165251. lajstromszámú szabadalom • Hidorfor berendezés
165251 3 4 ahol Vi a hjdrofor tartály teljes térfogata, Pi a hidrofor tartályban megengedett legkisebb,« nyomás, 5 P2 a hidrofor tartályban megengedett legnagyobb nyomás. Ha pj = 4 ata és p2 = 5 ata, akkor a víz rendelkezésére álló hasznos térfogat w T 0 vh .-Lv, ami azt jelenti, hogy a hidrofor tartály kihasználható 15 térfogata a teljes térfogat ötödrésze. Sok esetben a nyomásingadozás egy atmoszféránál nagyobb értéket is elér s ebből további hátrány származik, nevezetesen az, hogy egyes készülékek — amelyek a vízvezetéki nyomást használják ki üzemel- 20 tetésük során, pl. a gázfűtésű vízmelegítő készülékek — élettartama ilyen nyomásváltozás esetén nagymértékben csökken. További hátránya az ismert megoldásoknak,hogy a szivattyút és hajtómotorját a lehetséges legnagyobb 25 nyomásra kell méretezni, viszont üzemidejük túlnyomó részében nem e nyomásnak megfelelő teljesítménnyel járnak. Ebből eredően rosszabb hatásfokú lesz a gépcsoport, ami szintén kedvezőtlen energiafelhasználást jelent. 30 Hátránya még a szokásos hidrofor berendezéseknek, hogy kompresszor alkalmazása elkerülhetetlenül szükséges, mert a hidrofor tartályban a víz felülete közvetlenül érintkezik a levegővel, a levegőből bizonyos mennyiséget elnyel s ennek a 35 levegőmennyiségnek a pótlása csak kompresszorral lehetséges a gyakorlatban. A kompresszor és hajtómotorja többletberuházási költséget jelent s az üzemköltségeket is növeli. A találmány szerinti hidrofor berendezés révén az 40 ismert megoldások hátrányai elkerülhetők és kisebb helyigényű, olcsóbb berendezés alkalmazható ugyanazon feladat ellátására és az üzemelés során felhasznált energia jobb hatásfokkal történhet. A javasolt berendezésnél a víz részére szolgáló térfogat a 45 hidrofor tartály teljes térfogatának nagyrészét teszi ki, azonkívül nem szükséges kompresszort alkalmazni. A találmány szerinti berendezésnél előforduló nyomáskülönbség is lényegesen kisebb, mint az ismert megoldásoknál, így a vízvezetékhálózatról táplált 50 készülékekre nem származik semmiféle káros következmény a nyomásingadozásból, • A találmány tárgyát képező hidrofor berendezés tartályában levegő helyett olyan közeget alkalmazunk, amely közeg a hűtőgépekben hűtőközegként 55 jöhet szóba. Ezeket a .közegeket hideg gőzöknek is 1 szokták nevezni. Elsősorban freonokat célszerű alkalrnazni, vagy ammóniát, metilkloridot és hasonló hideg gőzt. Szóbajöhet ezek közül a különböző közegek keveréke is, pl. egyes freonfajták keveréke. 60 Ezeknek a közegeknek anyagi tulajdonságaik olya-• nok, hogy a hidrofor berendezésekkel kapcsolatban előforduló nyomásértékeknél és hőmérsékleteken mind folyadékállapotban mind gőzállapotban előfordulhatnak. Ezt a körülményt használja ki a találmány 65 szerinti berendezés. A javasolt berendezésnél ugyanis a vízvezetékhálózatba jutó használati víz á hidrofor 2 tartálynak egy rugalmas elválasztó elemmel határolt részében foglal helyet, míg a tartály másik részét a már említett közeg tölti ki. A hidrofor tartály töltése idején bekövetkező nyomásnövekedés hatására a hideggőz részben * kondenzálódik, ennek eredményeként térfogata nagymértékben csökken, de saját nyomása illetve hőmérséklete alig változik. A kondenzáció során felszabaduló hő a környezetbe — elsősorban a vízbe áramlik. Ez a hőmennyiség azonban maximum néhány fokkal változtatja meg a víz hőfokát, így gyakorlatilag nem jelent problémát. A vízvezetékhálózatból történő vízelvétel esetén a hidrofor tartályban csökken a víztérfogat, s az ennek hatására bekövetkező kismértékű nyomáscsökkenés folytán a hideggőz folyadéka részben elpárolog s gyakorlatilag változatlan nyomáson kitölti a rendelkezésére álló megnagyobbodott teret. Az elpárolgáshoz szükséges hőt a környezetből - elsősorban szintén a vízből - vonja el az alkalmazott közeg, de ez nem eredményezi a víz számottevő lehűlését. A találmány szerinti berendezés hidrofor tartályában alkalmazott elválasztó elem a használati víz és hideggőz közötti membrán vagy tömlő lehet, ezt gumiból, műanyagból célszerű készíteni. Olyan esetben, amikor a levegő helyett alkalmazott közegből még olyan kismennyiségű gőz sem juthat a használati vízbe, amely esetlegesen az elválasztó elemen keresztül diffundál, akkor a hidrofor tartálynak a használati víztől elválasztott terével közlekedő segédtartályt lehet alkalmazni és ebben a segédtartályban közvetítő folyadék és a levegőt helyettesítő közeg van. Nagyobb teljesítményű hidrofor berendezéseknél, vagy ott, ahol a használati víz hőfokának még egy-két fokkal történő változása sem engedhető meg, felületi hőcserélőt lehet alkalmazni, amelynek egyik oldalán a használati víz, másik oldalán a levegőt helyettesítő közeg gőze áramlik. A találmány szerinti hidrofor berendezés lényege tehát, hogy a hidrofor tartályt két részre osztó rugalmas elválasztó eleme van és az egyik tartály-rész a víz nyomócsőhöz van kapcsolva, a másik tartály-rész pedig hűtőgépekben hűtőközegként alkalmazható anyagot tartalmaz, vagy ilyen anyagot legalább részben tartalmazó térrel áll kapcsolatban. A találmányt a csatolt rajzmellékleteken bemutatott példakénti kiviteli alakok kapcsán a következő leírás ismerteti részletesebben. A rajzokon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy egyszerű kiviteli példájának vonalas vázlata, ahol tömlőszerű elválasztó elem van alkalmazva, a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezést szemlélteti vízzel részben töltött állapotában, a 3. ábra az 1. és 2. ábrán szemléltetett berendezést vízzel teljesen feltöltve mutatja. A 4. ábra a találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli példáját mutatja, amely megoldásnál az elválasztó elem membránként van kialakítva, az 5. ábra a találmány szerinti berendezésnek hőcserélővel ellátott kiviteli példáját szemlélteti, a 6. ábra pedig egy segédtartályos kiviteli példát mutat vázlatosan.
