close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14769

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 61K 9/22
(2006.01)
КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТЫЙ ЭЛЕМЕНТ
(21) Номер заявки: a 20090890
(22) 2009.06.17
(43) 2011.02.28
(71) Заявитель: Государственное научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(72) Авторы: Савич Вадим Викторович;
Пилиневич Леонид Петрович; Миронов Виктор Александрович; Земченков Вячеслав Дмитриевич (BY)
BY 14769 C1 2011.08.30
BY (11) 14769
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(56) US 5178867 A, 1993.
US 4876093, 1989.
US 4915949, 1990.
US 4892778, 1990.
(57)
1. Капиллярно-пористый элемент, выполненный в виде тела вращения, включающий
пористый вкладыш с порами, заполненными функциональным наполнителем, и непористую оболочку, при этом оболочка, закрывающая боковую поверхность вкладыша, выполнена с отверстиями, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один торец вкладыша
открыто сообщен с внешней средой, при этом оболочка выполнена металлической, толщиной, составляющей от 0,1 до 0,5 мм; пористый вкладыш выполнен из спеченного порошка металла или керамики, или их композиции с пористостью, составляющей от 0,25 до
0,60, и размерами пор от 1 до 50 мкм.
2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что поры заполнены жидким функциональным наполнителем.
3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что поры заполнены гелеобразным функциональным наполнителем.
4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что функциональным наполнителем заполнена, по меньшей мере, половина объема порового пространства вкладыша.
5. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что размер отверстий, выполненных в оболочке, составляет от 2 до 10 средних размеров пор вкладыша.
6. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что вкладыш выполнен из спеченного порошка металла, при этом металлы, из которых выполнены оболочка и вкладыш, имеют разные
электрические потенциалы.
Фиг. 3
BY 14769 C1 2011.08.30
7. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что оболочка установлена на вкладыше неразъемно.
8. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что оболочка, закрывающая торец вкладыша,
имеет или не имеет отверстий.
9. Элемент по п. 8, отличающийся тем, что содержит стержень, установленный во
вкладыше по оси вращения от одного торца вкладыша до другого его торца, соединенный
с вкладышем и оболочкой неразъемно, причем диаметр стержня составляет от 0,1 до 0,3
минимального диаметра вкладыша.
10. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что один торец вкладыша открыто сообщен
с внешней средой, а другой закрыт массивной заглушкой.
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано в производстве: деталей приборов - сенсоров, изделий медицинской и бытовой техники и др.
Известен капиллярно-пористый элемент ювелирного изделия, получаемый методами
порошковой металлургии, поры которого заполнены парфюмерными жидкостями, испарение которых протекает существенно медленнее, чем с открытой поверхности, и может
быть отрегулировано путем подбора параметров поровой структуры элемента, определяющих капиллярное давление, скорость испарения из пор или растворения парфюмерной
жидкости в другой жидкости [1, 2].
Недостатками такой конструкции является слишком быстрое испарение или растворение заполняющей поры жидкости, обусловленное большой свободной поверхностью элемента и большим количеством выходящих на поверхность пор, что потребует частого
пополнения пор жидкостью и ее повышенный расход для обеспечения функционирования
изделия.
В качестве прототипа выбран капиллярно-пористый элемент для доставки лекарственных препаратов и их пролонгированного выделения в организме, выполненный в виде тела
вращения, состоящий из пористого вкладыша, поверхность которого покрыта непористой
оболочкой с отверстиями, в порах вкладыша содержится функциональный наполнитель лекарственное средство, либо сам пористый вкладыш представляет собой растворимое в
биологических жидкостях лекарственное средство, причем отверстия выполнены в торцах
оболочки, которая покрывает всю поверхность элемента [3].
