Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11980
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399952.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399952&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399952A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки. 23 июля 1932 года. № 20,817 132; ,,, окт. 19, 1932. № 29,248132.
Остался один полный комплект: 19 июня 1933 года.
Завершено: октябрь. 19, 1933.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 20817, 1932 г. н.э.
Обработка целлюлозных волокон и тканей.
399,952 Я, ААГЕ КРИСТИАН ТЕЙСЕН, доктор философии, из Королевского военно-морского кордитового
завода, Холтон-Хит, Пул, Дорсет, гражданин Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение
имеет следующий характер: данное изобретение относится к обработке целлюлозных волокон или тканей для
предотвращения поражения разрушительными организмами.
Хорошо известно, что изделия из хлопка, льна, конопли и других растительных волокон подвергаются
разрушению под воздействием бактерий, плесени и других организмов, причем в некоторых условиях
эксплуатации и в некоторых климатических условиях эта причина разрушения выражена сильнее, чем
обычный износ.
Уже установлено, что ткани из триацетатов целлюлозы обладают гораздо большей устойчивостью к
воздействию таких организмов, чем ткани из целлюлозы, и что первые могут оставаться неповрежденными в
течение длительного времени в таких условиях, как закапывание в землю или погружение в морскую или
речную воду, что в случае целлюлозы привело бы к ее быстрому разрушению присутствующими организмами.
Однако использование тканей, содержащих триацетат целлюлозы, во многих случаях нежелательно,
поскольку ткань или материал, изготовленный из триацетата целлюлозы, обладает меньшей прочностью и
износостойкостью, чем ткань или материал, изготовленный из целлюлозы.
Более того, покрытие целлюлозно-волокнистого материала или ткани растворами триацетата целлюлозы
путем погружения или распыления не является достаточным для борьбы с организмами, от которых
требуется защита, поскольку покрытие может растрескиваться, а микроскопические промежутки в покрытии
позволяют организмам проникать внутрь и воздействовать на целлюлозное ядро.
В производстве производных целлюлозы для текстильных целей, устойчивых к прямым красителям хлопка,
было предложено обрабатывать волокнистую целлюлозу соответствующим ацетилирующим агентом,
состоящим, например, из уксусного ангидрида и ледяной уксусной кислоты с хлоридом цинка в качестве
катализатора, таким образом, чтобы она была:
превращается в низшие ацетильные производные, которые могут содержать от 15 до 50 процентов уксусной
кислоты без существенного изменения большинства текстильных свойств волокна. 55 Однако при получении
таких производных целлюлозы происходит потеря прочности, которая может составлять от двадцати до
тридцати процентов и более.
Настоящее изобретение основано на открытии того, что сложные эфиры, даже более низкомолекулярные,
чем вышеупомянутые сложные эфиры целлюлозы, проявляя защитные свойства от разрушения
разрушительными организмами, не подвержены вышеупомянутым трудностям, связанным с недостаточной
прочностью и устойчивостью к обычному износу; а также на способе, позволяющем практически использовать
указанные свойства этих низкомолекулярных сложных эфиров. Эти сложные эфиры практически не устойчивы
к прямым красителям для хлопка и сохранили свои набухающие свойства в большей или меньшей степени
неизменными при обработке сильными щелочными растворами.
Целью изобретения является использование устойчивости сложных эфиров целлюлозы к биологическому
разрушению для целлюлозных волокон, тканей или материалов таким образом, чтобы сохранялась их
прочность на разрыв, а также более или менее неизменными были их красящие свойства и свойства
набухания.
Таким образом, согласно данному изобретению, целлюлоза в сыром или обработанном виде, а также в форме
нитей или волокон подвергается частичной этерификации, при этом условия и продолжительность
этерификации регулируются таким образом, чтобы она прекращалась до достижения степени поглощения
уксусной кислоты в 18 процентов, хотя в некоторых случаях это количество может быть немного превышено.
Один из способов осуществления процесса для получения указанной выше степени этерификации
заключается в том, что готовая ткань или материал, или нить до процесса изготовления, или само сырье,
предпочтительно после предварительной гидратации, которая может быть достигнута кипячением в воде, и
предпочтительно при сохранении определенного процента влаги, может быть погружено в смесь ледяной
уксусной кислоты и уксусного ангидрида, при этом подходящий катализатор, например, перхлорная кислота,
предпочтительно в концентрации порядка 1/10 нормальной или более разбавленной, предварительно
добавлен либо к ледяной уксусной кислоте, либо к смеси.
