DE3300339A1 - HEAT PUMP FOR HOT WATER PRODUCTION - Google Patents

HEAT PUMP FOR HOT WATER PRODUCTION

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DE3300339A1
DE3300339A1 DE19833300339 DE3300339A DE3300339A1 DE 3300339 A1 DE3300339 A1 DE 3300339A1 DE 19833300339 DE19833300339 DE 19833300339 DE 3300339 A DE3300339 A DE 3300339A DE 3300339 A1 DE3300339 A1 DE 3300339A1
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DE19833300339
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Albertus Peter Johannes Laveno Mombello Varese Michels
Franco Varese Moretti
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Koninklijke Philips NV
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
    • F24H4/02—Water heaters
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00—Compressor arrangements
    • F25B31/006—Cooling of compressor or motor
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/07—Heat pipes

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Description

• χ • χ

PHI 82.001 "*" 26-10-1982PHI 82.001 "*" 26-10-1982

"Wärmepumpe zur Heissvassererzeugung"."Heat pump for hot water generation".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heisswassererzeugungsvorrichtung mit einer Wärnmepumpe, deren Kondensator Wasser in einem isolierten Behälter mit einem Kaltwasserzuführungsrohr und einem He i ssvras s er ab führung s- ^ rohr erhitzt.The invention relates to a device for generating hot water with a heat pump, the condenser of which is water in an insulated container with a Cold water supply pipe and a hot water drainage ^ tube heated.

Der Kondensator kann einen integrierten Teil des genannten Behälters bilden, aber dies ist nicht unbedingt notwendig. Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise in der italienischen Patentanmeldung Nr. 27609 AO78 vomThe condenser can form an integral part of said container, but this is not necessary necessary. A device of this type is for example in Italian patent application No. 27609 AO78 dated

^ 13.9·1978 unter dem Namen der Anmelderin beschrieben worden.^ 13.9 · 1978 has been described under the name of the applicant.

Die motorbetriebene Kompressoreinheit befindet sich in einem Metallgehäuse oder in einer Kapsel, die eine Kammer bildet, in die die Erhitzungsflüssigkeit durch die Wärmepumpe fliesst und die mit der Ansaugseite der motor-The motor-driven compressor unit is located in a metal housing or in a capsule that contains a Forms chamber into which the heating liquid flows through the The heat pump flows and the suction side of the engine

IS betriebenen Kompressoreinheit verbunden ist.IS operated compressor unit is connected.

In bekannten Vorrichtungen zur Erzeugung von Heisswasser durch eine Wärmepumpe befindet sich die motorbetriebene Kompressoreinheit, die von einer Kapsel umgeben ist, ausserhalb des isolierten Wasserbehälters. Es wurde gefunden, dass die motorbetriebene Kompressoreinheit ungenügend geschmiert wird, wenn sie nach längerem Stillstand neu gestartet wird, was zu einer Zerstörung führen kann und auf jeden Fall die Lebensdauer beschränkt. Dieser Nachteil ist der Tatsache zuzuschreiben, dass bei Stillstand Erhitzungsflüssigkeit in der Kapsel wegen unvermeidlicher Kühlung kondensiert und dieses Kondensat vermischt sich mit dem Schmieröl -in der Kapsel, wodurch dies Schmiercharakteristik beeinträchtigt wird, je nachdem die Menge vermischten Kondensats zunimmt. Dieser Nachteil lässt sich nach der NeuerungIn known devices for generating hot water by a heat pump is the motor-driven one Compressor unit, which is surrounded by a capsule, outside the insulated water tank. It was found, that the motor-driven compressor unit is insufficiently lubricated when it is restarted after a long period of inactivity which can lead to destruction and in any case limits the service life. This disadvantage is to be attributed to the fact that at standstill heating liquid in the capsule condenses because of inevitable cooling and this condensate mixes with the lubricating oil in the capsule, thereby impairing the lubricating characteristic becomes as the amount of mixed condensate increases. This disadvantage can be reduced according to the innovation

^ dadurch vermeiden, dass die inotorbetriebene Kompressoreinheit oben auf dem Wasserbehälter in einer wärmeübertragenden Beziehung mit dem genannten Wasser angeordnet wird, wodurch es möglich ist, die Wärme des letzteren dazu zu benutzen, ^ by placing the in-motor-driven compressor unit on top of the water tank in a heat-transferring relationship with said water, whereby it is possible to use the heat of the latter to

• · · Q *" * ** ** ** PHI 82.001 Jg 26-10-1982• · · Q * "* ** ** ** PHI 82.001 year 26-10-1982

die eingekapselte motorbetriebene Kompressoreinheit zu erwärmen und wenigstens teilweise eine Verdampfung· der Erhitzungsflüssig-keit zu bewirken wodurch die Schinierverhältnisse besser werden.heat the encapsulated motor-driven compressor unit and at least partially an evaporation · of the heating liquid to effect whereby the hinge conditions are better.

Die Wärmeübertragungsbeziehung kann verschiedenartig erzielt werden. Eine Art und Weise dies zu erreichen ist die Isolierung des Behälters an der Stelle, wo die eingekapselte motorbetriebene Kompressoreinheit angeordnet ist, fortzulassen, so dass ein Wärmedurchgang durch Strah-The heat transfer relationship can be various be achieved. One way to do this is to isolate the container where the encapsulated motor-driven compressor unit is arranged to omit, so that a heat transfer through radiation

]Q lung uixd Konvektion stattfindet. Eine andere Art und Weise ist eine Brücke aus einem gut leitenden Metall vorzusehen als Verbindung zwischen der Kapsel und dem Behälter durch die Isolierung hindurch, so dass ein Wärmedurchgang durch Leitung stattfindet. Eine andere Art und Weise ist die Ver~ ] Q lung uixd convection takes place. Another way is to provide a bridge made of a highly conductive metal as a connection between the capsule and the container through the insulation, so that heat can pass through the conduit. Another way is the ver ~

]5 Wendung eines Wärmerohrs als Brücke zwischen der Motorbetriebenen Kompressoreinheit und dem Behälter durch die Isolierung hindurch.] 5 Turning a heat pipe as a bridge between the engine-driven Compressor unit and the container through the insulation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigern An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it

Fig. 1, 2 und J schematische Darstellungen im vertikalen Schnitt durch den Wasserbehälter und die Wärmepumpe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit je anderen Mitteln um den Wasserbehälter mit der eingekapselten motorbetriebenen Kompressoreinheit in ein Wärmeübertragungsverhältnis zu bringen.1, 2 and J schematic representations in vertical section through the water tank and the heat pump of the device according to the invention, each with different means to bring the water tank with the encapsulated motor-driven compressor unit into a heat transfer ratio.

In den Figuren ist das Bezugszeichen 1 der Wasserbehälter, der die folgenden Teile enthält:In the figures, reference number 1 is the water tank, which contains the following parts:

a) eine innere Metallhülle 2, die den Wasserbehälterabteil 3 begrenzt;a) an inner metal shell 2 defining the water tank compartment 3;

b) eine Isolierung 4 um die Hülle 2 herum;b) insulation 4 around sheath 2;

c) möglicherweise eine äussere Metallhülle 5 5c) possibly an outer metal shell 5 5

d) ein Kaltwasserzuführungsrohr 6, das am Boden in den Abteil 3 geht;d) a cold water supply pipe 6, which is at the bottom in the compartment 3 goes;

e) ein Heisswasserabführungsrohr 7> das entweder oben im Abteil 3 endet oder die Form einer direkten Abfuhr von der Oberseite des genannten Abteils bildet.e) a hot water discharge pipe 7> that either ends at the top of compartment 3 or takes the form of a direct discharge from forms the top of said compartment.

Mit dem genannten Behälter 1 arbeitet eine Wärme-With the mentioned container 1 a heat works

PHI 82.001 ? 26-10-1982PHI 82.001 ? 26-10-1982

pumpe zur Erhitzung des Wassers zusammen, die in diesem Fail die folgenden Elemente enthält:pump together to heat the water, which in this case contains the following elements:

f) eine eingekapselte motorbetriebene Kompressoreinheit 8 zum Verdichten und Transportieren der Erhitzungsflüssigkeit, die durch die Wärmepumpe umläuft;f) an encapsulated motor-driven compressor unit 8 for compressing and transporting the heating liquid, which circulates through the heat pump;

g) ein Rohr 9, das mir der motorbetriebenen Kompressoreiti*- heir 8 verbunden ist;g) a pipe 9, which is connected to the motor-driven compressor unit heir 8 is connected;

