DE3021824A1 - HEATING SYSTEM WITH HEAT PUMP - Google Patents

HEATING SYSTEM WITH HEAT PUMP

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DE3021824A1
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Johann 8201 Bad Feilnbach Schmuck
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SCHMUCK, JOHANN, 8201 BAD FEILNBACH, DE
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Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
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Description

Heizungsanlage mit WärmepumpeHeating system with heat pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage mit einer Wärmepumpe, deren Kompressor von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei die Verlustwärme der Brennkraftmaschine über mindestens einen Wärmetauscher auf den Wärmeträger im Heizungsnetz der Anlage übertragen wird.The invention relates to a heating system with a Heat pump, the compressor of which is driven by an internal combustion engine, whereby the heat loss from the internal combustion engine is over at least one heat exchanger is transferred to the heat transfer medium in the heating network of the system.

Bei bekannten Anlagen dieser Art ist der Wärmetauscher als selbständiges, separates Bauelement angeordnet und über freiliegende Leitungen mit dem Heizungsnetz und dem Gehäuseteil der Brennkraftmaschine verbunden, an dem die Verlustwärme abgenommen wird. Da Heizungsanlagen oft mehrmals stündlich automatisch an- und abgeschaltet werden, müssen besonders im Leitungsteil zwischen Brennkraftmaschine und Wärmetauscher bekannte Dehnungskompensatoren (z.B. elastische Wellrohre) eingebaut sein, um mehrmaligen Wechsel zwischen thermischer Dehnung und Abkühlung im Leitungssystem zu ermöglichen. Außerdem ist eine Vielzahl von Anschlußstellen in den Leitungen zwischen Brennkraftmaschine und Heizungsnetz erforderlich. In known systems of this type, the heat exchanger is arranged as an independent, separate component and over exposed Lines connected to the heating network and the housing part of the internal combustion engine, from which the heat loss is removed will. Since heating systems are often switched on and off automatically several times an hour, between Internal combustion engine and heat exchanger known expansion compensators (e.g. elastic corrugated pipes) to allow multiple changes between thermal expansion and cooling in the pipe system enable. In addition, a large number of connection points are required in the lines between the internal combustion engine and the heating network.

Derartige Anlagen sind deshalb sehr nachteilig. Zunächst einmal ist die Anschaffung der Dehnungskompensatoren teuer und ihre Lebensdauer begrenzt. Außerdem müssen die vielen Anschlußstellen sehr sorgfälltig abgedichtet werden, damit die die Anlage aufnehmenden Umräume, meist Hauskeller, nicht durch im Heizungsnetz oder an der Brennkraftmaschine entweichende Medien verunreinigt werden. Schließlich ist auch die Wartung und ReinigungSuch systems are therefore very disadvantageous. First of all, the expansion compensators are expensive to purchase and theirs Limited service life. In addition, the many connection points must be sealed very carefully so that the system receiving them Surrounding rooms, mostly house basements, not contaminated by media escaping from the heating network or the internal combustion engine will. Finally, there is also maintenance and cleaning

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Blatt 4- zum Brief vom 10.06.80 an DPASheet 4- to the letter dated 06/10/80 to DPA

des Wärmetauschers selbst sehr umständlich und kostspielig, weil dabei viele Leitungen abgenommen und wieder angeschlossen werden müssen.the heat exchanger itself is very cumbersome and expensive, because many lines are removed and reconnected Need to become.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile der bekannten Anlagen zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß derjenige Gehäuseteil der Brennkraftmaschine, an dem die Verlustwärme abgenommen wird, in der Weise gestaltet ist, daß er zugleich als Aufnahme für den Wärmetauscher dient. Diese erfindungsgemäße Gestaltung ermöglicht den Aufbau einer Heizungsanlage, die Minimum an freiliegenden Leitungen zwischen Heizungsnetz und Brennkraftmaschine erfordert. Die an einem Gehäuseteil der Brennkraftmaschine anfallende Verlustwärme wird dem im gleichen Gehäuseteil untergebrachten Wärmetauscher praktisch in voller Höhe zugeführt, sodaß sich ein hoher Wirkungsgrad des Wärmetausches ergibt. Es sind auch keine freiliegenden Anschlußstellen oder Dehnungskompensatoren zwischen Brennkraftmaschine und Wärmetauscher erforderlich, sodaß sich außerdem ein wirtschaftlicher Aufbau und ein umweltfreundlicher Betrieb ergibt.It is the object of the present invention to eliminate these disadvantages of the known systems. This object is achieved according to the invention solved in that that part of the housing of the internal combustion engine, at which the heat loss is removed, in the way is designed so that it also serves as a receptacle for the heat exchanger. This design according to the invention enables the construction a heating system that requires a minimum of exposed lines between the heating network and the internal combustion engine. The on Heat loss occurring in a housing part of the internal combustion engine is transferred to the heat exchanger housed in the same housing part supplied practically in full, so that there is a high efficiency of the heat exchange. Neither are they exposed Connection points or expansion compensators between the internal combustion engine and heat exchangers required, so that an economical structure and an environmentally friendly operation results.