Недостатки прототипа следующие. Одноразовое использование. Ограниченная возможность регулирования скорости растворения и выхода наполнителя площадью отверстий в оболочке, а после растворения оболочки - только физико-химическими свойствами
наполнителя. Низкая механическая прочность, ограничивающая в свою очередь области
применения. Кроме того, прототип позволяет использовать только твердый функциональный наполнитель.
Техническая задача, которую решает предлагаемое изобретение, заключается в расширении функциональных и технических возможностей путем обеспечения многоразового использования и расширения возможностей регулирования скорости растворения и
выхода наполнителя, а также использования различных форм последнего.
Поставленная техническая задача решается тем, что в капиллярно-пористом элементе,
выполненном в виде тела вращения, включающем пористый вкладыш с порами, заполненными функциональным наполнителем, и непористую оболочку, при этом оболочка,
закрывающая боковую поверхность вкладыша, выполнена с отверстиями, по меньшей мере, один торец вкладыша открыто сообщен с внешней средой, при этом оболочка выполнена металлической, толщиной, составляющей от 0,1 до 0,5 мм; пористый вкладыш
выполнен из спеченного порошка металла, керамики либо их композиции с пористостью,
составляющей от 0,25 до 0,60, и размерами пор от 1 до 50 мкм.
Поры элемента могут быть заполнены жидким функциональным наполнителем.
2
BY 14769 C1 2011.08.30
Поры элемента могут быть заполнены гелеобразным функциональным наполнителем.
Функциональным наполнителем может быть заполнена, по меньше мере, половина
объема порового пространства вкладыша.
Размер отверстий, выполненных в оболочке, может составлять от 2 до 10 среднего
размера пор вкладыша.
Вкладыш может быть выполнен из спеченного порошка металла, при этом металлы, из
которых выполнены оболочка и вкладыш, имеют разные электрические потенциалы.
Оболочка может быть установлена на вкладыше неразъемно.
Оболочка закрывающая торец вкладыша, может иметь или не иметь отверстий.
Элемент может содержать стержень, установленный во вкладыше по оси вращения от
одного торца вкладыша до другого его торца, соединенный со вкладышем и оболочкой
неразъемно, причем диаметр стержня составляет от 0,1 до 0,3 минимального диаметра
вкладыша.
Один из торцов вкладыша может быть открыто сообщен с внешней средой, а другой закрыт массивной заглушкой.
Изобретение поясняется чертежами фиг. 1-3. На фиг. 1 изображен продольный разрез
капиллярно-пористого элемента цилиндрической формы. На фиг. 2 - поперечный разрез
через отверстия в оболочке. На фиг. 3 - вариант исполнения капиллярно-пористого элемента с центральным стержнем и соединенной с ним массивной заглушкой, закрывающей
один из торцов вкладыша. Обозначения на фиг 1-3 следующие: 1 - оболочка, 2 - пористый
вкладыш из спеченного порошка, 3 - стержень, 4 - массивная заглушка.
