JP2011516812A - ヒートポンプ用凝縮器、ヒートポンプ、およびヒートポンプ用凝縮器の製造方法 - Google Patents

ヒートポンプ用凝縮器、ヒートポンプ、およびヒートポンプ用凝縮器の製造方法 Download PDF

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Abstract

ヒートポンプ用凝縮器500は、凝縮器スペース510、圧縮機用モータ、および、静止モータ部材を保持するためのモータ固定具を含む。圧縮機用モータは、さらに、モータ軸とモータ軸に接続した圧縮ホイールを有する。モータ固定具は、静止モータ部材を保持するように形成され、その結果、液化作動流体が凝縮器スペース510の中に満たされたとき、静止モータ部材が液化作動流体に接触し、圧縮ホイールは、圧縮されるべき気化作動流体のための経路が通る領域414に延在している。
【選択図】図1

Description

本発明は、ヒートポンプ用凝縮器、ヒートポンプ、およびヒートポンプ用凝縮器の製造方法に関する。
特許文献1には、作動液体としての水を蒸発させて、作動蒸気を生産するための蒸発器を有するヒートポンプが開示されている。このヒートポンプは、さらに、蒸発器に連結した圧縮機を含み、作動蒸気を圧縮する。ここで、圧縮機は、流動機械(flow machine)として形成される。流動機械は、未だ圧縮されていない作動蒸気を、流動機械の前側で受け入れ、その作動蒸気を、対応して形成された刃によって、流動機械の側面で排出するラジアルホイールを含む。吸気によって、作動蒸気は圧縮され、圧縮された作動蒸気は、ラジアルホイールの側面で排出される。この圧縮された作動蒸気は、凝縮器に供給される。凝縮器の中で、圧縮された作動蒸気(その温度レベルは圧縮を通して上昇している)は、液化作動流体との接触がもたらされる。その結果、圧縮された作動蒸気は、再び液化して、凝縮器の中の液化作動流体に、エネルギーを与える。この液化作動流体は、循環ポンプによって、暖房システムにポンプ搬送される。特に、より暖かい加熱水を床暖房などの加熱サイクルに出力する熱流動が、このために配設される。次に、冷却された加熱水は、凝縮器に再び搬送され、新たに凝縮された作動蒸気によって再び加熱される。
この周知のヒートポンプは、開サイクルまたは閉サイクルとして操作される。作動媒体は、水または蒸気である。特に、蒸発器内の圧力条件は、12℃の温度を有している水が蒸発するものである。このために、蒸発器内の圧力は、約12ヘクトパスカル(ミリバール)である。圧縮機を通ると、蒸気圧は、例えば、100ミリバールまで上昇する。これは、45℃の蒸発温度に相当し、凝縮器の中に、特に、液化作動流体の最上層の中に行き渡っている。この温度は、床暖房への供給には十分である。
仮に、より高い加熱温度が必要であるならば、より多くの圧縮が調整される。しかしながら、仮に、より低い加熱温度が必要であるならば、より少ない圧縮が調整される。
さらに、ヒートポンプは、多段圧縮に基づいている。最初段の流動機械(圧縮機)は、蒸気を中間圧力まで上昇させるように形成される。この中間圧力における作動蒸気は、プロセス水(process water)を加熱するための熱交換器に案内され、例えば、少なくとも2台の直列連結の流動機械の最後段の流動機械によって、凝縮器に必要な圧力(100ミリバールなど)まで上昇する。プロセス水を加熱するための熱交換器は、前段の流動機械によって加熱された(そして、圧縮された)作動蒸気を冷却するように形成される。ここで、オーバーヒート(過加熱)エンタルピーが、圧縮過程全体の効率を増加させるために賢明に利用される。次に、冷却された作動蒸気は、1つ以上後段の圧縮機でさらに圧縮され、または、直接に、凝縮器に供給される。熱は、圧縮された作動蒸気から取られ、プロセス水を、例えば、40℃より高い温度に加熱する。しかしながら、これは、ヒートポンプの全体的効率を減少させないで、それを増加さえさせる。なぜなら、2つの連続して接続された流動機械(ガス冷却で両者間を接続している)は、蒸気冷却のない1つの流動機械が提供されている場合と比較して、減少した熱応力によるより長い寿命およびより少ないエネルギーで、凝縮器の中の要求された蒸気圧力を達成するからである。
暖房システムが市場に受け入れられるためには、暖房システムは、かさばり過ぎないようにすべきであり、作業者または設置所有者がよく扱うことができ、容易に通常の位置(地下貯蔵室や暖房部屋など)に搬送して、そこで組立できる形で提供されるべきである。
特に、液化作動流体としての水、および/または、気化作動流体としての蒸気で操作されたヒートポンプにおいて、圧縮機に関して高い要求がされる。特に、圧縮機は、高出力を有し、必要な蒸気圧縮を達成しなければならない。このために、圧縮機用モータは、比較的高い回転速度で動作することが必要である。さらに、これに関係して、圧縮機は、効率が良く、それにもかかわらず、強力な圧縮を達成するためのラジアルホイールを有することが望ましい。
国際公開第2007/118482号
しかしながら、モータの高い回転速度は、圧縮機用モータが、特に、モータの回転速度が均衡した後に、および/または、上昇した後に、残っている残留不均衡のために、考慮されるべき雑音現象の原因である、という事実をもたらす。
さらに、非常に効率の良い電気モータでさえ、電流を運ぶ部品の有限オーム抵抗のために、回転速度の上昇と共に増加する熱現像を示す。
雑音現象は、有利ではないが、事実上、ヒートポンプの組立位置に依存して受け入れられる。なぜなら、ヒートポンプは、通常、居間ではなく、とにかく居間から音響的に分離された地下貯蔵室に配置されるからである。
しかしながら、モータの余熱の損失は、すぐにヒートポンプの効率に影響するので、望ましくない。他方、余熱要件は非常に高温になるので、モータは、その特性を失わないように、積極的に冷却されなければならない。しかしながら、モータの特殊冷却サイクル、および/または、簡単な余熱除去(例えば、空気対流)は、ヒートポンプの効率を低減させたり、または、ヒートポンプのコストを上昇させたりする。
それゆえに、本発明の主たる目的は、効率の良いヒートポンプ用凝縮器、ヒートポンプ、およびヒートポンプ用凝縮器の製造方法を提供することである。
この目的は、請求項1に記載のヒートポンプ用凝縮器、請求項15に記載のヒートポンプ、または請求項16に記載のヒートポンプ用凝縮器の製造方法によって達成される。
本発明は、少なくとも静止モータ部材を、凝縮器の中に、特に、液化作動流体が満たされるときに、液化作動流体によって占められる凝縮器スペースの中に、配置することによって、モータの可能な冷却問題が容易に解決される、という発見に基づいている。圧縮機用モータは、液化作動流体によって十分に冷却される。液化作動流体は、通常、低い熱輸送抵抗、特に、空気、および/または、ガスより低い熱輸送抵抗を有する。従って、液化作動流体の中にモータを配置することによって、モータの十分な冷却が、容易に提供される。その結果、モータの温度は、凝縮器の中で、実質的に前述の温度より上昇しない。凝縮器の中の温度は、通常、冷たい冬日でさえ60度未満であるので、モータ温度に対して大きな余裕がまだある。なぜなら、モータは、実質的に60℃より高い温度で操作できるからである。
さらに、モータの熱発生を通して進展するモータの損失は、容易に100%補償され、役に立つ熱に変換される。なぜなら、モータで発生する「損失熱」は、すぐに凝縮器の中の液化作動流体を加熱するために使用されるからである。しかしながら、液化作動流体を加熱することは、まさに、蒸気が凝縮するときに、凝縮器の中で液化作動流体を加熱する、ヒートポンプの役に立つ機構である。