Предварительное кипячение или промывка, которым подвергаются многие волокна и ткани до или после
ткачества, в некоторых случаях может быть достаточной для обеспечения достаточного предварительного
увлажнения целлюлозного материала, так что отдельная обработка для увлажнения может быть исключена.
После достижения достаточной степени ацетилирования, определяемой с помощью приведенного ниже теста
или любого другого подходящего теста, избыток ацетилированной смеси удаляется из обрабатываемого
вещества любым удобным способом, например, предварительным центрифугированием с последующей
промывкой.
Степень ацетилирования определяется путем измерения количества нормального раствора гидроксида
натрия, абсорбированного обрабатываемым материалом при кипячении в течение одного часа. Количество
поглощенного вещества должно составлять не менее 1,0 см³ на грамм обработанного материала, т.е.
эквивалентно увеличению веса исходного материала на шесть процентов, и предпочтительно не должно
превышать 3 см³ на грамм обработанного материала, что эквивалентно восемнадцати процентам от веса
исходного материала.
Проведя этот тест на предварительных образцах обрабатываемого материала, можно определить характер и
продолжительность ацетилирования, необходимого для получения желаемого результата.
После того как ткань будет достаточно ацетилирована с помощью обработки, указанной как подходящая в
соответствии с описанным выше тестом или другим подходящим тестом, избыток ацетиляционной смеси
удаляется, например, путем пропускания ткани через валики или с помощью любого другого подходящего
устройства.
Затем ткань любым удобным способом, например, путем стирки, очищают от все еще прилипшей к ней
ацетиляционной смеси, после чего сушат или обрабатывают иным способом.
Другой способ осуществления процесса заключается в том, что готовая ткань или материал, или нить до
начала процесса изготовления, или само сырье может быть предварительно пропущено через ванну,
содержащую разбавленный раствор катализатора, например, хлорной кислоты, ее солей или эфиров,
предпочтительно с концентрацией порядка 11/2, нормальный или более разбавленный, и может быть
приготовлен с использованием воды или любой другой подходящей жидкости в качестве разбавителя. Затем
пропитанный материал 65 обрабатывают ацетиляционной смесью, предпочтительно уксусным ангидридом с
бензолом или другим подходящим разбавителем, при температуре, которая предпочтительно не превышает
температуру кипения ацетиляционной смеси.
Еще одна процедура, которая, однако, не так легко контролируется и занимает больше времени, заключается
в обработке ткани, нити или сырья, предварительно очищенного 75, например, путем погружения в раствор
гидроксида натрия и последующей промывки для удаления гидроксида натрия, смесью уксусного ангидрида с
пиридином или любым другим подходящим разбавителем 80 и катализатором, таким как серная кислота,
хлорная кислота или тому подобное, причем катализатор предпочтительно предварительно сильно
разбавлен.
При промышленном применении процесса 85 в промышленных масштабах важно, чтобы требуемая степень
ацетилирования достигалась как можно быстрее, но не менее важно, чтобы процесс строго контролировался,
чтобы ацетилирование не зашло слишком далеко. Я обнаружил, что использование сильно разбавленного
катализатора, а также предварительное кипячение сырья в воде или щелочи, а также определенное
содержание влаги в сырье имеют важное значение для достижения этих целей. В качестве альтернативы
аналогичный результат может быть достигнут, если вместо, например, хлорной кислоты использовать легко
гидролизуемую ее соль, такую как перхлорат анилина.
Следует понимать, что в качестве защитной среды вместо ацетатов низшей целлюлозы 105 можно
использовать сложные эфиры низшей целлюлозы с масляной и другими жирными кислотами, применяя
ангидрид соответствующей органической кислоты в этерифицирующей смеси.
Следует отметить, что чем дольше процесс этерификации и чем выше концентрация ацетилирующей смеси,
тем сильнее будет происходить превращение в направлении, когда происходит потеря прочности и снижение
абсорбционных свойств по отношению к прямым красителям для хлопка, так что путем соответствующего
выбора условий обработки ткани, материалу или нити можно придать необходимую степень износостойкости
без потери прочности на разрыв. 120 Дата: 23 июля 1932 года.
