DE3408750A1

DE3408750A1 - Waermenutzungsanlage unter verwendung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3408750A1
Application number: DE19843408750
Authority: DE
Inventors: Tadashi Hanaoka; Shigeru Tokio/Tokyo Shiozaki; Nobuyuki Taniyama; Hiroaki Umezu
Original assignee: Misawa Homes Co Ltd
Current assignee: Misawa Homes Co Ltd
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1984-09-13
Also published as: FR2542377A1; DE3408750C2; FR2542377B1; CA1240963A

Description

Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brenn-

kr a ftmas c hine

Beschreibung

Die Erfindung befaßt sich mit einer Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine, und insbesondere mit einer solchen Anlage, bei der ein in einem Behälter enthaltenes Wärmeübertragungsmedium zur Warmwasserversorgung, zum Kühlen oder Heizen eines Raums in einem Haus verwendet wird.

Wenn eine Brennkraftmaschine als eine Kraftanlage Verwendung findet, beläuft sich im allgemeinen eine Wellenabtriebsleistung nur auf 25 bis 30 % der eingegebenen Energie und der Rest wird ungenutzt vergeudet. Selbst wenn Abwärme zurückgewonnen wird, sind teuere Wärmeaustauscher, Umwälzpumpen und dergleichen erforderlich und zusätzlich sind Wärmestrahlungsverluste zur Umgebung und Wärmeaustauschverluste unvermeidbar, so daß der Nutzeffekt einer solchen Anlage gering war. Ferner ist eine solche Anlage im Hinblick auf das zur Verbindung notwendige Leitungssystem kompliziert und teuer.

Daher wurden Anlagen vorgeschlagen, bei denen eine als eine Kraftanlage genutzte Brennkraftmaschine direkt in einen Behälter eingetaucht ist, der ein Wärmeübertragungsmedium enthält, um hierdurch die Abwärme von der Brennkraftmaschine auszunutzen. Als Beispiel hierfür sei die japanische Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 26102/82, veröffentlicht am 7. Juni 1982, angeführt. Bei der in dieser

Anmeldung beschriebenen Anlage jedoch ist eine Brennkraftmaschine fest mit der Bodenfläche oder einer Seitenwandung eines Behälters verbunden und ein Abtriebswellen-* teil dieser Brennkraftmaschine geht durch die Seitenwandung zur Außenseite, wobei die Geräusche der Sekundärvibrationen des Behälters beim Arbeiten so hoch sind, daß die Reduzierungswirkungen der Geräusche und Vibrationen, die man durch das Eintauchen der Brennkraftmaschine in das Wärmeübertragungsmedium (wie Wasser) erhält, in nennenswertem Ausmaß herabgesetzt werden. Zusätzlich ist es schwierig, die Schwingungen zu dämpfen und die Verschiebungen zu kompensieren, sowie die Dichtung (gegen den Wasseraustritt) im die Wand durchsetzenden Teil festzulegen. Auch bereiten die Wartungsarbeiten, wie Inspektions- und Reparaturarbeiten und dergleichen bei der Brennkraftmaschine Schwierigkeiten. Ferner sind die Geräusche im Hinblick auf die Tatsache stark, daß eine Kältemaschine oder ein Kompressor, die von der Brennkraftmaschine angetrieben werden, an der Außenseite freiliegt. Daher besteht die Notwendigkeit, schall- bzw. geräuschregelnde Maßnahmen für die Anlage insgesamt vorzusehen.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Wärmenutzungsanlage für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der die Abwärme und dergleichen von der Brennkraftmaschine wirksam genutzt werden und sich die Maßnahmen.zur Geräuschregulierung leicht verwirklichen lassen.

Erfindungsgemäß wird hierzu eine Wärmenutzungsanlage vorgeschlagen, bei der ein Behälter vorgesehen ist, der ein Wärmeübertragungsmedium, wie Wasser, enthält, und der an seinem Oberteil mit einer öffnung versehen ist, und bei der eine Brennkraftmaschine mit Hilfe eines Elements, wie eines Tragrings, gehalten ist, das fest mit der öffnung

- ar -

des Behälters verbunden ist/ wobei wenigstens ein Teil der Brennkraftmaschine in das Wärmeübertragungsmedium eingetaucht ist, wobei die Abwärme von der Brennkraftmaschine effektiv genutzt wird/ die durch den Behälter übertragenen Schwingungen und Geräusche vermieden sind und wobei ferner geeignete schwingungsdämpfende Elemente zwischen der Öffnung des Behälters und dem Element angeordnet werden können, das fest mit der Öffnung verbunden ist, um die geräuschregelnden Maßnahmen leicht verwirklichen zu können.

Vorzugsweise sind hierzu schalldichte Gehäuse zur Abdekkung der Maschinen und Aggregate, wie eines Generators/ eines Kompressors und dergleichen/ vorgesehen, die durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden, sowie wenigstens für einen Teil des Tragteils der Brennkraftmaschine.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen

Teile einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung in Teilschnittdarstellung,

Figuren 4 bis 10 Schnittansichten zur Verdeutlichung von vierten bis zehnten Ausführungsvarianten nach

der Erfindung,

34087bU

-Sr-

Figur 11 eine perspektivische Längsansicht der wesentlichen Teile einer elften Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 12 eine Schnittansicht einer zwölften Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 13 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile der zwölften Ausführungsform,

Figur 14 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer dreizehnten Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 15 eine Schnittansicht einer vierzehnten Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 16 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile der vierzehnten Ausführungsform in teilweise ausgenommener Darstellung,

Figur 17 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile einer fünfzehnten

Ausführungsform nach der Erfindung in teilweise ausgenommener Darstellung,

Figur 18 eine Schnittansicht einer sechzehnten Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 19 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile einer siebzehnten Ausführungsform nach der Erfindung,

.M-

Figur 20 eine Schnittansicht einer achtzehnten Ausführungsform nach der Erfindung,

Figur 21 eine perspektivische Ansicht zur Verdeut-

lichung der wesentlichen Teile der achtzehnten Ausführungsform in teilweise ausgenommener Darstellung, und

Figur 22 eine Schnittansicht einer neunzehnten Ausführungsform nach der Erfindung.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder ähnliche Bauteile der jeweiligen Ausführungsformen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß aus Übersichtlichkeitsgründen mehrfache Erläuterungen entfallen können.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform nach der Erfindung. Nach der Zeichnung weist ein Behälter 1 einen zylindrischen Behälterkörper oder Hauptkörper 2 auf, der mit einem Wärmeübertragungsmedium 8 (bei dieser Ausführungsform Wasser) gefüllt ist, und der an seinem Oberteil mit einer Öffnung und einem Verschlußdeckel 5 versehen ist, der wasserdicht mit der oberen Öffnung des Hauptkörpers des Behälters 2 über schwingungsdämpfende Elemente 3, die aus Kautschuk oder dergleichen bestehen und über ein Dichtungselement 4 verbunden ist. Die schwingungsdämpfenden Elemente 3 sind in einem Zwischenraum vorgesehen, der in vertikaler Richtung zwischen dem Hauptkörper des Behälters 2 und dem Verschlußdeckel 5 gebildet wird und die schwingungsdämpfenden Elemente 3 sind an mehreren Stellen in Umfangsrichtung angeordnet. Hierdurch werden die Vibra-

Γ5 tionen bzw. Schwingungen des Verschlußdeckels 5 gedämpft und nicht auf den Hauptkörper des Behälters 2 übertragen.

Ferner ist das Dichtungselement 4 längs des Umfangzwischenraums eingelegt/ der zwischen dem Hauptkörper des Behälters 2 und dem Verschlußdeckel 5 über den gesamten Umfang gebildet wird, um hierdurch zu erreichen, daß der Behälter 1 eine vollständig hermetisch abgeschlossene Konstruktion hat» Wenn bei dieser Ausführungsform als schwingungsdämpfende Elemente ein Element mit einer Kreisform auf der Öffnung des Hauptkörpers des Behälters 2 verwendet wird, das sich über den gesamten Umfang erstreckt, so daß es dieselbe Funktion wie das Dichtungselement 4 erfüllt, kann das Dichtungselement 4 entfallen. Wenn das schwingungsdämpfende Element 3 die zuvor angegebene Kreisform hat, dann kann das schwingungsdämpfende Element 3 den Verschlußdeckel 5 ausreichend stützen und einer Kraft standhalten, die den Verschlußdeckel 5 zu bewegen versucht .

Andererseits ist an der Unterfläche des Verschlußdeckels 5 eine Brennkraftmaschine 11 befestigt, von der wenigstens ein Teil in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht ist und an der oberen Seite ist ein Kompressor 13 angebracht, der ein anzutreibendes Aggregat bildet, das durch die Brennkraftmaschine 11 angetrieben wird, und der an seiner oberen Fläche von einem schalldichten Gehäuse 12 umschlossen ist. Das schalldichte Gehäuse 12 umfaßt eine zylindrische Schwingungsregulierplatte 15, die fest an der oberen Fläche des Verschlußdeckels 5 mit Hilfe einer Vielzahl von Schrauben 14 angebracht ist, und ein schall- bzw. schwingungsabsorbierendes Material 16, das haftend mit der Innenfläche dieser Schwingungsregulierplatte 15 verbunden ist und das wärmedämmende Eigenschaften bzw. wärmeisolierende Eigenschaften hat. Das Innere des schalldichten Gehäuses 12 steht mit der Außenseite über ein Filter 17 in Verbindung, das an einem Teil

desselben vorgesehen ist. Eine dauerhafte bzw. widerstandsfähige Platte, wie eine Verbundplatte aus Ferrit, Blei, Kautschuk oder dergleichen, wird hierbei als die Schwingungsregulierplatte 15 verwendet. Als geräuschdäiranendes Material 16 wird beispielsweise Asbest, Glaswolle, Urethan, ein Kern mit zellartiger Struktur bzw. Wabenstruktur oder dergleichen verwendet»

Mit der Brennkraftmaschine 11 ist ein Einlaßteil mit einem Ende einer Ansaugleitung 21, deren anderes Ende sich durch den Verschlußdeckel 5 erstreckt und in das schalldichte Gehäuse 12 ragt, und ein Auslaßteil mit einem Ende einer Auslaßleitung 22 verbunden, deren dazwischenliegender Teil in das Wärmeübertragungsmedium eingetaucht ist und deren anderes Ende durch den Verschlußdeckel 5 geht und nach außen vorsteht. Die Auslaßleitung 22 enthält in dem dazwischenliegenden Teil der Brennkraftmaschine 11 benachbart einen Kühler bzw. einen Radiator 23, um die Abwärme von der Brennkraftmaschine zu dem wärmeübertragenden Medium 8 in dem Hauptkörper des Behälters 2 abzustrahlen. Am vorderen von dem Verschlußdeckel 5 vorstehenden Ende ist die Auslaßleitung 22 mit einem Schalldämpfer 24 versehen. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Brennkraftmaschine arbeitet, wird die Abgaswärme von der Brennkraftmaschine von dem Kühler 23 abgestrahlt, so daß das Wärmeübertragungsmedium 8 in dem Hauptkörper des Behälters 2 hierdurch erwärmt wird.

