202642. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hőcsere közbeni egyidejű szűrésre
3 HU 202642 B 4 Célszerűnek bizonyult a találmány szerinti szűrő és hőcserélő olyan kiviteli alakja, amelynél a hőcsere lamináris áramlásra alapul, és az elérhető hőátszármaztatási hatásfok háromszor-négyszer nagyobb, mint a technika jelenlegi állása szerint eddig alkalmazott turbulens áramláson alapuló hőcserélőké. Ez a kiemelkedő hatásfok egyidejűleg olyan tulajdonságokkal párosul, hogy a hőcserélő ellenáll nyomás, vibráció, korrózió stb. káros hatásainak. A turbulens áramlású hőcserélőktől eltérően a fenti elveknek megfelelően készített berendezés nem igényel megnövelt nyomásesést a hőcserehatás növelése céljától. Ezen kiviteli alak szerinti berendezés különösen előnyös olyan esetekben, ha mindkét közeg hőátadási tulajdonságai rosszak, vagy kis térfogatáram esetében magas hőátszármaztatást akarunk elérni, például ha lehető legkisebb mennysiégű vízzel olajat akarunk hűteni stacionér hidraulikus rendszerben. A találmány szerinti berendezés előnyösen megválasztott kiviteli alakja szerint a kombinált olaj szűrő és hűtő, melyet például gépjárművekhez használnak egyetlen darabból áll, mérete csupán kismértékben nagyobb a hasonló célra készült hagyományos olajszűrőkénél, és előállítási költsége csupán kétszer-háromszor magasabb a hagyományos szűrőkénél. Szűrési teljesítménye azonos a külön készített szűrőkével, ugyanakkor hűtőhatása biztosítja a mai korszerű gépjárművek olajhűtési igényét A hasonló célra készített hőcserélők költsége sokszorosa az olajszűrőkének. Mindamellett a találmány szerinti berendezés helyigénye csupán akkora, mint a hagyományos szűrőké egyedül. Egy további előnyös kiviteli alak szerint csak a szűrendő közeg áramlik a hivatkozott hőcsere elveknek megfelelően laminárisán, nevezetesen az, amelyik az elválasztó falon belül van, míg a második közegre a turbulencia jellemző. Ennek a kiviteli alaknak akkor van jelentősége, ha a második közeg szennyezett, hőátadási tulajdonságai kedvezők, és térfogatszáma nagy. Alkalmazási példa ezen kiviteli alakra gépjárművek motorolajának szűrése és hűtése, ha a hűtővízrendszerből megfelelő mennyiségű víz áll rendelkezésre az olaj hűtésére. Ezen kiviteli alak így gazdaságosan alkalmazható szennyezett hűtőközegnél is, a hőátszármaztatás tekintetében azonban kisebb hatásfokkal kell számolnunk, mint az előbbiekben ismertetett kiviteli alaknál. Lehetséges továbbá olyan kiviteli alak, hogy a hőcserélő mindkét oldalán a közegek turbulensen áramlanak. Noha ezen kiviteli alak hátrányosabb az előzőekben említett megoldásoknál, mivel nagyobb térfogatáram és így nagyobb súly szükséges, azonban így is eredményesen veszi fel a versenyt a technika jelenlegi állása szerinti megoldásokkal. A találmányt az alábbiakban célszerű példaképpeni kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, ahol az * 1A. ábra egy találmány szerinti berendezés első kiviteli alakja oldalnézetben részben metszve, IB. ábra az 1A. ábra szerinti berendezés keresztmetszete, az IC. ábra az 1B. ábra kinagyított részlete, a 2A. ábra egy találmány szerinti berendezés második kiviteli alakja oldalnézetben részben metszve, 2B. és 2C. ábrák a 2A. ábra keresztmetszete, ahol a turbulens áramlású oldal két kiviteli alakja van