Bei Heizungsanlagen wird häufig die Abgaswärme der Brennkraftmaschine als Verlustwärme verwendet und über den Wärmetauscher auf den Wärmeträger im Heizungsnetz übertragen. Hierbei ist es gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, den den Abgaskanal aufweisenden Zylinderkopf der Brennkraftmaschine und die Aufnahme für den Wärmetauscher derart zu einem einzigen Gehäusestück zu formen, daß die Abgase der Brennkraftmaschine aus dem Abgaskanal unmittelbar zu dem im gleichen Ge-In heating systems, the exhaust gas heat from the internal combustion engine is often used used as heat loss and transferred to the heat transfer medium in the heating network via the heat exchanger. Here it is advantageous according to a further feature of the present invention, the cylinder head of the internal combustion engine having the exhaust gas duct and to shape the receptacle for the heat exchanger into a single housing piece in such a way that the exhaust gases from the internal combustion engine from the exhaust duct directly to the in the same

130051/Q2S1.130051 / Q2S1.

Blatt V zumBriefvom1"·^·0" anSheet V for the letter from 1 "· ^ · 0 " to

10.05.80 an DFA IHATZMay 10th, 1980 to DFA IHATZ

häüseteil gelagerten Wärmetauscher gelangen und erst nach dessen Durchfließen den Zylinderkopf verlassen.heat exchanger mounted on the housing and only after it Flow through leaving the cylinder head.

Eine einfache Ausgestaltung dieses Erfxndungsgedankens ergibt sich, wenn im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mindestens ein den Wärmetauscher umgebender .Kanal vorgesehen ist, durch den der Wärmeträger aus dem Heizungsnetz geleitet wird und dabei den von Abgasen durchflossenen Wärmetauscher umspült. Eine derartige Ausführungsform ist anwendbar unabhängig von der Art des als Wärmeträger im Heizungsnetz verwendeten Medium und auch von der Art der zum Antrieb verwendeten Brennkraftmaschine. Es kann hier folglich auch eine luftgekühlte Brennkraftmaschine zum Einsatz kommen. \-_. A simple embodiment of this invention results when at least one channel surrounding the heat exchanger is provided in the cylinder head of the internal combustion engine, through which the heat transfer medium is passed from the heating network and in the process flows around the heat exchanger through which exhaust gases flow. Such an embodiment can be used regardless of the type of medium used as the heat transfer medium in the heating network and also of the type of internal combustion engine used to drive it. An air-cooled internal combustion engine can consequently also be used here. \ -_.

Eine weitere, besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist möglich bei Anlagen mit Wasser als Wärmeträger und bei mit Wasser gekühlten Brennkraftmaschinen. In einem solchen Falle ist im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine mindestens ein den Wärmetauscher umgebender Kanal vorzusehen, durch den das Wasser geleitet wird und dabei den von Abgasen durchflossenen Wärmetauscher umspült, wobei das nach Umspülung des Wärmetauschers erwärmte Wasser dem Heizungsnetz zugeleitet wird.Another, particularly advantageous embodiment of the invention is possible in systems with water as the heat transfer medium and with Water-cooled internal combustion engines. In such a case, there is at least one heat exchanger in the cylinder head of the internal combustion engine Provide surrounding channel through which the water is passed and thereby the heat exchanger through which exhaust gases flow flushed around, the water heated after flushing around the heat exchanger being fed to the heating network.