従って、モータを選択するとき、特別な、特に、モータの低損失電力の実現に、追加して注意を払う必要がない。代わりに、特に低消費電力に向かないモータも、用いられる。なぜなら、モータの余熱の損失が、とにかく、液化作動流体の加熱に変換されるからである。これは、損失特性に関して最も良いモータではないが、長期の安定性および高い回転速度などのような他の評価基準に関して、ヒートポンプへの応用に対して最適なモータを使用することを許す。
さらに、本実施形態において、モータが、管状部材(導管)を介して支えられている。管状部材は、同時に、良好な音響防護を提供する。モータが必然的な(残留)不均衡のために有する潜在的な振動は、管状部材内の液化作動流体に実際に伝達される。しかし、管状部材は、その円筒形および平坦な外側表面のために、凝縮器の外側に体積振動を作ることができないので、これらの振動は管状部材内に残る。この理由のため、管状のモータ実装は、ヒートポンプの雑音現象がかなり減少するという事実をもたらす。これは、アパートの浴室のような居住棟の中でヒートポンプを操作することさえ許す。
また、本実施形態において、低圧力で気化作動流体を、中間圧力まで圧縮する第1の圧縮段を実行するために、モータは上昇流導管の下端部で用いられる。特に、蒸発器が、ヒートポンプの組立方向に関して、凝縮器の下に配置されるとき、モータ軸は、蒸発された作動流体のための経路の中に配置されたラジアルホイールを駆動することができるように、凝縮器の下側の壁、すなわち、底部を貫通する。多段圧縮機を実行するために、別の圧縮機用モータは、別の場所に、すなわち、この場合、上昇流導管の上端部に配置される。別の圧縮機用モータもまた、液化作動流体の中に存在する。しかし、別の圧縮機用モータによって駆動されるラジアルホイールは、ガス圧縮、通常、圧縮機の最終段のガス圧縮を達成するために、ガス経路の中に存在する。循環ポンプも、両方のモータの間の上昇流導管内に配置され、上昇流導管の中に液体流動を発生させる。液体流動の流動方向は、ヒートポンプ内の温水から冷水への勾配方向とは反対の方向である。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための形態の説明から一層明らかとなろう。
プロセス水槽を備えた、蒸発器、圧縮機、および凝縮器を有するヒートポンプの概略図である。 図1に示したプロセス水槽の概略図である。 図1に示したプロセス水槽の配置を示す拡大図である。 図1に示した圧縮機/中間冷却直列の概略図である。 上昇流導管の上端部での第2の圧縮段の配置を示す拡大図である。 上昇流導管の下端部での第1の圧縮段の配置を示す拡大図である。 上昇流導管での圧縮機用モータの配置を示す概略図である。 固定具と追加の冷却フィンを有する上昇流導管の横断面図である。
図1は、凝縮器が有利に用いられたヒートポンプの概略横断面図を示す。ヒートポンプ容器100を含むヒートポンプは、底部から頂部へのヒートポンプの組立方向において、最初に、蒸発器200、および、その上の凝縮器500を備えている。さらに、第1の中間クーラー420を提供している第1の圧縮段(第1の圧縮機)410は、蒸発器200と凝縮器500との間に配置されている。第1の中間クーラー420から出力された圧縮気化作動流体540は、第2の圧縮段(第2の圧縮機)430に入り、そこで圧縮され、第2の中間クーラー440に供給される。第2の中間クーラー440から、圧縮され一時的に冷却された気化作動流体(蒸気)540は、凝縮器500に供給される。凝縮器500は凝縮器スペース510を有する。凝縮器スペース510は、水などの液化作動流体530で、充填レベル520まで満たされている。凝縮器500、および/または、凝縮器スペース510は、凝縮器壁505によって外側に制限される。凝縮器壁505は、低部境界(すなわち、図1に示した凝縮器500の底部領域)と同様に、凝縮器500の側面境界を提供する。前記充填レベル520は、液化作動流体(水)530と(未だ)液化されない気化作動流体(蒸気)540との間の境界を設定する。気化作動流体540は、第2の圧縮機430によって、第2の中間クーラー440に排出される。
プロセス水槽600は、液化作動流体(作動流体スペース)530の中に存在する。プロセス水槽600は、その内容物が、液体に関して、作動流体スペース530の中の液化作動流体から分離されるように形成される。さらに、プロセス水槽600は、冷たいプロセス水のためのプロセス水流入導管610と暖かいプロセス水のためのプロセス水流出導管(またはプロセス水流動)620を含む。
また、プロセス水槽600は、凝縮器500内での配置が有利であるけれども、液化作動流体の外側に配置してもよいことに注目するべきである。
プロセス水槽600は、液化作動流体(作動流体スペース)530の中に、少なくとも一部が配置される。プロセス水槽600は、作動流体スペース530の壁590から間隔を置いて配置されたプロセス水槽壁630を含む。その結果、ギャップ640が、気化作動流体(気化領域)540と通じ合うように形成される。さらに、その配置は、稼働中、液化作動流体が、全く、または、少なくとも部分的に、ギャップ640の中に含まれないものである。例えば、ギャップ640の上側領域が、作動流体蒸気、および/または、作動流体ガスで満たされ、一方、ある理由のため、ギャップ640の下側領域が、作動流体で満たされるときでも、プロセス水槽600の中の水と作動流体スペース530の中の液化作動流体(水など)との間の断熱効果が得られる。
特に、プロセス水の液体は、上側領域より下側領域の方が少ないので、実現に依存して、上側領域だけ断熱を確実にすることは、とにかく重要である。なぜなら、下側領域が、凝縮器スペース510に対して、全く断熱していない、または、小さい断熱しか有していないことは、一部、好ましい。これは、特に、水導管からの水がさらに冷たい冬に、プロセス水給水が約12℃、または、より低い温度である、という事実のためである。対照的に、作動流体スペース530の下側領域は、たぶん30℃より高い温度を有し、例えば37℃にさえなる。したがって、プロセス水槽600の上側(より暖かい)領域が、凝縮器スペース510より暖かいこと、を少なくとも確実にすることに対して、プロセス水槽600の下側領域が、凝縮器から特に厚く隔離されるか否かは、重要でない。従って、より高い温度が層化によって生じるプロセス水槽600の領域が、作動流体スペース530から熱的に隔離される限り、仮に、下側領域が液化作動流体で満たされても、それほど重要ではない。
次に、図1で説明したヒートポンプの個々の部品がさらに詳細に説明される。
蒸発器流入導管210では、仮に、開サイクルが行われるならば、地下水、海水、塩水、川の水などの、冷却されるべき液化作動流体が、供給される。対照的に、閉サイクルが行われるならば、蒸発器流入導管210を通して提供された液化作動流体(この場合、例えば水)は、閉じた地中導管を通して、地中にポンプ搬送され、再び地上にポンプ搬送される。密封と圧縮機は、水が蒸発器流入導管210を通って上昇する温度で蒸発するような圧力が、蒸発スペース220の中で形成されるように、設計される。この過程をできるだけ良く実行させるために、蒸発器200が、膨張器230と共に提供される。膨張器230は回転対称であり、「逆」プレートのように中央部に提供される。水は、中心から四方に向かって外側に流動し、円環状の収集溝235に集められる。収集溝235のある点に、蒸発器流出導管240が形成される。蒸発によって冷却された水および/または流体は、再び、液体の形で、蒸発器流出導管240を通って、例えば加熱源に向かってポンプ搬送される。加熱源は、例えば、地下水または土である。
ウォータージェット偏向器245は、蒸発器流入導管210によって運ばれた水が、上向きに飛び散らないで、均等に四方に向かって流動することを確実にするために配置され、可能な限り効率の良い蒸発を確実にする。膨張弁250は、蒸発スペース220と作動流体スペース530との間に配置される。必要ならば、両者のスペース250,530の圧力差は、膨張弁250によって制御される。圧縮機410,430や別のポンプと同様に、膨張弁250のための制御信号は、電子制御装置260によって提供される。電子制御装置260は、いずれかの位置に配置される。調整およびメンテナンス目的のための外部からの良好なアクセス性のような問題は、蒸発スペース220または凝縮器スペース510との熱的結合、および/または、熱的非結合より重要である。
蒸発スペース220の中に含まれた作動蒸気540は、下部から上方に向かって狭くなる蒸発スペース220の形状を通して、できるだけ均一な流動で、第1の圧縮機410によって吸入される。このために、第1の圧縮機410は、モータ軸412を介してラジアルホイール413を駆動するモータ411を含む(図6参照)。ラジアルホイール413は、下部側(入力側)413aを通して作動蒸気540を吸入し、上部側(出力側)413bにおいて、圧縮された形で作動蒸気540を出力する。こうして圧縮された作動蒸気540は、蒸気経路414の最初の部分に達する。作動蒸気540は、そこから、第1の中間クーラー420に達する。第1の中間クーラー420は、圧縮によって過加熱された作動蒸気540の流速を遅くするための対応する突起421で特徴付けられる。第1の中間クーラー420は、図1に示されていないが、実現に依存して、流体経路によって貫通されていてもよい。例えば、これらの流体経路は、水(すなわち、作動流体スペース530の中の作動流体水)を加熱することによって流れる。2者択一的に、または、追加的に、これらの流体経路は、プロセス水槽600の中へ供給されたプロセス水に対する予備加熱を得るために、冷水供給サイクル610によって流れる。
別の実施形態では、凝縮器500の作動流体スペース530の冷たい下端周囲の流体経路(第1の中間クーラー)420への誘導は、作動流体蒸気540が、第1のラジアルホイール433からの経由で冷えて、そのオーバーヒートエンタルピーを放出するように働く(図5参照)。作動流体蒸気540は、この比較的長い膨張流体経路を通って広がる。
作動流体蒸気540は、第1の中間クーラー420を通って、第2の経路部分422を介して、第2の圧縮段(圧縮機)430のラジアルホイール433の吸気口433aの中に流れる。さらに、作動流体蒸気540は、排出口433bの側部の第2の中間クーラー440の中に搬送される。このために、経路部分434が、ラジアルホイール433の側部の排出口433bと第2の中間クーラー440への入口との間に、延在しながら提供される。
次に、第2の圧縮段(圧縮機)430によって、凝縮器圧力まで凝縮された作動蒸気540は、第2の中間クーラー440を通り抜けて、冷たい液化作動流体511に誘導される。この冷たい液化作動流体511は、凝縮器500の膨張器512に運ばれる。膨張器512は、蒸発器200の中の膨張器230と同様の形状を有し、中央口を経由して提供されている。凝縮器500の中央口は、蒸発器200の中の流入導管210と対照に、上昇流導管580を経由して提供されている。作動流体スペース530の下部領域に配置された冷たい液化作動流体は、矢印581によって示されるように、作動流体スペース530の下部領域から吸入され、上昇流導管580を通って、矢印582によって示されるように、上昇流導管580の中を運び上げられる。
液化作動流体(水)530は、作動流体スペースの底部から運ばれるので、冷たい。この液化作動流体(水)530は、凝縮器500の蒸気スペースの中の熱い圧縮された作動流体蒸気540に対して、理想的な「液化パートナー」を表す。これは、上昇流導管580によって運ばれる液化作動流体(水)が、途中で蒸気を液化することによってますます加熱されるという事実に導く。蒸気は、中央口から縁に向かって下向きに流れる。その結果、加熱された水が、膨張器512の縁517の液化している流体で満たされた作動流体スペース530に入るとき、加熱された水が作動流体スペース530を加熱する。
作動流体スペース530の液化作動流体は、加熱流導管531によって、床暖房などの暖房システムにポンプ搬送される。暖房システムでは、暖かい加熱水が、床、空気、熱交換媒体に熱を放出する。そして、冷えた加熱水は、再び、加熱流帰還導管532によって、作動流体スペース530に流れる。作動流体スペース530では、冷えた液化作動流体(加熱水)が、再び、上昇流導管580の中に発生した流動582を介して吸入され、矢印581で示されるように、再び、加熱されるために膨張器512に運ばれる。
次に、図1〜図3を参照して、プロセス水槽600が、さらに詳細に説明される。冷水流導管610および温水流導管620は別として、プロセス水槽600は、さらに望ましくは、循環帰還導管621を含む。循環帰還導管621は、温水流導管620と循環ポンプに接続されている。その結果、循環ポンプを作動させることによって、予熱されたプロセス水が、常に、プロセス水蛇口に存在する、ことが確実である。これで、温水が蛇口を出るまで、温水のための蛇口が、初めに非常に長い時間作動する必要はない、ことが確実である。
さらに、図式的に描かれたプロセス水ヒーター660(例えば、ヒーターコイル661として形成される(図1参照))が、プロセス水槽600の中に提供される。プロセス水ヒーター660は、プロセス水ヒーター流入導管662とプロセス水ヒーター流出導管662とに接続されている。しかしながら、プロセス水ヒーター660の中の液体サイクルは、プロセス水槽600の中のプロセス水に結合され、特に、図1に示すように、作動流体スペース530の中の液化作動流体に結合される。ここで、暖かい液化作動流体が、図示しないポンプによって、最も高い温度が存在する入口の位置517の近くのプロセス水ヒーター流入導管662を通って、プロセス水ヒーター660の中に吸入される。暖かい液化作動流体は、プロセス水ヒーター660を通って輸送され、作動流体スペース530の中で最も低い温度が存在している底部にて、再び排出される。このために使用されるポンプは、ポンプの余熱を使用するために、プロセス水槽600自体(しかし、液体に関して結合されていない)の中に配置される。または、凝縮器スペースの中のプロセス水槽600の外側に提供される。それは、衛生の理由から好まれる。
従って、プロセス水槽600は上部と下部を有し、熱交換器(プロセス水ヒーター)660は、プロセス水槽600の上部の中より下部の中で多く延在するように、配置される。その結果、ヒーターコイル661を有するプロセス水ヒーター660は、プロセス水槽600の温度レベルが、凝縮器水の温度と等しい場所、または、より低い場所に延在するだけである。しかしながら、プロセス水槽600の上部の温度は、凝縮器水の温度より高い。その結果、例えば、活性領域(すなわち、ヒーターコイル)を有する熱交換器660は、プロセス水槽600の上部に配置される必要はない。
従って、プロセス水ヒーター660によっては、プロセス水槽600の中に存在するプロセス水は、凝縮器500の中の最も暖かい位置(すなわち、加熱された作動流体が、膨張器512から凝縮器500の中の液化作動流体に入る位置517の周囲)に存在する温度より高い温度に加熱できない。
より高い温度が、圧縮された蒸気の中間冷却を達成するために、プロセス水を使用することによって到達される。このために、プロセス水槽600は、第2の中間クーラー440を通過したプロセス水を収容するために、上側領域との接続を含む。第2の中間クーラー440は、位置517での温度よりかなり高い温度である。従って、中間クーラー出力流導管671は、プロセス水槽600の最上領域を、充填レベル520近くの液化作動流体530の温度より高い温度にもたらすために役立つ。冷やされたプロセス水、および/または、供給された冷たいプロセス水は、中間クーラー入力流導管672を介して、プロセス水槽600の底部の位置で排出され、第2の中間クーラー440に供給される。実施例によれば、図1には示されていないが、プロセス水は、第2の中間クーラー440によって加熱されるだけでなく、第1の中間クーラー420/突起421によっても加熱される。
