DE3408750C2 - Einrichtung zur Nutzung der Abwärme einer ein Aggregat antreibenden Brennkraftmaschine - Google Patents
Einrichtung zur Nutzung der Abwärme einer ein Aggregat antreibenden BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Eine Anlage zur Nutzung von Abwärme und dergleichen von einer Brennkraftmaschine wird angegeben, bei der wenigstens ein Teil der Brennkraftmaschine in ein wärmeübertragendes Medium eingetaucht ist, das in einem Behälter enthalten ist, der an seiner Oberseite mit einer Öffnung versehen ist. Die Brennkraftmaschine wird mit Hilfe eines Elements getragen, das fest mit der Öffnung des Behälters verbunden ist. Ein schwingungsdämpfendes Element oder schwingungsdämpfende Elemente sind zwischen diesem Element und dem Behälter und/oder einem schwingungsdämpfenden Gehäuse vorgesehen, das das Tragelement überdeckt. Hierdurch werden die schwingungsdämpfenden und geräuschdämmenden Wirkungen verbessert.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Nutzung der Abwärme einer ein Aggregat antreibenden
Brennkraftmaschine mit einem Behälter, der ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium enthält, einer
Brennkraftmaschine, die wenigstens teilweise in das Wärmeübertragungsmedium eingetaucht ist, einem
durch die Brennkraftmaschine angetriebenen, außerhalb des das Wärmeübertragungsmedium enthaltenden
Behälterraumes angeordneten Aggregat und mit Vorrichtungen zur Abführung von Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium.
Eine solche Einrichtung ist aus dem JP-Gbm 57-26 102, veröffentlicht am 7. 6. 1982 bekannt.
Von einer Brennkraftmaschine werden im allgemeinen nur 25 bis 30% der eingegebenen Energie in mechanische
Arbeit umgesetzt. Der Rest entweicht zumeist als Wärme ungenutzt. Wenn man die Abwärme zurückgewinnen
will, sind teure Wärmeaustauscher, Umwälzpumpen und dergleichen erforderlich, dennoch sind
Wärmeverluste durch die Abstrahlung an die Umgebung und durch die Wärmetauscher unvermeidbar, so
daß der Nutzeffekt einer solchen Anlage im allgemeinen gering ist. Weiterhin ist eine solche Anlage bezüglich
des für die Verbindung notwendigen Leitungssystems
kompliziert und leuer.
Bei der eingangs genannten Einrichtung ist die Brennkraftmaschine zur besseren Ausnutzung der Maschinenabwärme
teilweise direkt in einen Behälter eingetaucht, der ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium
enthält Bei der in dieser Veröffentlichung beschriebenen Kraftanlage ist jedoch die Brennkraftmaschine fest
mit der Bodenfläche oder einer Seitenwandung des Behälters verbunden und ein Abtriebswellenteil der
Brennkraftmaschine durchdringt die Seitenwand des Gehäuses. Die von dem Behälter dadurch hervorgerufenen
Geräusche sind im Betrieb so stark, daß die Geräuschdämpfung der Maschine, die man durch das Eintauchen
derselben in das Wärmeübertragungsmedium (wie Wasser) erhält, erheblich herabgesetzt ist Auch ist
es schwierig, die Schwingungen zu dämpfen sowie die Dichtung (gegen den Wasseraustritt) im die Wand
durchsetzenden Wellenteil festzulegen. Auch bereiten die Wartungsarbeiten, wie Inspektions- und Reparaturarbeiten
und dergleichen an der Brennkraftmaschine Schwierigkeiten. Ferner sind die Geräusche im Hinblick
auf die Tatsache erheblich, daß das von der Brennkraftmaschine angetriebene Aggregat, etwa eine Kältemaschine
oder ein Kompressor, an der Außenseite freiüegt Es ist daher notwendig, schall- bzw. geräuschbeeinflussende
Maßnahmen für die Anlage insgesamt vorzusehen.
Aus der FR-OS 25 05 403 ist eine Einrichtung zur Ausnutzung der Abwärme einer Brennkraftmaschine
bekannt, bei der die mit einem üblichen Kühlsystem ausgerüstete Brennkraftmaschine in einem isolierenden
Gehäuse angeordnet ist, in welche sich zwei Wärmetauscher befinden, die aus dem Gehäuse herausführende
Anschlußleitungen aufweisen. Einer der Wärmetauscher verwendet Luft, der andere Wasser als Wärmeübertragungsmedium.