WM. BROOKES & SON, № 1, Quality Court, Chancery Lane, Лондон, W.C. 2, дипломированные патентные
поверенные.
399,9529 399,952 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 29248, 1932 г. н.э.
Обработка целлюлозных волокон и тканей.
Я, Кристиан Тейсен, доктор философии, из Королевского военно-морского кордитового завода, Холтон-Хит,
Пул, Дорсет, гражданин Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую
природу: данное изобретение относится к обработке целлюлозных волокон или тканей для предотвращения
их поражения разрушительными организмами и является усовершенствованием или модификацией
изобретения, описанного в предварительном описании моей заявки на патент № 20817, поданной 23 июля
1932 года.
Согласно указанной выше спецификации, целлюлоза, как в сыром, так и в переработанном виде, или в форме
нитей или волокон, подвергается частичной этерификации, при этом условия и продолжительность
этерификации регулируются таким образом, чтобы она прекращалась до достижения степени поглощения
уксусной кислоты в 18 процентов, хотя в некоторых случаях это количество может быть немного превышено.
В указанной выше спецификации один из способов осуществления процесса для получения указанной в нем
степени этерификации заключается в следующем: готовая ткань или материал, или нить до процесса
изготовления, или само сырье, предпочтительно после предварительной гидратации, которая может быть
достигнута кипячением в воде и предпочтительно при сохранении определенного процента влаги, может быть
погружено в смесь ледяной уксусной кислоты и уксусного ангидрида, при этом подходящий катализатор,
например, хлорная кислота, предпочтительно в концентрации порядка 11,00 н. или более разбавленная,
предварительно добавлена либо к ледяной уксусной кислоте, либо к смеси.
Согласно настоящему изобретению, другим способом осуществления процесса получения степени
этерификации, готовая ткань или материал, или нить до процесса изготовления, или само сырье,
замачиваются в растворе уксусной кислоты или другой подходящей жирной кислоты или другой жидкости,
растворимой в воде, при этом избыток раствора удаляется любым подходящим способом, например, с
помощью центрифуги.
Затем волокна или аналогичные материалы готовы к погружению в ацетиляционную смесь, как указано в
вышеупомянутой спецификации.
Продолжительность времени, в течение которого волокна или подобные материалы находятся в растворе,
может составлять от нескольких минут до нескольких часов.
Датировано 19 октября 1932 года.
WM. BROOKES & SON, № 1, Quality Court, Chancery Lane, Лондон, W.C. 2, дипломированные патентные
поверенные.
4:5 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Обработка целлюлозных волокон и тканей.
Я, ААГЕ КРИСТИАН ТЕЙСЕН, доктор философии, сотрудник Королевского военно-морского кордитового
завода, Холтон-Хит, Пул, Дорсет, гражданин Великобритании, настоящим заявляю о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к обработке целлюлозных волокон или тканей для предотвращения поражения
вредными организмами.
Хорошо известно, что изделия из хлопка, льна, конопли и других растительных волокон подвергаются
разрушению под воздействием бактерий, плесени и других организмов, причем в некоторых условиях
эксплуатации и в некоторых климатических условиях эта причина разрушения выражена сильнее, чем
обычный износ.
Уже установлено, что ткани из триацетатов целлюлозы обладают гораздо большей устойчивостью к
воздействию таких организмов, чем ткани из целлюлозы, и что первые могут оставаться неповрежденными в
течение длительного времени в таких условиях, как закапывание в землю или погружение в морскую или
речную воду, что в случае целлюлозы привело бы к ее быстрому разрушению присутствующими организмами.
Однако использование тканей, содержащих триацетат целлюлозы, во многих случаях нежелательно,
поскольку ткань или материал, изготовленный из триацетата целлюлозы, обладает меньшей прочностью и
износостойкостью, чем ткань или материал из целлюлозы. Более того, покрытие целлюлозно-волокнистого
материала или ткани растворами триацетата целлюлозы путем погружения или распыления не является
достаточным для борьбы с организмами, от которых требуется защита, поскольку покрытие может
растрескиваться, а образующиеся в нем микроскопические промежутки позволяют организмам проникать в
целлюлозное ядро и воздействовать на него.
