197625. lajstromszámú szabadalom • Táska áramló közegek közötti hőcserén alapuló termodinamikai folyamatot megvalósító táskás hőtechnikai berendezésekhez
197625 A találmány tárgya áramló közegek közötti hőcserén alapuló termodinamikai folyamatot megvalósító táskás hőtechnikai berendezésekhez való táska. Ismeretesek olyan hőtechnikai berendezések, nevezetesen bepárlók és szorpciós hűtőgépek, amelyek táskákból vannak összeállítva. Ilyen berendezéseket ismertet például a 179 157 számú magyar szabadalmi leírás. A táskák egymástól közzel elválasztott két határoló lemezből állnak, amelyek egyrészt hőátadó felületeket alkotnak, másrészt közeget vezptő járatokat fognak közre. Alkalmazásuk előrrye, hogy valamely kívánt teljesítmény a táskák számának változtatásával szabatosan beállítható, tehát különböző teljesítményű hőtechnikai berendezések azonos elemekből építhetők össze, ezek pedig mindössze néhány gyártástechnológiai műveletet igénylő sorozatgyártásban például automatizált robotokkal készíthetők el. Az egymás mellé helyezett táskák járataiban áramló közegek a hőátadó felületeken keresztül egymásra hatva váltják ki a kívánt hőtechnikai folyamatot, például bepárlást vagy hűtő körfolyamatot. A közegeket általában a táskákon kívül elhelyezett szivattyúk keringtetik. Ahol azonban a közeg áramlását hermetikusan lezárt és esetleg bonthatatlan táskán belül kell biztosítani, például hűtőgépekben, az ismert berendezésekben ezt is hőhatással érik el, amenynyiben a hermetikusan lezárt táskában termoszifonokat alkalmaznak, amelyeket a hermetikusan lezárt táskával szomszédos táskában elhelyezett hőforrás gerjeszt. Az ismert táskás hőtechnikai berendezések tehát kizárólag hőcsere útján működnek, áramló közegeik nyomásváltozása a közegek kölcsönhatásában nem érvényesül. Ezért kívánatosnak mondható olyan megoldás kidolgozása, amely nemcsak a közegek közötti hőcserét, hanem nyomásváltozásuk kölcsönös érvényesülését is lehetővé teszi, mert ezzel további hőtechnikai feladatok táskás megoldása válik lehetségessé, vagyis bővül a megoldható feladatok köre. Találmányunkkal célunk ennek az igénynek kielégítése. A találmánnyal megoldandó feladatot oly táskák létesítésében jelölhetjük meg, amelyek nemcsak a hőtechnikai folyamatban résztvevő közegek hőhatását, hanem nyomásváltozását is érvényesítik. A találmány alapja az a fölismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható, ha a táskák határoló lemezeit nemcsak hőátadásra, hanem nyomás közvetítésére is alkalmassá tesszük. Ezt pedig elérhetjük, ha a határoló lemezek egyikében vagy mindegyikében egy vagy több membránt alakítunk ki. A határoló lemezben kialakított membránok ugyanis nyomásérzékenyek és ezért a szomszédos táskákban föllépő nyomáskülönbségek hatására kitérnek, tehát nemcsak hőátadó felü-1 2 létként érvényesülnek, hanem nyomást is közvetítenek. Az egyik táskában uralkodó nagyobb nyomás így átvihető a szomszédos táska járataiban áramló kisebb nyomású közegre, amelyet ezzel kényszeráramlásba hozhatunk. Sőt, a membrán lehetőséget nyújt a járatok áramlási ellenállásának szabályozására is. Fentiek értelmében tehát a találmány olyan önmagukban ismert táskákból indul ki, amelyeknek egymástól közzel elválasztott és hőátadó felületet alkotó határoló lemezei, valamint ezekkel közrefogott, közeget vezető járatai vannak. A találmány maga abban van, hogy a határoló lemezek legalább egyikében járathatároló legalább egy membrán van kialakítva. A membránt működtethetjük azzal a hőhordozó közeggel, amely a hőtechnikai folyamathoz, például elpárologtatáshoz szükséges hőt vezeti be, vagy az elpárologtatás során keletkezett gőzök kondenzálásához szükséges hőelvonást biztosítja. Ilyenkor a-membrán hőátadó felülettel határolt járatba van iktatva. Az ilyen megoldás előnye, hogy a membránon keresztül a hőhordozó közeg hőhatása is érvényesül, ami adott esetben kedvezően befolyásolja a hőtechnikaí folyamat hatásfokát. De működtethetjük a membránt kizárólag ehhez alkalmazott áramló közeggel, nevezetesen folyadékkal vagy gázzal. Evégből a táskának a membránhoz ilyen működtető közeget vezető járata van. A megoldás előnye, hogy a membránra ható nyomást szabatosan beállíthatjuk, aminek különösen akkor van je!entősége, amikor a membránt az áramlási ellenállás pontos szabályozására használjuk. Sőt, elektromágnesesen működtetett membránt is alkalmazhatunk, aminek előnye, hogy a membránmozgás amplitúdóját és frekvenciáját tág határok közö.tt szabatosan változtathatjuk és a membránt mintegy kényszermozgásba hozhatjuk. Ennek a megoldásnak akkor van különös jelentősége,amikor a membrán hőátadó szerepe háttérbe szorul és keringtető szerepe lép előtérbe. Több membrán esetén ezek a működtetési módok vegyesen is alkalmazhatók. Például két membrán esetén az egyiket működtető közeggel, a másikat a hőhordozó közeggel vagy elektromágnesesen mozgathatjuk. A fentiekből látható, hogy a membrán különféle szerepeket tölthet be. Szükség lehet például arra, hogy a hőtechnikai folyamatban résztvevő közeg, például hűtőkörfolyamat munkakőzegének áramlási ellenállását meghatározott értékre állítsuk be. Ilyenkor a kérdéses közeget vezető járatba szabályozó szelepet iktatunk, amelynek működtető szerve a membrán. Ha viszont kényszeráramlás a célunk, olyan táskát alakíthatunk ki, amelynek a kérdéses közeget vezető járatába a membrán 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
