EP3414493A1 - Method and device for transferring thermal energy to a heat exchanger of a heating installation - Google Patents

Method and device for transferring thermal energy to a heat exchanger of a heating installation

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EP3414493A1
EP3414493A1 EP17703922.9A EP17703922A EP3414493A1 EP 3414493 A1 EP3414493 A1 EP 3414493A1 EP 17703922 A EP17703922 A EP 17703922A EP 3414493 A1 EP3414493 A1 EP 3414493A1
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EP
European Patent Office
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heat
flow path
section
hollow body
heat transfer
Prior art date
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Application number
EP17703922.9A
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Andreas LANGGARTNER
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QUIMAX GMBH
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Kamax GmbH
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Abstract

The invention relates to a method and to a device for transferring thermal energy to a heat exchanger of a heating installation, characterized in that the heat transfer takes place in a refrigerant circuit (100).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Wärmeenergie  Method and device for transferring heat energy
an einen Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage  to a heat consumer of a heating system
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von Wärmeenergie an einen Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage aus einer eine über einem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende Temperatur aufweisenden Heizenergiequelle sowie auf eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung. The invention relates to a method for transferring heat energy to a heat consumer of a heating system from a heat energy source having a temperature above an operating temperature range of the heat consumer and to a device suitable for carrying out this method.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen finden beispielsweise in Heizungsanlagen Anwendung, bei denen die Heizenergiequelle ein Brenner für gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoff ist, durch den in einem Heizkessel Heizwasser aufgeheizt und in einem äußeren Kreislauf primärseitig durch einen Wärmetauscher hindurchgeführt wird. In diesem Wärmetauscher wird Wärme auf einen sekundärseitig angeschlossenen Heizkreislauf oder Warmwasserkreislauf übertragen. Dabei hängt die Energieeffizienz eines derartigen Verfahrens von verschiedenen Faktoren ab, zu denen insbesondere die Betriebstemperaturen der beteiligten Kreisläufe gehören. Such methods and devices find application, for example, in heating systems in which the heating energy source is a burner for gaseous, liquid or solid fuel, is heated by the heating water in a boiler and passed through the primary side through a heat exchanger in an external circuit. Heat is transferred to a secondary heating circuit or hot water circuit in this heat exchanger. The energy efficiency of such a process depends on various factors, including in particular the operating temperatures of the circuits involved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine hohe Energieeffizienz aufweist, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben. The invention has for its object to provide a method of the type mentioned above, which has a high energy efficiency, and to provide a device suitable for carrying out the method.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß die Wärmeübertragung in einem Kältemittelkreislauf erfolgt, in dem eine flüssige Phase eines Kältemittels mit einer unter dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegenden niedrigen Temperatur durch Wärmeaufnahme aus der Heizenergiequelle in eine dampfförmige Phase überführt wird, die dampfförmige Phase unter Temperaturerhöhung auf eine über dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende hohe Temperatur verdichtet wird, die verdichtete dampfförmige Phase durch Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher in die flüssige Phase überführt wird und die flüssige Phase unter Temperaturerniedrigung auf die niedrige Temperatur entspannt wird. According to the invention this object is achieved with respect to the method in that the heat transfer takes place in a refrigerant circuit in which a liquid phase of a refrigerant is transferred with a lying below the operating temperature range of the heat consumer low temperature by absorbing heat from the heating energy source in a vapor phase, the vapor phase is compressed under temperature increase to a lying above the operating temperature range of the heat consumer high temperature, the compressed vapor phase is transferred by heat to the heat consumer in the liquid phase and the liquid phase is depressurized while lowering the temperature to the low temperature.
Der Kältemittelkreislauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erstreckt sich also über vier Abschnitte. In den ersten Abschnitt strömt eine flüssige Phase des Kältemittels mit einer unter dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegenden niedrigen Temperatur beispielsweise in einen Strömungskanal ein, der beispielsweise in einer von der Heizenergiequelle beheizten Brennkammer ausgebildet ist, und wird dort durch Wärmeaufnahme aus der Heizenergiequelle in eine dampfförmige Phase überführt. Diese strömt in den anschließenden zweiten Abschnitt ein und wird dort mittels eines Verdichters im wesentlichen adiabatisch unter Temperaturerhöhung auf eine über dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende hohe Temperatur verdichtet. Diese verdichtete dampfförmige Phase strömt in den anschließenden dritten Abschnitt, der beispielsweise im Primärkreis eines Wärmetauschers liegt, und wird dort durch Wärmeabgabe an den beispielsweise im Sekundärkreis des Wärmetauschers liegenden Wärmeverbraucher in die flüssige Phase überführt. Letztere strömt in den anschließenden vierten Abschnitt, wird dort beispielsweise mittels eines Drosselventils im wesentlich adiabatisch unter Temperaturerniedrigung auf die niedrige Temperatur entspannt und strömt in den daran anschließenden ersten Abschnitt des Kältemittelkreislaufs zurück, von wo aus das Kältemittel den gesamten Zyklus erneut durchläuft. The refrigerant circuit of the method according to the invention thus extends over four sections. In the first section, a liquid phase of the refrigerant flows at a temperature lower than the operating temperature range of the heat consumer low temperature, for example, in a flow channel formed, for example, in a heated by the heating energy source combustion chamber, where it is absorbed by heat from the heating energy source in a vapor phase transferred. This flows into the subsequent second section and is compacted there by means of a compressor substantially adiabatically with an increase in temperature to a lying over the operating temperature range of the heat consumer high temperature. This compressed vapor phase flows into the subsequent third section, which is located, for example, in the primary circuit of a heat exchanger, where it is transferred to the liquid phase by dissipation of heat to the heat consumer lying, for example, in the secondary circuit of the heat exchanger. The latter flows into the subsequent fourth section where it is substantially adiabatically depressurized to the low temperature, for example by means of a throttle valve, and flows back into the adjoining first section of the refrigerant circuit, from where the refrigerant passes through the entire cycle again.
Bei diesem Verfahrensablauf ist der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Heizenergiequelle und der niedrigen Temperatur der von ihr beheizten flüssigen Phase des Kältemittels größer als der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Heizenergiequelle und dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers. Infolge dieses größeren Temperaturunterschiedes erfolgt die Wärmeübertragung mit höherer Effizienz als bei einem direkten Wärmeaustausch zwischen der Heizenergiequelle und einem mit dem Wärmeverbraucher thermisch gekoppelten Wärmeträgermedium. Ebenso erfolgt die Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher infolge der durch die Verdichtung erreichten hohen Temperatur mit einer verhältnismäßig hohen Temperaturdifferenz, wodurch die Effizienz der Wärmeabgabe gesteigert wird. Insbesondere ist bei Zentralheizungssystemen als Verbraucher, je nachdem, ob es sich um ein System mit Heizkörpern oder eine Fußbodenheizung, eine Deckenheizung oder eine Wandheizung handelt, die maximale Vorlauftemperatur auf beispielsweise 60 °C, 50 °C, 40 °C oder 35 °C eingestellt, so daß hierdurch der Betriebstemperaturbereich entsprechend nach oben begrenzt ist. In this process, the temperature difference between the temperature of the heating energy source and the low temperature of the liquid phase of the refrigerant heated by it is greater than the temperature difference between the temperature of the heating energy source and the operating temperature range of the heat consumer. Due to this larger temperature difference, the heat transfer takes place with higher efficiency than in a direct heat exchange between the heat energy source and a thermally coupled to the heat consumer heat transfer medium. Likewise, the heat dissipation to the heat consumer due to the high temperature achieved by the compression takes place with a relatively high temperature difference, whereby the efficiency of the heat output is increased. In particular, in central heating systems as consumers, depending on whether it is a system with radiators or underfloor heating, ceiling heating or wall heating, the maximum flow temperature, for example, 60 ° C, 50 ° C, 40 ° C or 35 ° C. , so that thereby the operating temperature range is limited upwards accordingly.
Insbesondere liegt die Temperatur der für die Wärmeaufnahme zugeführten flüssigen Phase des Kältemittels unterhalb 0 °C, insbesondere unterhalb -10 °C oder -20 °C oder -30 °G oder -40 °C. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die niedrige Temperatur der für die Wärmeaufnahme zugeführten flüssigen Phase unterhalb 0 °C, insbesondere im Bereich von -10 °C bis -25 °C, liegt. Dabei kann die Verfahrensführung weiterhin derart erfolgen, daß die Temperatur der durch die Wärmeaufnahme erzeugten dampfförmigen Phase im Bereich von 45 °C bis 80 °C liegt. Ferner liegt die durch die Verdichtung hervorgerufene hohe Temperatur der verdichteten dampfförmigen Phase oberhalb 100 °C. Insbesondere beträgt sie 110 °C oder mehr, vorzugsweise 120 °C oder mehr. In particular, the temperature of the liquid phase of the refrigerant supplied for absorbing heat is below 0 ° C., in particular below -10 ° C. or -20 ° C. or -30 ° G or -40 ° C. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the low temperature of the liquid phase supplied for heat absorption is below 0 ° C., in particular in the range from -10 ° C. to -25 ° C. The process control can continue to be such that the temperature of the vapor phase generated by the heat absorption in the range of 45 ° C to 80 ° C. Further, caused by the compression high temperature of the compressed vapor phase is above 100 ° C. In particular, it is 110 ° C or more, preferably 120 ° C or more.