Das Kühlsystem der Brennkraftmaschine ist im übrigen ganz üblicher Art, die Brennkraftmaschine
kann luftgekühlt sein oder einen geschlossenen Kühlwasserkreislauf aufweisen, der einen
Radiator enthalt. Die Wärmeübertragung auf die beiden
vorgenannten Wärmetauscher erfolgt mittels Luft, die durch die eine Luftleitung in das Gehäuse geführt ist
und dort von dem einen Wärmetauscher aufgenommen wird sowie an diesem und an dem anderen Wärmetauscher
vorbeistreicht. Der Wärmeübergang von der Brennkraftmaschine auf das flüssige Wärmeübertragungsmedium
erfolgt daher relativ träge und ineffektiv. Auch ist die Anlage relativ voluminös und schwierig zu
warten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der
die Abwärme der Brennkraftmaschine wirksam genutzt werden kann, die eine wirksame Geräuschdämpfung gewährleistet
und bei der die Brennkraftmaschine einfach zu warten ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Durch die Tatsache, daß die Brennkraftmaschine von oben in das flüssige Wärmeübertragungsmedium eingetaucht
ist, läßt sich die Maschine leicht warten, da sie nach dem Herausheben aus dem Wärmeübertragungsmedium
schnell zugänglich ist.
Die Erfindung und ihre Vorteile sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispide näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig.2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform
nach der Erfindung,
F i g. 3 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung
in Teilschnittdarstellung,
Fig.4 bis 10 Schnittansichten zur Verdeutlichung
von vierten bis zehnten Ausführungsvarianten nach der ίο Erfindung,
F i g. 11 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen
Teiles der zehnten Ausführungsform,
Fi g. 12 eine Schnittansicht einer elften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung der wesentlichen Teile der elften Ausführungsform in teilweise ausgenommener Darstellung,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht zur Verdeutlichung
der wesentlichen Teile einer zwölften Ausführungsform rrach der Erfindung in teilweise ausgenommener
Darstellung,
F i g. 15 eine Schnittansicht einer dreizehnten Ausführungsform
nach der Erfindung, und
Fig. 16 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der
wesentlichen Teile einer abgewandelten Ausführungsform der Abstützung des Tragelementes.
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 Obersichtlichkeitsgründen mehrfache
Erläuterungen entfallen können.
F i g. 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 2 des Behälters 1 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 und dem Verschlußdeckel 5 gebildet wird, und die
schwingungsdämpfenden Elemente 3 sind an mehreren Stellen in Umfangsrichtung angeordnet. Hierdurch werden
die Vibrationen bzw. Schwingungen des Verschlußdeckels 5 gedämpft und nicht auf den Hauptkörper 2 des
Behälters 1 übertragen.
Ferner ist das Dichtungselement 4 längs des Umfangszwischenraums
eingelegt, der zwischen dem Hauptkörper des Behälters und dem VerschbBdeckel 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 al 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 daC es dieselbe Funktion wie das Dichtungselement 4 erfüllt, kann das
Dichtungselement 4 entfallen. Wenn das schwingungsdämpfende Element 3 die zuvor angegebene Kreisfcrm
hat, dann kann das schwingungsdämpfende Element 3 den Verschlußdeckel 5 ausreichend stützen und einer
Kraft standhalten, die den Verschlußdeckel 5 zu bewe-
gen 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 Kornpressor
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 Haube 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 Haube 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.
eine Verbundplatte aus Ferrit, Blei, Kautschuk oder dergleichen, wird hierbei als die Haube 15 verwendet. Als
geräuschdämmendes Material 16 wird beispielsweise Asbest, Glaswolle, Urethan, ein Kern mit zellartiger
Struktur bzw. Wabenstruktur oder dergleichen verwendet.
Mit dar Brennkraftmaschine 11 ist eine Ansaugleitung 21, deren anderes Ende sich durch den Verschlußdeckel
5 erstreckt und in das schalldichte Gehäuse 12 ragt, und eine Auslaßleitung 22 verbunden, deren mittlerer
Teil in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht ist und deren freies Ende durch den Verschlußdeckel
5 geht und nach außen vorsteht. Die Auslaßleitung 22 enthält in dem mittleren Teil einen Kühler bzw.
einen Radiator 23, um die Abwärme vor. dem Abgas der Brennkraftmaschine zu dem wärmeübertragenden Medium
8 in dem Behälter 1 abzustrahlen. Am vorderen,
Auslaßleitung 22 mit einem Schalldämpfer 24 versehen. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Brennkraftmaschine
arbeitet, wird die Abgaswärme der Brennkraftmaschine von dem Kühler 23 abgestrahlt, so daß
das Wärmeübertragungsmedium 8 in dem Behälter 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 zu einem Ende eines Wärmeaustauschers 32 in dem Behälter 1 führt, eine Leitung
33 von dem anderen Ende dieses Wärmeaustauschers 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 2 des Behälters 1
an seinem unteren Teil mit einer Versorgungsleitung 6 eo 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 Anlassen der Brennkraftmaschine 11 angetrieben
wird, dann kann in der Wärmepumpenschaltung 30 die Erwärmung des wärmeübertragenden Mediums 8 ir
dem Behälter 1 oder das Kühlen des Raums gemäß den an sich bekannten Kältekreisprozeß bewirkt werden.
