DE8421012U1

DE8421012U1 - Machine unit for a heat pump system

Info

Publication number: DE8421012U1
Application number: DE8421012U
Authority: DE
Original assignee: Wankel GmbH
Current assignee: Wankel GmbH
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1987-06-19

Description

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HUBERT FREIHERR VON WELSER · danzigerstrasseisHUBERT BARON OF WELSER · danzigerstrasseis

RECHTSANWALT . BÖÖÖ_MONCHEN 40LAWYER . BÖÖÖ_MONCHEN 40

TELEFON (OBg) 3D 70 23 ZUGELASSEN AN DEN LANDGERICHTEN MÜNCHEN I UND II.TELEPHONE (OBg) 3D 70 23 ADMITTED TO THE DISTRICT COURTS OF MUNICH I AND II.

AM OBERLANDESGERICHT MÜNCHEN UND AM
&igr;· BAYERISCHEN OBERSTEN LANDESGERICHTAT THE HIGHER DISTRICT COURT OF MUNICH AND AT
&igr;· BAVARIAN SUPREME REGIONAL COURT

Description of the invention

Maschinenaggregat für eine WärmepumpenanlageMachine unit for a heat pump system

Anmelder; Wankel GmbH Applicant; Wankel GmbH

Haynauer Straße 38
1000 Berlin 46Haynauer Strasse 38
1000 Berlin 46

Die Erfindung betrifft ein MaschinenaggfegatThe invention relates to a machine unit

eines Antriebsmotors-der Kreiskolbentrochoidenbauart mit einem Gehäuse/ bestehend aus einem Mittelteil mit zweibogiger trochoidenförmiger Mantellaufbahn und zwei Seitenteilen, die von einer Exzenterwelle senkrecht durchsetzt sind, auf deren Exzenter ein dreieckiger Kolben umläuft, und eines Verdichters der gleichen Bauart.a drive motor of the rotary piston trochoid type with a housing/ consisting of a central part with a two-arched trochoid-shaped casing raceway and two side parts, which are perpendicularly penetrated by an eccentric shaft, on whose eccentric a triangular piston rotates, and a compressor of the same type.

Bekannt sind Aggregate von kraftabgebenden und kraftaufnehmenden Maschinen der vorgenannten Bauart mit zwei- bzw. dreibogiger Mantellaufbahn und drei- bzw. viereckigen Kolben, die auf gemeinsamer Exzenterwelle und mit gemeinsamen Kreislauf eines flüssigen Kühlmittels arbeiten. Mit derartigen Maschinenaggregaten ist eine sehr komplette Konstruktion möglich, wobei sich die Kolben und Exzenter der beiden Maschinen bei entsprechender Versetzung der Kolbenstellung gegenseitig auswuchten, so daß eine erhebliche Verkürzung der axialen Baulänge zu erreichen ist, sowie eine VerbesserungAggregates of power-emitting and power-absorbing machines of the aforementioned type with two- or three-arched barrel raceways and triangular or square pistons that work on a common eccentric shaft and with a common circuit of a liquid coolant are known. With such machine aggregates, a very complete construction is possible, whereby the pistons and eccentrics of the two machines balance each other out when the piston position is shifted accordingly, so that a considerable reduction in the axial length can be achieved, as well as an improvement

BANKKONTO: DEUTSCHE BANK AG MONChJEN₁22/26,^3 (BLZ 7pp 700.10) -.POSTSCHECKKONTO. MÜNCHEN 1999 9&Lgr;-8&Ogr;3 ANDERKONTO: DEYfiSCjHf B¹AN^: At, MvlNCjHni 22/2^850 (BLZ 7OO 7OCMO)BANK ACCOUNT: DEUTSCHE BANK AG MONChJEN ₁ 22/26,^3 (bank code 7pp 700.10) -.POST CHECK ACCOUNT. MUNICH 1999 9&Lgr;-8&Ogr;3 OTHER ACCOUNT: DEYfiSCjHf B ¹ AN^: At, MvlNCjHni 22/2^850 (bank code 7OO 7OCMO)