Eine zweckmäßige bauliche Weitergestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Wärmetauscher als eine in sich geschlossene Einheit ausgebildet und von außen auswechselbar in der Aufnahme im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung ist ein zu Reinigungs- bzw. Wartungszwecken notwendiger Aus- und Einbau des Wärmetauschers sehr leicht ausführbar«An expedient structural development of the invention is that the heat exchanger as a self-contained unit formed and exchangeable from the outside in the receptacle in the The cylinder head of the internal combustion engine is arranged. In this embodiment, one is necessary for cleaning or maintenance purposes Removal and installation of the heat exchanger can be carried out very easily «

Blatt 6 zum Brief vom 10.06.8C an Sheet 6 to the letter to the 10.06.8C

In der nachstehenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:In the following description, exemplary embodiments of the Invention explained with reference to drawings. Show it:

Fig. 1 die Wärmepumpe mit Kompressor und ihn antreibender Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung,Fig. 1 the heat pump with compressor and driving it Internal combustion engine in a schematic representation,

Fig. 2 den Zylinder und Zylinderkopf der Brennkraftmaschine im teilweisen senkrechten Längsschnitt,2 shows the cylinder and cylinder head of the internal combustion engine in partial vertical longitudinal section,

Fig. 3 wagrechten Querschnitt durch den Zylinderkopf nach Linie A-A der Fig.2, undFig. 3 is a horizontal cross section through the cylinder head along line A-A of Fig.2, and

Fig. 4 senkrechten Querschnitt durch den Zylinderkopf nach Linie B-B der Fig.3.Fig. 4 shows a vertical cross section through the cylinder head Line B-B of Figure 3.

Die in Fig.1 schematisch dargestellte Wärmepumpe umfaßt einen zweizylindrigen Kompressor 10 für das Kältemittel in ihrem Kreislauf, wobei die Antriebswelle 10a des Kompressors 10 durch die Abtriebswelle, d.h. die Kurbelwelle 12a einer wassergekühlten Brennkraftmaschine 12 bekannter Art, z.B. einer einzylindrigen Einspritzbrennkraftmaschine angetrieben wird. In einem dem Kompressor 10 vorgeschalteten Verdampfer 14 wird das flüssige Kältemittel mit etwa 2°G Temperatur zum Verdampfen gebracht und nimmt dabei -wie mit Pfeil E angedeutet- die Wärme aus dem ihn umgebenden Medium, beispielsweise Grundwasser oder Luft auf und verdampft hierbei. Der Kältemitteldampf wird dann in einer Saugleitung 16 zum Kompressor 10 geleitet. Während der Kompressionsphase wird der Kältemitteldampf verdichtet und dabei erhitzt, um anschließend durch eine Leitung 18 zu einem Kondensator 20 geführt zu werden. Der im Kompressor 10 auf etwa 600C erhitzte Kältemitteldampf durchfließt den Kondensator 20 in einer Leitung 20a, gibt dabei den größten Teil seiner Wärme ab und wird wieder flüssig. Das verflüssigte, abgekühlte Kältemittel wird über ein Expansionsventil 26 geleitet, dehnt sich aus und nimmt seine ursprüngliche Temperatur von etwa 20C wieder an. Es fließt dannThe heat pump shown schematically in Figure 1 comprises a two-cylinder compressor 10 for the refrigerant in its circuit, the drive shaft 10a of the compressor 10 being driven by the output shaft, ie the crankshaft 12a of a water-cooled internal combustion engine 12 of a known type, e.g. a single-cylinder injection internal combustion engine. In an evaporator 14 upstream of the compressor 10, the liquid refrigerant is made to evaporate at a temperature of about 2 ° G and, as indicated by arrow E, absorbs the heat from the medium surrounding it, for example groundwater or air, and evaporates in the process. The refrigerant vapor is then conducted to the compressor 10 in a suction line 16. During the compression phase, the refrigerant vapor is compressed and heated in the process, so that it is then passed through a line 18 to a condenser 20. The refrigerant vapor, which is heated to approximately 60 ° C. in the compressor 10, flows through the condenser 20 in a line 20a, gives off most of its heat and becomes liquid again. The liquefied, cooled refrigerant is passed through an expansion valve 26, expands and assumes its original temperature of approximately 2 ° C. again. It then flows

130051/025t130051 / 025t

HATZHATZ

Blatt 7 zum Brief vom 10,06,80 an DPASheet 7 of the letter dated 10.06.80 to DPA

zurück zum Verdampfer 14, um hier einen neuen Kreislauf in der Wärmepumpe zu beginnen.back to the evaporator 14 to start a new cycle in the Start the heat pump.