Beim Anlassen der Brennkraftmaschine 11 anderer
seits steigt die Temperatur der Brennkraftmaschine 1: allmählich an und das Abgas von der Brennkraftmaschi
ne 11 wird zur Außenseite über die Auslaßleitung 2\ abgegeben. Dann wird die Wärme, die in der Brenn
kraftmaschine 11 erzeugt wird, direkt von dem wärme
übertragenden Medium 8 in dem Behälter 1 aufgenom men, und die Abgaswärme von der Brennkraftmaschin!
11 wird über den Kühler 23 an das wärmeübertragend<
Medium 8 abgegeben. Als Folge hiervon steigt die Tem peratur des wärmeübertragenden Mediums 8 im Behäl
ter 1 durch die Wärmestrahlung von der Wärmepum penschaltung 30 zusätzlich zu der Wärme an, die in dei
Brennkraftmaschine 11 sowie als Abgaswärme erzeug wird.
Das so erwärmte wärmeübertragende Medium 8 wire zur Warmwasserversorgung, als Wärmequelle zum Beheizen
des Raumes oder direkt als Heißwasser genutzt.
Die Brennkraftmaschine 11 ist 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 13 vermindert werden. Zusätzlich reicht es
aus, daß Jrjs schalldichte Gehäuse 12 nur um den äußeren
Umfangsteil 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 mn·* ■»»■ ι.Λ«·ηι!κίΐΛ»· ...Λ—Ji^«
»τ vivvi τνι 11 in luv ι i *TVi Uvil·
Ferner umfaßt das schalldichte Gehäuse 12 die Haube 15 und das schalidämmende 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 verbes sern.
F i g. 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 Haube 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.
Die Auslegung zur Erzielung eines variablen Volumens
braucht nicht notwendigerweise auf die in F i g. 2 angegebene Ausführungsform beschränkt zu sein. Die
gleiche wie zuvor beschriebene Wirkung erhält man auch beispielsweise bei einer solchen Konstruktion, bei
der das schalldichte Gehäuse von einem inneren Zylinder
und einem äußeren Zylinder gebildet wird, 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 Azr Haube 42 anstelle nur auf der inneren Fläche
vorgesensn 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 Haube 42 angebracht ist, dann werden die Oberflächenschwingungen
der Haube 42 absorbiert, so daß die schalldichte Eigenschaft hierdurch weiter verbessert
wird.
F i g. 3 zeigt die wesentlichen Teile einer dritten Ausführungsform
nach der Erfindung. Bei dieser Ausbildungsform ist ein schalldichtes Gehäuse 51 in einer doppelwandigen
Zylinderkonstruktion ausgeführt, die einen inneren Zylinder 52, einen äußeren Zylinder 53 und einen
Schalldämpfer 54 zwischen dem inneren Zylinder 52 und dem äußeren Zylinder 53 enthält. 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 L "itung 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 Kompressor 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 Ausführungsform, 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
der Auslaßseite vorsehen.
In Fig.4 ist eine vierte Ausführungsform nach der
Erfindung gezeigt Diese Ausfühmngsform 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 Hauben angebracht
sind. Das Innere des inneren Gehäuses 72 steht über einen Filter 74 mit der Umgebung in Verbindung. Ein
Raum zwischen dem inneren Gehäuse 72 und dem äußeren Gehäuse 73 steht über eine Einlaßöffnung 75 mit der
Umgebung in Verbindung. Ein Ende einer Ansaugleitung 21 befindet sich im inneren Gehäuse 72 und das
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 darüber hinaus die
ίο 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 ausgelegt ist, und die doppelwandige Konstruktion kann vollständig verhindern, daß von dem
Kompressor 13 Wärme abgestrahlt wird, um hierdurch den Nutzeffekt der Wärmepumpe weiter zu verbessern.
Wenn zusätzlich bei der vierten Ausführungsform Einrichtungen 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 Ansaug- und Abgasgeräusche
der Brennkraftmaschine beträchtlich reduzieren.