der bei der Bauweise dieser' Maschinen ohnehin gegebenen Laufruhe. Beispiele derartiger Maschinen sind in DE-AS 1 144 052 (Fröde) und in US-PS 3 546 878 (Joshimura et al), in DE-OS 3 688 749 (Wankel) und DE-OS 22 23 014 (Eiermann) beschrieben, jedoch nicht in einer spezifischen Verwendung für Wärmepumpen. DE-AS 26 35 971 (Eiermann) beschreibt dagegen ein Maschinenaggregat für eine Wärmepumpe, das aus zwei auf gemeinsamer Welle arbeitenden Epitrochoiden - (Stern) - (Maschinen) besteht, die jedoch Verdichter und Expansionsmaschine sind. Eine Wärmepumpenanordnung mit einem Aggregat bestehend aus Motor und Verdichter der Trochoidenbauart ist jedoch bisher nicht beschrieben oder benutzt worden.the smooth running that is already inherent in the design of these machines. Examples of such machines are described in DE-AS 1 144 052 (Fröde) and in US-PS 3 546 878 (Joshimura et al), in DE-OS 3 688 749 (Wankel) and DE-OS 22 23 014 (Eiermann), but not in a specific use for heat pumps. DE-AS 26 35 971 (Eiermann), on the other hand, describes a machine unit for a heat pump that consists of two epitrochoid (star) (machines) working on a common shaft, but which are compressors and expansion machines. A heat pump arrangement with a unit consisting of a motor and compressor of the trochoid type has not yet been described or used.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche Maschinenkombination den Bedingungen einer Wärmepumpenanlage anzupassen, die eine Lauf ruhe und eine so gerin-ge Geräuscherzeugung aufweisen, daß sie in Einfamilienhäusern oder kleinen Wohnanlagen benutzt werden können und die ihren gesamten Anfall an Wärmeenergie, soweit dies technisch möglich ist, an den Primärkreislauf abgeben. Vor allem aber sollen solche .^; •Wärmepumpenanlagen bei geringster Baugröße und geringer Wärmespreizung zwischen Wärmespeicherein- und ausgang große Wärmemengen je Zeiteinheit durchsetzen/ aber auch bei niedrigem Teiliästbetrieb wirtschaftlich arbeiten können.The object of the invention is to adapt such a machine combination to the conditions of a heat pump system, which has such a smooth running and low noise generation that it can be used in single-family houses or small residential complexes and which transfers all of its heat energy to the primary circuit, as far as this is technically possible. Above all ^, however, such heat pump systems should be able to pass through large amounts of heat per unit of time with the smallest possible size and a small heat spread between the heat storage inlet and outlet, but should also be able to operate economically at low partial loads.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen.The solution to this problem arises from the requirements.

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Ein Aüsführüiigsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigenAn embodiment of the invention is described below with reference to the drawings. These show

i'ig. 1 eine schematische Darstellung einer miti'ig. 1 a schematic representation of a

dem erfindungsgemäßen Motor-Verdichter-Aggregat arbeitende Wärmepumpenanlage;heat pump system operating with the motor-compressor unit according to the invention;

Fig. 2, einen axialen Schnitt durch ein erfindungsFig. 2, an axial section through an inventive

gemäßes Motor-Verdichter-Aggregat in Ebene H-II in den Fig. 3,4,5,6;corresponding motor-compressor unit in plane H-II in Fig. 3,4,5,6;

Fig. 3 einen radialen Schnitt durch den MotorFig. 3 a radial section through the engine

des gleichen Maschinenaggregates wie in Fig. 2 in der Ebene IH-III in Fig. 2;of the same machine unit as in Fig. 2 in plane IH-III in Fig. 2;

Fig. 4 einen radialen Schnitt durch die Zwischen-Fig. 4 a radial section through the intermediate

scheibe zwischen Motor und Verdichter desdisc between the motor and compressor of the

gleichen Maschinenaggregates wie in Fig. 2 in Ebene IV-IV in Fig. 2;same machine unit as in Fig. 2 in level IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen weiteren Schnitt durch die gleich**Fig. 5 another section through the same**

Zwischenscheibe wie in Fig. 4 in Ebene V-V in Fig. 2;Intermediate disc as in Fig. 4 in plane V-V in Fig. 2;

Fig. 6 einen radialen Schnitt durch den VerdichterFig. 6 a radial section through the compressor

des gleichen Maschinenaggregates wie in Fig. 2 in Ebene VI-VI in Fig. 2.of the same machine unit as in Fig. 2 in plane VI-VI in Fig. 2.

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Zunächst sei anhand von Fig. 1 das Schema einer mit dem erfindungsgemäßen Maschinenaggregat arbeitenden Wärmepumpenanlage beschrieben: Der Antriebsmotor 1 ist eine Trochoidenmaschine mit zweibogiger Mantellaufbahn und einem dreieckigen Kolben, der auf einem Exzenter der die Seitenwände der Maschine senkrecht durchsetzenden Exzenterwelle in planetenartiger Bewegung umläuft. Der Verdichter 2 weist die gleiche Bauweise auf. Beide Maschinen 1 und 2 laufen auf einer gemeinsamen Exzenterwelle, wobei sie sich gegenseitig auswuchten, und bilden als kompakte Baueinheit das erfindungsgemäße Maschinenaggregat 3. Der Wasser als Arbeitsmedium · aufweisende Primärkreislauf 4 ist durch das Gehäuse des \ Verdichters 2 geführt und von dort nacheinander durch den Kondensor 5,den Motorkühlwasser-Wärmetauscher 6 und den Motorabgas - Wärmetauscher 7 zum Wärmespeicher 8 und von diesem wieder zurück zum Gehäuse des Verdichters 2. Er nimmt dabei zunächst die Abwärme des Verdichters 2, die Verdichtungswärme des Kreislaufes 9 des Arbeitsmittels des Verdichters 2, die Kühlwasser- und dann die Abgaswärme des Motors 1 auf und gibt sie im Wärmespeicher 8 an den durch die Heizkörper 10 führenden Sekundärkreislauf 11 ab. Im Kreislauf 9 des Arbeitsmittels sind nach dessen Durchgang durch den Kondensor 5 ein Expansionsventil 12 und ein Verdampfer 13 vorgesehen. Der Primärkreislauf 4 wird durch die Umwälzpumpe 14 in Gang gehalten, der Sekundärkreislauf durch die Umwälzpumpe 15. Auf diese Weise wird nicht nur die vom Verdichter 2 erzeugte Koir.pressionswärme, sondern auch neben dem Restwärmeniveau des Sekundärkreislaufes auch die Abwärme des Maschinenaggregates.First, the diagram of a heat pump system operating with the machine unit according to the invention is described with reference to Fig. 1: The drive motor 1 is a trochoid machine with a two-arched casing raceway and a triangular piston that rotates in a planetary motion on an eccentric of the eccentric shaft that passes vertically through the side walls of the machine. The compressor 2 has the same design. Both machines 1 and 2 run on a common eccentric shaft, balancing each other out, and form the machine assembly 3 according to the invention as a compact structural unit. The primary circuit 4, which has water as the working medium, is led through the housing of the compressor 2 and from there successively through the condenser 5, the engine cooling water heat exchanger 6 and the engine exhaust gas heat exchanger 7 to the heat accumulator 8 and from there back to the housing of the compressor 2. It first absorbs the waste heat from the compressor 2, the compression heat of the circuit 9 of the working medium of the compressor 2, the cooling water and then the exhaust gas heat of the engine 1 and releases them in the heat accumulator 8 to the secondary circuit 11 leading through the radiators 10. An expansion valve 12 and an evaporator 13 are provided in the circuit 9 of the working medium after it has passed through the condenser 5. The primary circuit 4 is kept running by the circulation pump 14, the secondary circuit by the circulation pump 15. In this way, not only the compression heat generated by the compressor 2, but also the residual heat level of the secondary circuit and the waste heat of the machine unit are recovered.

Das im praktischen Versuch ermittelte Wärmetemperaturprofil ist in Fig. 1 als Beispiel in ⁰C angegeben und zwar ab Ausgang Wärmespeicher 8 und bei Eingang des Gehäuses des Verdichters 2 mit 46°, nach diesem bei Eingang Kondensor mit 48°, bei Ausgang Kondensor 5 mit 51°, bei Ausgang Motorkühlwasser-Wärmetauscher 6 mit 55°, bei Ausgang Motor-Abgas-Wärmetauscher 7 mit 58°. Der Kreislauf 9 des Arbeitsmittels des Verdichters weist nach dem Verdampfer 13 bei 2,4 bar -7° auf, im Kondensor 5 bei 13 bar 52,5°. Es werden also zwischen Ausgang Wärmespeicher 8 und dessen Eingang aus Arbeitsleistung und Abwärme des Maschinenaggregates 3 im System 12° im Anstieg von 46° auf 58° gewonnen wobei mit den verv?endeten Maschinen ein sehr großer Durchsatz an Wärmemenge ermöglicht ist.The heat temperature profile determined in practical tests is shown in Fig. 1 as an example at ⁰ °C, starting from the outlet of heat accumulator 8 and at the inlet of compressor housing 2 at 46°, after this at the condenser inlet at 48°, at the condenser 5 outlet at 51°, at the engine cooling water heat exchanger 6 outlet at 55°, and at the engine exhaust gas heat exchanger 7 outlet at 58°. The circuit 9 of the compressor's working fluid is -7° after the evaporator 13 at 2.4 bar, and 52.5° in condenser 5 at 13 bar. Thus, between the outlet of heat accumulator 8 and its inlet, 12° is gained from the work output and waste heat of machine unit 3 in the system, rising from 46° to 58°, with the machines used enabling a very high throughput of heat.

