DE3049416A1

DE3049416A1 - Waermepumpe mit offenem luftkreislauf

Info

Publication number: DE3049416A1
Application number: DE19803049416
Authority: DE
Inventors: Horst 7050 Waiblingen Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1982-08-19
Also published as: DE3049416C2

Description

Wärmepumpe mit @@@e@em luftkreislauf :
Au@enluf@ oder Raumluft wird adiabatisch verdichtet. Dabei ent-@@@@ Wä@me, di@@@ kann pher einen Wä@me@@@@@@@ber a@ ein @@@zuheiendet lediuir abgegeber werden. Danach wird diese LuFt expandiert durch der größte Teil der mechanischen Arbeit wieder zurückgewonnen wird, welche zunächst zur Luft-Verdichtung für die Wärmegewinnung aufgewandt w@rde.
Diese Wnrmepumpe soll insbesondere zur Raumheizung und zur Erwärmung von Brauchwasser dienen, kann aber auch in allen anderen Fällen Anwendung finden, in denen Wärme niedrigen Temperatur-Niveaus be@ötigt l.sir;. [)ie Abluft kann außerdem zu Kühlzwecken dienen.
Die direkte Verwendung der Luft für Wärmepumpen-Prozesse ist bekann@. Durch deren Verwendung wird kein äußerer Wärmetauscher ben@tigt, welcher der Außenluft oder einem anderen Medium entziehen soll , welcher jedoch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt zum Wereisen neigt, so daß dann meist die Wärmepumpe außer Betrieb gesetzt werden muß Bei der Wärmepumpe mit offenem Luftkreislauf ist dies nicht nütig, diese kann auch bei tiefen Außen-Temperaturen eingesetzt werden.
Der Nachteil des offenen Luftkreislaufes ist es , daß große Luft mengen verdichtet und expandiert und somit große Verdichter und Expansions-Muschinen benötigt werden. Es ist dabei unvorteilhaft, einen kleinen Motor und diese großvolumigen Maschinen direkt mit einander ru verbinden. Ziel dieser Erfindung ist es, hierfür eine @ü@stigere @@sung zu schaffen.
Diese wird durch @rennung des Verdichters in zwei verschiedene Eicheiten von voneinander unabhängigen Verdichtern für die Luft des Wärmenpumpen-Kreislaufes erreicht, welche diese Luft zu einander perallel verdichten, und zwar so, daß die Expansions-Maschider Verdichter für den größeren Anteil der Luft antreibt, während der Motor lediglich den Verdichter für den kleineren Anteil antreibt.
Dadurch kann der größere Verdichter genauso groß wie die Expansions-Maschine und bei Kolben-Maschinen mit dieser sogar baugleich werden, z.B. bei Drehkolben-Maschinen. Besonders deutlich zeigt sich dieser Vorteil bei Freikolben-Maschinen, denn hierbei genügt ein eiriziger Zylinder (24) der durch eine einfache Kolbenscheibe (21) in Expa@@@@@@- @nd Komp@essions-Raum ge@@@@@@ wird, @@ fehlt dann @@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@@-@@@@@@@@, der Kolben kann dabei leicht gebaut sein, da e die Expa@sions-@@ rgie lediglich durch seine Bewegungs-@nergie direkt auf@i@@@@@@ diese auf der anderen Kolben-Stirnseits zur Kompression wieder abgibt, so daß er mit hoher Schwingurgs-Frequenz betrieben werden kann Ein deutlicher Vorteil ergibt sich debei auch für die fremde Antriebsquelle, den Motor, denn dieser braLoht dann nur einen kleinen Verdichter anzutreiben, so daß er diesen mit ho@er für ihn günstiger Drehzahl bzw. Schwingungs-Frequenz direkt antreiben kann, Normalerweise wird als Antriebs-Motor lediglich ein Elektro-Motor genommen, Die Verwendung eines Brennkraft-Motors, anstelle eines Elektro-Motors, wie in verschiedenen Offenlegungsschriffen vorgeschlagen, in OF-Nr. 2536059 auch für den offenen Luftkreislauf, bringt bereits beachtliche Vort@ile, insbesondere w@nn dieser für die Verwendung von Heiz-Öl oder Heiz-Gas ausgelegt ist, da dann desser beträchtliche Motor-Abwärme, und insbesondere die Wärme der heißen Verbrennungs-Abgase in einem Wärmetauscher ebens@ einfach genutzt werden kann, wie die Verbrennungswärme einer Ölfeuerung, wogegen diese Liä::me bei der Erze@gung des elektrischen Stromes zukreist verlorengeht.
@och wesentlich günstiger ist es jedoch, anstelle eines handels-Üblichen Otto- oder Diesel-Motors, hierfür einen @rennkraft-Freikolhen-Motor zu verwenden. Hierbei kann der Verdichter-Kolben mit dem Motor-Kolben eine konstruktive Einheit bilden, so daß sämtliche a@deren Triebwerksteile, wie Pleuel, Kur@@lwelle @@@ Ku@@@@-gehäuse entfallen. Diese Antriebs-Einheit ist wes@ntli@@ billi@@@ herzustellen, als ein handelsüblicher Dtto- oder Diesel-Motor rnfflt angeflanschtem Verdichte, da ja gerade die teuersten Bauteile des Motors und bei Hubkolben-Verdichtern auch vom Verdichter entfalle@, wozu die Kurbelwelle mit deren Lagerung, die Pleuel und das Kurbelgehäuse zählen. Außerdem sind bei der Freikolben-Mas@hine die @@ssen- und Reibungs-Kräfte und somit auch die Reibungs-@@@@ @@ @@-sentlich geringer.
Ein Brennkraft-Freikolben-Motor ist ja von seiner normalen Bauweise her bereits auch ein Luft-Verdichter. Hier kann nun diese Dr@@@-luft direkt genutzt werden, die @mwandlung @n eine @adere @@@gi@-form entfällt, wogegen die sonst willkommene @@ergiea@gabe eines konventionellen Motors in Form der Drehb@wegung hie@ garnicht erforderlich ist und meist erst wieder umständlich i@ eine Hub-Be@@- @@@@ @@@ @@@@ichter-Kolbe@ @mgusetzt werden muß. Der Freikolben-@@@@@ and @@@@@@@@dere der Brennkraft-@reikalbenmoter ist also die @@@ale Antrieb@quelle.
Es ist jedoch @icht nötig, daß der Freikelben-Motor einen getrennten Verdichter antreibt, wie in OF-2633662 gezeigt. Es ist günstiger, wenn Motor und Verdichter eine bauliche Einheit bilden, wobei soger ei@ einziger Freikolben (1) Motor- und Verdichter-Kolben zugleich sein kann. Für die Dimensionierung des Motor-@rennraumes ist es jedoch günstiger eine aus Motor-Kolben und Verdichter-Kolben bestehende Stufen-Kolben-Einheit zu verwenden.