Процессы частичного ацетилирования хлопка и других волокон с сохранением их волокнистой структуры и
прочности на разрыв описаны в патентных заявках и других публикациях. В результате таких процессов и в
самых разнообразных условиях, касающихся соотношения уксусного ангидрида, уксусной кислоты,
катализаторов, разбавителей и температур, хлопку и другим волокнам придается содержание уксусной
кислоты от 5% до 30% и более, при этом утверждается, что полученные продукты обладают различными
свойствами, такими как различная способность к окрашиванию, хорошая устойчивость к стойкому
окрашиванию, высокая способность отталкивать воду, трудности со смачиванием и возможность
использования в качестве изоляционного материала.
Настоящее изобретение основано на открытии того, что путем проведения частичного ацетилирования
целлюлозного материала описанным ниже способом целлюлозный материал может быть сделан
невосприимчивым к разрушению разрушительными организмами без существенного влияния на нормальные
текстильные свойства материала, такие как прочность на разрыв.
С этой целью, согласно изобретению, способ частичного ацетилирования целлюлозы как в сыром, так и в
готовом виде, например, в виде тканей и рыболовных сетей, или в виде нитей или волокон, характеризуется
тем, что ацетилирование проводится таким образом, чтобы обеспечить равномерность ацетилирования,
ацетилирование прекращается до того, как увеличение массы превысит 18 процентов, ацетилирующая смесь
состоит из до 0,25 процента хлорной кислоты или ее соли, такой как перхлорат анилина, от 5 до 10 процентов
уксусного ангидрида с остатком разбавляющей органической жидкости, и при этом содержание уксусного
ангидрида на одну часть сухой целлюлозы не превышает 1,5 частей уксусного ангидрида. В качестве
разбавляющей органической жидкости может выступать органическая кислота, например, ледяная уксусная
кислота, углеводород, например, бензол, или органическое основание, например, пиридин.
Исходные материалы могут быть обработаны, например, путем замачивания, перед ацетилированием
кислотами, такими как уксусная кислота, для повышения активности ацетилирующей смеси, или жидкостями,
такими как ацетон, в которых растворима вода, с целью удаления воды и повышения пригодности материала
для ацетилирования.
Исходные материалы могут быть подвергнуты предварительной обработке, например, кипячением в воде или
кипячением в растворах гидроксидов щелочей, чтобы сделать материал после сушки более пригодным для
ацетилирования. В случае пряжи, обработанной щелочью, такой как лен, конопля или хлопок, можно
использовать от 5 до 6 процентов уксусного ангидрида и 0,10 процента хлорной кислоты в ацетилирующей
смеси.
Обработка проводится таким образом, что микроскопическое исследование 7А набухшего и окрашенного
среза показывает, что обеспечена равномерность ацетилирования. Такое единообразие может быть
обеспечено, например, с помощью перемешивания, скажем, во вращающемся барабане, и целесообразно
поддерживать температуру ацетилирующей смеси практически постоянной на протяжении всего процесса
ацетилирования.
В одном из способов осуществления процесса 85 для достижения желаемой однородности и степени
ацетилирования готовая ткань или материал, или нить до процесса изготовления, или само сырье,
замачиваются в растворе 9Q уксусной кислоты, или в ледяной уксусной кислоте, или в другой жидкости,
растворимой в воде, например, в ацетоне, после чего избыток раствора или жидкости удаляется, например,
центрифугированием. Благодаря такой обработке обеспечивается равномерное содержание воды в
обрабатываемом материале. Затем материал подвергают обработке ацетилирующей смесью, состоящей из
ледяной уксусной кислоты, ангидрида уксусной кислоты в концентрации от 5 до 100 процентов и хлорной
кислоты в концентрации порядка 0,2 процента или более разбавленной. Перхлорную кислоту добавляют либо
к ледяной уксусной кислоте, либо к смеси. Другой способ осуществления процесса, позволяющий получить
желаемую степень ацетилирования, заключается в том, что готовая ткань или материал, или нить до
процесса изготовления, или само сырье, предпочтительно после предварительной обработки, которая может
быть достигнута кипячением в воде или в щелочных растворах, и предпочтительно при сохранении
небольшого процента влаги порядка 2 процентов или менее, может быть подвергнуто действию
ацетилирующей смеси аналогичного состава, как указано выше.