Der Axialschnitt in Fig. 2 durch das Maschinenaggregat zeigt rechts den Motor 1, links den Verdichter 2, die eine gemeinsame Exzenterwelle 16 aufweisen, auf deren Exzenter 17 der Kolben 18 des Motors 1 und auf deren Exzenter der Kolben 20 des Verdichters 2 umlaufen. Der Motor 1 erhält Frischluft über den Ansaugstutzen 21 und Seiteneinlaßöffnungen 22. Der Auslaßkanal ist bei 23 .(in Fig. 3) | dargestellt, von dem die Abgase in den Wärmetauscher gelangen. Die Kühlwasserräume im Mantelteil 24 des Motors 1 sind mit 25, diejenigen in dessen rechten Seitenteil mit 27 bezeichnet. Das Kühlwasser tritt, vom Wärmetauscher zurückkommend bei der Eintrittsöffnung 28 in das Mantelteil ein und aus diesem bei der Austrittsöffnung 29 (Fig. 3) aus und gelangt von dort wieder in den Wärmetauscher 6. ,·The axial section in Fig. 2 through the machine unit shows the engine 1 on the right and the compressor 2 on the left, which have a common eccentric shaft 16, on whose eccentric 17 the piston 18 of the engine 1 and on whose eccentric the piston 20 of the compressor 2 rotate. The engine 1 receives fresh air via the intake manifold 21 and side inlet openings 22. The outlet channel is shown at 23 (in Fig. 3) |, from which the exhaust gases enter the heat exchanger. The cooling water spaces in the jacket part 24 of the engine 1 are designated 25, those in its right side part 27. The cooling water, returning from the heat exchanger, enters the jacket part at the inlet opening 28 and exits from it at the outlet opening 29 (Fig. 3) and from there enters the heat exchanger 6 again. ,·

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Der Primärkreislauf 4 tritt beim Einlaß 30 in das Mantelteil 31 des Verdichters 2 vom Wärmespeicher 8 kommend ein und aus diesem durch den Auslaß 32 aus, von dem er zum Kondensor 5 führt. Das Wasser dieses Kreislaufes durchströmt die Hohlräume 33 im Mantelteil 31, die Hohlräume 34 im Seitenteil 35 und weitere Hohlräume 36 im Mittelteil 37. Diese Hohlräume 33, 34, 36 umgeben die Einlaßkeinäle 38 für das Arbeitsmittel: des Verdichters 2, das bei den Seiteneinlässen 39 in dessen Arbeitsräume eintritt.The primary circuit 4 enters the jacket part 31 of the compressor 2 at the inlet 30 coming from the heat accumulator 8 and exits from there through the outlet 32, from which it leads to the condenser 5. The water in this circuit flows through the cavities 33 in the jacket part 31, the cavities 34 in the side part 35 and further cavities 36 in the middle part 37. These cavities 33, 34, 36 surround the inlet channels 38 for the working medium of the compressor 2, which enters its working chambers at the side inlets 39.

Im Mittelteil 37 ist um die gemeinsame Exzenterwelle eine Dichtung 40 vorgesehen, die den Arbeitsmittelkreislauf 9 von den Arbeits- und Gasführungsräumen des MotorsIn the middle part 37, a seal 40 is provided around the common eccentric shaft, which separates the working fluid circuit 9 from the working and gas guide chambers of the engine

1 abtrennt und die gegen ein Mittellager 41 der Exzenterwelle 16 anläuft. Motorseitig (Fig. 4) weist das Mittelteil 37 einen Ringraum 42 auf, der vom Kühlwasser des Motors 1 durchströmt ist und der einen Ringraum 43 für die Ansaugluft des Motors 1 umgibt. Verdichterseitig (Fig. 5) ist im Mittelteil 37 ein Ringraum 44 angeordnet, der den Zuführungskanal 45 für das Arbeitsmittel des Verdichters1 and which runs against a center bearing 41 of the eccentric shaft 16. On the engine side (Fig. 4), the middle part 37 has an annular space 42 through which the cooling water of the engine 1 flows and which surrounds an annular space 43 for the intake air of the engine 1. On the compressor side (Fig. 5), an annular space 44 is arranged in the middle part 37, which contains the supply channel 45 for the working fluid of the compressor

2 und dessen Einlaßkanäle 38 umgibt. Die beiden Ringräume 42 und 44 verlaufen im wesentlichen parallel mit einer dünnen sie trennenden Zwischenwand , so daß das Mittelteil 31 neben seiner Kühlfunktion für beide Maschinen als Wärmetauscher wirkt, wobei der Ringraum 44 für den Primärkreislauf bis in die Nähe des Mittellagers 41 und an den vom Kolben 18 des Motors 1 überstrichenen Wandbereich des Mittelteils 37 herangeführt ist. Durch den hierdurch ermöglichten Wärmetauschprozeß2 and its inlet channels 38. The two annular spaces 42 and 44 run essentially parallel with a thin partition separating them, so that the middle part 31 acts as a heat exchanger in addition to its cooling function for both machines, with the annular space 44 for the primary circuit being brought up to the vicinity of the center bearing 41 and to the wall area of the middle part 37 swept over by the piston 18 of the engine 1. The heat exchange process made possible by this

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kann Wärme aus dem Kühlwasser des Motors in den Primärkreislauf überführt werden, während das restliche Wärme-• gefälle zwischen diesen beiden Medien nachfolgend im
Wärmetauscher fi ausgeglichen wird.Heat from the engine's cooling water can be transferred to the primary circuit, while the remaining heat gradient between these two media is subsequently
Heat exchanger fi is balanced.

!* Zu Fig. 3: !* To Fig. 3:

Der Motor 1 läuft im Betrieb einer solchen Wärmepumpenanlage im wesentlichen im Teillastbereich- Um hierbei
den besten Wirkungsgrad zu erzielen, sind zwei Zündkerzen 46 und ,47 vorgesehen, von denen die in Drehrichtung
rückwärtige 47 25° bis 30° Exzenterwellenwinkel vor der kurzen Gehäuseachse angeordnet ist. Dies hat den Zweck, den übertritt von Gasen von der Expansionskammer 48 in
die Verdichtungskammer 49 über den Zündkanal 50 derThe engine 1 runs during operation of such a heat pump system essentially in the partial load range.
To achieve the best efficiency, two spark plugs 46 and ,47 are provided, of which the one in the direction of rotation
rear 47 25° to 30° eccentric shaft angle is arranged in front of the short housing axis. This has the purpose of preventing the transfer of gases from the expansion chamber 48 into
the compression chamber 49 via the ignition channel 50 of the

j zurückliegenden Kerze 47 zu vermeiden. Die Lage dieserj previous candle 47. The position of this

> Kerze 47 wird also bestimmt von der Stellung eines > Candle 47 is therefore determined by the position of a

! jeweiligen Ecks des Kolbens 18 in dem Zeitpunkt, in dem! respective corner of the piston 18 at the time in which

kein Druckunterschied zwischen den beiden von diesem
Kolbeneck getrennten Arbeitskammern 48 und 49 besteht.
Andererseits soll der Zündkanal der im Drehsinn vorderen Kerze 46 eina möglichst kleine öffnung mit einem Durchmesser von weniger als 4 mm aufweisen, um den Gasübertritt an dieser Stelle zu verringern.no pressure difference between the two of this
Kolbeneck consists of separate working chambers 48 and 49.
On the other hand, the ignition channel of the spark plug 46 at the front in the direction of rotation should have as small an opening as possible with a diameter of less than 4 mm in order to reduce the gas transfer at this point.

Der Verdichter 2 ist ein Kurzhuber mit einem r:e-Verhältnis von 10, um einen möglichst kleinen Todraum zu erhalten. Bei einem solchen r:e-Verhältnis ergeben sich sehr langgestreckte Seiteneinlaßöffnungen, in die sich die radialen Dichtstreifen unter dem Nutgasdruck einbiegen und die
Steuerkanten der Seiteneinlaßoffnüngen rundschleifen.Compressor 2 is a short-stroke compressor with an r:e ratio of 10 in order to obtain the smallest possible dead space. With such an r:e ratio, very elongated side inlet openings are created, into which the radial sealing strips bend under the groove gas pressure and the
Grind the control edges of the side inlet openings round.

Daher ist es zweckmäßig, diese Seiteneinlaßöffnungen durchIt is therefore advisable to replace these side inlet openings with

&igr; i » SI.&igr; i » SI.

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- 10 -- 10 -

quer zu ihrer Längserstreckung verlaufende Querstege zu unterteilen. Strömungstechnisch besser ist es jedoch^ wie in Fig. 6 dargestellt, die üblichen Seiteneinlaßöffnungen durch jeweils eine Reihe von Bohrungen 51 zu unterteilen.transverse webs running transversely to their longitudinal extension. However, in terms of flow technology it is better^ as shown in Fig. 6 to divide the usual side inlet openings by a row of holes 51 .

Es ist bei derartigen Maschinen nicht zweckmäßig, zur Vermeidung eines bei Durchgang der Kolbenflanke durch die Todpunktstellung auftretenden negativen Drehmoments ÜberStrömkanäle in den Gehäusewandungen vorzusehen, die das nachlaufende Eck der die Todpunktstellung überfahrende Kolbenflanke umgehen, um das Restdruckgas in die nachlaufende Kammer zu überschieben. Das nachlaufende vom vorderen Kammerteil abgetrennte Teil der Kolbenflanke würde dabei mit einem zu hohen Druck beaufschlagt werden, bevor ein überschieben der unter Restdruck stehenden Gase abgelaufen ist. Es ist daher in jeder der Flanken 52 des Kolbens 20 eine in Drehrichtung verlaufende Nut 53 von nicht mehr als 1mm Tiefe und 5 mm Breite vorgesehen, die die Engstelle zwischen der achsnahen Zone 54 und der Kolbenflanke 53 überbrückt und einen Druckausgleich zwischen den beiden Kammerteilen bewirkt (Fig. 2).In such machines, it is not advisable to provide overflow channels in the housing walls to avoid a negative torque that occurs when the piston flank passes through the dead center position, which bypass the trailing corner of the piston flank that passes the dead center position in order to push the residual pressurized gas into the trailing chamber. The trailing part of the piston flank separated from the front part of the chamber would be subjected to too high a pressure before the residual pressurized gases have been pushed over. A groove 53 running in the direction of rotation, no more than 1 mm deep and 5 mm wide, is therefore provided in each of the flanks 52 of the piston 20, which bridges the narrow point between the zone 54 near the axis and the piston flank 53 and brings about a pressure equalization between the two chamber parts (Fig. 2).

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List of reference symbols i

Fig. 1;Fig.1;

1 Motor1 engine

2 Verdichter2 compressors

3 Maschinenaggregat3 Machine unit

4 Primärkreislauf4 Primary circuit

5 Kondensor5 Condenser

6 Motorkühlwasser-Wärmetauscher6 Engine cooling water heat exchanger

7 Motorabgas-Wärmetauscher7 Engine exhaust heat exchanger

8 Wärmespeicher8 Heat storage

9 Kreislauf des Arbeitsmittels des Verdichters9 Compressor working fluid circuit

10 .. Heizkörper I 10 .. Radiator I

11 . Sekundärkreislauf11 . Secondary circuit

12 Expansionsventil12 Expansion valve

13 Verdampfer13 Evaporators

14 Umwälzpumpe Primärkreislauf14 Circulation pump primary circuit

15 Umwälzpumpe Sekundärkreislauf15 Circulation pump secondary circuit

Fig. 2:Fig. 2:

16 Exzenterwelle16 Eccentric shaft

17 Exzenter zu17 Eccentric to

18 Kolben zu 118 pistons to 1

19 Exzenter zu19 Eccentric to

20 Kolben zu 220 pistons to 2

21 Ansaugstutzen Frischluft21 Fresh air intake

22 ' Seiteneinlaßöffnung zu22 ' Side inlet opening to

Fig. 3:Fig. 3:

