RU2703901C1 - Device for protection and compensation of pressure in sealed volume with ambient medium - Google Patents
Device for protection and compensation of pressure in sealed volume with ambient medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703901C1 RU2703901C1 RU2019120085A RU2019120085A RU2703901C1 RU 2703901 C1 RU2703901 C1 RU 2703901C1 RU 2019120085 A RU2019120085 A RU 2019120085A RU 2019120085 A RU2019120085 A RU 2019120085A RU 2703901 C1 RU2703901 C1 RU 2703901C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membranes
- membrane
- housing
- sealed volume
- package
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
- F16K47/14—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths the throttling member being a perforated membrane
Abstract
Description
Устройство относится к приборостроению и может быть использовано в блоках радиоэлектронной аппаратуры, работающих на открытом воздухе.The device relates to instrumentation and can be used in blocks of electronic equipment operating in the open air.
Известны устройства по патентам РФ № 2339070, G05D 16/06, Known devices according to patents of the Russian Federation No. 2339070, G05D 16/06,
№ 2437019, F16K 47/16, № 2495315, F16K 47/16, регулирующие газообмен и осуществляющие автоматическую компенсацию давления в герметичном корпусе прибора. К недостаткам этих систем относятся большие размеры, сложность конструкции, наличие механических движущихся частей, необходимость ручной настройки, отсутствие защиты от проникновения пылевых частиц, невозможность работы при погружении в воду.No. 2437019, F16K 47/16, No. 2495315, F16K 47/16, which regulate gas exchange and perform automatic pressure compensation in a sealed instrument case. The disadvantages of these systems include the large size, the complexity of the design, the presence of mechanical moving parts, the need for manual adjustment, the lack of protection against the penetration of dust particles, the inability to work when immersed in water.
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому является газообменное устройство по патенту РФ № 2459129, F16K 47/14, принятое за прототип.The closest analogue in technical essence to the proposed is a gas exchange device according to the patent of the Russian Federation No. 2459129, F16K 47/14, adopted as a prototype.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства-прототипа, где обозначено:In FIG. 1 presents a General view of the device of the prototype, where indicated:
1 – корпус;1 - case;
2 – пакет пористых мембранных элементов;2 - a package of porous membrane elements;
3 – пакет эластичных кольцевых уплотнений пакета мембранных элементов;3 - a package of elastic ring seals package of membrane elements;
5 – прижимная гайка;5 - clamping nut;
6 – прижимная шайба;6 - a clamping washer;
7 – накидная гайка;7 - a union nut;
8 – кольцевое эластичное уплотнение носовой части корпуса;8 - annular elastic seal of the bow of the body;
9 – носовая цилиндрическая часть составного корпуса.9 - nasal cylindrical part of the composite body.
Устройство-прототип содержит корпус 1, выполненный в виде составного полого цилиндра, причем диаметр носовой части 9 меньше торцевой части корпуса. Снаружи носовой части корпуса 1 за одно целое с ним выполнен фланец, на который опирается накидная гайка 7 для соединения устройства со штуцером обратного клапана герметизированного объема (на фиг. 1 не показан). Регулировочный орган выполнен в виде пакета из заданного числа пористых мембранных элементов, каждый из которых установлен во внутренней полости торцевой части корпуса 1 герметично посредством эластичных кольцевых уплотнений 3, размещенных между каждым мембранным элементом из такого расчета, чтобы суммарное динамическое сопротивление пакета мембранных элементов потоку газа было равно заданной степени разгерметизации герметизированного объема. Мембранные элементы пакета 2 размещены с возможностью перемещения в полости торцевой части корпуса 1, пакет мембран 2 поджат с торца прижимной гайкой 5 посредством прижимных шайб 6, размещенных между прижимной гайкой 5 и пакетом мембранных элементов 2.The prototype device comprises a