Ix) einen Kondensator 10 für die Erhitzungsflüssigkeit, die das Wasser in dem Abteil 3 erhitzt und mit dem Rohr 9 verbunden ist;Ix) a condenser 10 for the heating liquid that the water in compartment 3 is heated and connected to pipe 9;

i) ein Abfürhungsrohr 11, das mit dem Kondensator 10 verbunden ist;
l) ein Filter 12 und ein Expensionsventil 13» das in dem Rohr 11 angeordnet ist;i) a discharge pipe 11 connected to the condenser 10;
l) a filter 12 and an expansion valve 13 'arranged in the pipe 11;

m) einen Verdampfer 1^ zum Absorbieren von Wärme aus der Umgebung (ausserhalb des Abteils 3) und verbunden mit dem Rohr 11;
n) ein Rückführungsrohr 15> das die Erhitzungsflüssigkeit zu der eingekapselten motorbetriebenen Kompressoreinheit 8 zurückführt, so dass diese Flüssigkeit durch diese Einheit rezirkuliert werden kann.m) an evaporator 1 ^ for absorbing heat from the environment (outside the compartment 3) and connected to the pipe 11;
n) a return pipe 15> which returns the heating liquid to the encapsulated motor-driven compressor unit 8 so that this liquid can be recirculated through this unit.

Beim Konstruieren der Vorrichtung wird eine bestimmte Menge 01 in die Wärmepumpe gegeben und zwar in die Kapsel der motorbetriebenen Kompressoreinheit zum Schmieren der beweglichen Teile derselben.When designing the device, a certain amount of 01 is put into the heat pump, namely into the Capsule of the motor-driven compressor unit for lubricating the moving parts of the same.

Ein nicht dargestellter Thermostat regelt den Betrieb der motorbetriebenen Kompressoreinheit 8 entsprechend der Wassertemperatur auf eine bekannte Art und Weise.A thermostat (not shown) regulates the operation of the motor-driven compressor unit 8 accordingly the water temperature in a known way.

Wenn die erfindungsgemässe untenstehend beschrie-3Q bene Methode nicht durchgeführt würde, würde bei Stillstand der inotorbetriebenen Kompressoreinheit, was bei einer Vorrichtung dieser Art einige Stunden sein könnte, die Erhitzungsflüssigkeit in der motorbetriebenen Kompressoreinheit kondensieren und zwar in der Kapsel, worin sich dieser Flüssigkeit befindet und zwar wegen der natürlichen Abkühlung, der diese Flüssigkeit ausgesetzt ist und sie würde sich mit dem Öl vermischen, wodurch die Schmiereigenschaften beeinträchtigt werden würden und zwar je nachdem die Menge anIf the invention described below If this method were not carried out, the inotor-driven compressor unit would come to a standstill, which would be the case with a device this type could be a few hours, the heating liquid condense in the motor-driven compressor unit in the capsule in which it is located Liquid is because of the natural cooling to which this liquid is exposed and it would become with it mix with the oil, which affects the lubricating properties would be depending on the amount of

PHI «2.00 1 >F 26-10-1982PHI «2.00 1> F 26-10-1982

Kondensat zunehmen würde. Die Folge davon ware, dass beim Starten die ιηυ torhe tr !ebene Koinprossoreinhei t nicht auf einwandfreie Weise geschmiert und dadurch festlaufen würde und dies würde auf jeden Fail die Lebensdauer beeinträchtigen, Die Erfindung vermeidet dies dadurch, dass ein geringer Teil der Wärme des in dem Abteil 3 erhitzten Wassers zu der raotorbetriebenen Kompressoreinheit übertragen wird, venn diese nicht in Betrieb ist, um durch Verdampfung wenigstens die Menge der kondensierten Erhitzungsflüssigkeit, die sich mit dem Schmieröl in der motorbetriebenen Kompressoreinheit vermischt, zu verringern.Condensate would increase. The consequence of this would be that the Do not start the ιηυ torhe door! Wisely lubricated and thereby seize up and this would in any case affect the service life, The invention avoids this in that a small part of the heat of the water heated in the compartment 3 is transmitted to the motor-driven compressor unit, v when this is not in operation to evaporate at least the amount of condensed heating liquid that with the lubricating oil in the motor-driven compressor unit mixed, decrease.