Предварительное кипячение или промывка, которым подвергаются многие волокна и ткани до или после
ткачества, в некоторых случаях могут быть достаточными для достижения достаточной предварительной
реакционной способности целлюлозного материала, так что отдельная обработка может быть исключена.
Когда достигается достаточная степень равномерного ацетилирования (125), определяемая с помощью
описанного ниже теста, избыток ацетилирующей смеси удаляют из обработанного вещества, например,
центрифугированием с последующей щелочной варкой хлопчатобумажной пряжи, которую сначала сушат до
содержания минимального количества влаги, предпочтительно не более 2%. Затем его погружают в ледяную
уксусную кислоту концентрацией около 99 процентов и оставляют настаиваться на ночь. Продолжительность
замачивания должна быть достаточной для того, чтобы отдельные волокна достаточно пропитались кислотой.
Затем пропитанный материал центрифугируют, чтобы в нем осталось количество кислоты, эквивалентное
примерно 50 процентам веса сухой целлюлозы. В результате этой процедуры получается материал,
содержащий от приблизительно половины до одного процента влаги (80%).
Обработанный материал затем переносят во вращающийся барабан и обрабатывают ацетилирующей
смесью, состоящей из 8-10% по весу уксусного ангидрида 85 (95-97%), 91,96-89,96% ледяной уксусной
кислоты (99-100%) и 0,04% хлорной кислоты. На каждую часть сухого материала используется
приблизительно 15 частей этой смеси. В процессе ацетилирования барабан медленно вращается, поскольку
важно, чтобы ацетилирующая смесь достигала всех частей материала, так как было обнаружено, что в
случаях, когда ацетилирование не было равномерным по всей длине отдельных целлюлозных волокон,
материал подвергался воздействию организмов. Вращение барабана обеспечивает равномерный контакт
смеси со всеми частями материала. В процессе ацетилирования температуру смеси следует поддерживать
максимально равномерной. Это может включать в себя пропускание холодной воды через барабан 105 или в
рубашку, покрывающую барабан.
Если в случае вареной хлопчатобумажной пряжи выбрать температуру ацетилирования 190 °C, то степень
ацетилирования, приводящая к увеличению веса примерно на 10% в течение 4 часов или около того. Для того
чтобы убедиться в удовлетворительном протекании ацетилирования, через 2 часа из основной массы
отбирают небольшой образец материала массой около 115 граммов, промывают его горячей водой до
полного удаления кислоты и быстро сушат при температуре 100-150 °C.
а затем омыляли новым раствором гидроксида натрия в течение четверти 120 часов под обратным
холодильником. 40 см³.
На каждый грамм материала берется нормальный раствор гидроксида натрия. По окончании периода
омыления количество физиологического раствора гидроксида натрия 125, нейтрализованного на один грамм
материала, предпочтительно должно быть не менее 2,5 см³.
При достижении этого показателя, по истечении четырех часов, коэффициент впитываемости материала
составит приблизительно 2,9 130.
Степень ацетилирования определяют кипячением 1 грамма ацетилированного материала, предварительно
промытого водой без кислоты и быстро высушенного при температуре 100-105 °C в 40 мл нормального
раствора гидроксида натрия под обратным холодильником в течение четверти часа. Показатель абсорбции —
это количество кубических сантиметров нормального гидроксида натрия, абсорбированного на 1 грамм
материала при вышеуказанных условиях. Коэффициент водопоглощения не должен быть меньше 1,0 см³ на
грамм обработанного материала, т.е. теоретически эквивалентен увеличению веса примерно на 4,4%, и не
должен превышать 4 см³ на грамм обработанного материала, если материал представляет собой вареную
хлопчатобумажную пряжу. Последний показатель абсорбции для вареной хлопчатобумажной пряжи,
предварительно вымоченной в ледяной уксусной кислоте, означает увеличение веса примерно на 18
процентов.
Зависимость между коэффициентом водопоглощения и увеличением веса материала изменяется в
зависимости от увеличения коэффициента водопоглощения для одного и того же типа волокна, а также для
разных целлюлозных волокон из-за наличия различного количества нецеллюлозных примесей в некоторых
типах волокон. Таким образом, в случае вареной хлопчатобумажной пряжи показатель водопоглощения 1 см³
теоретически соответствует увеличению веса на 4,4%, тогда как 2 см³ — теоретическому увеличению веса на
9,2%, 3 см³ — на 14,4%, а 4 см³ — на 20,2%.