Durch den Kondensator 20 wird in einer getrennten Leitung 22 das verbrauchte, abgekühlte Heizwasser aus einer Heizungsanlage, z.B. einer Hausbeheizung 24 geleitet und nimmt die vom Kältemittel abgegebene Wärme auf. Das nach dem Durchlauf des Kondensators 20 erwärmte Heizwasser wird zu einer Anschlußstelle 12b an der Brennkraftmaschine 12 geleitet und zwecks Kühlung dieser Maschine in ihr nur strichpunktiert angedeutetes Kühlleitungssystem eingegeben. Am Ende dieses Kühldurchlaufs wird das erhitzte Wasser über einen zusätzlichen Wärmetauscher 28 geleitet und mit Hilfe der aus den Verbrennungsabgasen herrührenden Verlustwärme noch weiter erhitzt. Das hocherhitzte Wasser wird dann zu einer anderen Anschlußstelle 12c an der Maschine 12 geleitet, um hier das Kühlleitungssystem zu verlassen. In einer Leitung 30 wird das hocherhitzte Wasser in die Hausbeheitzungsanlage 24 geleitet, welche den größten Teil der erhaltenen Wärme in mit Pfeil H angedeuteter Richtung zu Hausbeheizungszwecken abgibt.Through the capacitor 20 in a separate line 22 the Used, cooled heating water from a heating system, e.g. a house heating system 24, and takes it from the refrigerant given off heat. The heating water heated after passing through the condenser 20 becomes a connection point 12b on the internal combustion engine 12 and entered for the purpose of cooling this machine in its only dash-dotted line cooling system. At the end of this cooling cycle, the heated water is poured over a additional heat exchanger 28 passed and with the help of from the Heat loss resulting from combustion exhaust gases is heated even further. The heated water is then sent to another connection point 12c passed to the machine 12 in order to supply the cooling line system here leaving. In a line 30, the highly heated water is passed into the domestic heating system 24, which has most of the obtained heat in the direction indicated by arrow H for house heating purposes gives away.

Die Einzelheiten des in Fig.1 nur schematisch angedeuteten Kühlleitungssystems der Maschine 12 und des zusätzlichen Wärmetauschers 28 gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den weiteren Figuren hervor. Hier ist die Zylinder- und Zylinderkopf-Anordnung der Maschine 12 im Schnitt dargestellt. Der Zylinder 32 nimmt eine senkrecht stehende Zylinderbüchse 34 auf, in der ein Kolben 36 geführt ist. Die mit dem Kolben gekuppelte Pleuelstange 38 greift in bekannter Weise an der Kurbelwelle 12a der Maschine 12 an. Am Zylinder 32 ist mit Hilfe von vier Schraubenbolzen 40 ein Zylinderkopf 42 bef es*ÄSTk»n jfl, Y^-Wfc^P e*n Ansaugventil ^» ein Aus-The details of the cooling line system, indicated only schematically in FIG. 1, of the machine 12 and of the additional heat exchanger 28 emerge from the following description and the other figures. Here, the cylinder and cylinder head arrangement of the engine 12 is shown in section. The cylinder 32 receives a vertical cylinder liner 34 in which a piston 36 is guided. The connecting rod 38 coupled to the piston engages the crankshaft 12a of the engine 12 in a known manner. The cylinder 32 is by means of four bolts 40, a cylinder head 42 bef it * ÄSTk 'n jfl, Y ^ ^ -Wfc P e * n ^ intake "a training