Diese @@@@@@ bring@ außerdem den großen Vorteil, daß d@nn der Moborzylinder mit der Druckluft des Verdichtors gespült und geladen werden @ann und daß dadurch automatisch bei stärkerer Verdichtung und somit arhöhtem Leistungsbedarf auch die verfügbare Leistung des Motors größer sein kann. Die Verwendung des Brennkraftfreikolben-Motors für eine Wärmepumpe mit offenem Luftkreislauf wurde bereits im USA-Patent vorgeschlagen. Es ist jedoch ungünstig, die gesamte Luft für den Wärmepumpenkreislauf, deren Volumen sehr groß ist, durch den Verdichter zu leiten, der vom MctorKolben angetrieben wird, denn dessen Kraft muß dann in einen Verdichterkolben sehr großen Durchmessers eingeleitet werden. Infolge der dadurch in de. Kolben-Scheibe des Verdichters auftretendenßiege-M@ä@te muß @@@@@ sehr stabil und schwer gebaut werden, und deraus folgt insbesondere bei dem niedrigem L@ftdruck fü@ den Wärmepumpen-Kreislauf, etwa 1,2 ata bis etwa 4 ata, eine nur geri@ge Schwingunge-Frequenz, die leider eine noch größere und noch schwere Bauform des Verdichters bedingt, insbesondere dann, wann der Verdicht@r, wie im UBA-Patent 2545861, mit nur einem von insgesamt zwei Moterkolben verbunden wird; wobei es dann übrigens sehr schwierig ist, den anderen Motor-Kolben mit einer dazu passenden Schwingung unter Ko@trolle zu halten, falls diese @ bi'fgahe überhaupt noch ohne ein schweres auf den Verdichter wirkendes Kraftübertragungs-Gestänge lösbar ist Bei der erfindungsgemäßen parallelen Luftverdichtung kann der große Verdichter leicht gebaut werden und die Schwingungs-Freouenz beider Verdichter kann hoch sein, woraus sich wesentlich geringere Massen und ein wasentlich geringeres Bauvolumen der Ver-@ichter @@@iht. Außerdem kann bei der h@hen Schwingungs-Frequenz der Motor Klein gehaut werden, wobei auch die Verweildauer der heißen Verbrennungsgase in Motor kurz ist und semit naben dem guten mechanischen Wirkungsgrad der @reikolben-Bauweise auch ein guter thermischer Wirkungsgrad erreicht wird.
Durch Nachexpansion der Motor-Abgase auf das Druck-Niveau Frischluftladung läßt sich der Wirkungsgrad weiter erhöhen. Dazu kann z.B. ein anderer Freikolben dienen, der mit dem Motor-Kolben so im Oleichtakt schwingend gehalten wird, daß dieser @einen inneren Totpunkt bei kleinstem Zylinder-Volumen gerade überschritten hat, wenn die Motor-Auslaß-Schlitze oder -Ventile gerade geöffnet werden, wobei die Gasdrücke der in Verbindung gebrachten Räume etwa gleich sein sollen, wonach das dazugeschaltete Volumen bis zur Schließung der Motor-Auslaß-Öffnungen so stark zunehmen soll, daß das Motor-Abgas etwas unter den Druck der frisc@@@ Motor-Ladung expandiert wird und diese nachsaugen kkrkkl, wonach das Abgas mit dem zum Durchströmen des Wärmetauschers nütigen Dr@@k ausgeschoben wird.
Wesentlich verbessert kann der Wirkungsgrad außerdem werden, weni die Järme der heißen Motor-Abgase in einem Wärmetauscher zur Erzeugung und Erhitzung von heißem Dampf (Gas) genutzt wird, welche bei der Expansion in einer Kolbenmaschine oder Turbine zusätzliche nechanische Energie abgeben kann, wonach der Dampf seine restliche üärrne ebenfalls an ein Wärme-Nutzungs- oder Übertragungs-Medium abgeben kann, um danach eventuell verflüssigt auf den höheren Anfangs-Druck gepumpt und erneut vom Abgas verdampft und erhitzt ru werden, womit sich dessen Kreislauf schließt.
Die aus der Expansions-Maschine kommende luft ist kälter als die angesaugte Luft, wenn sie zuvor einen Teil ihrer Wärme vor der Ixpansion abgegeben hat, insbesondere dann wenn durch dem Nutzwärnetauscher kaltes Wasser anstelle von Heizungswasser fließt, ode@ wenn die Druckluft in einem außerhalb des Gebäudes angebrachten Wärmetauscher auf ein möglichst tiefes Temperatur-Miveau gekühlt wird. Diese Kaltluft läßt sich dann für Kühlräume oder in warmen Gegenden zur Raumkühlung nutzen. Bei Aufspaltung das Drucklu' -Stromes in der Weise, daß nur ein Anteil der Druckluft @ogleich expandiert wird und danach zur Vorkühlung eines zweitem Anteile dient, der nach der Expansion einen dritten Anteil starker vork@tlen kann, der einen vierten Anteil noch stärker abkühlt und s@ weiter, können schließlich auch so tiefe Temperaturen erreicht L den, daß die Luft flüssig wird.
Fig. 1 zeigt eine Aus@ührung, bei welcher ein Brennkraft-Freikolben-Motor als Antriehsquelle verwendet wird, dessen Kolben (1) zugleich Motor- und Verdichter-Kolben Ist. Dessen Zylinder (4) bildet auf der linken Kolbenseits einen Luftkumpressions-Raum (6), woraus nach Überfahren des Druckluft-Auslaß-Vertiles (10) ein Luftpuffer zum Zurückschleudern das Kolbens wird. Der auf der rechtem Kolbenseite gehildete Zylinder-Raum (5) ist zunächst ein Luftkompr@@sions- und danuch der Motor-Brennraum. Damit die heißen Verbre@@u@ @@@@@@ nicht in die Druckluft @uspuffen, ist dessen Druckluft-Auslaß-Ventil (11) mit einer Ventil-Steuerung (12) versehen.
Zur @inlassen der Frischluft (13) fjr diese beirlen Zylinder-Räume (5) und (6) dienen Einlaßschlitze (14), hierbei versorgt ven einem leichter Verdichter oder Ventilator (16) . hie Abgase (13) sollen hierbei nach dem Schrürle-Prinzip durch die Auslaßschlitze (17) ausgespült werden. Ein Nachströmen von Frischluft in der gezeigten Stellung wird durch den anfänglichen Ansaug-Unterdruck weitgehend vermieden, Nach der Luft-Kompression im Raum (5) auf h@-hen Druck wird durch die Kraftstoffdüse (19) durch die Leitung (20) zufließendes Dieselöl oder Heizöl mit hohem Druck eingespritzt.
Die Druckluft strömt in den Luftdruck-Speicher (40). In diesen Speicher (40) wird außerdem die vom größeren Verdichter (31) im Verdichter-Raum (26) komprimierte Luft (3D) durch das Rückschlag-Ventil (28) gefördert. Diese DruckLuft durchströmt carach verhöltrismäßig gleichmäßig den Wärmetauscher (43) im Gegenstrom zum Wärme @ufnehmenden Medium (45) , welches beispielsweise das für de@ Haushalt zu erhitzende Brauchwasser oder Heizungswasser sein kann Danach gelangt die Druckluft (30) In den Speicher (41). Aus diesen wird sie in den Expansions-Raum (25) ar Expansions-Maschine (32) durch das Ventil (33) und dessen Ventilsteuerung (34) dosiert eingelasse, so daß die gewönschte Schwingungs-Frequenz und damit der gew@nsch@e Luftdruck zustande kommen. Nach der Expansion wird das Vertil (35) durch die Ventilsteuerung (36) geöffnet, so daß die Kaltluft (39) beim Rückgub ausgeschoben werden kann. Die Frischluft (13) wird dabei, nachdem der Kolben (21) von einem Luftpuffer der restlichen Druckluft zurückgeschleudert wurde durch das R ückschl ag-Einl. aß-Ventil (29) nachgesogen.
Nach dem Wärmetauscher (43) durchströmt das von der Umwälzpumpe (48) geförderte die Wärme aufnehmende Medium (46) den Llärmetauscher (45), in dem das Medium (46) auf seine höchste Temperatdie Endtemperatur durch dae Motor-Abgas (18) aufge@eizt wird, @@-nach es dem Wärme-Verbraucher (50) zuqeführt wird.
Fig. 2 zeigt eine andere, etwa die entgegengesetzte Lndstellung oder Totpunktstellung des Motor- und Verdichter-Kolbe@s (1) derselben Bre@nkraft-Freikolben-Einheit wie in Fig. 1 nit dem Ausspülen des Motor-Abgases (18) durch die Frischluft (13) nach dem Schnürle-Prinzip.
L e e r s e i t e