23 Auslaßkanal zu23 Outlet channel to

24 Mantelteil zu24 Shell part to

25 Kühlwasserräume zu25 cooling water rooms to

26 rechtes Seitenteil zu26 right side panel to

27 Kühlwasserräume in27 cooling water rooms in

28 Kühlwassereintrittsöffnung28 Cooling water inlet opening

29 Kühlwasseraustrittsöffnung29 Cooling water outlet opening

It t IIt t I

Fig- 2:Fig-2:

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 _: 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 _:

Fig. 2 und Fig. 4:Fig. 2 and Fig. 4:

Fig. 2 und Fig. 5;Fig. 2 and Fig. 5;

Fig. 3:Fig. 3:

46 47 48 49 50 51 52 53 5446 47 48 49 50 51 52 53 54

Einlaß PrimärkreislaufInlet primary circuit

Mantelteil zuSheath part to

Auslaß PrimärkreislaufOutlet primary circuit

Hohlräume inCavities in

linkes Seitenteilleft side panel

Hohlräume in 37 =Cavities in 37 =

Mittelteil zuMiddle part to

Einlaßkanäle für Arbeitsmittel in 2Inlet channels for working fluids in 2

Seiteneinlaßöffnung vonSide inlet opening of

Dichtung inSealing in

MittellagerCenter bearing

Ringraum für KühlwasserAnnular space for cooling water

Ringraum für AnsaugluftAnnular space for intake air

Ringraum für Primärkreislauf Zuführungskanal für Arbeitsmittel für 2Annular space for primary circuit Supply channel for working fluid for 2

Leadingkerze Trailingkerze Expansionskammer Verdichtungskammer Zündkanal zu Seiteneinlaßbohrungen Flanke zu Kolben Nut: in achsnahe Zone r'Leading candle Trailing candle Expansion chamber Compression chamber Ignition channel to side intake holes Flank to piston Groove: in zone near the axis r'

Claims

Utility model application G 84 21 012.5

Protection claim 1

Machine unit for a heat pump system, consisting of a drive motor of trochoid design with a two-arched casing raceway and triangular piston and a compressor of the same design intended for the compression of a refrigerant, the pistons of which rotate on eccentrics of the same eccentric shaft with mutual balancing and which have a common central section,

characterized in that in the middle part (37) on the side facing the engine (1) there is arranged concentrically to the common eccentric shaft (16) an annular cavity (42) lying in the cooling circuit of the engine (1) around an inner annular cavity (43) concentrically surrounding the eccentric shaft (16), which has openings (22) to the bearing and gear chamber of the engine (1), into which the inlet connection (21) for fresh air opens, and that in the middle part (37) on the side facing the compressor (2) parallel to the annular cavity (42) and separated from it by a thin intermediate wall there is arranged another annular cavity (44) lying in the primary cooling circuit (4) of the machine unit (3) around

an inner cavity (45) is arranged concentrically around the eccentric shaft (16), which is located in the working medium circuit of the compressor (2) at its inlet openings (39).

2. Machine unit according to claim 1,

characterized in that the engine (1) has two spark plugs arranged one behind the other in the direction of rotation; the position of the spark plug (47) arranged further back in the direction of rotation is determined by a respective corner of the piston (18) which trails the expansion chamber (48) at the time when the pressure in the two chambers (48, 49) separated by this corner of the piston (18) is equal, and that the ignition channel (50) of the front spark plug (46) has a diameter of less than 4 mm.

3. Machine unit according to claim 1,2

characterized in that the compressor (2) has an r:e ratio of 10 and that grooves (52) of 1 mm depth and 5 mm width extending in the direction of rotation are provided in the flanks (54) of its piston (20).

4. Machine unit according to claim 3,

characterized in that the side inlet openings (39) of the compressor (2) for its working medium are a series of bores (51).

Heat exchanger (7) for the primary circuit to the inlet of the heat storage tank (8).

2. Machine unit according to claim 1,

characterized in that the engine (1) has two spark plugs arranged one behind the other in the direction of rotation, the position of the spark plug (47) arranged further back in the direction of rotation being determined by a respective corner of the piston (18) trailing the expansion chambers (48) at the time when the pressure in the two chambers (48,49) separated by this corner of the piston (18) is equal, and that the ignition channel (50) of the front spark plug (46) has a diameter of less than 4 mm*

3. Machine unit according to claim 1, 2, characterized in that the compressor (2) has an r:e ratio of 10 μηα and that grooves (52) of 1 mm depth and 5 mm width extending in the direction of rotation are provided in the flanks (54) of its piston (20).

4. Machine unit according to claim 3,