Мембранные элементы пакета 2 выполнены из пористого металла группы никеля или из неметалла, такого как керамика на основе оксидов металлов третьей группы периодической системы элементов. Для фиксации устройства в рабочем положении снаружи носовой части 9 корпуса 1 за одно целое с ним выполнен фланец, на который опирается накидная гайка 7 для соединения устройства со штуцером обратного клапана герметизированного объема. На наружной поверхности носовой части 9 корпуса 1 выполнена кольцевая выемка, в которую установлено эластичное уплотнение круглого сечения 8, перекрывающее зазор между внутренней поверхностью штуцера герметизированного объема и наружной поверхностью этой части корпуса 1. Это обеспечивает герметизацию соединения устройства с внутренней полостью обратного клапана герметизированного объема.The membrane elements of
Корпус устройства 1 носовой его частью 9 входит в полость отверстия обратного клапана герметизированного объема так, что позволяет открыть его без разгерметизации герметизированного объема при достижении крайнего положения за счет того, что длина носовой части 9 корпуса 1 выполнена равной глубине отверстия штуцера обратного клапана.The housing of the
Сборка и монтаж устройства осуществляется в следующей последовательности. С торца корпуса 1 устанавливается (до соприкосновения с фланцем) гайка 2. В полость торцевой части корпуса 1 вставляются последовательно эластичные уплотнения 3 и мембранные элементы 2, причем последний из кольцевых эластичных уплотнений устанавливается следом за последним мембранным элементом. Пакеты мембранных элементов 2 и кольцевых эластичных уплотнений 3 с торца поджимаются прижимной гайкой 5 посредством прижимной шайбы 6. Носовая часть 9 корпуса 1 с надетым эластичным уплотнением 8 вставляется в отверстие штуцера обратного клапана герметизированного объема. С помощью накидной гайки 7 устройство окончательно монтируется на штуцер обратного клапана герметизированного объема.Assembly and installation of the device is carried out in the following sequence. A
Устройство-прототип работает следующим образом.The prototype device operates as follows.
Для задействования устройства его устанавливают в полость штуцера обратного клапана (на фиг. 1 не показан) герметизированного объема. Дозированный газообмен герметизированного объема с внешней средой происходит естественным путем за счет градиентов парциальных и абсолютных давлений газа между герметизированным объемом и внешней средой. Перенос газа из герметизированного объема во внешнюю среду и/или в обратном направлении осуществляется через пакет пористых мембранных элементов и отверстие в носовой части 9 корпуса 1.To activate the device, it is installed in the cavity of the check valve union (not shown in Fig. 1) of the sealed volume. Dosed gas exchange of the sealed volume with the external environment occurs naturally due to the gradients of the partial and absolute gas pressures between the sealed volume and the external environment. Gas is transferred from the sealed volume to the external environment and / or in the opposite direction through a packet of porous membrane elements and an opening in the nose 9 of the
Недостатками устройства-прототипа являются:The disadvantages of the prototype device are:
- отсутствие защиты от пылевых частиц- lack of protection against dust particles
- невозможность работы устройства после погружения в воду, т.к. через используемые мембраны просачивается вода, что в случае замерзания приведет к выходу устройства из строя.- the impossibility of the device after immersion in water, because water seeps through the membranes used, which in case of freezing will lead to the failure of the device.
- сложность конструкции и изготовления и большие размеры- complexity of design and manufacture and large sizes
- невозможность использования в блоках радиоэлектронной аппаратуры, имеющей встроенные микрофоны, так как происходит сильное экранирование, искажение и затухание звукового сигнала пористыми металлическими мембранами- the impossibility of using electronic equipment with built-in microphones in the blocks, since strong shielding, distortion and attenuation of the sound signal by porous metal membranes occur
Задача – защита от прямого механического воздействия, проникновения пылевых частиц и от проникновения воды при погружении в нее, а также упрощение изготовления и конструкции устройства.The task is to protect against direct mechanical impact, dust particles and water penetration when immersed in it, as well as simplifying the manufacture and design of the device.