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1.) Wärmapumpe mit offenem Luftkreislauf, bai dem Luft möglichst C adiabatisch verdichtet wird, wonach diese ihre Wärme bei isobarer Abkühlung in einem Wärmetauscher an ein Wärme-Nutzungs- oder -Ü@ertragungs-Medium abgibt, wonach die dadurch abgekühlte komprimierte Luft unter Arbeitsleistung, also unter Rückgewinrung mechanischer Arbeit, wieder auf Atmosphärendruck adia@atisch expandlert und den offenen Kreislauf mit einer gegenüber dem Ansaugstand niedri geren Temperatur uieder verläßt , d a d u r gekennzeichnet, daß die Verdichtung der Luft in zwei verschiedenen von einander unabhängigen Verdichtern, deren Verdichtung parallel geschaltet ist, so erfolgt , daß nur dr kleinere Ar teil der Luft für den Wärmepumpen-Kreislauf än einem fremd angetriebenen Verdichter , daeger! der größere Anteil dieser Luft von einer Einheit verdichtet wird, welche durch die Expansion er vorher verdichteten Luft des Wärmepumpen-Kreislaufes nach deren Wärmeabgabe angetrieben wird , welche Einheit nachfolgend Expansions-Verdichter genannt wird 2.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß unter dem darin genannten Wärme-Nutzungs- und -Übertragungs-Medium insbesondere das zu erhitzende Brauchwasser und ein zur Beheizung von Räumen dienendes Medium zu verstehen ist, also das Wasser im Heizkreislauf einer Warmwasserheizung odcr die zu erwärmende Luft einer Warmluftheizung.

3.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 2 , dadurch gekennzeichnet , die Übertragung der Nutzwärme von der komprimierte Luft auf ein anderes Medium im Gegenstrom stattfindet, und daß die Mengen von den zwei durch den Wärmetauscher fließenden Medien so auf eiriander abgestimmt geregelt werden, daß deren Temperatur beim Austritt aus dem Wärmetauscher nahezu auf das Niveau der Eintiltts-Temperatur des jeweils anderen Mediums ansteigt bzw. abfäll 4.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dEl3 der fremd angetriebene Verdichter ein Freikolben-Verdichter 1, der mit einem Brennkraft-Freikolben-Motor in bekannter Weise @i@ konstruktive Linheit bildet, nachfolgend @reikolben-Motor-Ve@ dichter genannt , wobei der Motor-Kolben in den Verdichter-Kolt direkt übergeht oder ein und derselbe Kolben ist, eventuell nur eine Kolbenscheibe ist 5.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Antrieb dienende Brennkraft-Freikolben-Motor nach dem Zweitakt-Diesel-Verfahren arbeitet und für die Verwendung von Heiz-Öl ausgelegt ist 6.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet , daß der als Antrieb dienende Elrennkraft-Freikolúen-Motor nach dem Zweitakt-Otto-Verfahren arbeitet und für die Verwendung von Heiz-bas ausgelegt ist 7.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet , daß der Freikolben-Motor-Verdichter im wesentlichen aus einem einfachen = nicht abgestuften Zylinder besteht, in dem eine einfache Kolbenscheibe oder zwei Kolbenscheiben im Gegentakt hin- und herschwingen, auf deren einen Stirnseite, bzw. bei zwei Kolben zwischen denen bei Beendigung des Kompressionshubes Brennstoff eingespritzt oder gezündet und verbrannt wird, wahrend auf der gegenüberliegenden Kolbenseite die Luft lediglich komprimiert wird, die danach den Kolben wieder zurückwirft , wobei sowohl aus dem Luftpuffer als auch aus dem Motor-Kompressionsraum ein Ventil komprimierte Luft in den offenen Wärmepumpen-Kreislauf bei Erreichen dessen Druckes übertreten lassen kann bis der Kolben eine bestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat, wonach die restliche Luft stärker verdichtet wird .) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Freikolben-Motor-Verdichter im wesentlichen aus einem abgestuften @ylinder mit zwei Durchmesser besteht, worin ein oder zwei Stufen-Kolben hin- und herschwingend laufen, mit dem kleineren Durchmesser in kleinen Motor-Zylinder und mit dem größeren Durchmesser im großen Verdichter-Zylinder, wobei die in der Verdichterstufe für den offenen Wärmepumpen-Kreislauf komprimierte Luft auch zur Aufladung des Motor-Zylinders benutzt werden kann, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Aufladung und die Leistung des Motorzylinders um so höher sein können, je höher der erforderliche Verdichtungsdruck und somit auch die erforderliche Verdichterleistuno; des Wrmepumpenkreislaufes sind nach Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet , daß di komprimierte Luft von beiden Verdichtern zunächst in einen Druckluft-Sammler gedrückt wird 10.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet die komprimierte Luft nach ihrer Wärmeabgabe und vor inr-n ~ -tritt in die Expansions-Maschine, ähnlich wie nach der Kompression zunächst einem Druckluft-Sammler zugeführt wird 11.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatur der komprimierten @uft oder des von ihr erwä@@@ Mediums mit der Abwärme des Motors, bei wassergekühlte@ Ver@@@ nungs-Motoren also durch dessen Kühlwasser weiter erhöht wird 12,) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet. , das Wärme-Nutzungs- oder -Übertragungs-Medium selber durch wie Kühlkanäle (Kühlräume) des Motors geleitet wird 13.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Wärme-Nutzungs- oder -Übertragungs-Medium oder die komprimierte Luft nach der Erwärmung durch den Wärmepumpen-Prozeß und eventuell nach der Erwärmung durch die Motor-Kühlung zuletzt in einem Wärmetauscher durch die Abgase des Verbrennungs-Motors auf deren höchste Temperatur gebracht wird 14.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Abgas aufgeladener Verbrennungsmotoren entweder sofort, oder nach der Wärmeabgabe an ein anderes Medium der komprimierten Lft beigemischt wird 15.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , da3 eine Dehnung der Expansion der Motor-Abgase gegenüber der Motor-Luft-Kompression erfolgt, also ein Auspuffen der Abgase mögl@ hst vermieden wird , um zusätzliche mechanische Arbeit zur Luftkompression zu gewinnen , 16.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daF die Wärme des Motor-Abgases noch vor deren Puutzurg zu Heizw zur Erhitzung und eventuell Erzeugung eines Treibmittels , @ heißem Gas oder Dampf , genutzt wird , um zusätzliche mechan@ Arbeit zu erzeugen, wonach das expandierte Treibmittel seine Abwärme ebenfalls an das aufzuheizendes Medium (Brauchwasse@, eizungswasser) abgib@.