F i g. 5 zeigt die fünfte Ausführungsform nach der Erfindung. Diese Ausführungsform ist derart ausgelegt,
daß ein Brennkraftmaschinenbefestigungsteil 5/4 des Verschlußdeckels 5, das sich am Mittelteil befindet, von
dem anderen Teil 5B gesondert ist. Das Brennkraftmaschinenbefestigungsteil
5/4 wird durch das andere Teil 5ß über schwingungsdämpfende Elemente 10, die aus
Kautschuk oder dergleichen bestehen, abgestützt, und ferner ist das schalldichte Gehäuse 12 mit einer doppelwandigen
Konstruktion ausgeführt, die zwei Räume hat, die voneinander durch ein inneres Gehäuse 12.4 und ein
äußeres Gehäuse 12ß getrennt sind. Das Innere des inneren Gehäuses 12/4 steht mit der Umgebung über das
Filter 17 in Verbindung und der Raum zwischen dem inneren Gehäuse 12.4 und dem äußeren Gehäuse 12S
steht mit der Umgebung über eine Leitung 18 in Verbindung. Jedes Gehäuse 12/4 und 12ß weist die zylindrische
Haube 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 Hauben 15 angebracht,
das auch wärmeisolierende Eigenschaften hat.
Die Brennkraftmaschine 11 und der Kompressor 13 werden von dem Brennkraftmaschinenbefestigungsteil
5Λ 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
des innere Gehäuse 12Λ. 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 12,4 und dem äußeren Gehäuse 12R 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.
Ais 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 Brenn-
kraftmaschine 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 55 des Verschlußdeckels 5 durch die schwingungsdämpfenden Elemente 3 gedämpft, und ferner
wird wirksam vernindert. daß die mechanischen Schwingungen zu dem Hauptkörper 2 des Behälters 1 übertragen
werden. Femsr umschließt das äußere Gehäuse 12θ
des schalldichten Gehäuses 12 den Verschlußdeckel 5 insgesamt, so daß ein Abgehen von Geräuschen von
dem Verschlußdeckel 5 vermindert werden kann, um die Geräusche in der Anlage insgesamt weiter reduzieren
zu können.
Alternativ kann das schalldichte Gehäuse 12 nur mit dem inneren Gehäuse 12.4 vorgesehen sein, oder die
Auslegung kann derart geändert werden, daß das äußere Gehäuse 12ß nur einen Teil des Verschlußdeckels 5
wie bei der Ausführungsform nach Fig.4 überdeckt. Selbst bei dieser Ausführungsvariante werden die
schwingungsdämpfenden Wirkungen durch die schwingungsdämpfenden Elemente 10, die Lippendichtungen
26,27 und die Dichtung 38 erzielt.
In F i g. 6 ist eine sechste Ausführungsform nach der
Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform sind das innere Gehäuse 12/4 und das äußere Gehäuse 12ß des
schalldichten Gehäuses 12 derart ausgebildet, daß sie 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 des Kompressors 13 einstellen, so daß insbesondere der Geräuschanteil von
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 Fig.4 verwendet.
Zusätzlich kann die Konstruktion mit einem variablen Volumen mit Hilfe einer teieskopartigen Auslegung erreicht
werden.
F i g. 7 zeigt eine siebte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird die Brennkraftmaschine
11 an der öffnung des Hauptkörpers 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, mit einem Schaumstoff, wie schäumbarem Styrol, oder einem anderen
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 einer Wanne ausgelegten Flansch 85 ein Starter 92 sowie
ein Ölfilter 93 und ein Luftfilter 94 für die Ansaugluft angebracht. Eine Kappe 95 ist angebracht, um alle
die zuvor angegebenen Bauteile abzudecken. Diese Kappe 95 weist eine Platte 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 Platte %
angebracht ist. F'ne 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 an der 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 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 Auspuff topf 24 versehen. Der Auspufftopf 24 ist
mit einer Ablaßleitung 25 versehen, um im Auspufftopf 24 infolge des Wärmeaustausches mit dem wärmeübertragenden
Medium 8 kondensierte Wassertropftn zur Außenseite des Behälters 1 abzuleiten.
Zusätzlich ist der Behälter 1 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 nicht zu
dem Behälter 1 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 Wärmeübertragungsmeuium 8 erreicht
werden kann. Als Folge von der somit erreichten Schwingungsisolierung ist die mechanische Festigkeit
nicht mehr von Bedeutung, die für den HauDtkörper 2 des Behälters 1 im Hinblick auf die Schwingungsdämpfung
erforderlich ist, so daß der Hauptkörper 2 des Behälters 1 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. 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 Gummischiauchform beschränkt zu sein,
sondern man kann auch ein geschäumtes Schwammelement oder dergleichen verwenden, wenn man dieselbe
Federkonstante erreichen kann.
F i g. 8 zeigt eine achte Ausführungsform nach der Erfindung. Bd dieser Ausführungsform ist der Tragring
Jl teilweise in das wärmeübertragende Medium 8 eingetaucht und er wird von mehreren federnden Svützarmen
86 getragen. Die Kappe 95 ist vorgesehen, um die gesamte Öffnung des Hauptkörpers des Behälters 2 abzudecken.
Eine wärmebeständige Dichtung 100 ist 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 dämpfen.
Bei der achten Ausführungsform mit dem zuvor beschriebenen Aufbau ist zusätzlich zu den schwingungsdämpfcndcn
und schalldichten Eigenschaften ähnlich wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen der
Tragring 81 ir. 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.
