PL 71 830 Y1 2 Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest zespól kierownicy przeplywu przez wymiennik ciepla, ma- jacy zastosowanie w branzy sanitarnej i grzewczej. Uzyskanie przeplywu przeciwpradowego przez wymiennik ma niebagatelne znaczenie dla efek- tywnosci pracy wymienników. Przeplyw wspólpradowy redukuje moc wymienników co objawia sie zwiekszeniem róznic temperatur pomiedzy mediami wymieniajacymi energie cieplna. Istnieja jednocze- snie systemy, w których dochodzi do zmiany kierunku przeplywu jednego z medium w zaleznosci od trybu pracy. Przykladem takich urzadzen sa rewersyjne pompa ciepla, wyposazone w znakomitej wiek- szosci przypadków w wymienniki plytowe. Przy zmianie trybu pracy pomiedzy grzaniem i chlodzeniem dochodzi do zmiany funkcji wymien- ników bedacych raz parownikami, a raz skraplaczami. W wyniku tego nastepuje zmiana kierunku prze- plywu czynnika chlodniczego przez wymienniki. W trybie grzania rewersyjnej pompy ciepla przez wy- miennik pelniacy funkcje parownika, czynnik chlodniczy plynie przez pierwotna strone wymiennika z dolu ku górze. Aby osiagnac jak najwyzsza temperature parowania, maksymalizujac tym samym efek- tywnosc pracy ukladu dazy sie do tego, aby medium po stronie wtórnej parownika plynelo z góry do dolu. Takze w trybie grzania, ale w skraplaczu, czynnik chlodniczy po stronie pierwotnej plynie z góry do dolu. Aby minimalizowac temperature skraplania, w celu poprawy efektywnosci pracy ukladu, dazy sie do tego, aby medium po stronie wtórnej skraplacza plynelo z dolu do góry. Problem pojawia sie przy zmianie trybu pracy rewersyjnej pompy ciepla z grzania na chlodzenie. Dochodzi wtedy do wzajemnej zmiany funkcji pomiedzy wymiennikami. Dotychczasowy skraplacz staje sie parownikiem, natomiast parownik staje sie skraplaczem. Skutkuje to zmiana kierunków przeplywu czynnika chlodniczego przez strony pierwotne wymienników. Przy dotychczasowej konfiguracji hydrau- licznej mediów po stronie wtórnej tychze wymienników, mamy do czynienia z praca wymienników w tzw. wspólpradzie. Nie jest to optymalny stan pracy wymienników, co skutkuje spadkiem ich wydajnosci, dekrementujac temperature parowania i inkrementujac temperature skraplania, co prowadzi do obnize- nia efektywnosci pracy calego ukladu. Znany jest sposób odwracania kierunku przeplywu przez wymiennik poprzez dublowanie ukladu pompowego po stronie obiegu wtórnego, gdzie dwie pompy obiegowe zainstalowane sa równolegle lecz w przeciwnych kierunkach. W zaleznosci od trybu pracy rewersyjnej pompy ciepla zalacza jest odpo- wiednia pompa obiegowa, tak aby na danym wymienniku uzyskac przeplyw przeciwpradowy. Niestety jest to uklad kosztowny, gdyz wymaga zainstalowania dodatkowej pompy obiegowej wraz z osprzetem, zarówno po stronie dolnego i jak górnego zródla pompy ciepla. Natomiast z polskiego opisu wzoru uzytkowego za numerem w. 123911 pod tytulem „Zawór zwrotny do okresowej zmiany kierunku przeplywu cieczy lub gazów”, znany jest zawór zwrotny do okre- sowej zmiany kierunku przeplywu cieczy lub gazów, wykonany jako korpus z otworami do podlaczenia instalacji aparatury laboratoryjnej, w którego wnetrzu jest komora z umieszczona w niej ferromagne- tyczna kulka, a na zewnetrznych powierzchniach korpusu, po obu stronach komory, umieszczone sa cewki indukcyjne. Korpus zaworu sklada sie z dwóch elementów, podkladki dystansowo-uszczelniajacej i tulejowej zlaczki z gwintem wewnetrznym. Jeden z konców kazdego z tych elementów jest nagwinto- wany i wkrecony do zlaczki. Otwory w obu skierowanych ku sobie elementach sa rozwiercone po- wierzchniami stozkowymi i w zmontowanym zaworze tworza komore, a wyloty otworów z jednej i drugiej strony korpusu sa nagwintowane. Elementy korpusu posiadaja kolnierze. Zas, z polskiego opisu zgloszeniowego wynalazku za numerem P.296503 pod tytulem “Wymien- nik ciepla” znane jest rozwiazanie wyposazone w wirnik w