является не эффективное охлаждение газовой среды в летний период, с помощью радиатора, использующего водопроводную воду. Кроме того, данное устройство размещено внутри барокамер, что понижает пожаробезопасность, а также указанное устройство занимает полезный внутренний объем, в котором могло быть размещено другое оборудование (санитарно-бытовые устройства, аварийно-дыхательные устройства и др.).
Задачей изобретения является повышение безопасности и комфортабельности пребывания водолазов в летний период внутри барокамеры за счет эффективного охлаждения газовой среды и расположения устройства снаружи барокамеры.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве кондиционирования водолазных барокамер, состоящим из вентилятора, радиатора, подогревателя, арматуры и трубопроводов, согласно полезной модели, радиатор выполнен на основе пластины термоэлектрических элементов Пельтье, продольно расположенных внутри герметичного корпуса и делящих этот корпус пополам, в одной половине параллельно пластине термоэлектрических элементов Пельтье и в непосредственном контакте с ней расположена металлическая пластина с ребрами охлаждения, а в другой - аналогичная пластина с ребрами нагревания, при этом данная половина корпуса соединена трубопроводами с подогревателем и с источником холодной воды, а все устройство расположено снаружи барокамеры.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении безопасности и комфортабельности при его эксплуатации.
Схема описываемого устройства кондиционирования показана на фиг. 1, а на фиг. 2 схематически показан вид радиатора.
Устройство кондиционирования водолазных барокамер (фиг. 1) состоит из вентилятора 1 и радиатора 2, внутренняя полость которого разделена продольно расположенной пластиной термоэлектрических элементов Пельтье 3 на две части воздушную 4 и водяную 5. При этом воздушная часть 4 радиатора 2 с одного торца соединена с вентилятором 1, а с другого - трубопроводами через трехходовой клапан 6 и запорный клапан 7 с барокамерой 8, а также через трехходовой клапан 6 с подогревателем 9. Подогреватель 9, в свою очередь, соединен через невозвратно-запорный клапан 10 и запорный клапан 7 с барокамерой 8, которая соединена через трубопровод с запорным клапаном 11 с вентилятором 1. Кроме того, воздушная часть 4 радиатора 2 оборудована трубопроводом слива конденсата с запорным клапаном 12.
Водная часть 5 радиатора 2 с одного торца через трубопровод подачи воды с запорным клапаном 13 соединена с водопроводом (источником подачи холодной воды), а с другого - через трубопровод с запорным клапаном 14 с подогревателем 9. Подогреватель 9, в свою очередь, соединен через трехходовой клапан 15 с байпасным трубопроводом и установленным на нем насосом 16 в трубопровод подачи воды или путем соответствующего переключения клапана 15 на соединение подогревателя 9 с трубопроводом слива воды.
Радиатор (фиг. 2) состоит из герметичного корпуса 17, внутренняя полость которого продольно разделена на две герметичные половины 4 и 5 пластиной термоэлектрических элементов Пельтье 3. В одной половине (воздушной) 4 параллельно пластине 3 и в непосредственном контакте с ней расположена металлическая пластина 18 с ребрами охлаждения 19. В другой половине (водной) 5 расположена аналогичная пластина 20 с ребрами нагревания 21. Ребра 21 также служат в качестве направляющих потока воды.
Устройство кондиционирования водолазных барокамер работает следующим образом.
После размещения водолазов в барокамере 8 и поднятия в ней давления открываются запорные клапаны 7 и 11, а термоэлектрические элементы Пельтье и вентилятор 1 подключаются к источнику питания. Пластина термоэлектрических элементов Пельтье 3 охлаждается со стороны воздушной части 4 радиатора 2 и нагревается с другой - водной части 5 радиатора 2. При этом пластина 3 охлаждает металлическую пластину 18 с ребрами охлаждения 19 и нагревает металлическую пластину 20 с ребрами нагревания 21. Открывается запорный клапан 13 и холодная вода из водопровода поступает в водную часть 5 радиатора 2, где нагревается. Нагретая вода через запорный клапан 14 поступает в змеевик подогревателя 9 и далее на трехходовой клапан 15. В случае необходимости повышения температуры газовой среды закрывается запорный клапан 13 и включается насос 16, после чего вода по байпасному трубопроводу направляется в трубопровод подачи воды и снова в водную часть 5 радиатора 2. В остальных случаях вода трехходовым клапаном 15 направляется на слив.
Газовая среда (воздух, искусственная дыхательная газовая смесь) из барокамеры 8 по трубопроводу с запорным клапаном 11 поступает к вентилятору 1, который обеспечивает циркуляцию газовой среды через устройство. После вентилятора 1 газовая среда поступает в воздушную часть 4 радиатора 2, где охлаждается, омывая пластину 18 с ребрами охлаждения 19. Выделившаяся при охлаждении газовой среды влага периодически удаляется из радиатора 2 через запорный клапан слива конденсата 12.
В летнее время или при необходимости только охлаждения газовой среды в барокамере, она из радиатора 2 поступает к трехходовому клапану 6, который открывается в сторону запорного клапана 7 и охлажденная газовая среда поступает в барокамеру 8.
В зимнее время или при необходимости подогрева газовой среды трехходовой клапан 6 открывается в сторону подогревателя 9, в котором она нагревается. Далее газовая среда через невозвратно-запорный клапан 10 и запорный клапан 7 поступает в барокамеру 8.
Макет описываемого устройства кондиционирования водолазных барокамер был изготовлен и опробован при проведении исследований по обоснованию разработки системы кондиционирования газовой среды для отсеков барокамер типа ПДК. По своим техническим параметрам устройство позволяет повысить безопасность и комфортабельность пребывания водолазов в барокамере в отличие от устройства, принятого за прототип. Устройство обеспечивает повышение пожаробезопасности и увеличение функциональности внутреннего объема барокамеры за счет размещения снаружи барокамеры. Неограниченно возрастает эффективность охлаждения газовой среды, так как габаритные размеры устройства не ограничены барокамерой. Кроме того, данное устройство более дешево при эксплуатации.
Литература:
1. Системы жизнеобеспечения барокамеры ПДК-2у. Руководство по эксплуатации ЮЕУЮ.ПДК.01.00.00.00.00РЭ. М.: ЗАО «СКБ ЭО при ГНЦ РФ «ИМБП» РАН», 2008 г. - 122 с.
Устройство кондиционирования водолазных барокамер, состоящее из вентилятора, радиатора, подогревателя, арматуры и трубопроводов, отличающееся тем, что радиатор выполнен на основе пластины термоэлектрических элементов Пельтье, продольно расположенной внутри герметичного корпуса и делящей этот корпус на две части: воздушную и водяную, при этом воздушная часть радиатора с одного торца соединена с вентилятором, а с другого - трубопроводами через трехходовой клапан и запорный клапан с барокамерой, а также через трехходовой клапан с подогревателем, который соединен через невозвратно-запорный клапан и запорный клапан с барокамерой, которая соединена через трубопровод с запорным клапаном с вентилятором, при этом в одной половине корпуса параллельно пластине термоэлектрических элементов Пельтье и в непосредственном контакте с ней расположена металлическая пластина с ребрами охлаждения, а в другой - аналогичная пластина с ребрами нагревания, направляющими поток воды, при этом данная половина корпуса соединена трубопроводами с подогревателем и с источником холодной воды, а все устройство расположено снаружи барокамеры.