In einer vorteilhaften Ausführungsfprm des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Temperatur der Heizenergiequelle über 1000 °C, insbesondere bei In an advantageous Ausführungsfprm of the method according to the invention it is provided that the temperature of the heating energy source above 1000 ° C, especially at
1400 °C, liegt. In diesen Temperaturbereichen liegen beispielsweise die Betriebstemperaturen von Brennern für gasförmige, flüssige oder feste Brennstoffe. 1400 ° C, lies. In these temperature ranges are, for example, the operating temperatures of burners for gaseous, liquid or solid fuels.
Für die Durchführung des Verfahrens geeignete Kältemittel sind insbesondere Propan oder Butan oder geeignete Mischgase, wie beispielsweise R134a, R407c oder dergleichen. Suitable refrigerants for carrying out the process are in particular propane or butane or suitable mixed gases, such as R134a, R407c or the like.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Überführung des Kältemittels in die dampfförmige Phase in einem Abschnitt des Kältemittelkreislaufs erfolgt, der im Bereich einer die Heizenergiequelle umgebenden Kammerwandung angeordnet ist. Insbesondere umgibt die Kammerwandung die Flamme eines die Heizenergiequelle bildenden Brenners für festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff, wodurch die von dem Brenner freigesetzte thermische Energie wirkungsvoll an das in dem Kältemittelkreislauf zirkulierende Kältemittel übertragen wird. Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Überführung der verdichteten dampfförmigen Phase in die flüssige Phase in einem Abschnitt des Kältemittelkreislaufs erfolgt, der einen Wärmetauscher mit einem in dem Kältemittelkreislauf liegenden ersten Kreislaufabschnitt und einen damit in Wärmekontakt stehenden, von einem Wärmeträgermedium durchströmten zweiten Kreislaufabschnitt aufweist. Hierbei strömt die auf der hohen Temperatur liegende dampfförmige Phase durch den ersten Kreislaufabschnitt und gibt Wärmeenergie an den von dem Wärmeträgermedium durchströmten zweiten Kreislaufabschnitt ab, wobei die Temperatur des Wärmeträgermediums im Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegt. Beispielsweise ist das Wärmeträgermedium Wasser und entspricht dann in seiner Funktion dem Heizwasser üblicher Heizkessel. In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that the transfer of the refrigerant into the vapor phase takes place in a section of the refrigerant circuit which is arranged in the region of a chamber wall surrounding the heat energy source. In particular, the chamber wall surrounds the flame of a solid, liquid or gaseous fuel burner forming the heating energy source, whereby the thermal energy released from the burner is effectively transferred to the refrigerant circulating in the refrigerant circuit. A further expedient embodiment of the method according to the invention is characterized in that the transfer of the compressed vapor phase into the liquid phase takes place in a section of the refrigerant circuit comprising a heat exchanger with a first circuit section located in the refrigerant circuit and in thermal contact with it Having heat transfer medium flowed through the second cycle section. In this case, the vaporous phase lying at the high temperature flows through the first cycle section and releases heat energy to the second cycle section through which the heat transfer medium flows, the temperature of the heat transfer medium being within the operating temperature range of the heat consumer. For example, the heat transfer medium is water and then corresponds in function to the heating water of conventional boiler.
In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Übertragung von Wärmeenergie an einen Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage aus einer eine über einem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende Temperatur aufweisenden Heizenergiequelle gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen Kältemittelkreislauf mit einem ersten Abschnitt, in dem eine eine unter dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende niedrige Temperatur aufweisende flüssige Phase eines Kältemittels durch Wärmeaufnahme aus der Heizenergiequelle in eine dampfförmige Phase überführbar ist, einem auf den ersten Abschnitt folgenden zweiten Abschnitt, in dem die dampfförmige Phase unter Temperaturerhöhung auf eine über dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende hohe Temperatur verdichtbar ist, einem auf den zweiten Abschnitt folgenden dritten Abschnitt, in dem die verdichtete dampfförmige Phase durch Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher in die flüssige Phase überführbar ist, und einem auf den dritten Abschnitt folgenden und zum ersten Abschnitt führenden vierten Abschnitt, in dem die flüssige Phase unter Temperaturerniedrigung auf die niedrige Temperatur entspannbar ist. In terms of the device, the object underlying the invention is achieved by a device for transmitting heat energy to a heat consumer of a heating system from a lying over an operating temperature range of the heat consumer temperature having heating energy source, which is characterized by a refrigerant circuit having a first portion in which a Under the operating temperature range of the heat consumer low temperature lying liquid phase of a refrigerant can be converted by heat absorption from the heating energy source in a vapor phase, a second section following the first section, in which the vapor phase with temperature increase to a lying above the operating temperature range of the heat consumer high Temperature is compressible, following the second section following third section in which the compressed vapor phase by Wärmea Transfer to the heat consumer in the liquid phase can be transferred, and on the third section following and leading to the first section fourth section, in which the liquid phase is depressurable while lowering the temperature to the low temperature.
Insbesondere kann diese Gestaltung mit Hilfe einer Vorrichtung zur Übertragung von Wärmeenergie von einer in einem Hohlkörper ausgebildeten Brennkammer an ein Wärmeträgermedium einer Heizungsanlage mit einem von der in der Brennkammer freigesetzten Energie beheizten Strömungsweg für das Wärmeträgermedium und einem Strömungsweg für den Abzug von Abgas aus der Brennkammer verwirklicht werden, bei der einstückig mit einem die Brennkammer quer zu einer Längsachse des Hohlkörpers begrenzenden, ersten Wandabschnitt des Hohlkörpers ein erster Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium radial innen und in einem radial auswärts gerichteten Abstand dazu ein erster Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet also der erste Wandungsabschnitt des Hohlkörpers einen die Brennkammer in Bezug auf deren Längsachse azimutal umschließenden Mantel. Dieser wird von seiner Innenseite her durch die in der Brennkammer freigesetzte Energie beheizt. Durch die radial innere Anordnung des ersten Abschnitts des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium wird die Heizenergie auf Letzteres effizient übertragen. Dabei kann die einstückige Ausbildung des ersten Abschnitts des Strömungswegs mit dem ersten Wandungsabschnitt des Hohlkörpers derart gestaltet sein, daß der erste Abschnitt des Strömungswegs in Form einer entsprechenden Oberflächenstruktur an der Innenseite des ersten Wandabschnitts des Hohlkörpers erkennbar ist. Der erste Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium kann aber auch oberflächennahe derart vollständig in den Wandungsabschnitt des Hohlkörpers eingebettet sein, daß er bei Blick auf die Innenseite des Wandabschnitts nicht wahrnehmbar ist. Durch diese radial innere Anordnung des ersten Abschnitts des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium kann die radiale Länge des Weges, längs dem die Wärme vom Inneren der Brennkammer zu dem Wärmeträgermedium fließt, kurz gehalten werden. In particular, this design can be realized by means of a device for transferring heat energy from a combustion chamber formed in a hollow body to a heat transfer medium of a heating system with a heated by the combustion chamber in the energy released flow path for the heat transfer medium and a flow path for the withdrawal of exhaust gas from the combustion chamber be formed in the integrally with a combustion chamber transverse to a longitudinal axis of the hollow body bounding the first wall portion of the hollow body, a first portion of the flow path for the heat transfer medium radially inwardly and in a radially outward distance thereto, a first portion of the flow path for the exhaust gas is formed. In the apparatus according to the invention, therefore, the first wall section of the hollow body forms a jacket enclosing the combustion chamber with respect to its longitudinal axis in an azimuthal manner. This is heated from the inside by the energy released in the combustion chamber. By the radially inner arrangement of the first portion of the flow path for the heat transfer medium, the heating energy is transferred to the latter efficiently. In this case, the one-piece design of the first portion of the flow path with the first wall portion of the hollow body may be designed such that the first portion of the flow path in the form of a corresponding surface structure on the inside of the first wall portion of the hollow body can be seen. However, the first section of the flow path for the heat transfer medium can also be embedded near the surface completely in the wall section of the hollow body so that it is imperceptible when looking at the inside of the wall section. By this radially inner arrangement of the first portion of the flow path for the heat transfer medium, the radial length of the path along which the heat flows from the interior of the combustion chamber to the heat transfer medium can be kept short.
Der mit dem ersten Wandungsabschnitt des Hohlkörpers einstückig ausgebildete erste Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas ist radial außerhalb des ersten Abschnitts des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium angeordnet, wobei er insbesondere Letzteren mantelförmig umgibt. Dadurch unterstützt dieser erste Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas die thermische Trennung des innenliegenden ersten Abschnitts des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium von der Außenseite des Hohlkörpers. Insbesondere weist also der erste Wandabschnitt des Hohlkörpers einen inneren mantelförmigen Bereich auf, in dem der erste Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium ausgebildet ist, und einen davon radial beabstandeten äußeren mantelförmigen Bereich, in dem der erste Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas ausgebildet ist. The integrally formed with the first wall portion of the hollow body first portion of the flow path for the exhaust gas is disposed radially outside of the first portion of the flow path for the heat transfer medium, wherein it surrounds the latter in particular jacket-shaped. Thereby, this first portion of the flow path for the exhaust gas promotes the thermal separation of the inner first portion of the flow path for the heat transfer medium from the outside of the hollow body. In particular, therefore, the first wall portion of the hollow body has an inner shell-shaped region in which the first portion of the flow path for the heat transfer medium is formed, and a radially spaced outer shell-shaped region in which the first portion of the flow path for the exhaust gas is formed.