8 zum Brief vom 10.06.80 an DPA8 to the letter dated June 10th, 1980 to DPA

laßventil 46 und eine Kraftstoff-Einspritzdüse 48 in bekannter Weise angeordnet sind. Jedes Ventil wird über einen zugeordneten Kipphebel 50 betätigt, der durch eine Stösselstange 52 in ebenfalls bekannter Weise von einem nicht dargestellten Steuerantrieb gesteuert wird. Ein Zylinderkopfdeckel 54 schließt die beiden Kipphebel 50 nach außen ab. Die Verbrennungsluft wird in einem Kanal 42a zum Ansaugventil 44 geleitet, während die über Auslaßventil ausströmenden Abgase durch den Auslaßkanal 42b abgeleitet werden.release valve 46 and a fuel injector 48 in known Way are arranged. Each valve is actuated via an associated rocker arm 50, which is also actuated by a push rod 52 in is controlled in a known manner by a control drive, not shown. A cylinder head cover 54 closes the two rocker arms 50 from the outside. The combustion air is in a duct 42a to the suction valve 44, while the exhaust gases flowing out via the outlet valve are discharged through the outlet channel 42b.

Die Arbeitsweise einer Viertakt-Einspritzbrennkraftmaschine der beschriebenen Art ist bekannt und soll hier deshalb nicht im einzelnen erläutert werden.The operation of a four-stroke injection internal combustion engine from described type is known and is therefore not intended here in detail explained.

Zwischen den Gehäuseteilen' 32 und 34 ist ein schmaler Ringraum vorgesehen, der mit der vorstehend erwähnten Wasser-Anschlußstelle 12a leitungsmäßig verbunden ist, die im unteren Bereich der Gehäuseteile 32,34 angeordnet ist. Zwei Querbohrungen 58 stellen die Leitungsverbindung zwischen dem Ringraum 56 und zwei Bohrungen 60 dar, deren $ ede in einem seitlichen Flansch 32f des Gehäuseteiles 32 sitzt. Zwecks Kühlung des Zylinders 32,34 und des Zylinderkopfes 42 geht das Wasser in den Räumen 56»60 nach oben und tritt über zwei Durchlaßöffnungen 42d des Kopfes 42 aus den Bohrungen 60 in die Kühlkanäle 42k innerhalb des Zylinderkopfes 42 über.Between the housing parts 32 and 34, a narrow annular space is provided which is connected in terms of lines to the aforementioned water connection point 12a, which is arranged in the lower region of the housing parts 32,34. Two transverse bores 58 represent the line connection between the annular space 56 and two bores 60, each of which is seated in a lateral flange 32f of the housing part 32. In order to cool the cylinder 32,34 and the cylinder head 42, the water in the spaces 56-60 goes upwards and passes through two passage openings 42d of the head 42 from the bores 60 into the cooling channels 42k inside the cylinder head 42.

Der Zylinderkopf 42 ist derart gestaltet, daß er zugleich alsThe cylinder head 42 is designed such that it is at the same time as

senkrecht / Aufnahme für den Wärmetauscher 28 dient. Ein zur Zylinderachse ' stehender und wagrecht langgestreckter Kanal 42t ist von den rohrförmig gestalteten Wandungen 42w des Kopfes 42 begrenzt und über Zwischenwände 42z mit dem Kopf 42 zu einer einzigen Gehäuseeinheit geformt. Ein Verbindungskanal 42v ist zwischen denperpendicular / recording for the heat exchanger 28 is used. A to the cylinder axis' upright and horizontally elongated channel 42t is delimited by the tubular walls 42w of the head 42 and Shaped via partition walls 42z with the head 42 to form a single housing unit. A connection channel 42v is between the

130051/0251130051/0251

Blatt 9 zürn Brief vom1 Ö . 06 .80 an DPASheet 9 to the letter of 1 Ö. 06 .80 to DPA

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Wandungen 42w und 42z gebildet und verläuft parallel zürn Kanal 42t. Der Kanal 42v steht über einen kanalförmigen und unterhalb des Auslaßkanals 42b verlaufenden Durchbruch 42s mit dem Kühlkanal 42k in Leitungsverbindung, sodaß das Wasser aus dem Kühlleitungssystem im Zylinderkopf 42 in den Verbindungskanal 42v und über dessen MündungalÖffnung 42w weiter in den Bingkanal 42t überströmenkann. Walls 42w and 42z are formed and run parallel to the channel 42t. The channel 42v is connected to the cooling channel via a channel-shaped opening 42s extending below the outlet channel 42b 42k in pipe connection, so that the water from the cooling pipe system in the cylinder head 42 in the connecting channel 42v and above whose mouth opening 42w can flow further into the bing channel 42t.