Die Wärme kann verschiedenartig übertragen werden, wobei jedoch immer gilt, dass die raotorbetriebene Kompressoreinheit 8 oben auf der Aussenseite des Behälters 1 angeordnet werden soll, beispielsweise auf der äusseren Hülle 3» wie in den Figuren dargestellt. Bei der Methode nach Fig. 1 ist die motorbetriebene Kompi-essoreinheit an einer Stelle angeordnet, die mit einer Zone oder Öffnung 20 zusammenfällt, wo die Isolierung sowie die äussere Umhüllung entfernt sind, so dass die Wärme durch Strahlung und Konvektion durch die genannte Öffnung hindurch von dem Teil 21 der inneren Hülle 2 zu der motorbetriebenen Kompressoreinheit 8 gehen kann.The heat can be transferred in various ways, but it always applies that the rotor-driven compressor unit 8 is to be arranged on top of the outside of the container 1, for example on the outer shell 3 » as shown in the figures. In the method according to FIG. 1 is the motorized compi-essor unit in one place arranged coinciding with a zone or opening 20, where the insulation as well as the outer covering are removed so that the heat by radiation and convection through the said opening therethrough from part 21 of the inner shell 2 can go to the motor-driven compressor unit 8.

Bei der Methode nach Fig. 2 wird ein bekanntes Wärmerohr 22 benutzt, dessen einer Endteil mit der inneren Hülle 2 verbunden ist und dessen anderer Endteil mit der Kapsel der motorbetriebenen Rompressoreinheib 8 verbunden ist oder in dieselbe hineingeht. Die dritte Methode aus Fig. 3 schafft eine Brücke 23 aus einem die Wärme gut leitenden Metall durch die Isolierung k hindurch und befestigt an einem Ende der inneren Hülle 2 und am anderen Ende an der Kapsel der Motorbetriebenen Kompressoreinheit 8.In the method of Fig. 2, a known heat pipe 22 is used, one end part of which is connected to the inner shell 2 and the other end part of which is connected to or enters the capsule of the motor-driven compressor unit 8. The third method from FIG. 3 creates a bridge 23 made of a metal with good heat conductivity through the insulation k and fastened at one end of the inner shell 2 and at the other end to the capsule of the motor-driven compressor unit 8.

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Claims (2)

Pill SPill S 2.OO1 y 26-10-19822.OO1 y 26-10-1982 PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: ( 1. ) Vorrichtung zur Ileisswassererzeugung durch eine Wärmepumpe, deren Kondensator das Wasser in einem isolierten Behälter erhitzt, der mit einem Kaitwasserzuführungsrohr und einem Heisswasserabführungsrohr versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die motorbetriebene Kompressoreinheit (8) der Wärmepumpe oben auf dem isolierten Behälter (i) angeordnet ist und mit dem Wasser in dem letzteren in einem wärmeleitenden Verhältnis steht. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ( 1.) Device for producing Ileisswasser by a heat pump, the condenser of which heats the water in an insulated container which is provided with a Kaitwasserzuführungsrohr and a hot water discharge pipe, characterized in that the motor-driven compressor unit (8) of the heat pump on top of the insulated container (i ) is arranged and is in a thermally conductive relationship with the water in the latter. 2. Device according to claim 1, characterized 1^ zeichnet, dass die motorbetriebene Kompressoreinheit (8) an einer Stelle angeordnet ist entsprechend einem Durchgang (20) in der Isolierung (4) (Fig. 1). 1 ^ shows that the motor-driven compressor unit (8) is arranged at a point corresponding to a passage (20) in the insulation (4) (Fig. 1). 3· Vorrichtung nach Anspruch 1·, dadurch gekennzeichnet, dass die motorbetriebene Kompressoreinheit (8) und der Behälter (i) durch ein Wärmerohr (22) miteinander verbunden sind.3 · Device according to claim 1 ·, characterized in that that the motor-driven compressor unit (8) and the container (i) are connected to one another by a heat pipe (22) are. k. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die motorbetriebene Kompressoreinheit (8) durch eine leitende Metallbrücke (23) mit der Wand verbunden ist, die den Heisswasserabteil des Behälters (i) begrenzt (Fig. 3). k. Device according to claim 1, characterized in that the motor-driven compressor unit (8) is connected by a conductive metal bridge (23) to the wall which delimits the hot water compartment of the container (i) (Fig. 3).
DE19833300339 1982-01-14 1983-01-07 HEAT PUMP FOR HOT WATER PRODUCTION Ceased DE3300339A1 (en)

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