Die Herstellung des derart strukturierten Hohlkörpers kann vorteilhaft durch generative Fertigung erfolgen. Zu diesem Fertigungsverfahren gehört insbesondere der sogenannte "3D-Druck", vorzugsweise 3D-Druck mit Pulver (3DP), selektive Lasersinterung (SLS) und Elektronenstrahlschmelzen (EBM/EBAM). The production of the thus structured hollow body can be advantageously carried out by generative manufacturing. In particular, this process includes the so-called "3D printing", preferably 3D printing with powder (3DP), selective laser sintering (SLS) and electron beam melting (EBM / EBAM).
Für einen Betrieb in einer herkömmlichen Heizungsanlage wird die erfindungsgemäße Vorrichtung an einen externen Heizwasserkreislauf angeschlossen, über dessen Rücklauf das durch die Abgabe von Nutzwärme abgekühlte Heizwasser dem ersten Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium zugeführt wird und über dessen Vorlauf das in dem ersten Abschnitt des Strömungsweges für das Wärmeträgermedium aufgeheizte Heizwasser abgeführt wird. Eine demgegenüber vorteilhaftere Betriebsart besteht darin, den ersten Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium in einem Kältemittelkreislauf zu betreiben. In diesem Kältemittelkreislauf erfolgt die Wärmeübertragung dadurch, daß eine flüssige Phase eines Kältemittels mit einer unter dem Betriebstemperaturbereich, in dem die Nutzwärme der Heizungsanlage abgegeben wird, liegenden niedrigen Temperatur durch Wärmeaufnahme beim Durchgang durch den in dem ersten Wandungsabschnitt des Hohlkörpers ausgebildeten ersten Abschnitt des Strömungswegs in eine dampfförmige Phase überführt wird, die dampfförmige Phase unter Temperaturerhöhung auf eine über diesem Temperaturbereich liegende hohe Temperatur verdichtet wird, die verdichtete dampfförmige Phase durch Nutzwärmeabgabe in die flüssige Phase überführt wird und die flüssige Phase unter Temperaturerniedrigung auf die niedrige Temperatur entspannt und zu dem in dem Hohlkörper ausgebildeten ersten Abschnitt des Strömungswegs zurückgeführt wird. Wegen der großen Unterschiede zwischen den in dem Hohlkörper herrschenden Temperaturen, die über 1000 °C, insbesondere bei 1400 °C, liegen, und den Temperaturen des durch den darin ausgebildeten ersten Abschnitt des Strömungswegs zirkulierenden Kältemittels erfolgt die Wärmeübertragung mit besonders hoher Effizienz. Insbesondere kann die niedrige Temperatur der für die Wärmeaufnahme vorgesehenen flüssigen Phase des Kältemittels unterhalb 0 °C, insbesondere im Bereich von -10 °C bis -25 °C, liegen. Die hohe Temperatur der für die Nutzwärmeabgabe vorgesehenen dampfförmigen Phase kann oberhalb 40 °C, insbesondere im Bereich von 45 °C bis 80 °C, liegen. For operation in a conventional heating system, the device according to the invention is connected to an external Heizwasserkreislauf over the return of which is cooled by the release of useful heat heating water is supplied to the first portion of the flow path for the heat transfer medium and its flow in the first section of the flow path for the heat transfer medium heated up Heating water is discharged. In contrast, a more advantageous mode of operation is to operate the first portion of the flow path for the heat transfer medium in a refrigerant circuit. In this refrigerant circuit, the heat transfer takes place in that a liquid phase of a refrigerant with a below the operating temperature range in which the useful heat of the heating system is discharged, low temperature by heat absorption during passage through the formed in the first wall portion of the hollow body first portion of the flow path in a vapor phase is transferred, the vaporous phase is compressed with increasing temperature to a high temperature lying above this temperature range, the compressed vapor phase is transferred by Nutzwärmeabgabe into the liquid phase and the liquid phase depressurized to the low temperature and relaxed in the Hollow body formed first portion of the flow path is returned. Because of the large differences between the temperatures prevailing in the hollow body, which are above 1000 ° C., in particular at 1400 ° C., and the temperatures of the refrigerant circulating through the first section of the flow path formed therein, the heat transfer takes place with particularly high efficiency. In particular, the low temperature of the intended for the heat absorption liquid phase of the refrigerant may be below 0 ° C, in particular in the range of -10 ° C to -25 ° C. The high temperature of the intended for the Nutzwärmeabgabe vapor phase may be above 40 ° C, in particular in the range of 45 ° C to 80 ° C, lie.
Insbesondere kann dieser Betriebsablauf mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens verwirklicht werden. In particular, this operation can be realized by means of the method according to the invention.
Die weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann zweckmäßig dadurch erfolgen, daß an den ersten Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium ein externer Abschnitt eines Kältemittelkreislaufs angeschlossen ist. Dieser zweite Wandabschnitt bildet somit einen stirnseitigen Deckel, der den Hohlkörper nach außen abschließt und an seiner Innenseite den zweiten Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas begrenzt, wobei in diesen Abschnitt sowohl die Brennkammer als auch der in dem ersten Wandungsabschnitt ausgebildete erste Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas mündet. Dadurch gelangt das in der Brennkammer entstehende Abgas in diesen zweiten Abschnitt des Strömungswegs und strömt dort in im wesentlichen radial auswärts gerichteter Richtung in den im wesentlichen axial verlaufenden ersten Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas. In einer bevorzugten Einbaulage der Vorrichtung ist der zweite Wandabschnitt des Hohlkörpers vertikal unten angeordnet. In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ferner vorgesehen, daß der Hohlkörper einen mit dem ersten Wandabschnitt einstückig ausgebildeten zweiten Wandabschnitt aufweist, der sich von einem ersten axialen Endbereich des ersten Wandabschnitts aus quer zur Längsachse erstreckt und der einen sowohl mit der Brennkammer als auch mit dem ersten Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas in Verbindung stehenden zweiten Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas begrenzt. Dieser dritte Wandabschnitt bildet also einen den Hohlkörper an seinem dem zweiten Wandabschnitt entgegengesetzten Ende abschließenden stirnseitigen Deckel, der in der bevorzugten Einbaulage der Vorrichtung vertikal oben angeordnet ist. Durch den in dem dritten Wandabschnitt ausgebildeten dritten Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas wird das aus dessen ersten Abschnitt zuströmende Abgas aufgefangen und zur Außenseite des Hohlkörpers hin abgeleitet. Von dort aus kann es beispielsweise an einen Kaminanschluß weitergeleitet werden. The further embodiment of the device according to the invention may suitably be effected in that an external section of a refrigerant circuit is connected to the first section of the flow path for the heat transfer medium. This second wall section thus forms an end-side cover, which closes the hollow body to the outside and bounded on its inside the second portion of the flow path for the exhaust gas, in which section both the combustion chamber and formed in the first wall portion first portion of the flow path for the Exhaust flows. As a result, the exhaust gas produced in the combustion chamber enters this second section of the flow path and flows there in a substantially radially outward direction into the essentially axially extending first section of the flow path for the exhaust gas. In a preferred installation position of the device, the second wall section of the hollow body is arranged vertically below. In a further advantageous embodiment of the device according to the invention is further provided that the hollow body has an integrally formed with the first wall portion second wall portion which extends from a first axial end portion of the first wall portion of transverse to the longitudinal axis and the one with both the combustion chamber and The first portion of the flow path for the exhaust gas related second portion of the flow path for the exhaust limited. This third wall portion thus forms a hollow body at its end opposite the second wall portion end frontal lid, which is arranged vertically above in the preferred mounting position of the device. By formed in the third wall portion of the third section of the flow path for the exhaust gas flowing from the first portion of the exhaust gas is collected and discharged to the outside of the hollow body. From there it can be forwarded, for example, to a chimney connection.
Vorzugsweise sind die Bereiche, an denen der erste und der zweite Abschnitt bzw. der zweite und der dritte Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas miteinander in Verbindung stehen, strömungstechnisch hindernisfrei gestaltet. Dadurch steht in diesen Bereichen der Strömung des Abgases längs seines Strömungswegs kein zusätzlicher Strömungswiderstand entgegen. Preferably, the areas at which the first and the second portion and the second and the third portion of the flow path for the exhaust gas communicate with each other, designed flow-obstacle-free. As a result, in these regions, the flow of the exhaust gas along its flow path opposes no additional flow resistance.