Die rohrförmige Wandung 52w des Kopfes 42 ist an beiden Seiten zu ringförmigen Aufnahmeflanschen 42f geformt, in welchen der Wärmetauscher 28 angeordnet ist. Er besteht aus einer Vielzahl von dünnen Röhrchen 28a, die an ihren Enden in zwei Halteplatten 28b zusammengehalten sind. Der Wärmetauscher 28 kann auf diese Weise als eine in sich geschlossenen Einheit in die Aufnahmen 42f durch eine seitliche Öffnung 42o im Zylinderkopf 42 eingeführt werden, die durch einen Deckel 62 verschließbar ist. Der Abgas-Auslaßkanal 42b des Kopfes 42 mündet dagegen in eine Kammer 42bb zwischen der Aufnahme 42f und dem Deckel 62, sodaß die über das Auslaßventil 46 ausströmenden heißen Verbrennungsabgase aus der Kammer 42bb durch das Innere der dünnen Wärmetauscher-Röhrchen 28a hindurchfließen und auf der anderen Seite wieder austreten, um dann über ein Auslaßrohr 64 einer geeigneten Auslaßstelle zugeleitet zu werden.The tubular wall 52w of the head 42 is on both sides formed into annular receiving flanges 42f in which the heat exchanger 28 is arranged. It consists of a multitude of thin tubes 28a, which are held together at their ends in two holding plates 28b. The heat exchanger 28 can access this Way as a self-contained unit in the receptacles 42f be introduced through a lateral opening 42o in the cylinder head 42, which can be closed by a cover 62. The exhaust outlet duct 42b of the head 42 opens into a chamber 42bb between the receptacle 42f and the cover 62, so that the Exhaust valve 46 discharges hot combustion gases from chamber 42bb through the interior of the thin heat exchanger tubes 28a flow through and exit again on the other side, and then via an outlet pipe 64 to a suitable outlet point to be forwarded.

Beim Durchströmen des Wärmetauschers 28, d.h. seiner Röhrchen 28a, geben die mit einer Temperatur von etwa 40O0C aus dem Zylinder ausströmenden Abgase einen großen Teil ihrer Wärme, die als Verlustwärme beim Verbrennungsvorgang anfällt, an das die Röhrchen 28a umgebende Wasser ab, sodaß die Abgase am Ausgangsrohr hur noch eine Wärme von etwa 1500C besitzen. Das durch die AbgaseWhen flowing through the heat exchanger 28, ie its tubes 28a, the exhaust gases flowing out of the cylinder at a temperature of about 40O 0 C give off a large part of their heat, which is generated as heat loss during the combustion process, to the water surrounding the tubes 28a, so that the Exhaust gases at the outlet pipe still have a heat of about 150 ° C. That through the exhaust

Λ.-," λ ; ; :: 130i5l/025iΛ.-, "λ;; :: 130i5l / 025i

Blatt 10 zum Brief vom 10.06.80 an DPASheet 10 of the letter dated June 10, 1980 to DPA

heißerwärmte Wasser tritt aus dem Kanal 42t durch eine Öffnung 42tt aus und wird über das Anschlußrohr 12c zu der Haüsbeheizungsanlage 2A- geleitet, um seine Wärme zu Hausbeheizung in bekannter Weise abzugeben·hot water exits channel 42t through an opening 42tt and is connected to the house heating system via the connecting pipe 12c 2A- conducted to its heat to house heating in well-known Way to deliver

