книги / Изобретеника наука об изобретениях, изучающая принципы и закономерности образования, строения, воплощения и функционирования признаков изобретения в объектах техники

Не сплошная проницаемая структура материала лопастей винта = многослойной проницаемой для влаги и воздуха по- ристой структуре материала лопастей винта.

Следовательно, эффективная работа сепаратора = много-

слойной проницаемой для влаги и воздуха пористой структуре материала лопастей винта.

Это есть основная функциональная причина инициирующая обеспечение неограниченности технических возможностей такого винта сепаратора и искомая теоретическая сущность технического решения потенциального изобретения.

Авторами данной сущности технического решения предложено

выполнить винт сепаратора из сеточного материала, например, в виде набора металлических сеток. Предложенное техническое решение наиболее полно соответствует модели (схеме) простора или свободы техническим возможностям сепаратора обеспечивающее эффективное осушение воздушного потока. Это техническое решение, имеющее указанные признаки достаточные для достижения требуемого технического результата, признано изобретением а. с. 1725028 с выдачей авторам авторских свидетельств.

Конструкторское и технологическое воплощение теоретическогопринципафизическихсвойствматериалавинтанаавиационном предприятии осуществлялось следующим образом. Данную характеристику физических свойств материала винта приняли в качестве основы для воплощения технического решения. Конструирование заключалось в подборе производимых промышленностью подходящих стандартных материалов, обеспечивающих проницаемость воздушных потоков с заданным рабочим давлением, влажностьюискоростнымнапором.наиболееподходящимматериалом являлась мелкоячеистая (0,1—0,2 мм2) металлическая нержавеющая сетка, выпускаемая промышленностью. набор из нескольких металлических сеток обеспечивал многослойную и проницаемую для воздуха и влаги структуру материала. Применение мелкоячеистой металлической сетки позволило упаковать процессы фильтрации, коагуляции и перемещения влаги во внутреннюю структуру набора сеток, где наиболее эффективно действуют молекулярные силы. Капли влаги осаждались на проволочных нитях сеточного материала и двигались от перекрестия к перекрестию, оставляя пространство ячеек открытыми для прохода элементарных струек воздуха.Кривизна и конфигурациялопастей винта рассчитывалась

220

из необходимой степени наполненности ячеек материала влагой, позволяющей получить центробежную силу вращения воздушного потока величиной достаточной для отбрасывания укрупнённых капель влаги. необходимая крупнодисперсная влага образовывалась во внутренних слоях многослойной ячеистой структуры материала лопастей винта без воздействия на неё воздушного потока. Упаковка слоев материала винта выполнялась плотнее к задней кромке лопастей, чем обеспечивалось движение пленочной влаги к задней кромке и её концентрация в виде крупных капель, которые без потерь вовлекались в закрученный поток воздуха. Технологическая проработка конструкторских требований заключалась разработке экономичных способов получения установленных физических свойств и внешнего вида винта.Предложенный конструкторами материал легко режется, гнётся и сваривается контактной сваркой. Поэтому технологически изготовление винта из сеточного материала не представляло больших трудностей по сравнению, например, с литьем под давлением. Все необходимые изменения

вустройстве, процессе, материале вносились в соответствующую техническую документацию. Полученный проект образца винта являлся техническим заданием или техническим аналогом воплощения установленной системы физических свойств винта в данном объекте. Конструктивно устройство винта обеспечивало его стыковку с оставшимися без изменений физическими параметрам и конструктивными элементами сепаратора, тем самым обеспечивалось сложение изменённой и неизменённой частей сепаратора

вединое целое. Преемственность обеспечила эксплуатационную пригодность изобретения, его промышленную применимость. Совокупность необходимых и достаточных конструкторских и технологических изменений в устройстве, процессе, материале образовала конструктивную и технологическую схему разрабатываемого объекта изобретения. Синтезированная конструктивно и технологическиданнаясхемаустройствасепаратораявляетсятехническим воплощением модели простора (свободы) технических возможностей сепаратора в получении требуемой пользы с требуемым техническим результатом: эффективным осушением воздушного потока. Осуществлённые изменения представляют собой техническое овеществление интеллектуальной и материальной ценностей

вустройстве сепаратора влаги. Как только новый технический объект конструктивно и технологически был создан, его качественные

221

изменения перешли в сущность потенциального изобретения

истали его существенными и отличительными признаками. Используя признаки потенциального изобретения, проводился необходимый патентный поиск и проверка наличия у него новизны.То, что прототип защищён авторским свидетельством, упростило эту работу и позволило установить у данного потенциального изобретения наличие новизны. Изменения, осуществлённые в рассматриваемом объекте изобретения, составили объём прав авторов потенциального изобретения. Оставшаяся без изменений часть конструкции сепаратора составила долю преемственности переходящую от прототипа к потенциальному изобретению. наличие новизны у потенциального изобретения позволило принять решение