Применяя тест для определения коэффициента поглощения к предварительным образцам материала,
находящегося в процессе обработки, можно установить характер и продолжительность ацетилирования,
необходимого для достижения желаемого увеличения массы.
После того как ткань будет достаточно ацетилирована с помощью обработки, указанной как подходящая в
соответствии с описанным выше тестом, избыток ацетиляционной смеси удаляется из нее, например,
центрифугированием или с помощью любого другого подходящего устройства. Затем ткань любым удобным
способом, например, путем стирки, очищают от все еще прилипшей к ней ацетиляционной смеси, после чего
сушат или обрабатывают иным способом.
Следующий пример иллюстрирует, как может быть осуществлено ацетилирование готовой ткани, материала
или нити перед процессом изготовления, или самого сырья, в соответствии с процессом, описанным в данном
изобретении.
Исходный материал, например, имеет объем 399 952 куб. см, что соответствует увеличению веса примерно
на десять процентов в условиях эксплуатации. После достижения необходимой степени ацетилирования
ацетилирующую смесь как можно быстрее сливают с материала, чтобы предотвратить дальнейшее
увеличение степени ацетилирования. После удаления основной части ацетилирующей смеси путем слива,
остатки можно удалить из ацетилированного материала удобным способом, например, центрифугированием с
последующей промывкой водой до полного удаления кислоты. Затем материал высушивают обычным
способом.
При промышленном применении процесса в промышленных масштабах важно, чтобы требуемая степень
ацетилирования достигалась как можно быстрее, но не менее важно, чтобы процесс строго контролировался,
чтобы ацетилирование не зашло слишком далеко. Я обнаружил, что использование сильно разбавленного
катализатора, а также предварительное замачивание сырья в кислоте или жидкости, растворимой в воде, или
предварительное кипячение сырья в воде или щелочи, а также определенное содержание влаги в сырье,
перемешивание во время ацетилирования и соотношение количества сухой пряжи к смеси для
ацетилирования, содержащей всего 5-10 процентов уксусного ангидрида, имеют важное значение для
достижения этих целей.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его реализации, я приступил к его
созданию.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399953.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399953&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399953A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 23 июля 1932 года. № 20,852/32.
Завершено: октябрь. 19, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
3999953 Усовершенствования абсорбционных холодильных установок.
Я, Эмиль Днреве, гражданин Французской Республики, проживающий по адресу: улица Сен-Дени, 7735,
Монреаль, Канада, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к абсорбционному холодильному аппарату.
В соответствии с настоящим изобретением я предлагаю абсорбционный холодильный аппарат (например, с
электрическим приводом), включающий генератор-абсорбер, средства для конденсации хладагента,
средства, работающие под давлением, для регулирования потока конденсата в резервуар, расширительный
клапан между указанным резервуаром и испарительным змеевиком, а также средства для циркуляции
охлаждающей воды через генератор-абсорбер для отвода тепла абсорбции и поддержания низкого давления
в указанном змеевике.
В качестве примера и для иллюстрации на прилагаемых чертежах показан предпочтительный вариант
осуществления изобретения, в котором:
На рисунке 1 представлена схематическая иллюстрация элементов холодильника в режиме генерации, а на
рисунке 2 — аналогичный вид в режиме испарения.
На этих чертежах, где одинаковые ссылочные обозначения обозначают соответствующие части, цифрой 5
обозначен цилиндрический генератор-поглотитель, имеющий нагревательный элемент 6 в нижней части для
нагрева летучей жидкости, содержащейся в генераторе 5.
Указанная жидкость может содержать, например, 71% аммиака, растворенного в 29% воды или любой другой
подходящей жидкости. Нагревательный элемент соединен с одной стороной источника электрического тока
посредством проводника 7, при этом цепь замыкается через устройства, которые будут описаны позже.
