199619. lajstromszámú szabadalom • Légkörben és gravitációs térben működő önlezáró, önjavító hőcső és hőmérsékletérzékeny zárószerkezet annak megvalósítására
HU 199619 B vetkeztében a 9 zárótű elzárja a 8 nyílást, azaz a tüszelep lezár. Ha a hőcső működése közben gázok fejlődnének, vagy jutnának a csőbe, azokat a gőzáram a kondenzáló szakasz végébe tömöríti, és felgyűlve kezdik elrekeszteni a 10 szelencét a gőz-(és hő-)áram elől, a 10 szelence lehűl, a tűszelepet kinyitja, a gázokat a belső gőznyomás kifújja a tűszelepen át, így a 10 szelence ismét gőztérbe jut, és a csövet lezárja. A romlásnak indult cső így önmagától újul meg, önmagát javítja. Ha a hőcső ciklikus üzemben dolgozik, a hőterhelés csökkenésekor a hőcső fala mindig hidegebb lesz a 10 szelencénél, hiszen ez vákuumban, mint egy termoszban van, hőjét csak vezetéssel veszti el, míg a cső falát a hőcsatolás hűti. így a tűszelep zárva tart. Fokozható ez a zárás azáltal, hogy 11 rögzítőkengyel és 9 zárótű, vagy ezek szárrésze hőszigetelő anyagból készülnek, vagy úgy, hogy a 8 nyílás külső oldalára visszacsapószelepet (pl. gázálarc-szelep, kerékpár-szelep) helyezünk. A második ciklust tehát hőcsövünk már levákuumozottan kezdi, és indulási tulajdonságai a hagyományos hőcsövekéhez (és nem a VVHC-hez) lesz hasonló. Ha hosszabb üzemszünet során a 10 szelence kinyitná a tűszelepet, vagy a cső más módon gázosodik el, az újabb ciklus során az első ciklushoz hasonlóan regenerálja saját magát. A 4 ábrán bemutatott, a találmány szerinti VVHC működése lényegében megegyezik a 2. ábrán bemutatott hagyományoséval, zárószerkezete pedig a 3. ábrával kapcsolatban ismertetett módon működik. Az eltérés mindössze annyi, hogy a hőcső induláskor a végtelen nagy pufferterű WHC módján viselkedik, a munkafolyadék atmoszférikus forráspontján igen nagy pontossággal stabilizál, és akkor zár le, amikor a hőcső kívánt térfogatát már gőz tölti ki. Ezzel a módszerrel jelentősen csökkenthető az adott feladathoz szükséges puffertér térfogata, ami hely- és anyagmegtakarítást tesz lehetővé, továbbá egyszerű eszközökkel reprodukálhatóan és önjavító módon biztosítja az azonos semleges gáztöltet mennyiségét. Ha a 8 nyílás külső oldalára a külső légnyomást változó térfogat mellett is biztosító tartályt (pl. gumiballont) csatlakoztatunk, ez a semleges gáztöltet nemcsak levegő, hanem nitrogén, argon, stb. is lehet. Az 5. ábrán bemutatott elrendezés esetében egy valódi VVHC-ról van szó, amely azonban egy előre tervezhető hőtermelésnél kisebb pufferterű WHC-ba, illetve—ha 9 zárótű hossza igen kicsiny — normál hőcsőműködésbe vált át automatikusan. Több nyílást és több zárószerkezetet elhelyezve, a nyílásokat különböző térfogatú pufferterekhez, vagy egyiküket a szabadba (gumiballonba) csatlakoztatva, a zárószerkezetek szelencéit különböző helyekre helyezve, vagy más-más folyadékkal töltve sokféle, eddig még meg 5 4 nem valósított funkcióra tehetjük a hőcsöveket alkalmassá. A zárószerkezet kialakítását illetően előnyös hőcsőtulajdonságok érhetők el, ha a 10 szelencét folyadékkal töltjük, de ennek sem a hőtágulását, hanem a forrását használjuk ki a 10 szelence térfogatának változtatására. Ha a H) szelencét kissé összenyomva buborékmentesen töltjük azt meg olyan folyadékkal, amely a hőcső lezárásra kívánt hőmérsékletén (pl. a munkafolyadék atmoszférikus forráspontján) felforr, olyan zárószerkezethez jutunk, amely biztonsági szelepként is működik. Ha ugyanis a hőcső a maximális hőterhelésnél is nagyobb terhelést kap, amit a kondenzáló szakasz már nem képes elszállítani, vagy ugyanez a maximálisnál kisebb hőterhelésnél a cső elgázosodása miatt jön létre, a cső belső nyomása a 10 szelencében uralkodó nyomásnál nagyobb lesz, azt összenyomva a túlnyomást leereszti, illetve a parazita gázokat eltávolítja, ez a folyamat lényegesen érzékenyebb szabályozást tesz lehetővé, mint a nagy erőt kifejtő folyadékhőtágulásos szelence esetében. Az ilyen szelencék kis nyomóereje fokozható 13 billenőrugók (6. ábra), vagy átpattanó membrán segítségével. A 10 szelence nyúlásirányát a 9 zárótű mozgásirányára merőlegesen (vagy szög alatt) állítva a 9 zárótű forgatását (is) elérhetjük, ami a zárótü beszorulás elleni védelménél tesz jó szolgálatot. Ugyanilyen forgómozgás biztosítható spirálrugó-formájú szelencével, vagy egyéb ismert módon. Mint az a fentiekből látszik, a találmány lehetővé teszi az önzáró, önjavító hőcsövek és különleges VVHC-k létrehozását, ezzel — különösen nagyobb méretek esetében — sok nemes anyag és kényes technológiai lépés megtakarítását, a hőcsővek helyszínen történő elkészítését, sok esetben eddig hosszú távú instabilitás miatt nem használt munkafolyadékok alkalmazását. Mindezzel nagymértékben szélesíti a hőcsövek alkalmazhatósági körét, és olcsóbbá teszi azokat. Az eddig az egész hőcsövet érintő ilyen kérdéseket most a zárószerkezet veszi magára (nemes, összeférhető anyagok, pontos technológia), ezek azonban lényegesen kisebb méretüknél fogva nagy anyagmegtakarítást és jól szervezhető, precíz gyártást tesznek lehetővé, könnyen kialakítható egy gyártmánycsalád, amely azután a legkülönbözőbb hőcsövek akár helyszíni előállítását biztosítja az elmondottak, vagy azok variánsai révén. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 6 1. Légkörben és gravitációs térben működő, önlezáró, önjavító hőcső, amelynek az elpárologtató szakasza a kondenzáló szakaszánál mélyebben helyezkedik el, azzal jellemezve, hogy kondenzáló szakaszának (3) végén, vagy e kondenzáló szakasz után adott eset5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