F i g. 9 zeigt eine neunte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist eine Schlange
101 zur Heißwassererzeugung im oberen Teil des Wärmeübertragungsmediums 8 vorgesehen, und eine
Kondensationsschlange 111 der Wärmepumpenschaltung 110 ist im unteren Teil des Wärmeübertragungsmediums
8 vorgesehen. Ein Leitungswasserversorgungsanschluß 101A ist am Bodenende der Schlange
101 zur Heißwassererzeugung vorgesehen und ein Heißwasser- bzw. Warmwasserauslaßanschluß lOlß ist
am oberen Ende der Schlange 101 vorgesehen. Nach der Erfindung ist die Brennkraftmaschine 11 in das Wärmeübertragungsmedium
8 eingetaucht, wobei die Temperatur im oberen Teil des Wärmeübertragungsmediums 8 infolge der Temperaturverteilung etwa 85° bis 95°
erreicht, wobei selbst beim indirekten Wärmeaustausch unter Verwendung der Schlange 101 für die Warmwassererzeugung
ein nutzbarer Temperaturbereich von etwa 45°C ausreichend sein kann, der sich leicht aufrechterhalten
läßt. Die Temperaturverteilung im Behälter ist sehr günstig für die Wärmeübertragung durch die Kondensationsschlange
111 der Wärmepumpenanlage 110, die in F i g. 9 gezeigt ist. Die Kondensationsschlange 111
ist in der Niedertemperaturzone im unteren Teil des Behälters 1 angeordnet und die Brennkraftmaschine 11
befindet sich im oberen Teil des Behälters 1, so daß man die Temperaturverteilung automatisch erhält, um den
Wirkungsgrad der Wärmeabgabe der Kondensationsschlange 111 und der Brennkraftmaschine Il hoch zu
halten.
Die Wärmepumpenanlage 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 Vierweg
ventils 113 verbunden. Eine Leitung 114 zu einem Einlaß
der Kondensationsschlange 111 ist mit einem Auslaßanschluß
13/4 des Kompressors 13 verbunden. In dieser Leitung 114 ist ein Magnetventil 115 vorgesehen. Ein
Sauganschluß 13ß des Kompressors 13 ist mit einem Ende einer Leitung 116 verbunden. Das andere Ende
dieser Leitung ist mit einem Anschluß Q des Vierwegventils 113 verbunden. Ein Anschluß A des Vierwegventils
113 ist mit einem Ende einer Leitung 117 verbunden,
ίο deren anderes Ende mit einem Ende eines außerhalb
eines zu kühlenden Raumes liegenden Wärmeaustauschers 118 verbunden ist, der von einer sogenannten
Gebläseschlangeneinheit gebildet wird. Eine Leitung H9, deren eines Ende mit dem anderen Ende des außen
liegenden Wärmeaustauschers 118 verbunden ist, ist mit
einem Expansionsventil 120 versehen, und das ander; Ende der Leitung 119 ist mit einem Ende des sich innerhalb
des zu kühlenden Raumes befindenden Verdampfare ΙΟΊ liorKiin^ön rl or ο Ic oinP rioKlöcocorilonnpriAin-
heit ausgebildet ist. Das andere Ende des Verdampfers 121 ist mit einem Ende einer Leitung 122 verbunden.
Das andere Ende derselben ist mit einem Anschluß B des Vierwegventils 113 verbunden. Der Anschluß Pdes
Vierwegventils 113 ist mit dem Anschluß A oder dem Anschluß B verbindbar und der Anschluß ζ) ist mit dem
Anschluß B oder dem Anschluß A verbindbar. Ferner sind die Leitung 114, die mit dem Auslaßanschluß 13/4
des Kompressors 13 verbunden ist, d. h. der Teil der Leitung 114 zwischen dem Magnetventil 115 und dem
Auslaßanschluß 13Λ, und die Leitung 112 von dem Auslaß
der Kondensationsschlange 111 miteinander über ein Magnetventil 123 verbindbar oder sie sind mit Hilfe
des Magnetventils 123 gegeneinander 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 AnschluP 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 Behälter 1 eingetaucht ist, kann die Temperatur des Wärmeübertragungsmf diums 8 ansteigen, währenddem der Raum durch den innen liegenden Verdampfer 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 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 zum Beheizen des Raumes, wobei sich die Funktionen von Verdampfer und Kondensator umkehren.
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 AnschluP 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 Behälter 1 eingetaucht ist, kann die Temperatur des Wärmeübertragungsmf diums 8 ansteigen, währenddem der Raum durch den innen liegenden Verdampfer 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 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 zum Beheizen des Raumes, wobei sich die Funktionen von Verdampfer und Kondensator umkehren.