Предполагая, что нагреватель активен, жидкость в генераторе-абсорбере 5 будет испаряться под
воздействием тепла, а образующиеся при этом пары будут выходить через трубопровод 8, ведущий от
верхней части генератора-абсорбера к верхней части конденсатора 9, расположенного в охлаждающей башне
10. Указанная башня предпочтительно включает в себя водяную рубашку 11, сообщающуюся 55 с основным
корпусом башни, для содействия поглощению тепла от горячих паров, циркулирующих в змеевике 9. В башне
можно использовать воду или любую другую подходящую жидкость. 60 Пары, проходящие через катушку 9,
будут достаточно охлаждены, чтобы вызвать конденсацию части этих паров, в результате чего из нижней
части катушки будет выходить относительно концентрированная жидкость, которая будет собираться 65 в
выпрямителе 12. Как показано на чертежах, трубопровод 8, перед подключением к катушке 9, протягивается
на определенную длину через выпрямитель 12, фактически не сообщаясь с ним. Целью данной конструкции
является обеспечение теплообмена между горячими парами трубопровода S и охлажденной жидкостью,
собранной в выпрямителе.
Тепло, рекуперируемое в указанном выпрямителе, вполне достаточно для испарения 75 уже выпрямленной
жидкости, содержащейся в 12.
Образующиеся пары более летучих компонентов соединения 12, таким образом, отводятся через восходящую
трубу 13 в конденсатор 14 с воздушным охлаждением. Этот конденсатор 80 предназначен для конденсации
паров в концентрированную жидкость, которая подается снизу в трубу 15, ведущую к клапану давления 16. 85
Снова обратившись к чертежам, можно увидеть, что нижняя часть выпрямителя 12 соединена посредством
трубы 17 с обратным каналом 18, ведущим к нижней части генератора-абсорбера 5. Такая конструкция 90
позволяет жидкости, остающейся в выпрямителе и лишенной путем испарения более богатых компонентов,
возвращаться в генератор-абсорбер вместе с парами из испарительной змеевика 36, протекающими по
обратному каналу 18.
Поскольку тепло в генераторе-поглотителе испаряет содержащуюся в нем жидкость, очевидно, что в этой
части системы будет существовать определенное давление: 400 это давление создается до заданного
значения, регулируемого клапаном 16, в котором пружина 19 приводит в действие поршень 20,
предназначенный для закрытия конца трубы 15.
Всякий раз, когда давление достаточно велико для того, чтобы 105 c подавить действие пружины, F.
399,9.53 Клапан откроется, и через клапан 16 протечет некоторое количество насыщенной жидкости. В
настоящее время целесообразно отметить, что расширительный клапан 35 соединен с трубой 22 посредством
ответвления 4. Конструкция этого расширительного клапана такова, что он остается закрытым до тех пор,
пока давление в змеевике 36 не упадет до нуля. Это объясняет, почему в описанной мной цепи может
повышаться давление.
Продолжая движение прямо по трубе 22, жидкость подается в подвижный резервуар 23, установленный на
пружине 28 и закрепленный на конце трубы 22, которая доходит до дна. Как показано на рисунке, резервуар
обычно поддерживается в поднятом положении с помощью трубы 22, которая свернута в форме 24 для
обеспечения необходимой гибкости. Резервуар дополнительно снабжен литым выступом 2.5, в нижней части
которого расположен изолированный контакт 26, а в верхней части — резьбовой болт 27. Подвижный
резервуар также приспособлен для взаимодействия с переключающим механизмом, включающим пружину 28,
закрепленную на кронштейне 29. Длина указанной пружины регулируется таким образом, чтобы она
стремилась занять положение за пределами центральной оси. Иными словами: как только пружина будет
отрегулирована за пределами центральной оси, создаваемое ей натяжение будет таким, чтобы переместить
пружину в ее крайнее положение, либо вверх, либо вниз.
Как показано на рисунке 1, пружина переключателя отрегулирована вверх, в результате чего контакт 30,
расположенный на ней, касается контакта 26, расположенного на резервуаре. В этом положении резервуар
пуст или, по сути, таковым является, и предназначен для приема насыщенной жидкости, протекающей по
трубе 22. По мере накопления жидкости в указанном резервуаре ее вес будет увеличиваться до такой
степени, что пружина будет сжата настолько, что щелкнет вниз. Дальнейшее перемещение резервуара вниз
будет предотвращено, когда гайка на болте 27 соприкоснется с зажимом 31 кронштейна 29.
Механизм переключения состоит из изолированного от него контакта 32 и контакта 33, закрепленного на
кронштейне, к которому этот контакт 32 прижимается при нажатии на пружину рычага.