Die Vorrichtung ist zweckmäßig weiterhin derart ausgebildet, daß der Strömungsweg für das Wärmeträgermedium einen sich an dessen ersten Abschnitt anschließenden Fortsetzungsabschnitt aufweist, der durch den zweiten oder dritten Wandabschnitt des Hohlkörpers hindurch aus dem Hohlkörper herausführt. Insbesondere weist sowohl das strömungstechnisch eingangsseitige Ende des ersten Abschnitts des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium als auch dessen strömungstechnisch ausgangsseitiges Ende jeweils einen derartigen Fortsetzungsabschnitt auf. Insbesondere ist jeweils eines dieser Enden des ersten Abschnitts des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium nahe dem zweiten bzw. dritten Wandabschnitt des Hohlkörpers angeordnet, wobei insbesondere das strömungstechnisch eingangsseitige Ende nahe dem zweiten Wandabschnitt und das strömungstechnisch ausgangsseitige Ende nahe dem dritten Wandabschnitt des Hohlkörpers angeordnet ist. Jeder der einstückig mit dem Hohlkörper ausgebildeten Fortsetzungsabschnitte ist durch den zweiten oder dritten Wandabschnitt des Hohlkörpers hindurch nach außen herausgeführt und ermöglicht dadurch einen Anschluß an einen externen Kreislauf. The device is expediently further designed such that the flow path for the heat transfer medium has a continuation section adjoining the first section thereof, which leads out of the hollow body through the second or third wall section of the hollow body. In particular, both the fluidically input side end of the first portion of the flow path for the heat transfer medium and the fluidic output side end each have such a continuation section. In particular, in each case one of these ends of the first section of the flow path for the heat transfer medium is arranged near the second or third wall section of the hollow body, wherein in particular the fluidically input side end near the second wall portion and the fluidic output side end is disposed near the third wall portion of the hollow body. Each of the continuation portions integrally formed with the hollow body is led out through the second or third wall portion of the hollow body to the outside and thereby allows a connection to an external circuit.
Im Rahmen der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß in dem dritten Wandabschnitt des Hohlkörpers eine Anschlußöffnung für einen zur Befeuerung der Brennkammer dienenden Brenner ausgebildet ist. Insbesondere weist diese Anschlußöffnung eine mit der Längsachse des Hohlkörpers deckungsgleiche zentrale Achse auf. Da der dritte Wandabschnitt die Brennkammer an einem ihrer axialen Enden, insbesondere ihrem vertikal oberen axialen Ende, stirnseitig begrenzt, erstreckt sich dann die Flamme des zur Befeuerung der Brennkammer dienenden Brenners innerhalb der Brennkammer in der Richtung der Längsachse des Hohlkörpers. In the context of the invention it is further provided that in the third wall portion of the hollow body, a connection opening for serving for firing the combustion chamber Burner is formed. In particular, this connection opening has a central axis which is congruent with the longitudinal axis of the hollow body. Since the third wall section delimits the combustion chamber at one of its axial ends, in particular its vertically upper axial end, the flame of the burner serving for firing the combustion chamber then extends within the combustion chamber in the direction of the longitudinal axis of the hollow body.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß in dem zweiten Wandabschnitt des Hohlkörpers eine Öffnung zur Ableitung eines flüssigen Kondensats des Abgases ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, das flüssige Kondensat, das bei Abkühlung des Abgases unter den Taupunkt anfällt und Wasser sowie sonstige kondensierbare Stoffe des Abgases enthält, aus der Vorrichtung zu entfernen. Insbesondere in der bevorzugten Einbaulage, in der der zweite Wandabschnitt des Hohlkörpers dessen unteren Abschluß bildet, findet dort die Ansammlung des Kondensats statt. Zweckmäßig ist an die Öffnung das eine Ende eines externen Siphons angeschlossen, an dessen anderem Ende ein geeigneter Betriebsdruck eingestellt wird. A further advantageous embodiment is that in the second wall portion of the hollow body, an opening for discharging a liquid condensate of the exhaust gas is formed. This makes it possible, the liquid condensate, which is obtained when the exhaust gas is cooled below the dew point and water and other condensable substances of the exhaust gas, to remove from the device. In particular, in the preferred mounting position, in which the second wall portion of the hollow body forms the lower end, there is the accumulation of the condensate instead. Appropriately, one end of an external siphon is connected to the opening, at the other end a suitable operating pressure is set.
Weiter ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß in dem ersten Wandabschnitt des Hohlkörpers in einem radial auswärts gerichteten Abstand zu dem ersten Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas ein weiterer Strömungsweg für ein weiteres Wärmeträgermedium ausgebildet ist. Dieser weitere Strömungsweg ist vorzugsweise in Form eines Mäanders aus geradlinigen Abschnitten, die sich parallel zur Längsachse erstrecken, und die geradlinigen Abschnitte an ihren betreffenden axialen Enden verbindenden Abschnitten, die sich quer zur Längsachse erstrecken, ausgebildet. Durch diesen mit dem Hohlkörper einstückig ausgebildeten weiteren Strömungsweg kann mit einem darin strömenden weiteren Wärmeträgermedium Wärmeenergie aus dem Abgas abgeführt und als Nutzwärme zugänglich gemacht werden. Dabei läßt sich dieser Wärmeaustausch mit dem Abgas dadurch besonders effizient gestalten, daß an den weiteren Strömungsweg für ein weiteres Wärmeträgermedium ein externer Abschnitt eines weiteren Kältemittelkreislaufs angeschlossen ist. Die Funktion dieses weiteren Kältemittelkreislaufs entspricht der Funktion des eingangs beschriebenen Kältemittelkreislaufs, in dem das Kältemittel den radial inneren Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium durchströmt. Dies bedeutet, daß eine flüssige Phase des Kältemittels beim Durchgang durch den weiteren Strömungsweg verdampft, anschließend längs des externen Abschnitts des weiteren Kältemittelkreislaufs unter Temperaturerhöhung komprimiert, unter Nutzwärmeabgabe wieder verflüssigt, unter Temperaturerniedrigung entspannt und in den weiteren Strömungsweg zurückgeführt wird. Insbesondere kann dabei die Temperatur der dem weiteren Strömungs- weg zugeführten flüssigen Phase des Kältemittels im Bereich von -10 °C bis -40 °C liegen, wobei dann die Temperatur am Ausgang des weiteren Strömungswegs im Bereich von 25 °C bis 55 °C liegen kann. Die Temperatur des Abgases kann hierdurch beim Durchlauf durch seinen Strömungsweg beispielsweise auf einen Bereich von -15 °C bis 15 °C abgesenkt werden. It is further provided in the invention that in the first wall portion of the hollow body in a radially outwardly directed distance to the first portion of the flow path for the exhaust gas, a further flow path is formed for a further heat transfer medium. This further flow path is preferably in the form of a meander of straight sections which extend parallel to the longitudinal axis, and the rectilinear sections at their respective axial ends connecting portions which extend transversely to the longitudinal axis formed. By means of this integral with the hollow body further flow path can be dissipated with a flowing therein further heat transfer medium heat energy from the exhaust gas and made available as useful heat. In this case, this heat exchange with the exhaust gas can be made particularly efficient by the fact that an external section of a further refrigerant circuit is connected to the further flow path for a further heat transfer medium. The function of this further refrigerant circuit corresponds to the function of the refrigerant circuit described above, in which the refrigerant flows through the radially inner portion of the flow path for the heat transfer medium. This means that a liquid phase of the refrigerant evaporates when passing through the further flow path, then compressed along the external portion of the further refrigerant circuit with temperature increase, liquefied under Nutzwärmeabgabe, relaxed under temperature lowering and returned to the other flow path. In particular, the temperature of the further flow away supplied liquid phase of the refrigerant in the range of -10 ° C to -40 ° C, in which case the temperature at the outlet of the further flow path may be in the range of 25 ° C to 55 ° C. The temperature of the exhaust gas can thereby be lowered as it passes through its flow path, for example, to a range of -15 ° C to 15 ° C.
In einer sowohl in baulicher als auch in funktioneller Hinsicht vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß der erste Wandabschnitt des Hohlkörpers eine zylinderman- telförmige Grundform aufweist, deren Zylinderachse der Längsachse des Hohlkörpers entspricht. Die Rotationssymmetrie dieser Grundform trägt insbesondere der Form der in Richtung der Längsachse brennenden Flamme des die Brennkammer beheizenden Brenners Rechnung. Ferner läßt sich eine ausreichend große Wärmetauscherfläche dadurch erreichen, daß der erste Abschnitt des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium in Form einer Rohrschlange ausgebildet ist. Dabei ist es für den Wärmeübergang besonders günstig, daß der die Form einer Rohrschlange aufweisende erste Abschnitt des Strömungswegs für ein Wärmeträgermedium an der zur Brennkammer weisenden freien Innenfläche des ersten Wandabschnitts ausgebildet ist. In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist dabei vorgesehen, daß die Rohrschlange in Form einer Schraubenwendel ausgebildet ist, deren Schraubenachse der Längsachse des Hohlkörpers entspricht. In an embodiment which is advantageous both in terms of construction and in terms of functionality, it is provided that the first wall section of the hollow body has a cylinder-shaped basic shape whose cylinder axis corresponds to the longitudinal axis of the hollow body. The rotational symmetry of this basic shape takes into account in particular the shape of the flame of the burner which heats the combustion chamber in the direction of the longitudinal axis. Furthermore, a sufficiently large heat exchanger surface can be achieved in that the first portion of the flow path for the heat transfer medium is formed in the form of a coil. It is particularly favorable for the heat transfer that the shape of a coil having the first portion of the flow path for a heat transfer medium is formed on the combustion chamber facing free inner surface of the first wall portion. In an expedient embodiment, it is provided that the tube coil is designed in the form of a helical coil whose screw axis corresponds to the longitudinal axis of the hollow body.
Hinsichtlich der Rückgewinnung von Nutzwärme aus dem Abgas ist es außerdem vorteilhaft, daß der erste Abschnitt des Strömungswegs für das Abgas eine in dessen Querschnitt hineinragende wärmeleitende Struktur aufweist. Durch diese Struktur wird die Wärmetauscherfläche für die Wärmerückgewinnung aus dem Abgas vergrößert. Insbesondere kann es sich bei dieser Struktur um in den Querschnitt hineinragende Rippen handeln, die insbesondere in Bezug auf die Strömungsrichtung des Abgases geneigt sein können. Vorzugsweise schließt die Richtung, in der sich die Rippen erstrecken, mit der Strömungsrichtung des Abgases einen spitzen Winkel ein. With regard to the recovery of useful heat from the exhaust gas, it is also advantageous that the first portion of the flow path for the exhaust gas has a heat-conducting structure projecting in its cross section. By this structure, the heat exchange surface for the heat recovery from the exhaust gas is increased. In particular, this structure may be ribs projecting into the cross-section, which ribs may be inclined in particular with respect to the flow direction of the exhaust gas. Preferably, the direction in which the ribs extend encloses an acute angle with the flow direction of the exhaust gas.
In allen Ausführungsformen ist es ferner zweckmäßig, daß an dem in der Brennrichtung stromabwärtigen axialen Ende der Brennkammer eine stirnseitige Gitterstruktur ausgebildet ist, die vorzugsweise die Form einer zur Brennkammer hin gewölbten Kuppel aufweist. Durch diese Gitterstruktur kann die Brennerflamme nicht hindurchtreten. Außerdem begünstigt sie die Ableitung der Wärme an den Hohlkörper und bewirkt eine Kühlung der Brennerflamme. Hierdurch wird die Menge der bei der Verbrennung entstehenden Stickoxide (NOx) herabgesetzt. In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhaft erläutert. Hierin zeigen: In all embodiments, it is also expedient that at the downstream in the firing direction axial end of the combustion chamber an end-face lattice structure is formed, which preferably has the shape of a dome towards the combustion chamber dome. Through this grid structure, the burner flame can not pass. It also promotes the dissipation of heat to the hollow body and causes a cooling of the burner flame. As a result, the amount of nitrogen oxides (NOx) produced during combustion is reduced. In the following description, the invention will be described by way of example with reference to the drawings. Herein show:
Fig. 1 ein prinzipielles Schema des Ablaufs eines Verfahrens zur Übertragung von Wärmeenergie von einer Heizenergiequelle an einen Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage, und Fig. 1 is a schematic diagram of the sequence of a method for transferring heat energy from a heating energy source to a heat consumer of a heating system, and
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung des Verfahrens verwendbaren Vorrichtung. Fig. 2 shows an embodiment of a device suitable for carrying out the method.
Gemäß Fig. 1 zirkuliert ein Kältemittel, beispielsweise Propan oder Butan, in einem Kältemittelkreislauf 100, der vier hintereinandergeschaltete Abschnitte aufweist. In einemAccording to FIG. 1, a refrigerant, for example propane or butane, circulates in a refrigerant circuit 100 which has four sections connected in series. In one
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ersten Abschnitt 101 fließt ein Wärmestrom Q0 von einer nicht dargestellten Heizenergiequelle, beispielsweise einem Heizungsbrenner, zu einem in dem ersten Abschnitt 101 vorgesehenen Verdampfer 102, an dessen Eintrittsseite 103 eine flüssige Phase des Kältemittels einströmt und in dem Verdampfer 102 durch Wärmeaufnahme aus dem Wärmestrom Q0 in eine dampfförmige Phase überführt wird, die auch überhitzt sein kann. Diese dampfförmige Phase strömt von der Austrittsseite 104 des Verdampfers 102 in den auf den ersten Abschnitt 101 folgenden zweiten Abschnitt 105, in dem ein Verdichter 106 vorgesehen ist, durch den die dampfförmige Phase im wesentlichen adiabatisch unter Temperaturerhöhung verdichtet wird. Die verdichtete dampfförmige Phase strömt von der Ausgangsseite 107 des Verdichters 106 in den dritten Abschnitt 108, in dem ein Kondensator 109 vorge- sehen ist. Von dem Kondensator 109 fließt ein Wärmestrom Q zu einem nicht dargestellten Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage. Durch die Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher wird die in den Kondensator 109 eintretende verdichtete dampfförmige Phase des Kältemittels in dessen flüssige Phase überführt. Diese flüssige Phase strömt von der Austrittsseite 110 des Kondensators 109 in den vierten Abschnitt 111 , in dem ein Expansionsventil 112 vorgesehen ist, mit dem die flüssige Phase im wesentlichen adiabatisch unter Temperaturerniedrigung entspannt und zur Eintrittsseite 103 des Verdampfers 102 zurückgeführt wird. The first section 101 flows a heat flow Q 0 from a heating energy source, not shown, for example, a heating burner to a provided in the first section 101 evaporator 102, at its inlet side 103, a liquid phase of the refrigerant flows and in the evaporator 102 by absorbing heat from the heat flow Q 0 is converted into a vapor phase, which may also be overheated. This vaporous phase flows from the exit side 104 of the evaporator 102 into the second section 105 following the first section 101, in which a compressor 106 is provided, through which the vaporous phase is compressed substantially adiabatically with an increase in temperature. The compressed vapor phase flows from the outlet side 107 of the compressor 106 into the third section 108, in which a condenser 109 is provided. From the condenser 109 flows a heat flow Q to a heat consumer, not shown, a heating system. By the heat transfer to the heat consumer, the condensed vapor phase of the refrigerant entering the condenser 109 is transferred into its liquid phase. This liquid phase flows from the outlet side 110 of the condenser 109 into the fourth section 111, in which an expansion valve 112 is provided, with which the liquid phase is substantially adiabatically depressurized and returned to the inlet side 103 of the evaporator 102.
Insbesondere ist die Temperatur der Heizenergiequelle sehr viel höher als die niedrige Temperatur der in den Verdampfer 102 eintretenden flüssigen Phase des Kältemittels. Deshalb besteht ein großes, den Wärmestrom Q0 antreibendes Temperaturgefälle. Andererseits ist auch die hohe Temperatur der in den Kondensator 109 eintretenden verdichteten dampfförmigen Phase des Kältemittels insbesondere erheblich höher als die Temperatur des mit dem Kondensator 109 in Wärmeaustausch stehenden Wärmeverbrauchers, so daß auch der Wärmestrom Q , der die Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher bewirkt, von einem verhältnismäßig hohen Temperaturgefälle angetrieben wird. In particular, the temperature of the heating energy source is much higher than the low temperature of the liquid phase of the refrigerant entering the evaporator 102. Therefore, there is a large, the heat flow Q 0 driving temperature gradient. On the other hand, the high temperature of the condensed vapor phase of the refrigerant entering the condenser 109 is, in particular, considerably higher than the temperature of the heat consumer in heat exchange with the condenser 109, see above that the heat flow Q, which causes the heat to the heat consumer, is driven by a relatively high temperature gradient.
Wenn die Heizenergiequelle ein Heizungsbrenner für gasförmigen, flüssigen oder festen Brennstoff ist, liegt ihre Temperatur über 000 °C und insbesondere im Bereich von 1400 °C. Das Verfahren kann derart ausgeführt werden, daß die niedrige Temperatur der dem Verdampfer 102 zugeführten flüssigen Phase des Kältemittels unterhalb von 0 °C liegt, insbesondere im Bereich von -10 °C bis -25 °C. Ferner kann die Temperatur der aus dem Verdampfer 102 ausströmenden dampfförmigen Phase im Bereich von 45 °C bis 80 °C liegen. When the heating energy source is a gaseous, liquid or solid fuel heating burner, its temperature is above 000 ° C and more particularly in the region of 1400 ° C. The method may be performed such that the low temperature of the liquid phase of the refrigerant supplied to the evaporator 102 is below 0 ° C, especially in the range of -10 ° C to -25 ° C. Furthermore, the temperature of the effluent from the evaporator 102 vapor phase may be in the range of 45 ° C to 80 ° C.
Ein Beispiel für eine vorrichtungsmäßige Gestaltung des den Verdampfer 102 aufweisenden ersten Abschnitts des Kältemittelkreislaufs 100 ist in Fig. 2 dargestellt. Die dargestellte Vorrichtung weist einen eine Längsachse 1 aufweisenden Hohlkörper 2 auf, der in Fig. 2 in einem durch die Längsachse 1 gelegten Längsschnitt dargestellt ist. Im Inneren dieses Hohlkörpers 2 ist eine Brennkammer 3 quer zu der Längsachse 1 durch einen ersten Wandabschnitt 4 des Hohlkörpers 2 begrenzt, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der erste Wandabschnitt 4 die Grundform eines Zylindermantels aufweist, dessen Zylinderachse mit der Längsachse 1 des Hohlkörpers 2 zusammenfällt. An example of a device design of the evaporator 102 having the first portion of the refrigerant circuit 100 is shown in Fig. 2. The device shown has a longitudinal axis 1 having a hollow body 2, which is shown in Fig. 2 in a longitudinal axis 1 through the longitudinal section. In the interior of this hollow body 2, a combustion chamber 3 is bounded transversely to the longitudinal axis 1 by a first wall section 4 of the hollow body 2, wherein in the illustrated embodiment, the first wall section 4 has the basic shape of a cylinder jacket whose cylinder axis coincides with the longitudinal axis 1 of the hollow body 2.
Von einem in Fig. 2 unten liegenden ersten axialen Endbereich 5 des ersten Wandabschnitts 4 aus erstreckt sich ein zweiter Wandabschnitt 6 des Hohlkörpers 2 quer zu dessen Längsachse 1 und bildet dadurch einen deckeiförmigen unteren Abschluß des Hohlkörpers 2. Auf ähnliche Weise erstreckt sich von einem in Fig. 2 oben liegenden, dem ersten axialen Endbereich 5 entgegengesetzten zweiten axialen Endbereich 7 aus ein dritter Wandabschnitt 8 quer zur Längsachse 1 des Hohlkörpers 2, der einen den Hohlkörper 2 oben abschließenden Deckel bildet. Der erste, zweite und dritte Wandabschnitt 4, 5 bzw. 6 sind miteinander einstückig ausgebildet. From a lying in Fig. 2 below the first axial end portion 5 of the first wall portion 4 of a second wall portion 6 of the hollow body 2 extends transversely to its longitudinal axis 1 and thereby forms a decker-shaped lower end of the hollow body 2. In a similar manner extends from a in Fig. 2 above, the first axial end portion 5 opposite second axial end portion 7 of a third wall portion 8 transverse to the longitudinal axis 1 of the hollow body 2, which forms a hollow body 2 top closing lid. The first, second and third wall sections 4, 5 and 6 are formed integrally with each other.
An dem ersten Wandabschnitt 4 ist radial innen eine Rohrschlange einstückig mit dem ersten Wandabschnitt 4 ausgebildet, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel diese Rohrschlange 9 in der Form einer Schraubenwendel ausgebildet ist, deren Schraubenachse mit der Längsachse 1 des Hohlkörpers 2 zusammenfällt. Die Rohrschlange 9 bildet einen ersten Abschnitt eines Strömungswegs für ein Wärmeträgermedium, bei dem es sich insbesondere um ein Kältemittel handeln kann. Das dem zweiten Wandabschnitt 6 benachbarte Ende 10 der Rohrschlange 9 weist einen damit einstückig ausgebildeten Fortsetzungsabschnitt 11 auf, der sich in axialer Richtung durch den zweiten Wandabschnitt 6 hindurch erstreckt und die Eintrittsseite 103 des Verdampfers 102 in Fig. 1 bildet. Auf ähnliche Weise ist das dem dritten Wandabschnitt 8 benachbarte axiale Ende 12 der Rohrschlange 9 mit einem damit einstückig ausgebildeten Fortsetzungsabschnitt 13 versehen, der sich in axialer Richtung durch den dritten Wandabschnitt 8 hindurch erstreckt und die Austrittsseite des Verdampfers 104 bildet. On the first wall section 4, a tube coil is formed integrally with the first wall section 4 radially inside, wherein in the illustrated embodiment, this coil 9 is formed in the form of a helical coil whose screw axis coincides with the longitudinal axis 1 of the hollow body 2. The coil 9 forms a first portion of a flow path for a heat transfer medium, which may be in particular a refrigerant. The second wall section 6 adjacent end 10 of the coil 9 has an integrally formed therewith continuation section 11 which extends in the axial direction through the second wall section 6 and the inlet side 103 of the evaporator 102 in Fig. 1 forms. Similarly, the third wall section 8 adjacent axial end 12 of the coil 9 is provided with an integrally formed therewith continuation portion 13 which extends in the axial direction through the third wall portion 8 and forms the outlet side of the evaporator 104.
In dem ersten Wandabschnitt 4 ist in einem kleinen radialen Abstand zur Rohrschlange 9 ein erster Abschnitt 14 eines Strömungswegs für das in der Brennkammer 3 entstehende Abgas ausgebildet, der sich bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform über die gesamte axiale Länge des ersten Wandabschnitts 4 erstreckt und in seinem zur Längsachse 1 orthogonalen Radialschnitt ringförmig ist. Dieser erste Abschnitt 14 geht an seinem in Fig. 2 unteren ersten axialen Endbereich 15 fließend in einen zweiten Abschnitt 16 über, der sich zwischen der Innenseite 6' des zweiten Wandabschnitts 6 und dem axialen Ende 3' der Brennkammer 3 erstreckt und zu der Brennkammer 3 hin offen ist. In the first wall section 4, a first section 14 of a flow path for the exhaust gas formed in the combustion chamber 3 is formed at a small radial distance from the coil 9, which extends over the entire axial length of the first wall section 4 in the embodiment shown in FIG and is annular in its longitudinal direction to the longitudinal axis 1 orthogonal radial section. This first section 14 flows at its lower in FIG. 2, the first axial end portion 15 into a second section 16 which extends between the inner side 6 'of the second wall portion 6 and the axial end 3' of the combustion chamber 3 and to the combustion chamber. 3 is open.
Auf ähnliche Weise geht der erste Abschnitt 14 des Strömungswegs für das Abgas in seinem in Fig. 2 oberen axialen Endbereich 17 fließend in einen dritten Abschnitt 18 über, der in dem dritten Wandabschnitt 8 ausgebildet ist. Der dritte Abschnitt 18 ist zum oberen axialen Ende 3" der Brennkammer 3 hin geschlossen und ist an einem an dem dritten Wandabschnitt 8 ausgebildeten äußeren Anschluß 19 nach außen geführt. Similarly, the first portion 14 of the exhaust flow path in its upper axial end portion 17, shown in FIG. 2, merges into a third portion 18 formed in the third wall portion 8. The third section 18 is closed towards the upper axial end 3 "of the combustion chamber 3 and is guided to the outside at an outer terminal 19 formed on the third wall section 8.
In dem dritten Wandabschnitt 8 ist eine zur Längsachse 1 koaxiale Anschlußöffnung 20 für einen Brenner 21 ausgebildet. Der dem dritten Wandabschnitt 8 entgegengesetzte zweite Wandabschnitt 6 weist eine in der dargestellten Ausführungsform zentrale Abzugsöffnung 22 für Abgaskondensat auf, die in einen äußeren Anschluß 23 mündet. Von der Innenseite 6' des zweiten Wandabschnitts 6 aus erhebt sich eine zur Brennkammer 3 hin gewölbte kuppeiförmige Gitterstruktur 27, die die Abzugsöffnung 22 radialsymmetrisch übergreift. Durch diese Gitterstruktur kann die Flamme des Brenners 21 nicht hindurchgreifen. Außerdem kühlt die Gitterstruktur die Flamme durch Wärmeableitung und verhindert dadurch die Bildung von Stickoxiden bei der Verbrennung. In the third wall section 8 a coaxial to the longitudinal axis 1 connection opening 20 is formed for a burner 21. The third wall section 8 opposite the second wall section 6 has a central exhaust port 22 for exhaust gas condensate in the illustrated embodiment, which opens into an outer terminal 23. From the inner side 6 'of the second wall section 6, a dome-shaped lattice structure 27, which is curved towards the combustion chamber 3, rises, which radially overlaps the discharge opening 22. By this grid structure, the flame of the burner 21 can not reach through. In addition, the lattice structure cools the flame by heat dissipation and thereby prevents the formation of nitrogen oxides during combustion.
Durch diese Anordnung erstreckt sich also die Flamme des Brenners 21 in der Brennkammer 3 längs der Längsachse 1. Das in der Brennkammer entstehende Abgas gelangt von dem unteren axialen Ende 3' der Brennkammer 3 in den zweiten Abschnitt 16 des Strömungswegs für den Abzug des Abgases und strömt weiter durch den ersten Abschnitt 14 in den dritten Abschnitt 18, von wo aus es an dem äußeren Anschluß 19 abgeführt wird. Der erste Abschnitt 14 des Strömungswegs für das Abgas weist eine in seinen Querschnitt hineinragende wärmeleitende Struktur auf. Diese besteht in der dargestellten Ausführungsform aus Rippen 24, die der in Fig. 2 nach oben gerichteten Strömungsrichtung des Abgases folgend nach oben geneigt sind. By this arrangement, therefore, the flame of the burner 21 extends in the combustion chamber 3 along the longitudinal axis 1. The resulting in the combustion chamber exhaust gas passes from the lower axial end 3 'of the combustion chamber 3 in the second section 16 of the flow path for the exhaust gas and continues to flow through the first section 14 in the third section 18, from where it is discharged to the outer terminal 19. The first portion 14 of the flow path for the exhaust gas has a heat-conducting structure projecting in its cross-section. This consists in the illustrated embodiment of ribs 24, which are inclined in the following in Fig. 2 upward flow direction of the exhaust gas following upwards.
Radial außerhalb des ersten Abschnitts 14 des Strömungswegs für das Abgas ist in dem ersten Wandabschnitt 4 ein weiterer Strömungsweg 25 für ein weiteres Wärmeträgermedium einstückig mit dem Hohlkörper 2 ausgebildet. Dieser weitere Strömungsweg ist beispielsweise in der Form eines Mäanders aus axial verlaufenden Kanälen 26 angelegt, deren benachbarte axiale Enden, mit Ausnahme des Anfangs und des Endes des Mäanders, jeweils paarweise durch quer zur Längsachse verlaufende Abschnitte, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, miteinander verbunden sind. Er stellt einen Abschnitt eines außerhalb des Hohlkörpers 2 geschlossenen Kreislaufs dar, in dem das darin zirkulierende Wärmeträgermedium dem Abgas innerhalb des Hohlkörpers 2 Wärme entzieht und außerhalb des Hohlkörpers 2 an den Wärmeverbraucher, beispielsweise an den Rücklauf einer Warmwasserleitung, abgibt. Radially outside the first section 14 of the flow path for the exhaust gas, a further flow path 25 for a further heat transfer medium is formed integrally with the hollow body 2 in the first wall section 4. This further flow path is applied, for example, in the form of a meander of axially extending channels 26, the adjacent axial ends, with the exception of the beginning and end of the meander, in pairs by transverse to the longitudinal axis extending portions which are not shown in the drawing with each other are connected. It represents a section of a closed circuit outside the hollow body 2, in which the heat transfer medium circulating therein removes heat from the exhaust gas within the hollow body 2 and discharges outside the hollow body 2 to the heat consumer, for example to the return of a hot water line.
Für den außerhalb des in Fig. 2 dargestellten Vorrichtungsteils verlaufenden zweiten Abschnitt 105, dritten Abschnitt 108 und vierten Abschnitt 111 des Kältemittelkreislaufs können dem Fachmann allgemein bekannte Mittel eingesetzt werden. Insbesondere kann der Kondensator 109 des dritten Abschnitts 108 als wärmeabgebender Strömungsweg eines Wärmetauschers ausgebildet sein, dessen wärmeaufnehmender Strömungsweg von einem Wärmeträgermedium durchströmt ist, welches den Wärmetransport zum Wärmeverbraucher der Heizungsanlage bewirkt. Insbesondere kann es sich bei diesem Wärmeträgermedium um Wasser handeln. For the second section 105, third section 108 and fourth section 111 of the refrigerant circuit running outside of the device part shown in FIG. 2, means generally known to the person skilled in the art can be used. In particular, the capacitor 109 of the third section 108 may be formed as a heat-emitting flow path of a heat exchanger whose heat-receiving flow path is flowed through by a heat transfer medium, which causes the heat transfer to the heat consumer of the heating system. In particular, this heat transfer medium may be water.
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Verzeichnis der Bezuqszeichen List of reference signs
Längsachse longitudinal axis
Hohlkörper  hollow body
Brennkammer  combustion chamber
axiales Ende  axial end
erster Wandabschnitt  first wall section
erster axialer Endbereich  first axial end region
zweiter Wandabschnitt second wall section
' axiales Ende 'axial end
zweiter axialer Endbereich  second axial end region
dritter Wandabschnitt  third wall section
Rohrschlange  coil
Ende der Rohrschlange  End of the coil
Fortsetzungsabschnitt  continued section
Ende der Rohrschlange  End of the coil
Fortsetzungsabschnitt  continued section
erster Abschnitt eines Strömungswegs für das Abgas unterer axialer Endbereich  first portion of a flow path for the exhaust gas lower axial end portion
zweiter Abschnitt  second part
oberer axialer Endbereich  upper axial end region
dritter Abschnitt  third section
äußerer Anschluß  external connection
Anschlußöffnung  connecting opening
Brenner  burner
Abzugsöffnung  vent
äußerer Anschluß  external connection
Rippen  ribs
weiterer Strömungsweg  another flow path
axialer Kanal  axial channel
Gitterstruktur  lattice structure
Kältemittelkreislauf  Refrigerant circulation
erster Abschnitt  first section
Verdampfer  Evaporator
Eintrittsseite  entry page
Austrittsseite  exit side
zweiter Abschnitt - 21 - second part - 21 -
106 Verdichter 106 compressors
107 Ausgangsseite  107 output side
108 dritter Abschnitt  108 third section
109 Kondensator  109 capacitor
110 Austrittsseite  110 exit side
111 vierter Abschnitt  111 fourth section
112 Expansionsventil  112 expansion valve

Claims

- 14 - - 14 -
Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Übertragung von Wärmeenergie an einen Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage aus einer eine über einem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende Temperatur aufweisenden Heizenergiequelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragung in einem Kältemittelkreislauf erfolgt, in dem eine flüssige Phase eines Kältemittels mit einer unter dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegenden niedrigen Temperatur durch Wärmeaufnahme aus der Heizenergiequelle in eine dampfförmige Phase überführt wird, die dampfförmige Phase unter Temperaturerhöhung auf eine über dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende hohe Temperatur verdichtet wird, die verdichtete dampfförmige Phase durch Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher in die flüssige Phase überführt wird und die flüssige Phase unter Temperaturerniedrigung auf die niedrige Temperatur entspannt wird. 1. A method for transferring heat energy to a heat consumer of a heating system from a one lying over an operating temperature range of the heat consumer temperature having heating energy source, characterized in that the heat transfer takes place in a refrigerant circuit in which a liquid phase of a refrigerant with a below the operating temperature range of the heat consumer lying low temperature is transferred by heat absorption from the heating energy source in a vapor phase, the vapor phase is compressed with temperature increase to a lying above the operating temperature range of the heat consumer high temperature, the compressed vapor phase is transferred by heat to the heat consumer in the liquid phase and the liquid phase is relaxed with lowering the temperature to the low temperature.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die niedrige Temperatur der für die Wärmeaufnahme zugeführten flüssigen Phase unterhalb 0 °C, insbesondere im Bereich von - 0 °C bis -25 °C, liegt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the low temperature of the heat absorption liquid phase supplied below 0 ° C, in particular in the range of - 0 ° C to -25 ° C, is located.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der durch die Wärmeaufnahme erzeugten dampfförmigen Phase im Bereich von 45 °C bis 80 °C liegt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the temperature of the vapor phase generated by the heat absorption in the range of 45 ° C to 80 ° C.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe Temperatur der verdichteten dampfförmigen Phase oberhalb 100 °C liegt, insbesondere 1 0 °C oder mehr, vorzugsweise 120 °C oder mehr beträgt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the high temperature of the compressed vapor phase is above 100 ° C, in particular 1 0 ° C or more, preferably 120 ° C or more.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Heizenergiequelle über 1000 °C, insbesondere bei 1400 °C, liegt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the temperature of the heating energy source above 1000 ° C, in particular at 1400 ° C, is located.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kältemittel Propan oder Butan oder ein geeignetes Mischgas, insbesondere R134a, R407c, ist. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the refrigerant is propane or butane or a suitable mixed gas, in particular R134a, R407c, is.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführung des Kältemittels in die dampfförmige Phase in einem Abschnitt des Kältemittelkreislaufs erfolgt, der im Bereich einer die Heizenergiequelle umgebenden Kammerwandung angeordnet ist. - 15 - 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the transfer of the refrigerant into the vapor phase takes place in a portion of the refrigerant circuit, which is arranged in the region of a surrounding the Heizenergiequelle chamber wall. - 15 -
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführung der verdichteten dampfförmigen Phase in die flüssige Phase in einem Abschnitt des Kältemittelkreislaufs erfolgt, der einen Wärmetauscher mit einem in dem Kältemittelkreislauf liegenden ersten Kreislaufabschnitt und einen damit in Wärmekontakt stehenden, von einem Wärmeträgermedium durchströmten zweiten Kreislaufabschnitt aufweist. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the transfer of the compressed vapor phase takes place in the liquid phase in a portion of the refrigerant circuit having a heat exchanger with a lying in the refrigerant circuit first cycle section and thus in thermal contact, Having flowed through a heat transfer medium second cycle section.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeträgermedium Wasser ist. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the heat transfer medium is water.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizenergiequelle ein Brenner für festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff ist. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heating energy source is a burner for solid, liquid or gaseous fuel.