иприступить к работе по признанию разработанного устройства сепаратора изобретением. Изобретение является высшей ценностью технической цивилизации и его признание необходимо для закрепления авторского права на изобретение. Такая работа начинаетсяс оформлениязаявкив Патентноеведомствов соответствии

сПравилами составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение. Для данного устройства сепаратора составлялось описание изобретения с полнотой достаточной для его осуществления. Структура описания соответствовала требованиям к заявке на изобретение: название, индекс МПК, область техники, к которой относится изобретение; уровень техники, сущность изобретения, перечень фигур чертежей, сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения; формула изобретения. К описанию прилагались графические материалы, поясняющие сущность изобретения, и формула изобретения, определяющая объём правовой охраны.

Примечание. В промышленности материалы заявки вместе с расчетами используются для оформления технического задания (ТЗ) на эскизную и опытно-конструкторскую разработку моделей, образцов нового изделия, нового потребительского продукта. Составляются и проводятся программы экспериментальных исследований

ииспытаний с целью отработки конструкции и создания на их основе полноценного потребительского продукта пригодного к серийному производству и к эксплуатации в условиях необходимых Потребителю. Заключаются договора с Заказчиком и Производителем на изготовление нового продукта в требуемом объеме для поставок Потребителю. Результаты эксплуатации продукта у Потребителя

222

и итоги периодических испытаний у Производителя могут стать исходной базой для последующего качественного изменения данного объекта изобретения.

В качестве учебного примера составления описания изобретения ниже приведена картинка с описания изобретения на «Влагоотде-

литель» а. с. 1725028 МПК F24F3/14.

Фиг.1

223

Фиг.2

Кратко изложим принцип работы сепаратора (влагоотделителя). Влажный воздух,поступая на лопасти сеточного винта 6,за счет эффекта проницаемости через сеточную структуру, дробится на две части: поток I проходит через открытые ячейки набора сеток винта 6, поток II, отразившись от препятствий в виде перекрестий проволочных нитей, закручивается на его лопастях. Аэрозоль влаги при прохождении потока I ячеек сеток задерживается, осаждаясь на проволочных нитях, и по мере накопления влаги создает дополнительное гидравлическое сопротивление движению воздуха через структуру набора сеток. В результате этого увеличивается объем потока II, который закручивается на лопастях винта 6, что способствует росту центробежных сил. Поток II, отразившись от криволинейной поверхности лопастей, оставляет капельную

225

влагу инерционного размера на поверхностях винта 6. Капельная влага, осаждаясь на поверхности лопастей, проникает в структуру сеточного материала и попадает в поле действия молекулярных сил адгезии и капиллярности,которые удерживаютвлагу в ячейках сеток. Пространство между поверхностями лопастей освобождается от препятствий в виде капельной влаги и гидравлическое сопротивление потоку воздуха уменьшается, ускоряя его движение. накопленная сеточной структурой жидкая влага под действием капиллярных сил перемещается к точкам перекрещивания проволочных нитей и в места наибольшей плотности упаковки сеток. наибольшая плотностьупаковки сеток выполнена у задних кромок лопастей винта 6. на задних кромках лопастей образуются крупные капли влаги,практически одинакового размера.По мере роста капель силы тяжести отрывают их от кромок и укрупненные таким образом капли влаги вовлекаются вновь в ускоренный поток воздуха, поступающий из пространства между лопастями винта 6. Такая влага эффективней отбрасывается к сепарационному каналу 3 и затем направляется в собирающую камеру 4. Освобожденные от влаги ячейки сеток винта 6 вновь приобретают свойство проницаемости и способность пропускать воздушный поток. гидравлическое сопротивление сеточной структуры винта 6 минимально. Благодаря этому возрастает объем воздуха, который проходит через весь набор сеточной структуры лопастей,где вновь приводятся в действие процессы фильтрации, осаждения, перемещения и коагуляции (укрупнения) капельной влаги последовательно и непрерывно в зависимости от наличия водного аэрозоля в воздушном потоке. При поступлении на винт 6 сухого воздуха одна часть потока проходит через ячейки сеток, другая — закручивается на его лопастях. В пространстве между лопастями оба потока смешиваются в один общий поток, компенсируя завихрения, и наикратчайшим путем поступают в полость выходного патрубка 2 и далее направляются в отсеки ЛА. Данными процессами и средством производства требуемой пользы обеспечивалась эффективная работа сепаратора.

Формула изобретения.

Сепаратор влаги по А.С. 792024, отличающийся тем, что винт выполнен из сеточного материала, например, в виде набора металлических сеток.

226

Работа по признанию потенциального изобретения изобретением осуществляется следующим образом.