В ответвлении 21, на трубе 22, линия 34 ведет к расширительному клапану 35, соединенному обычным
способом с испарительным змеевиком 36, расположенным в изолированном холодильнике. Расширенная
жидкость возвращается в газообразном состоянии в генератор-абсорбер 5 через обратный канал 18. В
холодильнике установлен регулирующий термостатический выключатель 37, предназначенный для
размыкания и замыкания электрической линии 38, последовательно с которой он подключен.
Устройство дополняется системой охлаждения абсорбера, включающей резервуар для воды 39, радиатор 40
для охлаждения воды в указанном резервуаре и змеевики 41, расположенные внутри абсорбера. Циркуляция
воды в указанных змеевиках регулируется клапаном 42, приводимым в действие электрической сетью 70 4.3,
соединенной, вместе с элементом 6, с одной стороной 7 электрической линии.
В процессе работы, при условии, что элемент 6 активен, в системе будет накапливаться давление до тех пор,
пока не откроется клапан 16 75. Жидкость, проходящая мимо этого клапана, будет под действием силы
тяжести стекать в резервуар 23 до тех пор, пока накопленное в нем количество не станет достаточным для
срабатывания пружинного тумблерного переключателя 28 (рис.).
2)
. Это действие прерывает ток 80, протекающий от 38, через ответвление 45, пружину 28, контакты 30-26,
проводник 4G и элемент (который будет выведен из строя).
Предположим, что температура в точке 37 достаточно высока, чтобы замкнуть термостатический
выключатель. В этом случае электрическая линия 38 будет замкнута через контакты 33-32, проводник 44,
электромагнит 43 и обратно через обратный провод 7. Таким образом, магнит 43 под напряжением
активируется, и клапан 42 откроется.
Циркуляция холодной воды в змеевиках 41 немедленно вызывает падение температуры в
генераторе-абсорбере и, впоследствии, конденсацию паров в нем. Эта конденсация напрямую приводит к
снижению давления в системе, в результате чего клапан 16 закрывается. Поскольку дальнейшее охлаждение
генератора-абсорбера на 100% после закрытия 16 возможно, в канале 18, а также внутри катушки 36 будет
существовать небольшой вакуум. В результате этого вакуума происходит расширение жидкости через
расширительный клапан 105 35, и теперь эта жидкость отводится из резервуара 23 из-за закрытия клапана 16.
Таким образом, система теперь работает аналогично обычным абсорбционным холодильным установкам.
Жидкость из 23 под заданным давлением поступает через расширительный клапан 35 в испаритель,
образующийся пар отводит тепло от змеевика 36, который охлаждается при возвращении в
генератор-абсорбер охлаждающими змеевиками 41, и это тепло излучается в атмосферу радиатором 40.
Это действие будет продолжаться до тех пор, пока не будет израсходована вся жидкость 2.3 (120 мл), после
чего резервуар будет поднят, а магнит 43 обесточен, чтобы остановить циркуляцию воды в 41, или пока
температура в 37 не будет достаточно понижена, чтобы термостат открылся и прервал ток в 43, с тем же
результатом, что и раньше.
В случае, если резервуар опорожняется первым, его движение вверх осуществляется под действием
спирального узла, как указано в пункте 1, при этом охлаждающая вода циркулирует термосифонно, причем
указанная циркуляция контролируется 10 средствами, связанными с указанным резервуаром.
3.
Абсорбционный холодильный аппарат по п. 2, в котором подача электрического тока к генератору-абсорберу и
средства управления циркуляцией охлаждающей воды управляются переключающим механизмом,
приводимым в действие резервуаром, таким образом, что цепь указанного нагревательного элемента и цепь,
управляющая указанной циркуляцией, соответственно размыкаются и размыкаются, когда указанный
резервуар пуст, и размыкаются, и соответственно замыкаются, когда указанный резервуар заполняется
конденсатом.
4.
Абсорбционный холодильный аппарат по п. 3, в котором указанный резервуар взаимодействует с пружиной,
несущей электрические контакты, которые взаимодействуют с контактами, расположенными на резервуаре и
неподвижном элементе, для замыкания и размыкания цепей указанного нагревательного элемента и средства
регулирования циркуляции.
5.
Соседние файлы в папке патенты