Die Vorteile, welche sich aus der Gestaltung des Zylinderkopfes 42 als gleichzeitige Aufnahme für den Wärmetauscher 28 ergeben, sind bereits einleitend ausführlich erwähnt. Es sei deshalb nur noch hinzugefügt, daß -abweichend von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel- eine gemeinsame Gehäuseeinheit für Zylinderkopf und Wärmetauscher auch dann anwendbar wäre, wenn der Wärmeträger in der Heiζzungsanlage und das Kühlmittel für die Brennkraftmaschine nicht gleichartig (Wasser) sind. Außerdem könnte der zusätzliche Wärmetauscher (28) in ähnlicher Weise auch mit einem anderen Gehäuseteil als nur Zylinderkopf zu einer einzigen Einheit geformt werden, falls es bei bestimmten Brennkraftmaschinen angezeigt erscheint, die Verlustwärme an einer anderen Stelle als im Zylinderkopf abzunehmen und dort in den zusätzlichen Wärmetauscher einzugeben. Es wäre beispielsweise denkbar, das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine zugleich als Wärmetauscher-Aufnahme auszubilden, falls die Verlustwärme des dort gespeicherten heBen Schmieröls über den Wärmetauscher dem Heizwasser oder einem anderen Medium in der Hausbeheizungsanlage zugeführt werden sollte.The advantages resulting from the design of the cylinder head 42 result as a simultaneous recording for the heat exchanger 28, are already mentioned in detail in the introduction. It should therefore only be added that - in contrast to the embodiment described - a common housing unit for the cylinder head and Heat exchanger would also be applicable if the heat transfer medium in the heating system and the coolant for the internal combustion engine are not of the same kind (water). Also, the additional Heat exchanger (28) formed into a single unit in a similar manner with a housing part other than just the cylinder head If it appears in the case of certain internal combustion engines, the heat loss is somewhere other than in the cylinder head take off and enter there in the additional heat exchanger. It would be conceivable, for example, the crankcase of the internal combustion engine at the same time as a heat exchanger receptacle if the heat loss from the lift stored there Lubricating oil should be fed to the heating water or another medium in the house heating system via the heat exchanger.

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Claims (6)

Pate ή ta η s ρ r ü c h e :Godfather ή ta η s ρ r ü c h e: (1.iHeizungsanlage mit einer Wärmepumpe, deren Kompressor von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, wobei die Verlustwärme der Brennkraftmaschine über mindestens einen Wärmetauscher auf den Wärmeträger im Heizungsnetz der Anlage übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Gehäuseteil (42) der Brennkraftmaschine (12)y an dem die Verlustwärme abgenommen wird, in der Weise gestaltet ist, daß er zugleich als Aufnahme für den Wärmetauscher(28) dient. (1.iHeating system with a heat pump, the compressor of which is from an internal combustion engine is driven, the heat loss the internal combustion engine is transferred to the heat transfer medium in the heating network of the system via at least one heat exchanger, thereby characterized in that that housing part (42) of the internal combustion engine (12) y at which the heat loss is removed, is designed in such a way that it also serves as a receptacle for the heat exchanger (28). 2. Anlage nach Anspruch 1 mit einer Brennkraftmaschine, deren Abgaswärme über den Wärmetauscher dem Wärmeträger im Heizungshetz zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der den Abgaskanal (42b) aufweisende Zylinderkopf (42) der Brennkraftmaschine (12) und die Aufnahme (42f) für den Wärmetauscher (28) derart zu einem einzigen Gehäusestück geformt sind, daß die Abgase der Brennkraftmaschine aus dem Abgaskanal unmittelbar zu dem im gleichen Gehäuseteil gelagerten Wärmetauscher geleitet werden und erst nach/dessen Durchfließen den Zylinderkopf verlassen.2. Installation according to claim 1 with an internal combustion engine whose Exhaust heat via the heat exchanger to the heat transfer medium in the heating system is added, characterized in that the exhaust duct (42b) having cylinder head (42) of the internal combustion engine (12) and the receptacle (42f) for the heat exchanger (28) in this way a single housing piece are formed that the exhaust gases of the internal combustion engine from the exhaust duct directly to the im heat exchanger mounted on the same housing part and only leave the cylinder head after it has flowed through. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf>(42) der Brennkraftmaschine (12) mindestens ein dön Wärmetauscher ί28) umgebender Kanal (42t) vorgesehen ist, durch den der Wärmeträger aus dem Heizungsnetz (24) geleitet wird und dabei den von Abgasen durchflossenen Wärmetauscher umspülty ,3. Plant according to claim 2, characterized in that im Cylinder head> (42) of the internal combustion engine (12) at least one the channel (42t) surrounding the heat exchanger ί28) is provided, through which the heat transfer medium from the heating network (24) is passed and the heat exchanger through which exhaust gases flow washed around, 130051/0251130051/0251 Blatt 2 zum Brief vom 10,06.80 „„■ DPASheet 2 to the letter of 10.06.80 "" ■ DPA 4-, Anlage nach Anspruch 2, mit Wasser als Wärmeträger im Heizungsnetz und mit einer durch Wasser gekühlten Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderkopf (4-2) der Brennkraftmaschine (12) mindestens ein den Wärmetauseher (28) umgebender Kanal (42t) vorgesehen ist, durch den das Wasser geleitet wird und dabei den von Abgasen durchflossenen Wärmetauscher umspült, wobei das nach Umspülung des Wärmetauschers erwärmte Wasser dem Heizungsnetz (24-) zugeleitet wird.4-, plant according to claim 2, with water as the heat transfer medium Heating network and with a water-cooled internal combustion engine, characterized in that in the cylinder head (4-2) of the internal combustion engine (12) at least one duct (42t) surrounding the heat exchanger (28) is provided through which the Water is passed and in the process washes around the heat exchanger through which the exhaust gases flow, this being done after the heat exchanger has been washed around heated water is fed to the heating network (24-). 5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetaucher (28) als eine in sich geschlossene Einheit ausgebildet und von außen auswechselbar in der Aufnahme (4-2f) im Zylinderkopf (4-2) der Brennkraftmaschine (12) angeordnet ist.5. Plant according to claim 2, characterized in that the heat exchanger (28) is designed as a self-contained unit and exchangeable from the outside in the receptacle (4-2f) in the Cylinder head (4-2) of the internal combustion engine (12) is arranged. 6. Anlage nach Anspruch 6 mit einem Wärmetauscher, der aus einer Vielzahl von parallelen und an ihren Enden in runden Haltern offen zusammengefassten Rohren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Halter (28b) in der im Zylinderkopf (42) der Brennkraftmaschine (12) ausgebildeten Aufnahme (4-2f) eine Lagerbohrung vorgesehen ist, in welcher der Halter abdichtend sitzt.6. Plant according to claim 6 with a heat exchanger, which consists of a There is a multitude of parallel tubes that are openly combined at their ends in round holders, characterized in that that for each holder (28b) in the receptacle (4-2f) formed in the cylinder head (42) of the internal combustion engine (12) one Bearing bore is provided in which the holder is sealing sits. 130051/0251130051/0251
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT413424B (en) * 1997-10-21 2006-02-15 Bernard Ing Douet ENVIRONMENTALLY FRIENDLY SYSTEM FOR HEATING AND / OR COOLING BUILDINGS
DE102006039341A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Werner Schmidt Power supply system for electricity and power for supply of electrical building network with electrical energy, has compressor, driven by engine by interconnection of switchable clutch, is switched in refrigerant circuit cooling medium