Материалы заявки направляются в Патентное ведомство. С момента поступления материалов заявки в Патентное ведомство потенциальное изобретение становится заявленным изобретением. Заявленноеизобретение,поступиввПатентноеведомство,получает приоритет и может быть опубликовано в официальном бюллетене. Работа с экспертизой Патентного ведомства по заявке осуществляется в соответствии с патентным законодательством вплоть до получения патента или отказа в выдаче патента. Решение экспертизы о выдаче патента является формальным признанием заявленного изобретения изобретением.

некоторые полезные советы для работы по переписке с экспертизой.

Составить и подать заявку в Патентное ведомство это только начало работы по признанию её изобретением. Предстоит ещё переписка с экспертизой. Это страшит многих новичков — заявителей. Конечно, переписку можно поручить патентным поверенным, если у Вас есть на это финансовые возможности.но,как правило,изобретающий с недоверием относится к помощнику и хотел бы сам вести своёдело.Вести переписку с экспертизойтрудно,но возможно,если соблюдать некоторые правила:

•Оставить раздражённость и быть доброжелательным к экс- пертизе, она Вам не враг.

•Не следует торопиться с ответом, сначала сбросьте налёт раздражительности, если запрос экспертизы Вам не нра- вится.

•Спокойно проанализируйте решение экспертизы, даже если оно положительное, при этом будьте критичными к себе

ик своему заявленному решению.

•Постарайтесь войти в положение эксперта, он тоже чело- век. Нужно понять его и определить причину разногласий, если они есть.

•ЕслиВынеправы,тообязательнопризнайтесвоюнеправоту.

•При всех случаях будьте достаточно корректны, тверды

ипоследовательны, особенно при получении положительного решения.

•Необходимо выразить своё согласие или несогласие на пред- ложенную редакцию формулы изобретения.

227

•Её редакция должна точно укладываться в пределы изобре- тённого Вами.

•Основным инструментом Вашего успеха при переписке долж- на быть доказательность Ваших утверждений.

•Доказательность должна быть чёткой и аргументирован- ной, достаточно лаконичной, чтобы не терялась сущность самого доказательства.

•Неукоснительно соблюдайте сроки предоставления экспер- тизе дополнительных сведений, пояснений, доказательств.

•При получении охранных документов, внимательно их про- верьте на соответствие с согласованным решением.

•При несоответствии предложите Патентному ведомству их исправить.

(Из учебных материалов Азербайджанского Общественного Института Изобретательского Творчества, автор правил Б.А. Барков)

Рассмотрим ещё один пример,довольно сложныйдля изложения, взятый из области теплообменных устройств на летательных аппаратах.

Устройством теплообмена является теплообменник, применяемый в жидкостных системах силовых установок летательных аппаратов (ЛА).Такиетеплообменники содержаттрубную и межтрубную полости, в которых циркулируют рабочие среды обменивающие друг с другом теплом. Это полости, где совершаются основные процессы теплообмена между рабочими средами. Среди них есть полости, которые нуждаются в защите от нештатных режимов работы, которые приводят к разрушению важнейших элементов устройства. Для защитытаких полостей от опасных скачков давления сред предусматриваются обходные трубопроводы и специальные коллекторы, на входе в которые устанавливаются перепускные устройства клапанного типа. Обходная магистраль, называемая байпасом, применяется во многих устройствах, где необходимо периодический отвод части потока рабочей среды в обход из начальной магистрали в конечную, предохраняя тем самым центральную часть устройства от повреждений. на входе в байпас обычно устанавливается клапанное перепускное устройство, реагирующее на опасный скачок давления рабочей среды. К устройствам, где требуется защита однойизрабочихполостей,относитсякожухотрубныйтеплообменник а. с. 681315. Рисунок теплообменника.

228

Данный теплообменник содержит одну трубную полость и две разделённые межтрубные полости, предназначенные для циркуляции двух сред с различными давлениями. Внутренняя межтрубная полость защищена перепускным клапаном, размещённым внутри центрального коллектора. нештатный режим возникает при запуске силовых установок ЛА на так называемых «холодных» режимах, особенно в условиях низких температур окружающего воздуха. необходимость в защите пространства указанной полости обусловлена процессами в жидкостных системах, где возникали опасные скачки давления, разрушающие элементы конструкции теплообменника. Процесс нештатной работы представлялся следующим образом. При запуске силовых установок полость входного штуцера теплообменника открыта в полость межтрубного пространства и закрыта перепускным клапаном от обходной магистрали. Предельно быстрый и значительный скачок давления на «холодных режимах» обусловлен поступлением в полость входного штуцера рабочей среды с низкой температурой, а также тем, что в межтрубном пространстве низкая начальная скорость течения (подвижность) рабочей среды, которая приводит к возрастанию гидравлического сопротивления потоку. Возникшее гидравлическое запирание потока рабочей среды в полости входного штуцера, сообщённого с полостью межтрубного пространства, опасно разрушительным воздействием на элементы внутреннего набора теплообменника. И здесь

229