Mit dem Kompressor 13 ist eine an sich bekannte Wärmepumpenschaltung 30 verbunden. Die Wärmepumpenschaltung

30 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß eine Leitung

31 von einem Verbindungsanschluß des Kompressors 13 mit einem Ende eines Wärmeaustauschers 32 in dem Behälter 1, eine Leitung 33 von dem anderen Ende dieses Wärmeaustau-

schers 32 sich durch den Verschlußdeckel 5 erstreckt und mit einem Expansionsventil 34 verbunden ist/ eine Leitung 35 von diesem Expansionsventil 34 mit einem Ende eines Wärmeaustauschers 36 an der anderen Seite verbunden ist und eine Leitung 37 von dem anderen Ende dieses Wärmeaustauschers 36 durch das Filter 17 des schalldichten Gehäuses 12 geht und mit dem anderen Verbindungsanschluß des Kompressors 13 verbunden ist.

Gegebenenfalls ist der Hauptkörper des Behälters 2 an seinem unteren Teil mit einer Versorgungsleitung 6 für Leitungswasser verbunden, das das wärmeübertragende Medium bildet und an seinem Oberteil ist eine Auslaßleitung 7 vorgesehen, die einen Auslaß für das wärmeübertragende Medium 8 bildet.

Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert. Wenn der Kompressor 13 durch das Anlas- sen der Brennkraftmaschine 11 angetrieben wird, dann kann in der Wärmepumpenschaltung 30 die Erwärmung des wärmeübertragenden Mediums 8 in dem Behälter 1 oder das Kühlen des Raums gemäß dem an sich bekannten Kältekreispro^ zeß bewirkt werden.

Beim Anlassen der Brennkraftmaschine 11 andererseits steigt die Temperatur der Brennkraftmaschine 11 allmählich an und das Abgas von der Brennkraftmaschine 11 wird zur Außenseite über die Auslaßleitung 22 abgegeben. Dann wird die Wärme, die in der Brennkraftmaschine 11 erzeugt wird, direkt von dem wärmeübertragenden Medium 8 in dem Behälter 1 aufgenommen und die Abgaswärme von der Brennkraftmaschine 11 wird über den Kühler 23 an das wärmeübertragende Medium 8 abgegeben. Als Folge hiervon steigt die Temperatur des wärmeübertragenden Mediums 8 im Behälter 1 durch die Wärmestrahlung von der Wärraepumpenschal-

-/IS-

tung 30 zusätzlich zu der Wärme an, die in der Brennkraftmaschine 11 sowie als Abgaswärme erzeugt wird.

Das so erwärmte wärmeübertragende Medium 8 wird zur Warmwasserversorgung, als Wärmequelle zum Beheizen des Raumes oder direkt als Heißwasser genutzt.

Bei der dargestellten Ausführungsform wird somit der Kompressor 13 durch die Brennkraftmaschine 11 angetrieben , um gleichzeitig eine Kühlung des Raumes zu bewirken und zwar unter Ausnutzung der Wärme, die in der Brennkraftmaschine 11 erzeugt wird, der Abgaswärme derselben und die Abstrahlung der Wärme von der Wärmepumpenschaltung 30. Hierdurch wird das wärmeübertragende Medium 8 im Behälter 1 erwärmt und dieses wärmeübertragende Medium 8 wird als Wärmequelle zum Erwärmen und Kühlen des Raumes und zur Warmwasserversorgung genutzt, so daß die Energie effektiv ausgenutzt wird. Das Kühlen des Raumes, das Heizen des Raumes und die Warmwasserversorgung erfolgen hierbei unter Verwendung einer einzigen Brennkraftmaschine 11.

Ferner ist die Brennkraftmaschine 11 fest mit der öffnung des Hauptkörpers des Behälters 2 verbunden und schwingungsdämpfende Elemente 3 sind zwischen dem die Brennkraftmaschine 11 tragenden Verschlußdeckel 5 und dem Hauptkörper des Behälters 2 angeordnet, wodurch mechanische Schwingungen und Geräusche von der Brennkraftmaschine 11 und vom Kompressor 13 nicht direkt über den Hauptkörper des Behältes 2 weitergeleitet werden und die Gefahr des Austretens des wärmeübertragenden Mediums 8 von dem Brennkraftmaschinenbefestigungsteil nicht besteht.

- /L-

Ferner ist die Brennkraftmaschine 11 in das wärmeübertragende Medium 8 in dem hermetisch abgeschlossenen Behälter 1 eingetaucht und der Kompressor 13 ist von dem schalldichten Gehäuse. 12 umgeben/ so daß die Geräusche von der Brennkraftmaschine 11 und von dem Kompressor vermindert werden können. Zusätzlich reicht es aus¹, daß das schalldichte Gehäuse 12 nur um den äußeren ümfangsteil des Kompressors 13 angebracht ist, so daß die Anlage insgesamt in ihren Abmessungen kompakt ist und sich billig herstellen läßt. Ferner erfolgt die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine 11 über das Innere des schalldichten Gehäuses 12, so daß das schalldichte Gehäuse 12 als ein Schalldämpfer zur Herabsetzung des Ansauggeräusches der Brennkraftmaschine 11 wirkt, so daß die von der Anlage insgesamt erzeugten Geräusche weiter vermindert werden.

Ferner umfaßt das schalldichte Gehäuse 12 die Schwingungsregulierplatte 15 und das schalldämmende Material 16, das aus einem wärmeisolierenden Material besteht, so daß der Kompressor 13 an einer Wärmeabstrahlung gehindert ist, um hierdurch den Nutzeffekt der Wärmepumpe zu verbessern.

Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird ein schalldichtes Gehäuse 41 mit einem variablen Volumen verwendet. Das schalldichte Gehäuse 41 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß ein schalldämmendes Material 43, das aus einem viskoelastischen Material, wie Asphalt oder dergleichen, besteht, haftend an der Innenfläche der Schwingungsregulierplatte 42 angebracht ist und in Form eines Balgs ausgebildet ist, der allgemein in vertikaler Richtung sich dehnen und zusammenziehen kann.

Bei der zweiten Ausführungsform wird zusätzlich zu den im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erläuterten Vorteilen der Vorteil erzielt, daß durch das Dehnen und Zusammenziehen des schalldichten Gehäuses 41 in vertikaler Richtung in Abhängigkeit von der natürlichen Anzahl von Schwingungen des angetriebenen Aggregats, wie des Kompressors 13, das Volumen desselben verändert und entsprechend variiert werden kann, so daß der Geräuschanteil von dem Kompressor 13 absorbiert werden kann.

Zusätzlich ist das Volumen des schalldichten Gehäuses

41 bei der zweiten Ausführungsform variabel, indem es in Form eines Balgs ausgebildet ist, wobei diese Auslegung zur Erzielung eines variablen Volumens nicht notwendigerweise auf die in Figur 2 angegebene Ausführungsform beschränkt zu sein braucht. Die gleiche wie zuvor beschriebene Wirkung erhält man auch beispielsweise bei einer solch.η Konstruktion, bei der das schalldichte Gehäuse von einem inneren Zylinder und einem äußeren Zylinder gebildet wird, die aufeinander gleitbar sind, wobei einer der Zylinder auf dem anderen gleitet, um das Gesamtvolumen zu variieren. Hierbei handelt es sich um eine teleskopartige Konstruktion» Ferner kann das schallabsorbierende Material 43 auf der äußeren Fläche oder sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Fläche der Schwingungsregulierplatte 42 anstelle des Vorsehens desselben nur auf der inneren Fläche vorgesehen sein, wie dies bei der zuvor angegebenen Ausführungsform der Fall ist. Insbesondere wenn das schallabsorbierende Material 43 aus einem viskoelastischen Material besteht, das haftend an der äußeren Fläche der Schwingungsregulierplatte

42 angebracht ist, dann werden die Oberflächenschwingungen der Schwingungsregulierplatte 42 absorbiert, so daß

£,5 die schalldichte Eigenschaft hierdurch weiter verbessert wird.

Figur 3 zeigt die wesentlichen Teile der dritten Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausbildungsform ist ein schalldichtes Gehäuses 51 in einer döppelwandigen Zylinderkonstruktion ausgeführt, die einen inneren Zylinder 52, einen äußeren Zylinder 53 und einen Schalldämpfer 54 als schalldämpfende Durchgänge enthält und in dem Zwischenraum zwischen dem inneren Zylinder und dem äußeren Zylinder 53 angeordnet ist. Der Schalldämpfer 54 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß ein Raum zwischen dem inneren Zylinder 52 und dem äußeren Zylinder 53 in eine geeignete Anzahl von Kammern durch radiale Trennwandungen 55 unterteilt wird und diese abgeteilten Kammern 56, 57 und 58 stehen abwechselnd über Verbindungsleitungen 59 und 60 in Verbindung miteinander. Bei dieser Auslegung wird über eine Leitung 61 eingeleitete Luft über die Verbindungsleitung 59 von der Kammer 56 in die Kammer 58 eingeleitet und dann anschließend über die Verbindungsleitung 60 in die Kammer 57 eingeleitet, aus der die Luft über die Ansaugleitung 21 der Brennkraftmaschine 11 zugeführt wird, nachdem aufeinanderfolgend wiederholt eine Drosselung und eine Verteilung erfolgen.

Als Folge hiervon wird zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Vorteilen bei dieser Ausführungsform erreicht, daß die Ansauggeräusche der Brennkraftmaschine 11 weiter reduziert werden können. Ferner wird bei dieser Ausführungsform zur Schalldämpfung der Zwischenraum zwischen dem Kom- pressor 13 und dem schalldichten Gehäuse 51 genutzt, so daß die Anlage insgesamt kompakte Abmessungen hat und dank der doppelwandigen Konstruktion, die den inneren Zylinder und den äußeren Zylinder umfaßt, kann wirksam und vollständig verhindert werden, daß der Kompressor 13 Wärme abstrahlt. Hierdurch wird der Nutzeffekt der Wärmepumpe weiter verbessert.

Zusätzlich kann bei dieser oben angegebenen dritten Ausführ ungs form, wenn Überzüge aus Asphalt oder dergleichen an den Innenflächen der Kammern 56, 57 und 58 angebracht werden, die schalldämpfende Wirkung weiter verbessert werden. Ferner läßt sich die gleiche Auslegung, wie sie zuvor beschrieben ist, auch an der¹ Auslaßseite vorsehen.

In Figur 4 ist eine vierte Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform ist derart beschaffen und ausgelegt, daß ein·schalldichtes Gehäuse 71 mit einer doppelwandigen Konstruktion ausgeführt ist, die ein inneres Gehäuse 72 und ein äußeres Gehäuse 73 enthält, in denen schallabsorbierende Materialien haftend an den Innenflächen der Schwingungsregulierplatten angebracht sind. Ferner sind schalldämpfende Durchgänge im Inneren und Äußeren des inneren Gehäuses 72 ausgebildet. Insbesondere steht das Innere des inneren Gehäuses 72 über einen Filter 74 mit dem Äußeren in Verbindung. Ein Raum zwischen dem inneren Gehäuse 72 und dem äußeren Gehäuse 73 steht über eine Einlaßöffnung 75 mit dem Äußeren in Verbindung. Ein Ende einer Ansaugleitung 21 befindet sich im inneren Gehäuse 72 und ein Ende der Auslaßleitung 22 ist in dem Raum zwischen dem inneren Gehäuse 72 und dem äußeren Gehäuse 73 angeordnet. Als Folge hiervon lassen sich bei der vierten Ausführungsform zusätzlich zu den zuvor im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erläuterten Vorteilen die Abgasgeräusche von der Brennkraftmaschine 11 weiter herabsetzen. Da darüberhinaus die Räume in dem schalldichten Gehäuse 71 genutzt werden, besteht nicht die Notwendigkeit, einen Schalldämpfer, wie insbesondere einen am vorderen Ende der Auslaßleitung 22 vorgesehenen Auspufftopf, anzubringen, so daß die Anlage insgesamt hinsichtlich den Abmessungen kompakt aus-

3^ gelegt ist und die doppelwandige Konstruktion, die den inneren Zylinder und den äußeren Zylinder enthält, kann

vollständig verhindern, daß von dem Kompressor 13 Wärme abgestrahlt wird, um hierdurch den Nutzeffekt der Wärmepumpe weiter zu verbessern.
5

Wenn zusätzlich bei der vierten Ausführungsform Schalldämpfer zum wiederholten Drosseln und Verteilen wie bei der dritten Ausführungsform jeweils im inneren Gehäuse 72 und dem Raum zwischen dem inneren Gehäuse 72 und dem äußeren Gehäuse 73 vorgesehen sind, dann lassen sich die Abgasgeräusche von der Brennkraftmaschine beträchtlich reduzieren.

Figur 5 zeigt die fünfte Ausführungsform nach der Erfindung. Diese Ausführungsform ist derart ausgelegt, daß ein Brennkraftmaschinenbefestigungsteil 5A des Verschlußdeckels 5, das sich am Mittelteil befindet, von dem anderen Teil 5B gesondert ist. Der Brennkraftmaschinenbefestigungsteil 5A wird durch den anderen Teil 5B über schwingungsdämpfende Elemente 10, die aus Kautschuk oder dergleichen bestehen, abgestützt und ferner ist das schalldichte Gehäuse 12 mit einer doppelwahdigen Konstruktion ausgeführt, die zwei Räume hat, die voneinander durch ein inneres Gehäuse 12A und ein äußeres Gehäuse 12B getrennt sind. Das Innere des inneren Gehäuses 12A steht mit der Umgebung über das Filter 17 in Verbindung und der Raum zwischen dem inneren Gehäuse 12A und dem äußeren Gehöuse 12B steht mit der Umgebung über eine Leitung 18 in Verbindung. Jedes Gehäuse 12A und 12B weist die zylindrisehe Schwingungsregulierplatte 15 auf, die an der oberen Fläche des Verschlußdeckels 5 derart befestigt ist, daß der Kompressor 13 abgedeckt ist und schallabsorbierendes Material 16 ist haftend an der inneren Fläche der Schwingungsregulierplatte 15 angebracht, das auch wärmeisolierende Eigenschaften hat.

- Α-5 -

Die Brennkraftmaschine 11 und der Kompressor 13 werden von dem Brennkraftmaschinenbefestigungsteil 5A des Verschlußdeckels 5 getragen. Die Einlaßleitung 21 der Brennkraftmaschine 11 geht durch eine Lippendichtung 26, die in dem Brennkraftmaschinenbefestigungsteil 5A vorgesehen ist. Die Einlaßleitung 21 ragt in das innere Gehäuse 12A. Die Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 hingegen geht durch eine Lippendichtung 27, die in dem anderen Teil 5B des Verschlußdeckels 5 vorgesehen ist und sie ragt in den Raum zwischen dem inneren Gehäuse 12A und dem äusseren Gehäuse 12B. Ferner ist eine Dichtung 38 in einem Teil des Verschlußdeckels 5 vorgesehen, durch die eine Leitung 33 durchgeführt ist, die mit dem Wärmeaustauscher 32 im Behälter 1 und dem Expansionsventil 34 in Verbindung steht. Beide Aggregate sind in der Wärmepumpenschaltung 30 vorgesehen.

Als Folge hiervon werden bei der fünften Ausführungsform zusätzlich zu den Vorteilen, die im Zusammenhang mit der vierten Ausführungsform erläutert sind, die mechanischen Schwingungen von der Brennkraftmaschine 11 und vom Kompressor 13 durch die schwingungsdämpfenden Elemente 10, die Lippendichtungen 26, 27 und die Dichtung 38 absorbiert bzw. gedämpft und ferner werden die Schwingungen am anderen Teil 5B des Verschlußdeckels 5 durch die schwingungsdämpf enden Elemente 3 gedämpft, so daß durch die mechanischen Schwingungen keine Geräusche verursacht werden und ferner wird wirksam verhindert, daß die mechanischen Schwingungen zu dem Hauptkörper des Behälters 2 übertragen werden. Ferner umschließt das äußere Gehäuse 12B des schalldichten Gehäuses 12 den Verschlußdeckel 5 insgesamt, so daß ein Abgehen von Geräuschen von dem Verschlußdeckel 5 unterbunden werden kann, um die Geräusche in der Anlage insgesamt weiter reduzieren zu können.

. 21.

Zusätzlich kann bei der fünften Ausführungsform das schalldichte Gehäuse 12 nur mit dem inneren Gehäuse 12A vorgesehen sein und eine solche Auslegung kann derart geändert werden, daß das äußere Gehäuse 12B nur einen Teil des Verschlußdeckels 5 wie bei der Ausführungsform nach Figur 4 überdeckt. Selbst bei dieser Ausführungsvariante werden die schwingungsdämpfenden Wirkungen durch die schwingungsdämpfenden Elemente 10, die Lippendichtungen 26, 27 und die Dichtung 38 bei der fünften Ausführungsform nicht reduziert.

In Figur 6 ist eine sechste Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind das innere Gehäuse 12A und das äußere Gehäuse 12B des schalldichten Gehäuses 12 gemäß der fünften Ausführungsform in Form von beiden ausgebildet, die in vertikaler Richtung dehnbar und zusammenziehbar sind. Daher läßt sich das Volumen des schalldichten Gehäuses variieren und in Abhängigkeit von der natürlichen Anzahl von Schwingungen der Aggregate, wie des Kompressors 13, einstellen, so daß insbesondere der Geräuschanteil von dem Aggregat, wie dem Kompressor 13, absorbiert werden kann. Hierbei wird vorzugsweise ein viskoelastisches Material, wie Asphalt, für das schalldämmende Material 16 ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Figur 4 verwendet. Zusätzlich kann die Konstruktion mit einem variablen Volumen mit Hilfe einer teleskopartigen Auslegung erreicht werden.

Figur 7 zeigt eine siebte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird die Brennkraftmaschine 11 an der Öffnung des Hauptkörper des Behälters 2 des Behälters 1 über ein schwingungsdämpfendes Element 9 abgestützt, das in Form eines hohlen ringförmigen Kautschukrohrs, wie eines Gummischlauches eines Fahrradreifens, ausgebildet ist und ein Tragring 81 ist vorgesehen,

der einen wärmeisolierenden und schallabsorbierenden Aufbau hat. Ferner ist ein Generator 91 angebracht, der das durch die Brennkraftmaschine 11 angetriebene Aggregat bildet. Insbesondere ist der Tragring 81 derart ausgelegt, daß eine ringförmige äußere Mantelplatte 82, die von einer Stahlplatte oder einer Kunststoffmaterialplatte gebildet wird, und an ihrem Mittelteil beträchtlich verdickt ist, und daß diese äußere Mantelplatte 82 mit einem Schaumstoff, wie schäumbarem Styrol, oder einem wärmeisolierenden, schallabsorbierenden Material 83 ausgefüllt ist, das aus Glaswolle oder dergleichen besteht. Dieser Tragring 81 und die Brennkraftmaschine 11 sind fest miteinander über mehrere Schrauben 84 verbunden. In diesem Tragring 81 ist an einem in Form eines Schiffes ausgelegten Flansches 85 ein Starter 92 sowie ein ölfilter 93 und ein Luftfilter 94 angebracht, die an dem vorderen Ende der Einlaßleitung 21 der Brennkraftmaschine 11 zusätzlich zu dem Generator 91 angebracht sind. Eine Kappe 95 ist angebracht, um alle die zuvor angegebenen Bauteile abzudecken. Diese Kappe 95 weist eine Schwingungsregulierplatte 96 auf, die in Form einer Stahlplatte oder dergleichen ausgebildet ist und enthält ein wärmeisolierendes sowie schallabsorbierendes Material 97, das aus Glaswolle oder dergleichen besteht und das haftend an der inneren Fläche der Schwingungsregulierplatte 96 angebracht ist. Eine Leitung 99 des Generators 91 ist über eine Luftsaugleitung 98 nach außen geführt, die durch diese Kappe 95 geht.

Ein Schwimmkörper 20, der von einem dicht verschlossenen Behälter gebildet wird, ist an der Bodenseite der Brennkraftmaschine 11 über einer ölwanne 19 vorgesehen. Die Schwimmfähigkeit dieses Schwimmkörpers 20 bzw. der Auftrieb desselben wirkt nicht nur auf die Brennkraftmaschine 11 selbst ein, sondern wirkt auch auf den Tragring 81, um

.if-

die auf den Tragring 81 einwirkende Belastung herabzusetzen. Ferner ist die Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 an einem Zwischenabschnitt mit einem Wärmeaustauscher 23 und einem Auspufftopf 24 versehen. Der Auspufftopf 24 ist mit einer Ablaßleitung 25 versehen, um im Auspufftopf 24 infolge des Wärmeaustausches mit dem wärmeübertragenden Medium 8 kondensierte Wassertropfen zur Außenseite des Hauptkörpers des Behälters 2 abzuleiten.

Zusätzlich ist der Hauptkörper des Behälters 2 mit einer Wasserversorgungsleitung 6 und einer Auslaßleitung für das wärmeübertragende Medium 8 gegebenenfalls versehen.

Bei der siebten Ausführungsvariante mit dem zuvor beschriebenen Aufbau wird zusätzlich zu den zuvor im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsvariante beschriebenen Vorteilen durch das rohrförmige schwingungsdämpfende Element 9 der Vorteil erzielt, daß Schwingungen von der Brennkraftmaschine 11 überhaupt nicht zu dem Hauptkörper des Behälters 2 übertragen werden und daß die durch das schwingungsdämpfende Element 9 bewirkte Abstützung eine gleichmäßig verteilte Belastung zur Aufnahme der Belastung in Ringform über den gesamten Umfang ist, so daß der Elastizitätskoeffizient des Kautschuks für das schwingungsdämpfende Element 9 in einem beträchtlichen Ausmaß reduziert werden kann, wobei gleichzeitig eine effektive Schwingungsdämpfung und Abdichtung gegen die Verdampfung von Feuchtigkeit aus dem Wärmeübertragungsmedium 8 erreicht werden kann. Als Folge von der somit erreichten Schwingungsisolierung ist die mechanische Festigkeit nicht mehr von Bedeutung, die für den Hauptkörper des Behälters 2 im Hinblick auf die Schwingungsdämpfung erforderlich ist, so daß der Hauptkörper des Behälters 2 gewichtsmäßig

leicht ausgeführt und daher billig hergestellt werden kann. Ferner sind die Dichtungen im Aufbau vereinfacht, Wartungsarbeiten lassen sich leicht ausführen und das Ersetzen des Ölfilters 93 und des Luftfilters 94, die bei Wartungsarbeiten häufig ausgetauscht werden müssen, kann leicht durch das Abnehmen der Kappe 95 erfolgen. Ferner kann die von dem Tragring 81 aufzunehmende Belastung um den Auftrieb des Schwimmkörpers 20 verringert werden, so daß die mechanische Festigkeit des Tragrings 81 reduziert werden kann. Somit kann auch der Tragring 81 gewichtsmässig leicht ausgeführt werden und er läßt sich billig herstellen. Da zusätzlich das schwingungsdämpfende Element 9 in einer Ringform ausgebildet ist, ist der Tragring 81 ausreichend ohne eine Befestigung des schwingungsdämpfenden Elements 9 an dem Hauptkörper des Behälters 2 abgestützt und der Tragring 81 ist gegen Verdrehung gesichert. Ferner ist der Tragring 81 mit dem wärmeisolierenden und schallabsorbierenden Material aufgefüllt, so daß sich die Schallregulierung in zufriedenstellender Weise weiter vornehmen läßt. Die angetriebenen Aggregate und dergleichen sind in dem Tragring 81 aufgenommen, so daß die Gesamthöhe der Anlage reduziert werden kann. Hinsichtlich seiner Aufgabe braucht das schwingungsdämpfende Element 9 nicht notwendigerweise auf die Gummischlauchform beschränkt zu sein, sondern man kann auch ein geschäumtes Schwammelement oder dergleichen verwenden, wenn man dieselbe Federkonstante erreichen kann.

Figur 8 zeigt eine achte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Tragring 81 in der siebten Ausführungsform teilweise in das wärmeübertragende Medium 8 eingetaucht und er wird von mehreren federnden Stützarmen 86 getragen. Die Kappe 95 ist vorge-

S5 sehen, um die gesamte Öffnung des Hauptkörpers des Behälters 2 abzudecken. Eine wärmebeständige Dichtung 100 ist

- -20 -A.

an einem Teil der Kappe 95 vorgesehen, durch den die Auslaßleitung 22 geht. Ferner ist ein Schwimmkörper 28 bei dieser Ausführungsform vorgesehen, der in Form einer sogenannten Luftfeder ausgebildet ist, bei dem sich die Bodenseite in das wärmeübertragende Medium 8 öffnet. Die Schwingungen der Brennkraftmaschine 11 lassen sich durch die Wirkung der in dem Schwimmkörper 28 eingeschlossenen Luft absorbieren.

Bei der achten Ausführungsform mit dem zuvor beschriebenen Aufbau ist zusätzlich zu den schwingungsdämpfenden und schalldichten Eigenschaften ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausfuhrungsformen der Tragring 81 in das wärmeübertragende Medium 8 eingetaucht, so daß die Gesamthöhe der Anlage reduziert werden kann und die vertikale Schwingungsabsorbierungswirkung durch den Schwimmkörper 28 hierzu addiert werden kann.

Ferner können bei der vorstehend genannten achten Ausführungsform die federnden Stützarme 86 durch starre Verbindungsglieder ersetzt werden, deren jeweilige gegenüberliegende Enden drehbar sind, wobei wenigstens eines der gegenüberliegenden Enden durch einen Schlitz verbunden ist.

Ferner können die federnden Tragarme 86 durch ein ringförmiges federndes Element ersetzt werden, die anstelle mehrerer armförmiger Elemente vorgesehen sind. Das Innere des ringförmigen federnden Elements kann wie zuvor angegeben, beschaffen sein, so daß Schwierigkeiten dahingehend wirksam vermieden werden können, daß ein Lecken auftritt oder elektrische Kontakte durch den Dampf des wärmeübertragenden Mediums 8 zerstört werden, die an dem Generator 91 oder dergleichen angebracht sind.

Figur 9 zeigt eine neunte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist eine Schlange 101

zur Heißwasserzufuhr im oberen Teil des Wärmeübertragungsmediums 8 vorgesehen, und eine Kondensationsschlange 111 der Wärmepumpenschaltung 110 ist im unteren Teil des Wärmeübertragungsmediums 8 vorgesehen. Insbesondere wenn das Wasser, das das Wärmeübertragungsmedium ist, das in direktem Wärmeaustausch mit dem Hauptkörper oder dem Hauptinhalt des Behälters 2 steht, zur Verwendung nicht geeignet ist, erfolgt ein indirekter Wärmeaustausch unter Verwendung der Schlange 101 zur Heißwasserzufuhr.

Ein Leitungswasserversorgungsanschluß 101A ist am Bodenende der Schlange 101 zur Heißwasserzufuhr vorgesehen und ein Heißwasser- bzw. Warmwasserauslaßanschluß 101B ist am oberen Ende der Schlange 101 der Warmwasserversorgung vorgesehen. Nach der Erfindung ist die Brennkraftmaschine 11 in das Wärmeübertragungsmadium 8 eingetaucht, wobei die Temperatur im oberen Teil des Wärmeübertragungsmediums infolge der Temperaturverteilung etwa 85° bis 95° erreicht, wobei selbst beim indirekten Wärmeaustausch unter Verwendung der Schlange 101 für die Warmwasserversorgung ein nutzbarer Temperaturbereich für die Warmwasserversorgung (von etwa 45⁰C) ausreichend sein kann, der sich leicht aufrechterhalten läßt. Die Temperaturverteilung im Behälter ist sehr günstig für die Wärmestrahlung durch die Kondensationsschlange 111 der Wärmepumpenschaltung 110, die in Figur 9 gezeigt ist. Die Kondensationsschlange 111 ist in der Niedertemperaturzone im unteren Teil des Hauptkörpers des Behälters 2 angeordnet und die Brennkraftmaschine 11 befindet sich im oberen Teil des Hauptkörpers des Behälters 2, so daß man die Temperaturverteilung automatisch erhält, um den Wirkungsgrad der Wärmestrahlung (des Wärmeaustauschs) der Kondensationsschlange 111 und der Brennkraftmaschine 11 hoch zu halten. Ferner wird die Temperatur von bis zu 50⁰C in der unteren Hälfte des Hauptkörpers des Behälters 2 erreicht und die Temperatur von

etwa 50⁰C bis etwa 90⁰C tritt in der oberen Hälfte des Hauptkörpers des Behälters 2 auf, so daß in Abhängigkeit von dem gewünschten Verwendungszweck selektiv die entsprechend geeignete Betriebsart gewählt werden kann.

Die zuvor beschriebene Auslegung, bei der die Brennkraftmaschine 11 nur in das Wärmeübertragungsmedium 8 (beispielsweise Wasser) eingetaucht ist, ist nicht nur im Hinblick auf die Temperaturverteilung und die Wärmerückgewinnung von Vorteil, sondern auch die schalldämpfenden Maßnahmen lassen sich leicht und zuverlässig verwirklichen, Darüberhinaus ist der Geräuschunterdrückungseffekt hoch (da die Brennkraftmaschine 11 und dergleichen sich im Wasser befinden) und es gibt keine Schwierigkeiten hinsichtlich den Wartungsarbeiten für die Brennkraftmaschine

Die Wärmepumpenschaltung 110 ist eine direkt mit der Expansion des Kühlmittels arbeitende Einrichtung und sie hat den nachstehend näher beschriebenen Aufbau. Eine Leitung 112 von einem Auslaß der Kondensationsschlange 111 ist mit einem Anschluß P eines Vierwegventils 113 verbunden. Eine Leitung 114 von einem Einlaß der Kondensationsschlange 111 ist mit einem Auslaßanschluß 13A des Kompressors 13 verbunden. In dem Zwischenteil dieser Leitung 114 ist ein Magnetventil 115 vorgesehen. Ein Sauganschluß 13B des Kompressors 13 ist mit einem Ende einer Leitung 116 verbunden. Das andere Ende ist mit einem Anschluß Q des Vierwegventils 113 verbunden. Ein Anschluß A des Vierwegventils 113 ist mit einem Ende einer Leitung 117 verbunden, deren anderes Ende mit einem Ende eines außerhalb liegenden Wärmeaustauschers 118 verbunden ist, der von einer sogenannten Gebläseschlangeneinheit gebildet wird. Eine Leitung 119, deren eines Ende mit dem anderen Ende des außen liegenden Wärmeaustauschers 118 verbunden ist, ist an seinem Zwischenteil mit einem Expan-

- -23 -.23-

sionsventil 120 versehen und das andere Ende der Leitung 119 ist mit einem Ende des sich innerhalb befindenden Wärmeaustauschers 121 verbunden, der als eine Gebläse-Schlangeneinheit ausgebildet ist. Das andere Ende des innen liegenden Wärmeaustauschers 121 ist mit einem Ende einer Leitung 122 verbunden. Das andere Ende derselben ist mit einem Anschluß B des Vierwegventils 113 verbunden. Der Anschluß P des Vierwegventils 113 ist mit dem Anschluß A oder dem Anschluß B verbindbar und der Anschluß Q ist mit dem Anschluß B oder dem Anschluß A verbindbar. Ferner sind der Zwischenteil einer Leitung 114, die mit dem Auslaßanschluß 13A des Kompressors 13 verbunden ist, d.h. einem Teil der Leitung 114 zwischen dem Magnetventil 115 und dem Auslaßanschluß 13A und der Zwischenteil einer Leitung 112 von dem Auslaß der Kondensationsschlange 111 miteinander über ein Magnetventil 123 verbindbar oder sie sind mit Hilfe des Magnetventils 123 gegen einander abgesperrt.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sollte zum Betreiben der Anlage zu Kühlzwecken des Raumes die Anlage auf dieselbe Weise wie eine übliche Wärmepumpe arbeiten. Hierbei" wird das Vierwegventil 113 in den in durchgezogenen Linien dargestellten Zustand gebracht, d.h. der Anschluß P ist mit dem Anschluß A und der Anschluß Q ist mit dem Anschluß B verbunden. Da die Kondensationsschlange 111 in das Wärmeübertragungsmedium 8 in dem Hauptkörper des Behälters 2 bei dieser Ausführungsform eingetaucht ist, kann die Temperatur des Wärmeübertragungsmediums 8 ansteigen, währenddem der Raum durch den innen liegenden Wärmeaustauscher 121 gekühlt wird. Wenn das Magnetventil 115 geschlossen ist und das Magnetventil 123 zum Öffnen umgeschaltet ist, kann Wärme von dem außen liegenden Wärmeaustauscher 118 abgestrahlt werden. Wenn das Vierwegventil

340875U

- 24 -

- Ιοί

113 in die mit gebrochenen Linien gezeigte Stellung umgeschaltet wird, d.h. der Anschluß P mit dem Anschluß B und der Anschluß Q mit dem Anschluß A verbunden ist, so arbeitet die Anlage z,um Beheizen des Raumes»

Ferner ragt bei dieser Ausführungsform die Abgasleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 durch den Tragring 87 nach außen, so daß die Kappe 95 leicht angebracht und abgenommen werden kann und ferner lassen sich die Abgasgeräusche durch die Wirkung eines wärmeisolierenden und geräuschdämmenden Materials 89 dämpfen. Ferner kann ein Dichtungselement 100, das aus Kautschuk oder dergleichen besteht und auf der Seite der Kappe an einem Teil angeordnet ist, an dem die Kappe 95 in Kontakt mit dem Tragring 87 ist, vorgesehen sein, so daß die Schwingungsdämpfung und die Geräuschdämmung sich leicht durch das Zusammenwirken mit dem rohrförmigen schwingungsdämpfenden Element 9 verwirklichen lassen.
20

Wenn bei dieser neunten Ausführungsform zusätzlich eine gesonderte Wärmeabsorptionsschlange vorgesehen ist, die mit den Leitungen 112 und 114 am Auslaß und Einlaß der Kondensationsschlange 111 verbunden ist und in den Hochtemperaturbereich im oberen Teil des Wärmeübertragungsmediums 8 eingetaucht ist, und das Kühlmittel in der Wärmepumpenschaltung 110 mit der zuvor angegebenen gesonderten Schlange in Verbindung gebracht werden kann, wird das Kühlmittel durch die wärmeabsorbierende Schlange geleitet, die im Hochtemperaturbereich angeordnet ist, wenn die

Raumheizleistung der Wärmepumpenschaltung 110 infolge des Absenkens der Umgebungstemperatur abfällt, so daß die Raumheizleistung in einem vorbestimmten Maße sicher aufrechterhalten werden kann.
35

- -2-5 -

Figur 10 zeigt eine zehnte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Kompressor 13 anstelle des Generators 91 als angetriebenes Aggregat wie bei der Ausführungsform nach Figur 7 eingebaut. Eine Wärmepumpenschaltung 150 ist vorgesehen, die abweichend von jener in Figur 9 gezeigten ausgelegt ist. Ein innen liegender Wärmeaustauscher 131, der von einer Gebläse-Schlange-Einheit gebildet wird, ist im Raum angeordnet und das Wärmeübertragungsmedium 8 im Hauptkörper des Behälters 2 wird umgewälzt. In anderen Worten, ist diese Ausführungsform ein Beispiel, bei dem das Arbeiten zum Kühlen und Beheizen des Raumes durch eine sogenannte Sole- bzw. Laugenzirkulation erreicht wird. Beim Betreiben des Raumes wird insbesondere eine Umwälzpumpe 133, die an einer Leitung 132 am Einlaß des innen liegenden Wärmeaustauschers 131 vorgesehen ist, angetrieben, der Hochtemperaturteil des Wärmeübertragungsmediums 8 im Behälter, in dem die Temperaturschichtung bewirkt wird, wird von einer Leitung 134 des Hochtemperaturteils angesaugt, in Richtung des mit einer gebrochenen Linie angedeuteten Pfeils durch ein manuelles Dreiwegventil 135 und die Leitung 132 zu dem innen liegenden Wärmeaustauscher 131 geleitet, in dem das Wärmeübertragungsmedium 8 Wärme abstrahlt und dann zum Hauptkörper des Behälters 2 über ein manuelles Dreiwegventil 136 und eine Leitung in den Niedertemperaturbereich zurückgeleitet wird. Inzwischen ist das Kühlmittel in der Wärmepumpenschaltung 150, das zu einem Hochtemperatur- und Hochdruckgas komprimiert worden ist, und über den Auslaßanschluß 13A des Kompressors 13 abgegeben worden ist, durch eine Leitung 151 zu einer Kondensationsschlange 152 geleitet worden, in der das Gas Wärme zur Verflüssigung abstrahlt und es geht dann durch eine Leitung 153 zu einem Zweigteil, in

_c- dem das Kühlmittel durch ein Magnetventil 154 und ein Expansionsventil 155 zur Expansion geht, wie dies mit einem

- 26 -

in gebrochener Linie eingetragenen Pfeil angedeutet ist/ und es wird dann in einen außen liegenden Kühler 156 geleitet. In diesem Fall wird ein Magnetventil 157, das parallel zu dem Magnetventil 154 und dem Expansionsventil 155 geschaltet ist, geschlossen. Das Kühlmittel, das in den außen liegenden Kühler 156 eingetreten ist, absorbiert die Wärme des außen liegenden Kühler 156, geht dann durch eine Leitung 158 zu dem zweiten Teil, dem das Kühl-" mittel kurzgeschlossen wird und zwar mit Hilfe eines Magnetventils 159, das mit einem gebrochenen Pfeil eingetragen ist, geht dann durch eine Leitung 160 zur Saugseite des Kompressors und zum Sauganschluß 13B, so daß es schließlich in den Kompressor 13 gelangt, in dem das Kühlmittel komprimiert wird, und anschließend durch den vorstehend beschriebenen Kreis wieder zirkuliert. Da ein Magnetventil 162 in einer Leitung 161 auf der Wärmeaustauschseite in der Nähe des Zweigteils der Leitung 158 vorgesehen ist, das in diesem Fall geschlossen wird, fließt kein Kühlmittel durch ein Expansionsventil 163, das in einer Leitung 161 vorgesehen ist, durch eine Kühlmittelsolewärmeaustauschschlange 164 und eine Wärmeaustauschrückführleitung 165.

Beim Kühlen des Raums andererseits ist das Dreiwegventil 135 in der Leitung 134 des Hochtemperaturteils geschlossen und das Dreiwegventil 136 in der Leitung 137 des Niedertemperaturbereichs wird umgeschaltet, so daß die Lauge bzw. Sole, die durch den innen liegenden- Wärmeaustauscher 131 gegangen ist, zu einer Umwälzleitung 138 fließen kann. Ferner wird in der Wärmepumpenschaltung 150 das Magnetventil 154 auf der Seite des Expansionsventils 155, das am Einlaß des außen liegenden Wärmeaustauschers 156 angeordnet ist, geschlossen und das parallel dazu geschaltete Ventil 157 wird geöffnet. Das Magnetventil 159 auf der

-ZT-

kurz geschlossenen Seite wird geschlossen und das Magnetventil 162 auf der Seite der Wärmeaustauschschlange wird geöffnet. Bei dieser Auslegung strömt das Kühlmittel, das in dem Expansionsventil 163 expandiert worden ist/ in eine Richtung, die mit einem in durchgezogener Linie eingetragenen Pfeil angedeutet ist und zwar zu der Kühlmittelsole-Wärmeaustauschschlange 164, in der das Kühlmittel die Wärme absorbiert, um die Sole in der Leitung 132 auf der Solenseite zu kühlen. Das Kühlmittel kehrt zum Sauganschluß 13B des Kompressors 13 zurück und zirkuliert durch die Schaltung, indem es durch die Kondensationsschlange 152 geht und erreicht die Wärmeaustauschschlange 164 auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise. Die Sole in der Leitung 132 auf der innen liegenden Seite, die durch die Wärmeaustauschschlange 164 gekühlt worden ist, wird durch die Pumpe 133 befördert, so daß sie durch den innen liegenden Wärmeaustauscher 131 geht und den Raum kühlt. Anschließend wird sie durch das Dreiwegventil 136 und die Leitung 138 weiter geleitet, in dem Wärmeaustauscher 164 weiter gekühlt und sie zirkuliert in Richtung des in durchgezogenen Linien eingetragenen Pfeils auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise.

Während des Betriebs der Anlage zur Raumkühlung, der zuvor beschrieben worden ist, sollte auf die folgende Weise vorgegangen werden, wenn das Wärmeübertragungsmedium 8 in dem Hauptkörper des Behälters 2 auf eine zu hohe Temperatur infolge des ständigen Betriebs der Brennkraftmaschine 11 erwärmt wird. Insbesondere wird das Dreiwegventil 135 in der Leitung 134 des Hochtemperaturteils umgeschaltet, um die Leitung 134 des Hochtemperaturteils mit einer Leitung 141 für die Wärmeabstrahlung zu verbinden. Hierzu wird eine Umwälzpumpe 142 in Betrieb gesetzt, um das Wärmeübertragungsmedium 8 mit hoher Temperatur einem Kühler 143 zuzuführen, in dem das Wärmeübertragungsmedium gekühlt wird. Dann wird das Wärmeübertragungsmedium

- -ze -

zu dem unteren Teil des Hauptkörpers des Behälters 2 über eine Rücklaufleitung 144 zurückgeleitet.

Die Warmwasserversorgung erfolgt bei dieser Ausführungsform auf dieselbe wie in Figur 9 beschriebene Weise»

Bei der neunten Ausführungsform mit dem zuvor beschriebenen Aufbau kann zusätzlich zu den im Zusammenhang mit eier neunten Ausführungsform beschriebenen Vorteilen die Kühlung sowie Erwärmung des Raumes mit einer hohen Effizienz dadurch bewirkt werden, daß direkt das Wärmeübertragungsmedium 8 in dem Hauptkörper des Behälters 2 ausgenutzt wird.

Figur 11 zeigt die wesentlichen Teile einer elften Ausführungsform nach der Erfindung. Diese Ausführungsform verdeutlicht den Anwendungsfall, bei dem die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 11 in horizontaler Richtung liegt.

In diesem Fall sollte der Kompressor 13 oder der Generator 91 als getriebenes Aggregat unter Verwendung eines Riemens 170 angetrieben werden, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Bei dieser Auslegung kann das Verlangsamungsverhältnis oder das Beschleunigungsverhältnis des getriebenen Aggregats wie gewünscht gewählt werden. Wenn ferner der Kompressor 13 das getriebene Aggregat ist, ist die Drehwelle des Kompressors 13 mit der horizontalen Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 11 verbunden und der Kompressor 13 kann in das Wärmeübertragungsmedium zusammen mit eier Brennkraftmaschine 11 eingetaucht sein, da elektrische Isolierungen und dergleichen entfallen können. Bei dieser Auslegung ist es zweckmäßig, daß die Abwärme vom Kompressor 13, der eine Oberflächentemperatur von etwa 80⁰C erreicht, wirksam zurückgewonnen und der Nutzung zugeführt

gc werden kann.

ι ■ ³ⁱ'-

Die Figuren 12 und 13 zeigen eine zwölfte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform liegt auf einer horizontalen Fläche 2A, die auf der oberen Umfangswand des Hauptkörpers des Behälters 2 gebildet wird, und in einer vertikalen Fläche 2B, die von der horizontalen Fläche 2A nach oben gebogen ist, ein ringförmiger Tragring 181 auf einem schwingungsdämpfenden Element 9 auf, das ähnlich jenes nach der Ausführungsform gemäß Figur 9 ausgebildet ist.und das auf der gesamten Ümfangsflache der horizontalen Fläche 2A angebracht ist. Der Verschlußdeckel 5 ist auf diesem Tragring 181 angebracht.

Wie aus Figur 13 zu ersehen ist, ist der Tragring 181 derart beschaffen, daß vier Verbindungsplatten 183 einstückig jeweils unter 90° an der Innenumfangsflache eines ringförmigen Teils 182 ausgebildet sind, das auf dem Schwingungsdämpfungselement 9 aufliegt. Äußere Endabschnitte der vier Tragarme 186, die radial von einer Befestigungsplatte 84 durch Schrauben 185 vorstehen, sind mit der Verbindungsplatte 183 über Bolzen 187 verbunden. Die Befestigungsplatte 184 als Ganzes ist als ein schwimmendes Teil ausgebildet, das auf dem Flüssigkeitsspiegel des Wärmeübertragungsmediums 8 schwimmt. An der Unterseite der Befestigungsplatte ist eine Brennkraftmaschine 11 angebracht, die im allgemeinen in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht ist und an der oberen Fläche ist ein Kompressor 13 der Wärmepumpenschaltung 30 angebracht, der durch die Brennkraftmaschine 11 angetrieben wird, sowie ein ölfilter 93. Als Folge hiervon werden die Belastungen, die auf die Tragarme 186 und den Tragring 181 infolge des Gewichts der Brennkraftmaschine 11, des Kompressors 13 und dergleichen einwirken, durch einen in der Befestigungsplatte 184 erzeugten Auftrieb herabgesetzt.

■*·

Die'untere Umfangswand des Verschlußdeckels 5 ist nach außen zu einer horizontalen Fläche 5C derart gebogen, daß sie an dem Tragring 181 anbringbar ist und ferner ist sie in eine vertikale Fläche 5D nach unten gebogen, so daß sie lose auf die äußere Seite der vertikalen Fläche 2B des Hauptkörpers des Behälters 2 paßt. Ferner ist ein Inspektionsfenster 5E am Mittelteil des Verschlußdeckels 5 ausgebildet, d.h. an einer Stelle, die dem Kompressor 13 und dem ölfilter 93 gegenüberliegt, und.

eine Schauklappe 175 ist offenbar an dem Inspektionsfenster 5E befestigt. Dank dieser Auslegung werden die Inspektionsarbeiten und die Arbeiten zum Ersetzen des Ölfliters und dergleichen erleichtert, der einer sehr häufigen Wartung bedarf.

Ferner steht der Wärmeaustauscher 36 in der Wärmepumpenschaltung 30 bei dieser Ausführungsform nicht im Wärmeaustausch mit Luft wie bei der Ausführungsform nach Figur 1, sondern in Wärmeaustausch mit Frischwasser oder einem Kühlmittel in einer Gebläse-Schlangeneinheit (nicht gezeigt) in Wohnvierteln, und das Frischwasser oder dergleichen tritt in den Wärmeaustauscher 36 über eine Rücklaufleitung 39 ein.

Ferner sind bei dieser Ausführungsform eine Warmwasserversorgungseinrichtung unter Verwendung der Warmwasserversorgungsschlange 101 und eine Raumheizeinrichtung mittels einer Solezirkulation auf dieselbe Weise wie bei der Ausführungsform nach Figur 10 vorhanden. Zur Raumbeheizung mit Hilfe der Solezirkulation sollte Heißwasser in dem Hauptkörper des Behälters 2 von der Leitung 137 auf der Niedertemperaturseite in dem Hauptkörper des Behälters über eine Gebläse-Schlangen-Einheit (nicht gezeigt) mit Hilfe einer Umwälzpumpe 133 in Umlauf gesetzt werden, wie

dies in dem Beispiel gezeigt ist. Hierbei ist die Leitung 134 auf der Hochtemperaturseite an der oberen Wandung des Hauptkörpers des Behälters 2 vorgesehen, eine Leitung 134 im Mitteltemperaturbereich ist auf der Wandung des Mittelteils vorgesehen und diese Leitungen werden mit Hilfe eines Dreiwegventils 140 zusammengeschaltet, so daß eine effektive Raumbeheizung bewirkt werden kann. Insbesondere wenn eine große Wärmemenge zum Anheben der Raumtemperaturbeheizung erforderlich ist, wird Heißwasser von der Leitung 134 auf der Hochtemperaturseite abgegeben, um eine schnelle Raumaufwärmung zu erreichen. Wenn die stationären Zustände erreicht sind, wird das Dreiwegventil 140 umgeschaltet und das Warmwasser auf der Niedertemperaturseite wird von der Leitung 139 im Mitteltemperaturbereich abgegeben. Auf diese Weise kann wirtschaftlich die Raumbeheizung durchgeführt werden, indem Energie gespart wird.

Zusätzlich ist ein Ablaufanschluß 29 in dem Zwischenteil der Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 vorgesehen. Der dort gesammelte Ablauf wird über eine Ablaufleitung 25 abgegeben.

Bei der zwölften Ausführungsform in dem zuvor beschriebenen Aufbau wird zusätzlich zu den Effekten, die ähnlich wie bei den Ausführungsformen erläutert worden sind, die eine Auslegung entsprechend der zwölften Ausführungsform haben, bei der Raumbeheizung aufgrund des Vorsehens der Leitung 134 auf der Hochtemperaturseite und der Leitung 139 im Mitteltemperaturbereich erreicht, daß diese Leitungen entsprechend der Temperaturschichtung des Wärmeübertragungsmediums angeordnet sind und wenn diese Leitungen mit Hilfe eines Umschaltventils 133 miteinander verbunden sind, dann kann man eine effiziente Raumbeheizung erreichen, 35

Da die Befestigungsplatte 184, die mit der Brennkraftmaschine 11 und dem Kompressor 13 versehen ist, als ein schwimmfähiger Körper ausgebildet ist, lassen sich die Belastungen, die auf die Tragarme 186 und den Tragring 181 infolge des Gewichts der Brennkraftmaschine 11 und des Kompressors 13 einwirken, durch den in der Befestigungsplatte 184 erzeugten Auftrieb vermindern.

Da die vorderen Enden der Tragarme 186, die mit dem ringförmigen Tragring 181 verbunden sind, der auf der gesamten Umfangsfläche des Hauptkörpers des Behälters 2 unter Zwischenschaltung eines hohlen ringförmigen schwingungsdämpfenden Elements 9 abgestützt ist, werden die in vertikaler Richtung wirkenden Beanspruchungen gleichmäßig auf dem gesamten Umfang des Hauptkörpers des Behälters 2 verteilt, so daß keine Belastungskonzentrierungen auftre-

i
ten, die Federkonstante des schwingungsdämpfenden Elements 9 reduziert werden kann, die Dichtungswirkung erreicht wird, durch die ein Austreten des Wärmeübertragungsmediums 8 und ein Austritt der Geräusche von der Brennkraftmaschine 11, des Kompressors 13 und dergleichen verhindert werden und wirksam Sekundärschwingungen am Hauptkörper des Behälters 2 unterdrückt werden.

Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, daß ein stationäres System, bestehend aus dem Hauptkörper des Behälters 2, der das Wärmeübertragungsmedium 8 enthält, und ein Schwingungssystem, das die Brennkraftmaschine 11, den Kompressor 13 und dergleichen enthält, voneinander durch den gesamten Umfang des Hauptkörpers des Behälters 2 mit Hilfe des schwingungsdämpfenden Elements 9 getrennt sind, so daß die Leitungen und dergleichen vor Beschädigungen geschützt sind, die durch die unterschiedlichen Schwingungssysteme verursacht werden könnten. Beispielsweise sind die Leitungen

-33-

für das Kühlmittel zum Kompressor 13 in demselben System wie die Schwingungselemente der Brennkraftmaschine 11 enthalten, so daß eine Störung/ wie das Lecken des Kühlmittels, auf diese Weise ausgeschaltet werden kann.

Ferner ermöglicht das Vorsehen der Schauklappe 175 in dem Verschlußdeckel 5, daß die Arbeiten zur Wartung der Aggregate erleichtert werden, insbesondere die Arbeiten erleichtert werden, bei denen das ölfilter 93 im Bedarfsfall durch ein neues ersetzt wird und dergleichen.

Wenn beim Arbeiten die Leitung 134 auf der Hochtemperaturseite und die Leitung 139 im Mitteltemperaturbereich während der Raumbeheizung auf dieselbe Weise wie bei der dreizehnten Ausfuhrungsform in Figur 14 angeordnet sind, dann kann man die gleichen Wirkungen erwarten. Diese Auslegung ermöglicht, daß man nicht Anschlüsse vorzusehen braucht, die mit den Leitungen 134 und 139 am Hauptkörper des Behälters 2 verbunden sind, so daß vermieden wird, daß das Warmeübertragungsmedium aus dem Hauptkörper des Behälters 2 austreten kann. Ferner kann die Leitung 134 auf der Hochtemperaturseite nur das Wasser mit hoher Temperatur ansaugen, das in eine Rinne 146 übergeströmt ist, so daß das so angesaugte Wasser auf einer hohen Temperatur bleibt.

Die Figuren 15 und 16 zeigen die vierzehnte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser vierzehnten Ausführungsform sind ein hohler prismatischer rohrförmiger Tragring 190 und Dämpfungsmaterialien 195 zwischen der horizontalen Fläche 2A des Hauptkörpers des Behälters 2 und der horizontalen Fläche 5C des Verschlußdeckels 5 angeordnet und die Einlaßleitung 21 und die Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 werden durch den Tragring 190 von dem Behalter 1 nach außen geführt. Wie in Figur 16 gezeigt, ist der Tragring 190 derart beschaffen, daß vier L-förmige Ver-

~ -34 -

bindungsplatten 192 die äußeren Enden der Tragarme 186 tragen und daß die vier Verbindungsplatten 192 mit Hilfe von Schrauben 196 fest um jeweils 90° verteilt am Innenumfang eines hohlen/ prismatischen, schlauchförmigen, kreisringförmigen Elements 191 angebracht sind, das auf dem schwingungsdämpfenden Element 9 aufliegt. Durchgangs-, öffnungen 191A und 191B, die beide durch die inneren und äußeren Wandungen des Ringelements 191 gehen, sind in dem Ringelement 191 an einander gegenüberliegenden Stellen ausgebildet. Eine Saugleitung 197, die mit der Einlaßleitung 21 verbunden ist, führt über eine 191A der Durchgangsöffnungen zur Außenseite und eine Auslaßleitung 22 führt über die andere 191B der Durchgangsöffnungen nach außen.

Demzufolge werden bei der vierzehnten Ausführungsvariante zusätzlich zu den Wirkungen bei der zwölften Ausführungsvariante die Einlaßleitung 21 und die Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 zur Außenseite des Behälters 1 über den Tragring 190 geführt, so daß der Verschlußdeckel 5 leicht geöffnet werden kann. Hierdurch können die Wartungsarbeiten für die Bauteile der Brennkraftmaschine, insbesondere die Arbeiten zur Inspektion und zum Ersetzen des ölfilters 93 erleichtert werden. Ferner braucht der Verschlußdeckel 5 nicht die Einlaßleitung 21 und die Auslaßleitung 22 zu halten, so daß der Verschlußdeckel 5 aus einem leichten Material hergestellt werden kann, das eine vergleichsweise geringe Steifigkeit hat, wie zum Beispiel folienähnliches Material. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit verbessert. Wenn jedoch der Verschlußdeckel 5 aus einem starren Material ausgebildet ist, kann ein weiteres Aggregat, wie ein außen liegender Verdampfer 36 auf der oberen Fläche des Verschlußdeckels 5 aufliegen.

Wenn hierbei Auspufftopfe 201 und 202 im Tragring 190 wie bei der fünfzehnten Ausführungsform vorgesehen sind, die

- -35 -

in Figur 17 gezeigt ist, dann lassen sich die Einsaug- und Auslaßgeräusche von der Brennkraftmaschine 11 dämpfen. Diese Auspufftopfe 201 und 202 haben einen ähnlichen Aufbau. Der Auspufftopf 201 ist beispielsweise derart ausgelegt, daß eine Vielzahl von Auspuffkammern 204, 205 und 206 gebildet wird, die durch Trennplatten 203 abgeteilt sind, wobei diese Kammern in dem Tragring 190 vorgesehen sind. Diese Topfkammern 204, 205 und 206 sind aufeinanderfolgend miteinander durch Drosselleitungen 207 und 208 verbunden und es werden wiederholt Drosselungen und Verteilungen vorgenommen, um die Geräusche zu dämpfen, währenddem die Ansaugluft und die Abgase durch diese Auspufftopfkammern 204, 205 und 206 gehen. Polglich sind bei dieser Ausführungsform die Auspufftopfeinrichtungen in dem Tragring 190 ausgebildet, so daß die Anlage insgesamt kompakt in den Abmessungen ausgelegt ist.

Figur 18 zeigt eine sechzehnte Ausführungsvariante nach der Erfindung. Bei dieser sechzehnten AusfuhrungsVariante ist die vertikale Fläche 2B des Hauptkörpers des Behälters 2 nach oben verlängert und der Verschlußdeckel 5 ist direkt mit dem oberen Endrand der vertikalen Fläche 2B verbunden. Ferner ist das Wärmeübertrc-gungsmedium 8 bis oberhalb der horizontalen Fläche 2A des Hauptkörper des Behälters 2 aufgefüllt und das schwingungsdämpfende Element 9 und der Tragring 181 sind in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht.

Folglich erhält man bei der sechzehnten Ausführungsform zusätzlich zu den Vorteilen bei der Ausführungsform nach Figur 12 den Vorteil, daß, wenn der Verschlußdeckel 5 aus Kautschuk hergestellt ist, der Behälter 1 dicht ohne die Verwendung einer Dichtung im Verbindungsteil zwischen dem

3b Hauptkörper des Behälters 2 und dem Verschlußdeckel 5 verschlossen werden kann. Ferner sind das schwingungsdämpfende

Element 9 und der Tragring 181 in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht/ so daß die schwingungsdämpfenden und die geräuschdichten Wirkungen verbessert werden können.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der obere Teil des Hauptkörpers des Behälters 2 unter Bildung einer horizontalen Fläche 2A nach oben gebogen, auf der das schwingungsdämpfende Element 9 anbringbar ist. Wie jedoch in der siebzehnten Ausführungsvariante nach der Erfindung in Figur 19 beispielsweise gezeigt ist, kann eine horizontale Aufnahme 2C, die von der inneren ümfangswand des Hauptkörpers des Behälters 2 nach innen ragt, einstückig an dem Hauptkörper des Behälters 2 ausgebildet sein. Diese Auslegung ermöglicht, daß der Hauptkörper des Behälters 2 eine präzise Rohrform hat, so daß seine Herstellung erleichtert und wirtschaftlicher wird.

Die Figuren 20 und 21 zeigen die achtzehnte Ausführungsvariante nach der Erfindung. Diese achtzehnte Ausführungsvariante ist derart beschaffen und ausgelegt, daß die Wärmepumpenschaltung bei der Ausführungsform in Figur 10 durch die Anordnung der Ausfuhrungsform nach Figur 12 beispielsweise ersetzt ist. Ein Dichtungselement 210, das von einem elastischen Kautschukring gebildet wird, ist zwischen dem Tragring 81 und dem Befestigungsflansch 85 angeordnet und mit Hilfe von Schrauben 84 be- festigt. Eine Wärmeübertragungsmedium-Separations-Isolationskammer 211, die von dem Dampf oder dergleichen des Wärmeübertragungsmediums 8 isoliert ist, ist von dem Befestigungsflansch 85 nach oben ausgebildet. Ferner ist der Tragring 81 in vertikaler Richtung mit einer darin ausgebildeten Durchgangsöffnung 81A versehen, durch die

- 37 -

die Abgasleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 nach außen geführt ist. Auch ist darin eine Verbindungsöffnung 81B vorgesehen, durch die eine Kühlmittelleitung des Kompressors 13 und Anschlußleitungen einer Brennkraftmaschinenhilfsmaschine, wie einer Anlasservorrichtung 92, zur Aussenseite geführt sind. Andererseits ist ein Dämpfungselement 212 in der Anlagefläche zwischen dem Verschlußdeckel 5 und dem Tragring 81 vorgesehen und der Verschlußdeckel 5 ist an seiner oberen Flache mit einer Luftansaugöffnung 214 versehen, die einen Luftfilter 213 hat. Luft wird in die Brennkraftmaschine 11 über diese Luftansaugöffnung angesaugt. Hierbei kann die Luftansaugöffnung 214 in dem Tragring 81 vorgesehen sein, wie dies bei der neunzehnten Ausführungsform nach der Erfindung gemäß Figur 22 gezeigt ist.

Bei diesen achtzehnten und neunzehnten Ausführungsvarianten ist eine Wärmeübertragungsmedium-Separations-Isolations-Kammer 211 vorgesehen, die den Befestigungsflansch 85, das Dichtungselement 210, den Tragring 81 und die Kappe 95 aufweist. Brennkraftmaschinenhilfseinrichtungen, wie der Kompressor 93, die Anlasservorrichtung 92 und elektrische Anlagen (nicht gezeigt) sind in dieser Separations-Isolations-Kammer 211 untergebracht, so daß zusätzlich zu den Vorteilen bei der Ausführungsform nach Figur 10 Brennkraftmaschinenhilfseinrichtungen, wie eine Anlasservorrichtung 92, von dem atmosphärischen Dampf des Wärmeübertragungsmediums, wie zum Beispiel Wasser, iso-

QQ liert sind, um die Anlaßvorrichtung 92 vor Feuchtigkeit in dem atmosphärischen Dampf zu schützen. Ferner bilden der Tragring 81, der Befestigungsflansch 85 und dergleichen zuverlässig die Grenze zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Hauptkörpers des Behälters 2 infolge des Ge-

3- wichts der Brennkraftmaschine 11 und dergleichen, so daß

die Wasserabnahme bei der Verwendung von Wasser als wärmeübertragendem Medium 8 im Hauptkörper des Behälters 2 infolge des Verdampfens verhindert werden kann. Im Vergleich zu der Ausführungsform nach Figur 15 und dergleichen können die Ausführungsvarianten 18 und 19 eine Anlage schaffen/ die insgesamt hinsichtlich ihren Abmessungen kompakt ist und die Auslaßleitung 22 kann nach oben geführt werden, wobei der vorstehende Teil in radialer Richtung weggelassen werden kann, so daß der auf eine Ebene projizierte Querschnitt eine Querschnittsfläche des Hauptkörpers des Behälters 2 ist.

Ferner ist bei der achtzehnten und neunzehnten Ausführungsvariante das Innere des Behälters 1 in vertikaler Richtung durch den Tragring 81, den Befestigungsflansch 85 und dergleichen geteilt, wobei die Wärmeübertragungsmedium-Separations-Isolations-Kammer 211 im oberen Teil des Behälters 1 ausgebildet ist. Um jedoch die Separätions-Isolations-Kammer 211 zu bilden, ist es nicht immer notwendig, das Innere des Behälters 1 in vertikaler Richtung zu unterteilen. Wenn beispielsweise der Befestigungsflansch 85 auf dem Tragring 81 mit Hilfe mehrerer Arme abgestützt ist, kann ein Gehäuse oder dergleichen fest an der oberen Fläche des Befestigungsflansches 85 angebracht werden, das den Kompressor 13, die Anlaßvorrichtung 92 und dergleichen bedeckt. In diesem Fall ist es zum Verhindern der Wasserabnahme in dem Hauptkörper des Behälters 2 infolge der Verdampfung wünschenswert, gesondert einen dicht verschließbaren Verschluß vorzusehen.

Ferner brauchen der Tragring 81 und der Befestigungsflansch 85 nicht gesonderte Bauteile zu sein, sondern sie können einstückig ausgebildet sein.

Ferner ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten die Brennkraftmaschine 11 im wesentlichen vollständig in das Wärmeübertragungsmedium 8 in den Behälter

- 3-9 -

eingetaucht. Jedoch braucht die Brennkraftmaschine 11 nicht notwendigerweise nahezu vollständig in das Warmeubertragungsmedium 8 eingetaucht zu sein, da der Behälter 1 eine dichte Konstruktion hat. Selbst wenn nur ein Teil der Brennkraftmaschine 11 in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht ist, können die Wärmeausnutzung und die Geräuschreduzierung der Brennkraftmaschine 11 erreicht werden. Es ist natürlich selbstverständlich, wenn die Brennkraftmaschine 11 im wesentlichen vollständig in das„Wärmeübertragungsmedium 8 im Behälter eingetaucht ist, so daß man diese Wirkungen wirkungsvoller erreicht, da nahezu die gesamte von der Brennkraftmaschine 1 1 abgegebene Wärmemenge direkt zur Erwärmung des Wärmeübertragungsmediums 8 genutzt werden kann. Ferner braucht bei der Erfindung das von der Brennkraftmaschine 11 angetriebene Aggregat nicht notwendigerweise der Kompressor 13 oder der Generator 91 zu sein, sondern irgendwelche anderen Aggregate, wie eine Pumpe, können von der Brennkraftmaschine angetrieben werden.

Die vorstehenden Ausführungen haben gezeigt, daß bei der Erfindung in vorteilhafter Weise die Abwärme und dergleichen von der Brennkraftmaschine wirksam genutzt werden kann und daß sich die schwingungsdärapfenden und geräuschdämmenden Maßnahmen leicht verwirklichen lassen.

Claims

GRÜNECKER. KINKELDEY, STOCKMAIR & PARTNEFr: : : , :

NT ATTORNEYS

A. GRÜNECKER.

DR. H..KINKELDEY. οη.»<ί

3408750 °* ^WSTOCKMAIR- ο"^-"β-'

DR K. SCHUMANN, opl-pws

P. H. JAKOB, ολ-ίνο.

DR. Θ. BEZOLD. ο«.-α««

W. MEISTER, on.!«»

H. HILGERS. bblhng.

DR. H. MEYER-PLATH. αη,·«α

MISA.WA HOME CO., TiDD. aoooMünchen22

⁷ MAXIMILIANSTRASSE S8

4—5, Takaidohigashi 2-c]aome

_ ! . . Ρ- 18 619

Sugmami-ku

Tokyo, Japan

Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine

Patentansprüche

( 1J Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine mit einem Behälter, der ein Wärmeübertragungsmedium enthält, einer Brennkraftmaschine, die wenigstens teilweise in das Wärmeübertragungsmedium eingetaucht ist, und einem durch die Brennkraftmaschine angetriebenen Aggregat, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) an seinem Oberteil mit einer öffnung versehen ist, und daß die Brennkraftmaschine (11) mittels eines Elements (3, 4, ...) getragen ist, das auf der öffnung vorgesehen ist.

d4UÖ7bu
2. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, daß als angetriebenes Aggregat ein Generator (91) verwendet wird.
3. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Aggregat ein Kühlmittelkompressor (13) einer Wärmepumpe (30) ist.
4. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensationsschlange (111) der Wärmepumpe (110) im Wärmeübertragungsmedium (8) im Behälter (1) angeordnet ist.
5. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (7) zum Austragen des Wärmeübertragungsmediums (8) aus dem Behälter (1) vorgesehen ist.
6. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeaustauschschlange (164) für die Warmwasserversorgung im Wärmeübertragungsmedium (8) im Behälter (1) angeordnet ist.
7. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeaustauschschlange (164) für die Warmwasserversorgung im oberen Teil des Wärme-Übertragungsmediums (8) im Behälter (1) angeordnet ist und daß eine Kondensationsschlange (111) der' Wärmepumpe

(110) im Wärmeübertragungsmedium (8) an einer zur Wärmeaustauschschlange (164) tiefer liegenden Stelle angeordnet ist.
8. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragteil (181) für die Brennkraftmaschine (11) und ein schalldichtes Gehäuse (12) vorgesehen sind, das das angetriebene Aggregat überdeckt.
9. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet/ daß ein schwingungsdämpfendes Element (3) zwischen der Brennkraftmaschine (11) und einem Element (181) zum Tragen der Brennkraftmaschine (11) eingeschlossen ist.
10· Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldichte Gehäuse (12) eine Schwingungsregulierplatte (15) und ein schallabsorbierendes Material oder schallabsorbierende Materialien (16) aufweist, die haftend wenigstens an einer der Innen- und Außenflächen der Schwingungsregulierplatte (15) angebracht ist oder sind.
11. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldämmende Material (16) aus einem Material besteht, das wärmeisolierende Eigenschaften hat.
12. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldichte Gehäuse

(12) ein variables Volumen hat.
13. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet/ daß schalldämpfende Durchgänge (54, 56, 57, 58) zum Dämpfen wenigstens einer der Einlaßgeräusche und Auslaßgeräusche von der Brennkraftmaschine (11) in dem schalldichten Gehäuse (12) vorgesehen sind.
14. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das schalldichte Gehäuse (51) eine doppelwandige Konstruktion hat.
15. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennze ichnet, daß Lippendichtungen (26, 27) an Abschnitten eines Elements (181) vorgesehen sind, das die Brennkraftmaschine (11). trägt, durch die eine Einlaßleitung (21) und eine Auslaßleitung (22) gehen.
16. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Tragring (181) an der öffnung des Behälters (1) vorgesehen ist, daß die Brennkraftmaschine (11) und das angetriebene Aggregat (13, 91) vom Tragring (181) getragen werden und daß ein schalldichtes Gehäuse (12) auf dem Tragring (181) derart vorgesehen ist, daß die Brennkraftmaschine (11) und das angetriebene Aggregat (13, 91) überdeckt sind.
17. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (21) und der Auslaß

(22) der Brennkraftmaschine (11) durch den Tragring (181) durchgeführt sind.
18. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet, daß Auspufftopfeinrichtungen (201, 202) zum Dämpfen wenigstens einer der Einlaß- und Auslaßgeräusche der Brennkraftmaschine (11) vorgesehen sind.
19. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges schwingungsdämpfendes Element (9) über dem gesamten Umfang der öffnung zwischen dem Element (181) zum Tragen der Brennkraftmaschine (11) und der öffnung des Behälters (1) angeordnet ist.
20. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 19, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das schwingungsdämpfende Element (9) .-hohl ausgebildet ist und mit Luft gefüllt ist.
21. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaumstoff in das Element (181) zum Tragen der Brennkraftmaschine (11) eingefüllt ist.
22. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet/, daß die Brennkraftmaschine (11) durch ein Element (181) getragen ist, das an der öffnung des Behälters (1) angebracht ist und eine Befestigungsplatte (85) und mehrere Tragarme (86) umfaßt.
23. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (85) in Form eines Schwimmkörpers (28) ausgebildet ist, der auf der Flüssigkeitsoberfläche des Wärmeübertragungsmediums (8) im Behälter (1) schwimmt.
24. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (11) mit einem Schwimmkörper (20) für einen Auftrieb versehen ist.
25. Wärmenutzungsanlage unter Verwendung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeübertragungsmedium-Separations-Isolations-Kammer (211) isoliert von dem Wärmeübertragungsmedium (8) im Behälter (1) vorgesehen ist und daß Brennkraftmaschinenhilfsaggregate (92, . .·.) der Brennkraftmaschine (11)' in der Wärmeübertragungsmedium-Separations-Isolations-Kammer (211) untergebracht sind.