Для решения поставленной задачи в устройстве защиты и компенсации давления в герметизированном объеме с внешней средой, содержащем корпус, выполненный в виде полого цилиндра, в который герметично установлен пакет пористых мембран, а также эластичные кольцевые уплотнения, согласно изобретению, корпус выполнен с резьбой; пакет мембран содержит, по меньшей мере, две мембраны, расположенные в порядке убывания размера пор: на стороне, контактирующей с открытым воздухом, расположена мембрана с наибольшим средним диаметром пор, на другой стороне, контактирующей с герметизируемым объемом – с наименьшим, при этом поверхность пор мембран гидрофобна или подвергнута принудительной гидрофобизации, кроме того, мембраны в пакете расположены вплотную друг к другу, с внешней стороны мембраны зафиксированы эластичным кольцевым уплотнением или эластичным клеевым соединением, с внешней стороны корпуса расположена защитная крышка с отверстием, при этом мембраны выполнены из полимерных материалов.To solve the problem in a device for protecting and compensating for pressure in a sealed volume with an external medium containing a housing made in the form of a hollow cylinder, in which a package of porous membranes is sealed, as well as elastic ring seals, according to the invention, the housing is threaded; the membrane package contains at least two membranes arranged in decreasing order of pore size: on the side in contact with open air, there is a membrane with the largest average pore diameter, on the other side in contact with the sealed volume - with the smallest, while the pore surface the membranes are hydrophobic or subjected to forced hydrophobization, in addition, the membranes in the bag are located close to each other, on the outside of the membrane are fixed with an elastic O-ring seal or elastic adhesive joint neniem, outside of the housing is located a protective cover with an opening, the membrane made of polymeric materials.
На фиг. 2 приведен общий вид заявляемого устройства, где обозначено:In FIG. 2 shows a General view of the inventive device, where indicated:
1 – корпус;1 - case;
2 – пакет пористых мембран (мембранных элементов);2 - a package of porous membranes (membrane elements);
3 – клеевое или эластичное уплотнение;3 - adhesive or elastic seal;
4 – защитная крышка.4 - a protective cover.
Предлагаемое устройство содержит корпус 1, представляющий собой полый цилиндр (втулку) с резьбой, в который помещен пакет пористых мембран 2. Мембраны в пакете 2 расположены в порядке убывания размера пор. На одной стороне, контактирующей с открытым воздухом, располагается мембрана с наибольшим средним диаметром пор, (до 8-10 мкм), на другой, контактирующей с герметизируемым объемом – с наименьшим (до 0,15 мкм). Поверхность пор мембран гидрофобна или подвергнута принудительной гидрофобизации. Мембраны в пакете 2 расположены вплотную друг к другу, без промежутков. С внешней стороны пакета 2 мембраны фиксируются эластичным кольцевым или клеевым уплотнением 3. При большом диаметре мембран предусмотрена установка поддерживающей решетки, закрепляющей пакет мембран 2 с внешней стороны. The proposed device comprises a
В стенку защищаемого изделия вкручивается корпус 1.The
Защита от пылевых частиц и взвешенных (коллоидных) частиц водных растворов происходит благодаря тому, что мембраны расположены в порядке убывания размеров пор. Мембраны с наибольшим размером пор контактируют с внешней средой (воздух или вода).Protection from dust particles and suspended (colloidal) particles of aqueous solutions is due to the fact that the membranes are arranged in decreasing order of pore size. The membranes with the largest pore size are in contact with the external environment (air or water).
Мембраны могут быть выполнены из различных полимерных материалов, например: полиимид, алифатический полиамид, ароматический полиамид, полисульфон, полиэфирсульфон, полистирол, поливинилхлорид, полиэтилен, поливинилиденфторид. The membranes can be made of various polymeric materials, for example: polyimide, aliphatic polyamide, aromatic polyamide, polysulfone, polyethersulfone, polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene, polyvinylidene fluoride.
Устройство имеет защитную крышку 4 с отверстием с внешней стороны, предохраняющую мембраны от повреждения и от прямого воздействия пылевых частиц.The device has a protective cover 4 with a hole on the outside, protecting the membrane from damage and from direct exposure to dust particles.
Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.