ksztalcie wydrazonego walca z promienio- wymi kanalami, wewnatrz wirnika jest umieszczona przegroda zlozona z dwóch czesci polaczonych z soba plaskim przegubem wzdluz osi wirnika. Wirnik jest umieszczony w obudowie z glównymi kana- lami wylotowymi o ksztalcie spiralnym oraz pomocniczymi kanalami wylotowymi, takze w ksztalcie spi- ralnym. Z japonskiego wynalazku JP2002318031 znany jest zespól kierownicy przeplywu przez wymien- nik ciepla, zaopatrzony w krócce dolotowe, przewody rurowe i pompe. Do czterodrogowego zaworu z zasuwa podlaczone sa rurowymi przewodami dwa krócce do przylaczania zewnetrznej instalacji hy- draulicznej oraz co najmniej dwa krócce do przylaczania wymiennika, przy czym zamontowana po- przecznie w zaworze zasuwa ustawiona jest czolem do przelaczy przewodów tak, ze utworzone sa kanaly przeplywu, gdzie ustawienie zasuwy odpowiada równoczesnemu niezaleznemu przeplywowi po- PL 71 830 Y1 3 miedzy króccem zewnetrznej instalacji hydraulicznej a króccem wymiennika i innym króccem lub odpo- wiada równoczesnemu niezaleznemu przeplywowi pomiedzy króccem zewnetrznej instalacji hydraulicz- nej a króccem wymiennika i innym króccem zewnetrznej instalacji hydraulicznej a innym króccem wy- miennika. Celem rozwiazania wedle wzoru jest uzyskanie konstrukcji pozwalajacej na uzyskanie przeplywu przeciwpradowego przez wymiennik, poprzez zmiane kierunku przeplywu jednego z mediów przez tenze wymiennik. Zespól kierownicy przeplywu przez wymiennik ciepla, zaopatrzony jest w krócce dolotowe, prze- wody rurowe oraz pompe podlaczona do jednego z krócców i zewnetrznej instalacji hydraulicznej, przy czym do co najmniej czterodrogowego zaworu z zasuwa podlaczone sa rurowymi przewodami co naj- mniej dwa krócce do przylaczenia zewnetrznej instalacji hydraulicznej oraz co najmniej dwa krócce do przylaczenia wymiennika, nadto zamontowana poprzecznie w zaworze zasuwa ustawiona jest czolem do przylaczy przewodów, tak ze utworzone sa niezalezne kanaly przeplywu, gdzie ustawienie zasuwy odpowiada równoczesnemu niezaleznemu przeplywowi pomiedzy króccem zewnetrznej instalacji hy- draulicznej a króccem wymiennika i innym króccem zewnetrznej instalacji hydraulicznej a innym króc- cem wymiennika lub odpowiada równoczesnemu niezaleznemu przeplywowi pomiedzy króccem ze- wnetrznej instalacji hydraulicznej a króccem wymiennika i innym króccem zewnetrznej instalacji hydrau- licznej a innym króccem wymiennika, ponadto zasuwa wykonuje ruch w zakresie + 90°/-90°, charakte- ryzuje sie tym, ze polozenie zasuwy w zaworze sterowane jest elektrycznie za pomoca sterownika. Zastosowanie rozwiazania wedle wzoru powoduje zapewnienie przeplywu przeciwpradowego czynnika chlodzacego przez wymiennik. W rewersyjnych pompach ciepla pozwala na optymalizacje kosztów eksploatacji urzadzen poprzez zwiekszenie wspólczynnika efektywnosci pracy pompy ciepla, dzieki maksymalizacji temperatury parowania i minimalizacji temperatury skraplania obiegu chlodni- czego. Zastosowanie kierownicy przeplywu pozwala takze na wyeliminowanie bardzo kosztownej do- datkowej pompy obiegowej w ukladach, gdzie zmiane kierunku przeplywu uzyskuje sie poprzez zdublo- wanie zespolu pompowego. Kolejna korzyscia jest mozliwosc zaoszczedzenia miejsca, tj. kubatury nie- zbednej do wykonania instalacji w ukladach, gdzie zmiane kierunku przeplywu uzyskuje sie poprzez zdublowanie zespolu pompowego. Kompaktowa kierownica przeplywu umozliwia zastosowanie rewer- syjnej pompy ciepla z odwracaniem kierunku przeplywu w wymiennikach, w istniejacych ukladach hy- draulicznych, bez koniecznosci ingerencji w materie tych ukladów. Zastosowanie kompaktowej kierow- nicy przeplywu pozwala na zwiekszenie dopuszczalnego temperaturowego zakresu pracy pompy ciepla w trybie chlodzenia, wynikajacego z koperty pracy sprezarki, poprzez uzyskanie wiekszej temperatury parowania i nizszej temperatury skraplania w porównaniu z