17.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, @@@ der Expansions-Verdichter eine einfache @reikolben-Maschine, die im wesentlichen aus einem einfachen beidseitig geschlossenen Zylinder mit einer einfachen Kolbenscheibe darin besteht, die hin- und her-schwingt , eventuell von einer Kolbenstange geführt, auf dessen einen Seite die Verdichtung und dessen anderen Seite die Expansion stattfindet 18.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß statt einer Luft-Expansions- und Kompressions-Einheit , mehrere dieser Einheiten verwendet werden, um diese Einheit, durch welche insgesamt beträchtliche Luftmengen fließen, klein zu halten 19.) W Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß um ein hüheres Temperatur-Niveau zu erreichen oder zur Deckung erhöhten in Wärmebedarfes, die Luft für den offenen Wärmepumpen-Kreislauf stärker, also auf einen höheren Druck verdichtet wird @zu z@@äch@t die Menge der durch die Expansionsmaschine abfließenden Luft verringert wird, die Luft also gestaut wird bis die gewünschte Temperatur erreicht ist, wonach infolge der dafür Erforderlichen höheren Antriebsleistung auch das Abgas und Kühlwasser eine größere Wärmemenge abgeben können; und daß andererseits für niedrigere Temperaturen oder für verringerten Wärmebedarf die Luft schwächer verdichtet wird 'Q.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß zur Mengen-Regulierung der von einem Kolben-Verdichter gelieferten komprimierten Luft dessen Totraun verändert wird , Totraum-Verkleinerung zur Erhöhung der Luftmenge und Verringerung der Liefermenge durch dessen Totr@um-Vergrößerung.