При установке в защищаемое изделие устройство воздух свободно проходит через поры мембран и тем самым происходит выравнивание давления внутри корпуса 1 с внешней средой.When installed in a protected product, the device air freely passes through the pores of the membranes and thereby equalizes the pressure inside the
При погружении в воду за счет капиллярного эффекта гидрофобной поверхности мембран не происходит проникновения воды через устройство. When immersed in water due to the capillary effect of the hydrophobic surface of the membranes, water does not penetrate through the device.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выравнивать давление внутри герметизированного объема с внешним, защищать герметизированный объем от загрязнения пылевыми частицами, препятствовать проникновению внутрь герметизированного объема влажного воздуха, и тем самым защищать от образования конденсата внутри герметизируемого объема, при этом не искажает работу микрофонов, находящихся внутри герметизированного объема, а также препятствует проникновению воды внутрь герметизированного корпуса при погружении в воду до давления 0,2 атм., сохраняя работоспособность после погружения и последующего термоциклирования от -60 оС до +60 оС.Thus, the proposed device allows you to equalize the pressure inside the sealed volume with the external one, protect the sealed volume from pollution by dust particles, prevent the penetration of moist air into the sealed volume, and thereby protect against the formation of condensate inside the sealed volume, while not distorting the operation of microphones inside sealed volume, and also prevents the penetration of water into the sealed enclosure when immersed in water to pressure I 0.2 atm., while maintaining performance after a dive and subsequent thermal cycling from -60 o C to +60 o C.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120085A RU2703901C1 (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | Device for protection and compensation of pressure in sealed volume with ambient medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019120085A RU2703901C1 (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | Device for protection and compensation of pressure in sealed volume with ambient medium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703901C1 true RU2703901C1 (en) | 2019-10-22 |
Family
ID=68318462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019120085A RU2703901C1 (en) | 2019-06-27 | 2019-06-27 | Device for protection and compensation of pressure in sealed volume with ambient medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703901C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2065294A5 (en) * | 1969-10-11 | 1971-07-23 | Siemens Ag | |
SU724871A2 (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-30 | Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Apparatus for protecting pipelines from hydraulic impacts |
SU870823A1 (en) * | 1978-12-18 | 1981-10-07 | Предприятие П/Я А-7731 | Sealing device |
RU2437019C1 (en) * | 2010-07-16 | 2011-12-20 | Российская Федерации, от имени которой выступает государственный заказчик-Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Device for regulation of gas exchange of sealed vessels with environment |
RU2459129C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Gas exchange device |
-
2019
- 2019-06-27 RU RU2019120085A patent/RU2703901C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2065294A5 (en) * | 1969-10-11 | 1971-07-23 | Siemens Ag | |
SU724871A2 (en) * | 1978-09-11 | 1980-03-30 | Донецкий Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Apparatus for protecting pipelines from hydraulic impacts |
SU870823A1 (en) * | 1978-12-18 | 1981-10-07 | Предприятие П/Я А-7731 | Sealing device |
RU2437019C1 (en) * | 2010-07-16 | 2011-12-20 | Российская Федерации, от имени которой выступает государственный заказчик-Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Device for regulation of gas exchange of sealed vessels with environment |
RU2459129C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Gas exchange device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210324969A1 (en) | Vent with relief valve | |
US7357709B2 (en) | Metal vent | |
KR102361235B1 (en) | vent | |
CN101706342B (en) | Pressure equalisation device | |
US4897906A (en) | Method of making a fluid pressure surge damper for a fluid system | |
US4823844A (en) | Fluid pressure surge damper for a fluid system | |
CN101282886B (en) | Membrane vent and sealed housing | |
CN109654377B (en) | Pipeline leakage detection device | |
RU2703901C1 (en) | Device for protection and compensation of pressure in sealed volume with ambient medium | |
US10443301B2 (en) | Thief hatches with diaphragm assisted sealing | |
US11221092B2 (en) | System and method for sealing wires, cables, pipes and drain holes through buffer | |
CN102414495A (en) | Bellows valve for use in cryogenics | |
US2719537A (en) | Flow regulating device | |
JP2005121128A (en) | Sealing structure for gas | |
WO2004016974A1 (en) | Pressure relief valve | |
US2926683A (en) | Fluid pressure control device | |
GB2480274A (en) | Filtered venting device | |
JP2005291544A (en) | Controller for transfer of steam | |
US20230235829A1 (en) | Vent assembly | |
RU2459129C1 (en) | Gas exchange device | |
RU2021110447A (en) | HIGH PRESSURE PUMP FOR NOZZLE HUMIDIFICATION SYSTEMS | |
JP4949492B2 (en) | Gas seal structure | |
JPH02195040A (en) | Liquid pressure shock absorber | |
WO2007032092A1 (en) | Apparatus for controlling movement of steam | |
JP2003269684A (en) | Liquid pulsation absorption device |