Капиллярно-пористый элемент состоит (фиг. 1, 3) из двух основных элементов - оболочки 1 и пористого вкладыша 2 и представляет собой тело вращения, например цилиндр,
конус, усеченный конус и т.п. В оболочке 1 выполнены сквозные отверстия (фиг. 1, 2). В
порах вкладыша 2 содержится функциональный наполнитель: ароматизатор воздуха; репеллент для отпугивания насекомых; ароматическая приманка для рыб; дезинфектант зараженных жидкостей; реагент для химического разложения токсичных загрязнений в
водных средах и т.п. Вкладыш 2 выполнен из спеченного порошка металла, керамики либо их композиции с пористостью в диапазоне 0,25-0,60 и с размерами пор в диапазоне 150 мкм. Такое исполнение способствует достижению задачи изобретения, так как обеспечивает многократность использования капиллярно-пористого элемента путем пополнения
убыли наполнителя пропиткой инфильтрацией или под давлением жидким или гелеобразным наполнителем, либо осаждением из газопылевого твердым мелкодисперсным наполнителем. Кроме того, пористый спеченный вкладыш из данной группы материалов имеет
достаточную механическую прочность, термостойкость, стойкость (в случае соответствующего исполнения) в агрессивных средах. Выбранные диапазоны пористости и размеров
пор обеспечивают, с одной стороны, достаточный объем для размещения функционального наполнителя, а, с другой стороны, - невысокую скорость его испарения на воздухе (либо растворения в водной среде) для оптимального использования наполнителя технически
максимально возможное время и с медленным падением концентрации активного компонента наполнителя в объеме вокруг капиллярно-пористого элемента. Оболочка 1 выполнена металлической, закрывает боковую поверхность вкладыша 2, ее толщина составляет
0,1-0,5 мм, а не менее чем один из торцов вкладыша - открыто сообщается с внешней средой. Такое исполнение также способствует достижению задачи изобретения, так как тоже
обеспечивает достаточную механическую прочность, термостойкость, стойкость (в случае
соответствующего исполнения) в агрессивных средах, а, кроме того, перекрытием части
поверхности пористого вкладыша решается задача уменьшения скорости испарения (либо
растворения) из пор вкладыша наполнителя и его оптимального использования. Металлическая оболочка 1, металлический, керамический или композиционный спеченный пористый
вкладыш 2 обладают достаточно высокой тепло- и электропроводностью, что позволяет
регулировать скорость выделения из пор наполнителя путем термического, электромагнитного или иного физического воздействия на капиллярно-пористый элемент.
3
BY 14769 C1 2011.08.30
Функциональный наполнитель в порах вкладыша 2 капиллярно-пористого элемента
может быть жидкий или гелеобразный, что, с одной стороны, расширяет технические возможности заявленного изобретения, а, с другой стороны, обеспечивает многократность
использования капиллярно-пористого элемента. Кроме того, регулируя физико-химические свойства таких наполнителей (в первую очередь - вязкость), можно дополнительно
замедлять (или ускорять) скорость его выделения из пор.
Функциональный наполнитель может заполнять не менее половины объема перового
пространства вкладыша 2 капиллярно-пористого элемента. Меньшее количество наполнителя, во-первых, достаточно быстро может быть израсходовано, а, во-вторых, скорость
выделения наполнителя из пор может быть неоправданно высокой с момента начала работы капиллярно-пористого элемента.
Размеры отверстий в оболочке 1 капиллярно-пористого элемента могут составлять 210 средних размеров пор вкладыша 2. Такое исполнение позволяет выровнять скорость
выделения наполнителя из пор открытой части вкладыша 2 и с части его поверхности, закрытой оболочкой 1.
Металлы оболочки 1 и вкладыша 2 капиллярно-пористого элемента могут быть выполнены с разным электрическим потенциалом. Это позволяет в водной или влажной воздушной среде обеспечить выделение естественных слабых гальванических токов в объеме
вкладыша, что будет стимулировать выделение наполнителя из пор, особенно при его минимальном количестве, то есть наиболее полное и эффективное использование наполнителя.
Оболочка 1 и пористый вкладыш 2 капиллярно-пористого элемента могут быть выполнены неразъемно. Такое исполнение дополнительно повышает механическую прочность капиллярно-пористого элемента и расширяет тем самым области его применения.
Оболочка 1, закрывающая один из торцов пористого вкладыша 2, может не иметь отверстий (фиг. 3), что позволяет направить поток выделяемого наполнителя преимущественно в одном направлении и расширить тем самым функциональные и технические
возможности капиллярно-пористого элемента.
Вкладыш 2 по оси вращения может быть выполнен со стержнем 3, проходящим от одного торца к другому, неразъемно соединенным с вкладышем и оболочкой, причем диаметр стержня находится в пределах 0,1-0,3 минимального диаметра вкладыша (фиг. 3).