@1.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der von einem Freiko] ben-Uerdichter gel.ieferten komprimierten Luftmenge die Masse der hin- und her-schwingenden Freikolten-Einheit des gemeinsamen Verdichter- und Expander- oder Motor-Kolbens erhëht wird, indem eine Flüssigkeit in die Freikolben-Einheit g-drückt wird, j nach gewünschter Schwingungsreduzierung mehr oder weniger Flüssigkeit, wodurch die Schwingungs-Frequenz des Freikolbens sinkt.

22.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Expansions-Maschine (Expansions-Verdichter) wieder entspannte Abluft des offenen Wärmepumpen-Kreislaufes e@tweder in einem Wärmetauscher oder direkt zu Kühlzwecken genutzt wird.

23.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, die Druckluft des Wärmepumpon-Kreislaufes vor ihrer @@@@@ in einen Wärmetauscher etwa auf die Temperatur der Außenluft eines anderen verfügbaren kühlen Mediums abgekühlt wird 24.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, d-G, un besonders tiefe Lufttemperaturen, zu erhalten nur eine Häl der abgekühlten Druckluft sogleich expandiert wird, wogegen die andere Hälfte der Druckluft von der eüsteren bereits expandierte@ kalten Abluj t zunächst weiter vorgekühlt wird, oder daß eine ihnliche noch weitergehende Aufteilung des gekühlten Druckluftstremes, eine s@genannte Kaskaden-Schaltung vorgenommen wird, um @@@ Li@fste lufttemperaturon, insbosu@@@ere zur luflverfl@@@@gung @@@ erreichen.

25.) Wärmepumpe nach Anspruch 23 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß, falls nur deren Kühlleistung, aber nicht deren Heizleistung benötigt wird, die zu Heizzwecken vorgesehenen Wärmetauscher uno die zur Ausnutzung der Motor-Abwärme und -Abgase vorgesehenen Wärmetauscher durch Bypass-Schaltungen umgangen werden 26.) Wärmepumpe nach Anspruch 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, der Expansions-Verdichter aus zwei Drehkolben-Maschi@en besteht einer Drehkolben-Expansi@ns-Maschine und einer Drchkelber-Kem pressions-Maschine, deren Drehkörper direkt mit@inander ver@@@ des sind.