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 69 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, vorgese-
es hen sein, so daß die Schwingungsdämpfung und die Geräuschdämmung
sich leicht durch das Zusammenwirken mit dem rohrförmigen schwingungsdämpfenden Element
9 verwirklichen lassen.
Wenn bei dieser neunten Ausführungsform zusätzlich
eine gesonderte Verdampferschlange 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 wird das Kühlmittel durch die Verdampferschlange geleitet,
wenn die Raumheizleistung der Wärmepumpenanlage 110 infolge des Absenkens der Umgebungstemperatur
abfällt, so daß die Raumheizleistung in einem vorbestimmten Maße sicher aufrechterhalten werden kann.
Die Fig. 10 und 11 zeigen eine zehnte Ausführungsform nach der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform
liegt auf einer horizontalen Fläche 2A, die auf der oberen Umfangswand des Hauptkörpers 2 des Behälters 1
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 jenem nach der
Ausführungsform gemäß F i g. 9 ausgebildet ist und das auf der gesamten Umfangsfläche der horizontalen Fläche
2A angebracht ist Der Verschlußdeckel S ist auf diesem Tragring 181 angebracht
Wie aus F i g. 11 zu ersehen ist sind an dem Tragring
181 vier Verbindungsplatten 183 einstückig jeweils unter 90° an der Innenumfangsfläche eines ringförmigen
Teils 182 ausgebildet das auf dem Schwingungsdämpfmgselement 9 aufliegt Äußere Endabschnitte der vier
Tragarme 186, die radial von einer Befestigungsplatte 184, daran durch Schrauben 185 befestigt vorstehen,
sind mit den Verbindungsplatten 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.
Die untere Umfangswand des Verschlußdeckels 5 ist nach außen zu einer horizontalen Fläche SC derart gebogen,
daß sie an dem Tragring 181 anbringbar ist und ferner ist sie in eine vertikale Fläche SD nach unten
gebogen, so daß sie lose auf die äußere Seite der vertikalen Fläche 25 des Hauptkörpers 2 des Behälters 1
paßt Ferner ist ein Inspektionsfenster 5£ 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 SE befestigt. Dank dieser Auslegung werden die Inspektionsarbeiten und die Arbeiten zum
Ersetzen des Ölfilters 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 F i g. 1, sondern im Wärmeaustausch
mit Frischwasser, das in den Wärmeaustauscher 36 über eine Rücklaufleitung39 eintritt.
Ferner sind bei dieser Ausführungsform eine Warmwasserversorgungseinrichtung
unter Verwendung der Warmwasserversorgungsschlange 101 und eine Raumheizeinrichtung
mittels einer Solezirkulation vorhanden. Zur Raumbeheizung mit Hilfe der Solezirkulation
wird Heißwasser aus dem Hauptkörper des Behälters 1 mit Hilfe einer Umwälzpumpe 133 in Umlauf gesetzt
werden, wie dies in dem Beispiel gezeigt ist Hierbei ist eine Leitung 134 auf der Hochtemperaturseite an der
oberen Wandung des Hauptkörpers des Behälters 1 vorgesehen, eine Leitung 139 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 Der Rücklauf in
den Behälter 1 erfolgt durch die Leitung 137.
ίο Zusätzlich ist ein Ablaufanschluß 29 in einem Zwischenteil
der Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 vorgesehen. Das dort gesammelte Kondensat wird
über eine Ablaufleitung 25 abgegeben.
Da der ringförmige Tragring 181 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 2 des Behälters 1 verteilt so daß keine Belastungskonzentrierungen auftreten. Gleichzeitig können die Federkonstante des schwingungsdämpfenden Elements 9 reduziert und die Dichtungswirkung erreicht werden, durch die ein Austreten des Wärmeübertragungsmediums 8 und ein Austritt der Geräusche von der Brennkraftmaschine 11 und dem Kompressor 13 verhindert werden. Schließlich werden Sekundärschwingungen am Hauptkörper des Behälters 2 wirksam unterdrückt so daß die Leitungen und dergleichen vor Beschädigungen geschützt sind, die durch die unterschiedlichen Schwingungssysteme verursacht werden könnten.
Da der ringförmige Tragring 181 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 2 des Behälters 1 verteilt so daß keine Belastungskonzentrierungen auftreten. Gleichzeitig können die Federkonstante des schwingungsdämpfenden Elements 9 reduziert und die Dichtungswirkung erreicht werden, durch die ein Austreten des Wärmeübertragungsmediums 8 und ein Austritt der Geräusche von der Brennkraftmaschine 11 und dem Kompressor 13 verhindert werden. Schließlich werden Sekundärschwingungen am Hauptkörper des Behälters 2 wirksam unterdrückt so daß die Leitungen und dergleichen vor Beschädigungen geschützt sind, die durch die unterschiedlichen Schwingungssysteme verursacht werden könnten.
Die Fig. 12 und 13 zeigen die elfte Ausführungsform
nach der Erfindung. Bei dieser elften Ausführungsform sind ein hohler prismatischer rohrförmiger Tragring 190
und Dämpfungsmaterialien 195 zwischen der horizontalen Fläche 2.4 des Hauptkörpers 2 des Behälters 1 und
der horizontalen Fläche 5Cdes Verschlußdeckels 5 angeordnet
und die Saugleitung 197 und die Auslaßleitung 22 der Brennkraftmaschine 11 werden durch den Tragring
190 von dem Behälter 1 nach außen geführt. Der Tragring 190 ist derart beschaffen, daß vier L-förmige
Verbindungsplatten 192 die äußeren Enden der Tragarme 186 tragen und daß die vier Verbindungsplatten 192
mit Hilfe von Schrauben 196 fest, um jeweils 90° versetzt, am Innenumfang eines hohlen, prismatischen,
schlauchförmigen, kreisringförmigen Elements 191 angebracht sind, das auf dem schwingungsdämpfenden
Element 9 aufliegt. Durchgangsöffnungen 19M und 191B, die beide durch die inneren und äußeren Wandungen
des Ringelements 191 gehen, sind in dem Ringelement 191 an einander gegenüberliegenden Stellen ausgebildet.
Die Saugleitung 197, die mit der Einlaßleitung 21 verbunden ist, führt über die Durchgangsöffnung
191/4 zur Außenseite, und die Auslaßleitung 22 führt über die Durchgangsöffnung I91ßnach außen.
Demzufolge werden bei der elften Ausführungsvariante zusätzlich zu den Wirkungen bei der zehnten 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 gerin-
15
ge 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 Schalldämpfer 201 und 202 im Tragring 190 wie bei der zwölften Ausfühningsform vorgesehen
sind, die in F i g. 14 gezeigt ist, dann lassen sich die Einsaug- und Auslaßgeräusche von der Brennkraftmaschine
11 dämpfen. Diese Schalldämpfer 201 und 202 haben einen ähnlichen Aufbau. Der Schalldämpfer 201 ist beispielsweise
derart ausgelegt, daß eine Vielzahl von Schalldämpferkammern 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 bzw. die Abgase
durch diese Schalldämpferkammern 204, 205 und 206 gehen. Folglich ist bei dieser Ausführungsform die Anlage
insgesamt kompakt in den Abmessungen ausgelegt
Fig. 15 zeigt eine dreizehnte Ausführungsvariante nach der Erfindung. Bei dieser dreizehnten Ausführungsvariante
ist die vertikale Fläche 2B des Hauptkörpers 2 des Behälters 1 nach oben verlängert und der
Verschlußdeckel 5 ist direkt mit dem oberen Endrand der vertikalen Fläche 2S verbunden. Ferner ist das Warmeübertragungsmedium
8 bis oberhalb der horizontalen Fläche 2A des Hauptkörpers des Behälters 2 aufgefüllt
und das schwingungsdämpfende Element 9 und der
Tragring 181 sind in das Wärmeübertragungsmedium 8 eingetaucht.
Daher erhält man bei der dreizehnten Ausführungsform zusätzlich zu den Vorteilen bei der Ausführungsform nach Fig. 10 den Vorteil, daß, wenn der Verschlußdeckel
5 aus Kautschuk hergestellt ist, der Behälter 1 auch ohne Verwendung einer Dichtung im Verbindungsteil
zwischen dem Hauptkörper des Behälters 1 und dem Verschlußdeckel 5 dicht 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.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der obere Teil des Hauptkörpers 2 des Behälters
1 unter Bildung einer horizontalen Fläche 2A nach oben gebogen, auf der das die Maschine tragende Tragelement
abgestützt ist. Wie jedoch in Fig. 16 beispielsweise gezeigt ist, kann eine horizontale Aufnahme 2C,
die von Her inneren Umfangswand des Hauptkörpers 2
des Behälters nach innen ragt, einstückig an dem Hauptkörper 2 des Behälters 1 ausgebildet sein. Diese Auslegung
ermöglicht, daß der Hauptkörper 2 des Behälters außen eine präzise Rohrform hat.
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
60
65
Claims (19)
1. Einrichtung zur Nutzung der Abwärme einer ein Aggregat antreibenden Brennkraftmaschine mit
einem Behälter, der ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium enthält, einer Brennkraftmaschine, die
wenigstens teilweise in das Wärmeübertragungsmedium eingetaucht ist, einem durch die Brennkraftmaschine
angetriebenen, außerhalb des das Wärme-Übertragungsmedium enthaltenden Behälterraumes
angeordneten Aggregat und mit Vorrichtungen zur Abführung von Wärme von dem Wärmeübertragungsmedium,
dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) an seinem Oberteil mit einer is
Öffnung versehen ist, und daß die Brennkraftmaschine (11) an einem Tragelement (5, 81, 184) befestigt
ist, das in der öffnung elastisch gelagert ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Behälter (1) Vorrichtungen (6, 7) zum Auswägen und Rückführen des Wärmeübertragungsmediums
(8) vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das von der Brennkraftmaschine angetriebene
Aggregat der Verdichter einer Wärmepumpe ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeaustauschschlange
(101) für eine Warmwasserversorgung im oberen Teil des Behälters (1) im Wärmeübertragungsmedium
(8) angeordnet ist und daß eine Kondensationsschlange (111) einer Wärmepumpe (110)
im Wärmeübertragungsmedium (8) an einer zur Wärmeaustauschschlange (101) tiefer liegenden
Stelle angeordnet ist
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß e 1 schallisolierendes
Gehäuse (12,41,71,95) vorgesehen ist, das das angetriebene
Aggregat überdeckt
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwingungsdämpfendes
Element (3,9, 86) zwischen dem Behälter (1) und dem Tragelement (5,81,184) eingeschlossen
ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß das schallisolierende Gehäuse
(12, 41, 71,95) aus einem Mantel (15, 42, 82, 96) und
einer Schicht aus wenigstens einem schallabsorbierenden Material (16, 43, 83, 97), die haftend an den
Innen- und/oder Außenflächen des Manteis (15, 42, 82,96) angebracht ist, besteht.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das schallabsorbierende Material (16,
43,83,97) wärmeisolierende Eigenschaften hat.
8. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das schallisolierende Gehäuse
(12) ein variables Volumen hat.
9. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Durchgänge (54, 56, 57, 58) für
die Ansaugluft und/oder das Abgas der Brennkraftmaschine (1) mit Mitteln zum Dämpfen des Einlaßgeräusches
und/oder Auslaßgeräusches in dem schallisolierenden Gehäuse (12,41) vorgesehen sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das schallisolierende
Gehäuse (12, 71) eine doppelwandige Konstruktion hat.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß Lippendichtungen (26, 27) an öffnungen des Tragelements (5) vorgesehen
sind, durch die die Einlaßleitung (21) und die Auslaßleitung (22) der Brennkraftmaschine gehen.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement
einen Tragring (181) aufweist, der an der Öffnung des Behälters (1) auf einem ringförmigen, um die
ganze öffnung laufenden schwingungsdämpfenden Element (9) gelagert ist, und daß das schallisolierende
Gehäuse auf den? Tragring (181,191) derart angeordnet
ist, daß es das angetriebene Aggregat (13,91)
und die Öffnung des Behälters überdeckt.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet
daß das schwingungsdämpfende Element (9) hohl ausgebildet ist und mit Luft gefüllt ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Einlaßleitung (21) und die
Auslaßleitung (22) der Brennkraftmaschine (11) durch den Tragring (191) durchgeführt sind
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaumstoff (83) in das Tragelement (81) eingefüllt ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tragelement (181) eine Befestigungsplatte (85) und mehrere
Tragarme (86) angebracht sind.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, as die Befestigungsplatte (85) in
Form eines Schwimmkörpers (28) ausgebildet ist, der auf der Oberfläche des Wärmeübertragungsmediums
(8) im Behälter (1) schwimmt
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine
(11) mit einem Auftrieb erzeugenden Schwimmkörper (20) versehen ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß eine von dem Wärmeübertragungsmedium
(8) im Behälter (1) isclierte Kammer (211) vorgesehen ist, in der Hilfsaggregate
(92,...) der Brennkraftmaschine ill) untergebracht
sind.
Applications Claiming Priority (6)
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---|---|---|---|
JP58039424A JPS59165826A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | エンジン駆動システムの消音装置 |
JP58039425A JPS59165827A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | エンジン駆動システムの消音装置 |
JP1983103148U JPS6010821U (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 内燃機関駆動蓄熱システムの防振構造 |
JP58120477A JPS6013960A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 内燃機関駆動蓄熱システム |
JP58120478A JPS6013961A (ja) | 1983-07-01 | 1983-07-01 | 内燃機関駆動蓄熱システム |
JP1983111973U JPS6019748U (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 内燃機関駆動蓄熱システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3408750A1 DE3408750A1 (de) | 1984-09-13 |
DE3408750C2 true DE3408750C2 (de) | 1986-07-24 |
Family
ID=27549943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3408750A Expired DE3408750C2 (de) | 1983-03-09 | 1984-03-09 | Einrichtung zur Nutzung der Abwärme einer ein Aggregat antreibenden Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA1240963A (de) |
DE (1) | DE3408750C2 (de) |
FR (1) | FR2542377B1 (de) |
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