158475. lajstromszámú szabadalom • Termoelektromos elemmel hűtött csapda olajdiffúziós szivattyúkhoz
3 158475 4 is szigeteltek. Ezek a megoldások — a Peltier elemek ismert effektusa következtében — az ellentmondó követelményeket kedvezőbben elégíthetik ki, ugyanakkor hely- és költségmegtakarítást tesznek lehetővé. Azonban továbbra is megmaradt a csapdatest falán átvezetendő csőkígyórendszer, váfcuumtömör árarnbevezetők, több részes csapdatest, melyek elasztomerekkel egymástól elektromosan is szigeteltek kell, hogy legyenek, s valamennyi ismert ilyen megoldásnak közös hiányossága, hogy a visszaáramló olajgőz mennyiségének előírt mértékű korlátozása csak az előírtnál magasabb — mintegy 50—55%-os vagy még nagyobb mértékű — fojtással érhető el. A találmány alapja az a felismerés, hogy az eddig ismertté vált Peltier-elemes csapdákkal azért nem sikerült kedvezőbb eredményt elérni, mert a Peltier-elemek a vákuumtéren belül voltak elhelyezve. Ezek a rendszerek termodinamikailag is kifogásolhatók, mert a belső térben elhelyezett Peltier-elemek melegoldalának 96—97i0 /o-os hatásfokú fűtése esetén is a lesugárzott (parazita) hőmennyiség, kétszerese az egyébként elszivattyúzandó hőterhelésnek. Itt jegyezzük meg, hogy az említett 96—97'%-os hatásfokú hűtés technikailag nem valósítható meg, de még ilyen feltételezett hatásfokú hűtés esetén is figyelembevéve a Peltier-elem jelleggörbéjét a AT max. a hideg és meleg oldat között kb. 35%-al csökken, ha a Peltier-elemek a vákuumtéren belül helyezkednek el. Ez a számok tükrében azt jelenti, hogy egy egyébként —30 DC ernyőhőmérséklet helyett csak —17 °C biztosítható. Ez a hőmérséklet a gázkondenzálást már bizonytalanná teszi, vagy más geometriájú ernyőrendszer kialakítása szükséges, ahol a fojtás értéke meghaladja az 55%-ot. A hőtani viszonyokra jellemző, hogy példakénti geometriánál a —30 °C körüli hőmérséklet eléréséhez a Feltier-elembe mintegy 40—50 W teljesítményt szükséges bevinni. Az abszorbeálandó hőteljesítmény 3 W-ot tesz ki, így a vákuumtérből — hűtővíz, vagy hűtőbordákhoz való hőközlés révén — Peltier-elemenként kb. 53 W-nak megfelelő hőmennyiséget kell kivezetni. Általában legalább 3 elem kerül beépítésre, így összesen mintegy 160 W-nak megfelelő hőelvonó teljesítmény hárul a csőkígyós, vagy hűtőbordás szekunder hűtőrendszerre. Bármilyen jó legyen pl. a vízhűtés konkrét kivitele a hőkicseréléshez szükséges hőmérsékletlépcsőhöz tartozó hősugárzásos hőleadás kérdésessé teheti a hűtés sikerét. A hőelem termikus abszorbeáló képessége —30 C°-on kib. 1 W és így már kismértékű hőenergia lesugárzás is akadályozza a hűtő hatást. E felismerés alapján elvetjük az eddig kialakult felfogást, hogy a termoelektromos elem alkossa a vákuumtérben elrendezeti primer hűtőrendszert. Ezzel ellentétben a talál mány szerinti csapdánál az eddig egves kivite leknél szekunder hűtőrendszerként alkalmazót1 " fémes — passzív —(hőelvonást alkalmazzuk primer rendszerként és az aktív — teljesítményt disszipáló — termoelektromos hűtőelemet a vákuurntéren kívül rendezzük el, így a hőmennyiséget ugyan valamivel kisebb hatásfokkal tudjuk fémesen kivezetni, de ezt többszörösen kompenzálja a parazita sugárzó hőteljesítmény kizárása az ernyőrendszer környezetéből. A csapdatesttel határolt vákuumtérnek a diffúziós szivattyú felé eső részében elrendezett -árnyékoló sapkával megakadályozhatjuk, hogy a csapda alatt levő diffúziós szivattyú kb. 200 °C hőmérsékletű olajtükre közvetlenül sugározzon hőt az ernyőrendszerre. A találmány szerinti csapdaszerkezet további részleteit és előnyös tulajdonságait példaképpeni kivitel kapcsán ismertetjük. A találmány szerinti példaképpeni szerkezet metszeti képe és a szerkezet rajztechnikailag megfelelő oldalnézete az 1. ábrán látható. 10 ! ^ 20 25 3Ü 35 40 45 £0 55 60 A fentiekben ismertetett találmányi gondola-10 ton alapuló új csapdaszerkezet is rendelkezik a vákuumteret körülvevő üreges csapdatesttel, s azon belül elrendezett fémes lecsapató ernyőrendszerrel, valamint az ernyőrendszerrel termikusan csatolt — termo elektromos elemeiké) t is 15 magábanfoglalé hűtőrendszerrel Az új csapdaszerkezetet az jellemzni, hogy a termoelektromos eiem(ek) a csapdatesten kívül, annak környezetében elrendezett(ek) oly módon, hogy a termoelektromos eleim(ek) termikusan olyan — fémből 20 készült — hőközlő rúddal csatoltak, mely a csapdatestben kialakított — vákuumtömör és rossz hővezetésű — fémes átvezetésen a vákuumtérbe benyúlik és abban termikusan közvetlenül csatolt az ernyőrendszer legalább egy elemével. 25 További kedvező tulajdonságokat eredményez a fentiek szerinti új csapdaszerkezet olyan kivitele, melynél az ernyőrendszer koaxiális forgástestek fémből készült palástjai alkotják, mely 3ü forgásitesték közös tengelye a csapdatest hossztengelye és a forgás testeik mindegyikét két-két — alapfelületeik mentén a hossztengelyre merőleges síkban egymáshoz illesztett — csonkakúp aOkotja, mely csonlkakúpoik fedőfelületei á for-35 gásfesték mindkét oldalán egy-egy közös sákfoa esnek. A legnagyobb átmérőjű palást a többi palástihoz képest nagyobb keresztmetszetű szelvényt ajkot és ez a palást a hőközlő rúdhoz van — fémes érintkezéssel — erősítve, pl. forrasztás, vagy csavaros szorító kötés útján. 4ü Tovább javítható a csapdaszerkezet működése, ha az ernyőrendszer belsejében átvezető rúd elrendezett, melynek tengelye az ernyőrendszer hossztengelyére merőleges, és a csonkakúpok alapjainak síkjában van. Míg ugyanis az említett 45 nagyobb keresztmetszetű szelvénnyel kialakított külső palást rész az ernj/őrendszer legnagyobb átmérője mentén biztosítja a hőmérsékleti gradiens nélküli viszonyokat, addig az átvezető rúd az ernyőrendszer kisebb átmérőjű tagjai környező zetében tölt be hasonló szerepet. 2