feltüntetve, a 2D. és 2E ábrák a 2B-2C. ábrák kinagyított részletei, a 3A. ábra egy találmány szerinti berendezés harmadik kiviteli alakja, amelynél mindkét közeg turbulensen áramlik, s végül a 3B. ábra a 3A ábra szerinti berendezés keresztmetszete. A találmány szerinti kombinált szűrőt és hőcserélőt az 1A, és 1B és IC ábrák ismertetik, mely berendezés elsősorban gépjárművek motor és hajtómű olajának szűrésére és hűtésére alkalmas. A berendezés külső 1 háza hengeres la köpenyből és két lb és le fenékből áll. A hengeres 1 házban, azzal egytengelyűleg egy hagyományos, üreges hengeres 2 szűrőelem van, amelyen az olaj sugárirányban folyik át, és amelyet egy perforált hengeres 3 lemez támaszt meg. Mint a hagyományos szűrőelemeknél, az egyik le fenék 4 kiömlőnyílással van ellátva, mely a 2 szűrőelem által képzett kamrából az olaj eltávolítására szolgál. A 2 szűtőelem külső felülete és a hengeres la köpeny belső felülete között egy gyűrű alakú tér van, melynek egyetlen célja a beérkező olajat egyenletesen elosztani a 2 szűrőelem külső felületén. A vázolt kiviteli alaknál ez a rés azonban úgy hasznosul, hogy egy hőcserélőt foglal magába, mely az olajat hűti előnyösen víz, vagy víz és glikol keverékével. Ez a hőcserélő tartalmaz egy hengeres, közeget át nem eresztő 5 elválasztó falat, mely tovább osztja az 1 ház és 2 szűrőelem közti gyűrű alakú tetet két egymástól elválasztott kamrára, melyek közül az elválasztó fal és a szűrőelem közti 6 kamra az olaj átáramlására, az S elválasztó fal és az 1 ház la köpenye közti külső 7 kamra pedig a víz vagy hűtőközeg átáramlására szolgál. Az 5 elválasztó fal előnyösen egyetlen, toldás nélküli folytonos darabból készül, mely minimalizálja a 6 és 7 kamrák között az S elválasztó falon át a közegek átszivárgását. Az 5 elválasztó fal alsó kör alakú 5a vége úgy van az 1 ház la köpenyéhez erősítve, hogy a 6,7 kamrákból esetlegesen kiszivárgó közeg a környezet felé távozik, nem keveredik a másik kamra tartalmával. Az 5 elválasztó fal felső kör alakú vége hasonló módon van rögzítve a felső lb fenéken. Célszerűen kialakítható olyan megoldás is, hogy az 5 elválasztó fal egy darabból készül a külső ház felső lb fenekével. Az olaj beömlőnyílására, melyen az olaj beáramlik a belső 6 kamrába számos 8 beömlőnyílásból áll a ház alsó le feneként, mely fenék enyhén kúpos kialakítású. Az olaj 8 beömlőnyílásokon kívül sugárirányban egy 9 O-gyűrű vagy egyéb más tömítőgyűrű van elhelyezve, és a középső 4 kiömlőnyílással a kombinált szűrő és hőcserélő hagyományos olajszűrőkhöz hasonló módon csatlakozik a motorblokkhoz. A hűtőközeg ebben az esetben víz a hőcserélő külső kamrájába ömlik, egy 10 beömlőcsövön át, amely a berendezés felső végén lévő beömlő 11 kamrába torkollik, és az alsó fenéken lévő gyűrű alakú 13 kamrából kiágazó 12 kiömlőcsövön távozik. Az 1A, 1B és IC ábrák szerinti kiviteli alaknál mind az olaj áramlását biztosító belső hőcserélő 6 kamrában, mind a víz keringetését biztosító külső hőcserélő 7 kamrában lamináris áramlás van. A fent említett hőcsere elvnek megfelelően az 5 elválasztó fal ellenkező oldalain kerület menti 14 és 15 bordák vannak (le. ábra), melyek egy darabból készülnek az elválasztó fallal és amelyek között kerület menti, szűk horonyszerű csator-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