Такое исполнение дополнительно повышает прочность капиллярно-пористого элемента и
расширяет области его применения. Пределы соотношений обеспечивают, с одной стороны, достаточное повышение прочности за счет армирования вкладыша, а, с другой стороны, достаточный объем пор вкладыша 2 для размещения наполнителя.
Оболочка 1 с одного из торцов вкладыша 2 капиллярно-пористого элемента может
быть выполнена в виде массивной заглушки 4 (фиг. 3), что дополнительно повышает
прочность капиллярно-пористого элемента в этом направлении, позволяет соединить гибкой или иной связью его с другим капиллярно-пористым элементом, с другой конструкцией и т.п., что дополнительно расширяет функциональные и технические возможности
заявленного устройства.
Предложенный капиллярно-пористый элемент используют следующим образом.
Ароматизатор воздуха. Элемент выполнен в виде трубчатой металлической оболочки
из коррозионно-стойкой стали, в которой размещен вкладыш из спеченного порошка
бронзы с размером частиц 100-200 мкм, пористостью 0,30-0,40. Ориентировочные геометрические размеры - наружный диаметр 10, длина 30 мм. В качестве наполнителя использован жидкий концентрат ароматического вещества - дезодорант, туалетная вода и т.п.
Рыбацкое грузило ароматическое. Элемент выполнен трубчатой формы. Оболочка выполнена из медного сплава. В оболочке размещен вкладыш из порошка WC-Co с ароматическим заполнителем. По оси элемента проходит стержень из медного сплава, соединенный
с заглушкой. При растворении наполнителя в воде происходит образование запаха, при4
BY 14769 C1 2011.08.30
влекающего рыбу. В качестве ароматического наполнителя можно использовать, например,
гелеобразное средство Double Fisch, компании Cormoran, или POP-URS фирмы Booster,
кукурузное или подсолнечное масла и т.п.
Отпугиватель насекомых. Выполнен в виде трубчатой металлической оболочки из
коррозионно-стойкой стали, в которой размещен вкладыш из спеченного порошка бронзы,
заполненный репеллентом, например эфирным маслом, диметилфталатом и др. Может
быть размещен дополнительно вблизи источника тепла - осветительной лампы, бытового
прибора и т.п. для повышения эффекта и более полного использования наполнителя.
Сенсор загрязнения воды. Элемент выполнен сферической или цилиндрической формы. Оболочка - из коррозионно-стойкой стали, вкладыш из спеченного порошка меди.
Поры вкладыша заполнены наполнителем, реагирующим на наличие в воде определенного типа загрязнений выше предельно допустимой концентрации (нефтепродуктов, минеральных веществ, ядохимикатов и т.п.) в результате химической реакции взаимодействия
с ними бурным выделением газов с сильным запахом, визуально заметным изменением
цвета в воде, окружающей капиллярно-пористый элемент. Возможна также фиксация изменения разности потенциалов между оболочкой и вкладышем в результате такой химической реакции известными стандартными регистрирующими устройствами, например
потенциометрами, микровольтметрами и т.п.
Применение разработанной конструкции позволяет расширить функциональные и
технические возможности путем обеспечения его многоразового использования, расширения возможностей регулирования скорости растворения и выхода наполнителя, а также
использования различных форм последнего. Кроме того, разработанная конструкция обладает повышенной механической прочностью, другими физическими свойствами, позволяющими регулировать скорость выделения из пор наполнителя путем термического,
электромагнитного или иного физического воздействия на капиллярно-пористый элемент.
Источники информации:
1. Витязь П. А., Капцевич В.М., Шелег В.К. Пористые порошковые материалы и изделия из них. - Мн.: Вышэйшая школа, 1987. - 164 с.
2. Пат. РФ 2233604, МПК A 44C 27/100, 10.08.2004.
3. Пат. США 5178867, МПК A 61K 9/22, 1991 (прототип).
Фиг. 1
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
97 Кб
Теги
by14769, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа