AT372517B - Waermewandler - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmewandler, der auf dem Prinzip der Wärmepumpe basiert. 



   Bekanntlich wird mit einer Wärmepumpe Wärme von niederer Temperatur mittels eines thermo- dynamischen Kreisprozesses auf ein höheres   Temperaturniveau"gepumpt".   Ihr Einsatz empfiehlt sich daher in vorteilhafter Weise zur Heizung von Gebäuden, wenn einerseits die aufzuwendende
Energie gering und/oder billig ist und anderseits ein günstiger Wärmespeicher zur Verfügung steht. 



   Bedauerlicherweise ist aber bei den bekannten Wärmepumpen die Leistungsziffer relativ gering, d. h. die aufzuwendende Kompressorleistung ist im Verhältnis zur erzielten Heizleistung vergleichsweise hoch. 



   Ziel der Erfindung ist eine Optimierung der Wärmepumpen dahingehend, dass ihr Wirkungs- grad verbessert wird. Dieses Ziel wird mit einem Wärmewandler erreicht, der erfindungsgemäss gekennzeichnet ist durch drei Kolben-Zylinder-Einheiten, deren Pleuelstangen mit einer gemeinsamen, von einem Motor angetriebenen Kurbelwelle verbunden sind, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit einen Vorverdichter für angesaugte atmosphärische Luft darstellt und mit ihrem Auslass an einen Druckluftbehälter angeschlossen ist, welcher mit der Ansaugseite der zweiten, ebenfalls als Verdichter fungierenden Kolben-Zylinder-Einheit in Verbindung steht, und dass der Auslass der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit in einen Wärmeaustauscher mündet, von dem eine Leitung in die dritte, als Expansionsaggregat dienende Kolben-Zylinder-Einheit führt, deren Auslass mit der Atmosphäre kommuniziert. 



   Der erfindungsgemässe Wärmewandler stellt eine zweistufige Wärmepumpe dar, welche bezogen auf die Antriebsleistung im Vergleich zu den herkömmlichen Wärmepumpen eine bedeutend höhere Wärmenutzung bedingt. Das Arbeitsmedium ist die atmosphärische Luft. Die Leistung des Wärmewandlers ist weitgehend unabhängig von der Anfangstemperatur der Luft. Der Wärmewandler ist in erster Linie zur Deckung des Wärmebedarfes von Haushalten oder gewerblichen Kleinbetrieben konzipiert. 



   Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



   Der erfindungsgemässe Wärmewandler weist drei Kolben-Zylinder-Einheiten --1, 2 und 3-- auf, deren Pleuelstangen mit einer gemeinsamen, von einem Motor -7-- angetriebenen Kurbelwelle verbunden sind. Die Kolbendurchmesser der Einheiten --1, 2 und   3-- verhalten   sich beispielsweise wie 1 : 0,53 : 0,86. Die Gesamtmasse der Kolben der Einheiten --2 und 3-- entspricht in bevorzugter Weise der Masse des Kolbens der   Einheit-l-,   um einen Massenausgleich zu gewährleisten. 
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    -4-- angeschlossen.behälter --4-- steht   mit der Ansaugseite der zweiten, ebenfalls als Verdichter fungierenden Kolben-Zylinder-Einheit -2-- in Verbindung. Die sich somit ergebende, zweistufige Luftverdichtung erfolgt mit relativ hohem Druckanstieg, jedoch relativ geringem Temperaturanstieg.

   Der Auslass --5-- der zweiten   Kolben-Zylindereinheit --2-- mündet   in einen (nicht dargestellten) Wärmeaustauscher, in dem die komprimierte Luft einen Teil ihres Wärmeinhaltes an das zu erwärmende Medium   (z. B.   Raumluft) abgibt. Von dem Wärmeaustauscher führt eine Leitung --6-- in die dritte, als Expansionsaggregat dienende Kolben-Zylinder-Einheit --3--, so dass die Expansionsarbeit einen Teil der Kompressionsarbeit der Einheiten --1 und 2-- deckt. Der Auslass der Kolben-Zylinder-Ein-   heit --3-- führt   schliesslich in die Atmosphäre. Eine Kalkulation hat ergeben, dass bei einer Antriebsleistung von 1 kW eine Nutzwärmeleistung von etwa 6 kW möglich ist, was für den technischen Fortschritt auf dem Gebiet der Wärmepumpen spricht. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Wärmewandler, gekennzeichnet durch drei Kolben-Zylinder-Einheiten (1, 2,3), deren Pleuelstangen mit einer gemeinsamen, von einem Motor (7) angetriebenen Kurbelwelle verbunden sind, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit (1) einen Vorverdichter für angesaugte atmosphärische Luft darstellt und mit ihrem Auslass an einen Druckluftbehälter (4) angeschlossen ist, welcher mit der Ansaugseite der zweiten, ebenfalls als Verdichter fungierenden Kolben-Zylinder-Ein- <Desc/Clms Page number 2> heit (2) in Verbindung steht, und dass der Auslass (5) der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit (2) in einen Wärmeaustauscher mündet, von dem eine Leitung (6) in die dritte, als Expansionsaggregat dienende Kolben-Zylinder-Einheit (3) führt, deren Auslass mit der Atmosphäre kommuniziert.