199619. lajstromszámú szabadalom • Légkörben és gravitációs térben működő önlezáró, önjavító hőcső és hőmérsékletérzékeny zárószerkezet annak megvalósítására
HU 199619 B és/vagy más hőmérsékletre érzékeny zárószerkezetek zárják el. A találmány szerinti hőmérsékletérzékeny zárószerkezet egy előnyős kiviteli módjánál a változó térfogatú szelence nyugalmi térfogatánál kisebb térfogatra összenyomott állapotában buborékmentesen van a forráspontjánál alacsonyabb hőmérsékletű folyadékkal töltve és lezárva, a tűszelep zárótűje pedig" úgy van hozzá csatlakoztatva, hogy a folyadék atmoszférikus forráspontján bekövetkező térfogatnövekedéskor zárja a tűszelepet. Egy további előnyös kiviteli módnál a zárótűt billenőrugó tartja nyitott helyzetben a szelence tolóerejével szemben egy méretezett értékig, amelynél a billenőrugó átbillenve a zárótűt a nyílásba szorítja a szelence esetleges húzóerejével szemben egy adott értékig. Ismét más kiviteli módnál a szelence térfogatváltozása az önmagában ismert módok valamelyike révén a zárótüt nemcsak előre-hátra mozgatja, hanem forgatja is. A találmány szerinti önlezáró, önjavító hőcső és zárószerkezet felépítését és működését néhány kiviteli példa kapcsán rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A mellékelt rajzokon az 1. ábra egy hagyományos hőcső hosszmetszetét mutatja vázlatosan, a 2. ábra egy hagyományos változó vezetőképességű hőcső (VVHC) hosszmetszete vázlatosan; a 3. ábra a találmány szerinti hőcső hosszmetszete vázlatosan; kinagyított részlete a zárószerkezet egy kiviteli formáját mutatja; a 4. ábra a találmány szerinti WHC egy kiviteli formájának hosszmetszete vázlatosan; az 5. ábra a találmány szerinti WHC egy másik kiviteli formájának hosszmetszete vázlatosan; a 6. ábra a találmány szerinti zárószerkezet egy másik kiviteli alakja vázlatosan. Az 1. ábra hagyományos hőcsövet mutat, amely gravitációs térben üzemel. A hőcső 1 elpárologtató szakaszán hőt vesz fel, amely a 4 munkafolyadékot elpárologtatja, a gőzök egyenletesen igyekeznek a teret kitölteni, ezért gőzáramlás indul a cső hidegebb részei felé. A hőcső 2 adiabetikus szakaszán 5 hőszigetelés megakadályozza a hőleadást, amely csak a 3 kondenzáló szakaszon következik be. Itt felszabadul a gőzök által szállított latens hő, és elhagyja a hőcsövet, míg a kondenzátum a gravitáció segítségével viszszafolyik az 1 elpárologtatóba. Ezeket a hőcsöveket nemcsak felesleges hő elszállítására (környezetbe továbbítására), hanem hasznos hő célhoz juttatására is gyakran használják, amennyiben az 1 elpárologtató szakaszt a hőforráshoz, a 3 kondenzáló szakaszt a hőfogyasztóhoz kötik termikusán, míg a 2 adiabetikus szakasz igen nagy is lehet. A 3 cső a munkafolyadék helyes megválasztása esetén a legkisebb hőmérsékletkülönbségre működni kezd és hőt szállít, a szállított hőmennyiségtől — a konstrukcióból adódó határok között — a hőmérséklet alig változik. A 2. ábra szerinti hagyományos WHC 3 kondenzáló szakasza 7 hűtőbordázattal van ellátva, mivel ezeket a hőcsöveket .rendszerint hőmérsékletstabilizálásra használják, ahol az 1 elpárologtató szakaszhoz termikusán csatolt stabilizálandó hőmérsékletű tárgyat érő többlethő környezetbe továbbítása a cél. A 3 kondenzáló szakaszhoz 6 puffertér csatlakozik, amely maximális terheléskor befogadja az indifferens gáztöltetet, felszabadítva a teljes 3 kondenzáló szakaszt a hőleadás céljára, ez a stabilizálandó hőmérséklet maximuma (Tma*). Ha nincs hőterhelés (hőmérsékletkülönbség a cső részei között), a gáz és a gőz elkeveredve egyenletesen töltik ki az egész teret. Ha az 1 elpárologtató hőmérséklete nagyobb)' megnő a párolgás és gázáramlás indul, ami a gázokat a másik csővég felé tereli: a csőben nő a nyomás és nő a hőmérséklet, amig a gőz-gáz határfelület el nem éri a 2 adiabatikus és 3 kondenzáló szakasz határát, ez a stabilizálandó hőmérséklet minimuma (Tm;n). A hőterhelés és nyomás további növekedésével ez a határ a 3 kondenzáló szakaszba tolódik és megnyílik az út a felesleges hő környezetbe továbbításához. Mivel a munkafolyadékok gőznyomása igen meredeken változik a nyomással, Tmax és Tmin eltérése kicsi lehet, és a hőcső különböző szakaszai térfogatával, valamint a töltetek (folyadék és semleges gáz) mennyiségével jó stabilizálási pontosság érhető el, ami gyakorlatilag annál nagyobb, minél nagyobb a puffertér térfogata. A 3, ábrán vázolt találmány szerinti hőcső 3 kondenzáló szakaszában 11 rögzítőkengyel egy folyadékkal telt harmonikaszerűen kialakított 10 szelence egyik végét tartja helyzetpontos an a hőcsőhöz, illetve 12 záródugóhoz képest. A 10 szelence másik végéről egy tűszelep 9 zárótűje indul, amely a hőcső legtávolabbi pontján elhelyezkedő tűszelep 8 nyílásába illik. A hőcső hőterhelésmentes állapotában a 10 szelence összehúzódott állapotban van, és a tűszelepet nyitva tartja, a 4 munkafolyadék feletti teret atmoszférikus nyomású levegő tölti ki. A hőcső 1 elpárologtató szakaszának melegedésekor a 4 munkafolyadék párolgása és gőzeinek áramlása kezdi' a levegőt a csőből eltávolítani. Ez a folyamat a 4 munkafolyadék atmoszférikus forráspontján válik jelentőssé, a gőzök elérik a 3 kondenzáló sakaszt, a hőcső hőt szállít, a gőz-levegő határfelület a hőterheléstől függően tolódik előre-hátra a 3 kondenzáló szakaszban — mint egy WHC- ben. Egy előre megtervezhető hőterhelésnél a 4 munkafolyadék gőzei elérik a 10 szelencét és azt felmelegítik, kitágítják, minek kö4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