ukladami, w których wymienniki pracuja we „wspólpradzie”. Uzyskanie dzieki kompaktowej kierownicy przeplywu „przeciwpradu” w parowniku pod- czas pracy w trybie chlodzenia, kiedy chlodzona jest woda, pozwala na zmniejszenie róznicy pomiedzy temperatura parowania a temperatura wody lodowej, co podnosi skutecznosc zabezpieczenia wymien- nika przed zamarznieciem chlodzonej w nim wody, a tym samym skuteczniej chroni wymiennik przed zniszczeniem. Uzyskanie dzieki kompaktowej kierownicy przeplywu „przeciwpradu” w parowniku pod- czas pracy w trybie chlodzenia, kiedy chlodzona jest woda, pozwala na zmniejszenie róznicy pomiedzy temperatura parowania a temperatura wody lodowej, co umozliwia bezpieczna prace urzadzenia przy nizszych temperaturach wody lodowej. Nizsza dopuszczalna temperatura pracy pompy ciepla pozwala na ekonomiczniejszy dobór odbiorników chlodu, bowiem nizsza temperatura wody lodowej oznacza wieksza moc wymiennika w odbiorniku chlodu. Przedmiot wzoru uzytkowego zostal uwidoczniony na zalaczonym rysunku, na którym na: Fig. 1. przedstawiono ustawienie zasuwy umozliwiajace przeplyw w dól wymiennika, Fig. 2 – uwidoczniono ustawienie zasuwy umozliwiajace przeplyw w góre wymiennika, zas Fig. 3 – zaprezentowano kierow- nice przeplywu w widoku z boku. Zespól kierownicy przeplywu 9 przez wymiennik ciepla, sklada sie z czterodrogowego zaworu 8 z zasuwa 11, podlaczonego rurowymi przewodami 12 z dwoma króccami 3, 5 do przylaczenia zewnetrz- nej instalacji hydraulicznej oraz dwoma króccami 4, 6 do przylaczenia wymiennika 1. Zamontowana poprzecznie w zaworze 8 zasuwa 11 ustawiona jest czolem do przylaczy przewodów tak, ze utworzone sa niezalezne kanaly przeplywu. Ustawienie zasuwy 11 odpowiada równoczesnemu niezaleznemu przeplywowi pomiedzy króccem 3 zewnetrznej instalacji hydraulicznej a króccem 4 wymiennika 1 i króc- cem 5 zewnetrznej instalacji hydraulicznej a innym króccem 6 wymiennika 1 lub odpowiada równocze- snemu niezaleznemu przeplywowi pomiedzy króccem 3 zewnetrznej instalacji hydraulicznej a króccem 6 wymiennika 1 i króccem 5 zewnetrznej instalacji hydraulicznej a króccem 4 wymiennika 1. Zasuwa 11 PL 71 830 Y1 4 wykonuje ruch w zakresie kata 90°. Do krócca 3 zewnetrznej instalacji hydraulicznej podlaczona jest obiegowa pompa 2. Króciec 6 wymiennika 1 polaczony jest elastycznym przewodem 7 z zaworem 8. Polozenie zasuwy 11 w zaworze 8 sterowane jest elektrycznie za pomoca sterownika 10. Kierunek przeplywu w obiegu zewnetrznym jest zawsze taki sam i zdeterminowany jest przez kierunek pracy pompy obiegowej 2. Elementem wykonawczym, który pozwala na zmiane kierunku prze- plywu przez wymiennik 1 jest czterodrogowy zawór 8 sterowany sygnalem logicznym za posrednictwem sterownika 10, skorelowanym z aktualnym trybem pracy urzadzenia. W stanie logicznym „0” [Fig. 1] zasuwa 11 zaworu 8 znajduje w pozycji umozliwiajacej przeplywu pomiedzy portami A-B i D-C. Medium plynie wiec z krócca wejsciowego 3 przez porty A-B zaworu 8 do wejscia 4 wymiennika. 1. Przeplyw przez wymiennik 1 odbywa sie z góry do dolu, czyli od krócca 4 do krócca 6. Z krócca 6 strumien medium jest kierowany przez lacznik rozciagliwy 7, przez port D-C do krócca wyjsciowego 5 kierownicy prze- plywu 9. W stanie logicznym „1” [Fig. 2] sygnalu 10, zasuwa 11 zaworu 8 zmienia polozenie o 90° w pozycje umozliwiajaca przeplyw pomiedzy portami A-D i B-C. Medium plynie wiec z krócca wejscio- wego 3 przez port A-D zaworu 8 przez lacznik rozciagliwy 7 do wejscia 6 wymiennika 1. Przeplyw przez wymiennik odbywa sie z dolu do góry, czyli od krócca 6 do krócca 4. Z krócca 4 strumien medium jest kierowany przez port B-C zaworu 8 do krócca wyjsciowego 5 kierownicy przeplywu 9. Sterujac zatem poziomem sygnalu logicznego sterownika 10 uzyskujemy zmiane kierunku przeplywu medium przez wymiennik 1 bez ingerencji w obieg zewnetrzny znajdujacy sie poza kierownica przeplywu 9. PL PL