11. Vorrichtung zur Übertragung von Wärmeenergie an einen Wärmeverbraucher einer Heizungsanlage aus einer eine über einem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende Temperatur aufweisenden Heizenergiequelle, gekennzeichnet durch einen Kältemittelkreislauf (100) mit einem ersten Abschnitt (101 ), in dem eine eine unter dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende niedrige Temperatur aufweisende flüssige Phase eines Kältemittels durch Wärmeaufnahme aus der Heizenergiequelle in eine dampfförmige Phase überführbar ist, einem auf den ersten Abschnitt (101 ) folgenden zweiten Abschnitt (105), in dem die dampfförmige Phase unter Temperaturerhöhung auf eine über dem Betriebstemperaturbereich des Wärmeverbrauchers liegende hohe Temperatur verdichtbar ist, einem auf den zweiten Abschnitt (105) folgenden dritten Abschnitt (108), in dem die verdichtete dampfförmige Phase durch Wärmeabgabe an den Wärmeverbraucher in die flüssige Phase überführbar ist, und einem auf den dritten Abschnitt (108) folgenden und zum ersten Abschnitt (101 ) führenden vierten Abschnitt (111 ), in dem die flüssige Phase unter Temperaturerniedrigung auf die niedrige Temperatur entspannbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (101 ) im Bereich einer Wandung (4) einer die Heizenergiequelle beherbergenden Kammer (3) ausgebildet ist. 11. A device for transferring heat energy to a heat consumer of a heating system from a one lying over an operating temperature range of the heat consumer temperature having heating energy source, characterized by a refrigerant circuit (100) having a first portion (101), in which a lying below the operating temperature range of the heat consumer a low-temperature liquid phase of a refrigerant can be converted into a vapor phase by absorbing heat from the heat energy source, a second section (105) following the first section (101), in which the vapor phase rises to a temperature higher than the operating temperature range of the heat consumer Temperature is compressible, following the second section (105) following third section (108) in which the compressed vapor phase by heat transfer to the heat consumer into the liquid phase can be transferred and a fourth section (111) following the third section (108) and leading to the first section (101), in which the liquid phase is depressurable while lowering the temperature to the low temperature. 2. Apparatus according to claim 11, characterized in that the first portion (101) in the region of a wall (4) of a heating energy source harboring chamber (3) is formed.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizenergiequelle ein Brenner, insbesondere für Öl, Gas oder Festbrennstoff, ist. - 16 - 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the heating energy source is a burner, in particular for oil, gas or solid fuel. - 16 -
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Abschnitt (108) als wärmeabgebender Strömungsweg eines Wärmetauschers ausgebildet ist, dessen wärmeaufnehmender Strömungsweg von einem dem Wärmetrans- port zum Wärmeverbraucher dienenden Wärmeträgermedium durchströmt ist. 14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the third section (108) is designed as a heat-emitting flow path of a heat exchanger, the heat-absorbing flow path is flowed through by a heat transfer to the heat consumer serving heat transfer medium.
15. Vorrichtung zur Übertragung von Wärmeenergie von einer in einem Hohlkörper (2) ausgebildeten Brennkammer (3) an ein Wärmeträgermedium einer Heizungsanlage mit einem von der in der Brennkammer (3) freigesetzten Energie beheizten Strömungsweg für das Wärmeträgermedium und einem Strömungsweg für den Abzug von Abgas aus der Brennkammer (3), dadurch gekennzeichnet, daß einstückig mit einem die Brennkammer (3) quer zu einer Längsachse (1 ) des Hohlkörpers (2) begrenzenden, ersten Wandabschnitt (4) des Hohlkörpers (2) ein erster Abschnitt (9) des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium radial innen und in einem radial auswärts gerichteten Abstand dazu ein erster Abschnitt (14) des Strömungswegs für das Abgas ausgebildet ist. 15. Device for transferring heat energy from a combustion chamber (3) formed in a hollow body (2) to a heat transfer medium of a heating system with one of the energy released in the combustion chamber (3) for the heat transfer medium and a flow path for the withdrawal of exhaust gas from the combustion chamber (3), characterized in that integrally with a first wall section (4) of the hollow body (2) delimiting the combustion chamber (3) transversely to a longitudinal axis (1) of the hollow body (2), a first section (9) of the Flow path for the heat transfer medium radially inwardly and in a radially outward distance thereto is formed a first portion (14) of the flow path for the exhaust gas.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an den ersten Abschnitt (9) des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium ein externer Abschnitt eines Kältemittelkreislaufs angeschlossen ist. 16. The apparatus according to claim 15, characterized in that an external portion of a refrigerant circuit is connected to the first portion (9) of the flow path for the heat transfer medium.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (2) einen mit dem ersten Wandabschnitt (4) einstückig ausgebildeten zweiten Wandabschnitt (6) aufweist, der sich von einem ersten axialen Endbereich (5) des ersten Wandabschnitts (4) aus quer zur Längsachse (1 ) erstreckt und der einen sowohl mit der Brennkammer (3) als auch mit dem ersten Abschnitt (14) des Strömungswegs für das Abgas in Verbindung stehenden zweiten Abschnitt (16) des Strömungswegs für das Abgas begrenzt. 17. The apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that the hollow body (2) has an integral with the first wall section (4) formed second wall portion (6) extending from a first axial end portion (5) of the first wall portion (4 ) extending transversely to the longitudinal axis (1) and defining a second portion (16) of the exhaust gas flow path communicating with both the combustion chamber (3) and the first portion (14) of the exhaust gas flow path.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (2) einen mit dem ersten Wandabschnitt (4) einstückig ausgebildeten dritten Wandabschnitt (8) aufweist, der sich von einem dem ersten axialen Endbereich (5) entgegengesetzten zweiten axialen Endbereich (7) des ersten Wandabschnitts (4) aus quer zur Längsachse (1 ) erstreckt und in dem ein mit dem ersten Abschnitt (14) des Strömungswegs für das Abgas in Verbindung stehender, aus dem Hohlkörper herausführender dritter Abschnitt (18) des Strömungswegs für das Abgas ausgebildet ist. 18. Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that the hollow body (2) with the first wall portion (4) integrally formed third wall portion (8) extending from a first axial end portion (5) opposite the second Axial end portion (7) of the first wall portion (4) extending transversely to the longitudinal axis (1) and in which a with the first portion (14) of the flow path for the exhaust related, leading out of the hollow body third portion (18) of the flow path is formed for the exhaust gas.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg für das Wärmeträgermedium einen sich an dessen ersten Abschnitt (9) an- - 17 - schließenden Fortsetzungsabschnitt (11 , 13) aufweist, der durch den zweiten oder dritten Wandabschnitt (6, 8) des Hohlkörpers (2) hindurch aus dem Hohlkörper (2) herausführt. 19. The device according to claim 17 or 18, characterized in that the flow path for the heat transfer medium at the first portion (9) a - 17 - closing continuation portion (11, 13) which leads out through the second or third wall portion (6, 8) of the hollow body (2) from the hollow body (2).
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dritten Wandabschnitt (8) des Hohlkörpers (2) eine Anschlußöffnung (20) für einen zur Befeuerung der Brennkammer (3) dienenden Brenner (21 ) ausgebildet ist. 20. The apparatus according to claim 18, characterized in that in the third wall section (8) of the hollow body (2) has a connection opening (20) for firing the combustion chamber (3) serving burner (21) is formed.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Wandabschnitt (6) des Hohlkörpers (2) eine Öffnung (22) zur Ableitung eines flüssigen Kondensats des Abgases ausgebildet ist. 21. Device according to one of claims 15 to 20, characterized in that in the second wall section (6) of the hollow body (2) has an opening (22) for discharging a liquid condensate of the exhaust gas is formed.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Wandabschnitt (4) des Hohlkörpers (2) in einem radial auswärts gerichteten Abstand zu dem ersten Abschnitt (14) des Strömungswegs für das Abgas ein weiterer Strömungsweg für ein weiteres Wärmeträgermedium ausgebildet ist. 22. Device according to one of claims 15 to 21, characterized in that in the first wall portion (4) of the hollow body (2) in a radially outwardly directed distance to the first portion (14) of the flow path for the exhaust gas, a further flow path for a further heat transfer medium is formed.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß an den weiteren Strömungsweg für ein weiteres Wärmeträgermedium ein externer Abschnitt eines weiteren Kältemittelkreislaufs angeschlossen ist. 23. The apparatus according to claim 22, characterized in that an external portion of a further refrigerant circuit is connected to the further flow path for a further heat transfer medium.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wandabschnitt (4) des Hohlkörpers (2) eine zylindermantelförmige Grundform aufweist, deren Zylinderachse der Längsachse (1 ) des Hohlkörpers (2) entspricht. 24. Device according to one of claims 15 to 23, characterized in that the first wall section (4) of the hollow body (2) has a cylinder shell-shaped basic shape whose cylinder axis corresponds to the longitudinal axis (1) of the hollow body (2).
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (9) des Strömungswegs für das Wärmeträgermedium in Form einer Rohrschlange ausgebildet ist. 25. The apparatus according to claim 24, characterized in that the first portion (9) of the flow path for the heat transfer medium in the form of a coil is formed.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der die Form einer Rohrschlange aufweisende erste Abschnitt (9) des Strömungswegs für ein Wärmeträgermedium an der zur Brennkammer (3) weisenden freien Innenfläche des ersten Wandabschnitts (4) ausgebildet ist. 26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the shape of a coil having the first portion (9) of the flow path for a heat transfer medium to the combustion chamber (3) facing the free inner surface of the first wall portion (4) is formed.
27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die 27. The apparatus of claim 25 or 26, characterized in that the
Rohrschlange (9) in Form einer Schraubenwendel ausgebildet ist, deren Schraubenachse der Längsachse (1 ) des Hohlkörpers (2) entspricht. - 18 - Coil (9) is designed in the form of a helical coil whose screw axis corresponds to the longitudinal axis (1) of the hollow body (2). - 18 -
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (14) des Strömungswegs für das Abgas eine in dessen Querschnitt hineinragende wärmeleitende Struktur aufweist. 28. Device according to one of claims 15 to 27, characterized in that the first portion (14) of the flow path for the exhaust gas has a projecting in its cross-section heat-conducting structure.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (2) durch generative Fertigung hergestellt ist. 29. Device according to one of claims 15 to 28, characterized in that the hollow body (2) is produced by additive manufacturing.
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