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3115314C2 (en) * 1981-04-15 1984-10-04 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg, 8399 Ruhstorf Internal combustion engine for heat generation
GB2160966A (en) * 1984-06-26 1986-01-02 Lin Fu Nan Air conditioning and hot water supply system
GB2161597B (en) * 1984-07-02 1989-04-19 Stewart Colin Minerals Ltd Heating system
JPH0134888Y2 (en) * 1985-12-18 1989-10-24
JP2001173409A (en) * 1999-12-16 2001-06-26 Honda Motor Co Ltd Waste heat recovery device for internal combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB512775A (en) * 1936-12-04 1939-09-25 Trajan Dragos Improvements in and relating to internal combustion engines
GB1553584A (en) * 1976-04-08 1979-09-26 Perkins Engines Ltd Inlet and exhaust manifold assembly for an internal combustion engine
DE2831879A1 (en) * 1978-07-20 1980-02-07 Sachs Systemtechnik Gmbh HEAT PUMP DRIVE
GB2032602B (en) * 1978-09-05 1983-05-11 Wr Heat Pumps Ltd Heat pumps

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT413424B (en) * 1997-10-21 2006-02-15 Bernard Ing Douet ENVIRONMENTALLY FRIENDLY SYSTEM FOR HEATING AND / OR COOLING BUILDINGS
DE102006039341A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Werner Schmidt Power supply system for electricity and power for supply of electrical building network with electrical energy, has compressor, driven by engine by interconnection of switchable clutch, is switched in refrigerant circuit cooling medium
DE102006039341B4 (en) * 2006-08-22 2009-11-26 Werner Schmidt Power system

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