ヒートポンプの通常の設計では、中間冷却は、十分な量の温水を発生させることに十分な単独の中間冷却サイクルに対して、強い加熱力を提供しないと想定される。この理由のため、プロセス水槽600は、所定の容積を持つように設計される。その結果、プロセス水槽600は、常に、ヒートポンプの通常操作における凝縮器温度より高い温度まで加熱される。従って、予め決められたバッファが、浴槽や、同時にまたは素早く連続して使用されるいくつかのシャワーのように、より多くの水量が取り出されるときのために存在する。ここで、自動プロセス水の好ましい効果も起こる。仮に、非常に多量の温水が取り出されるならば、第2の中間クーラー440は、どんどん冷たくなって、ますます多くの熱を蒸気から奪う。それは、蒸気が凝縮器水に排出することがまだできるエネルギーを減少させることに導く。しかしながら、好ましい温水分配のこの効果は、加熱サイクルが、通常、そんなに急速に反応しないので、望ましい。そして、瞬間的にプロセス水を暖かいプロセス水にしたいと思うことは、加熱サイクルが短期間にわずかに弱々しく働くか否かの問題より重要である。
しかしながら、仮に、プロセス水槽600が十分に加熱されるならば、プロセス水ヒーター660は、電子制御装置260によって循環ポンプを停止することによって、非活性化してもよい。さらに、中間冷却サイクルは、プロセス水槽600は、最高温度にあるので、導管671,672および対応する中間冷却ポンプを介して停止してもよい。しかしながら、これは絶対に必要なことではない。なぜなら、プロセス水槽600が、十分に加熱されるとき、エネルギーが、ある程度まで、プロセス水ヒーター660の中に、逆に供給されるからである。プロセス水ヒーター660は、オーバーヒートエンタルピーを有利に利用して、凝縮器の作動流体スペース530の下側、むしろ冷たい位置を加熱するために、プロセス水冷却器として働く。
凝縮器スペース510の中のプロセス水槽600の配置と、凝縮器容積からのプロセス水ヒーター660による、および/または、中間クーラー440へのサイクルによるプロセス水槽600の加熱とは、特に厳格に制御される必要はなく、制御なしで働きさえする。なぜなら、好ましい温水プロセスが自動的に行われ、温水プロセスが、夜の長い期間のように、必要でないとき、プロセス水槽600は、さらに凝縮器500を追加的に加熱するのに役立つからである。この加熱の目的は、構造物を加熱することなく、加熱流導管531と加熱流帰還導管532とを介して実行される圧縮機の電力消費量が減少し、名目値より下がることである。
図3は、凝縮器スペース510の中のプロセス水槽600の収容設備に関する略図を示す。特に、プロセス水槽600の全体が、液化作動流体の充填レベル520より下に配置されることが好ましい。仮に、ヒートポンプが、液化作動流体の充填レベル520が変化するように設計されるならば、ギャップ蒸気搬送導管641は、作動流体スペース530の中の液化作動流体のために、最大の充填レベル520より上に配置されることが好ましい。これで、最大の充填レベル520の場合でさえ、作動流体が、ギャップ蒸気搬送導管641を通してギャップ640に入らないことが保証される。その結果、蒸気はギャップ640の全体に存在する。すなわち、蒸気は、凝縮器500の蒸気で満たされた領域またはガス領域540の中に存在する。従って、プロセス水槽600は、凝縮器500の中に、魔法瓶の類推で、すなわち、「水面」より下に配置される。
魔法瓶の類推で、暖かく保たれるべき液体が満たされた内側の領域は、空にしている領域によって、外側の周囲の空気から絶縁される。プロセス水槽600は、ギャップ640の中に固体絶縁材料を満たすることなく、蒸気充填またはガス充填によって、作動流体スペース530の中の液化作動流体(加熱水)から絶縁される。たとえ、ギャップ640の中が、高真空でなくても、かなり負の圧力(例えば、100ミリバール)が、特に、液化作動流体としての水と共に操作される、すなわち、比較的低い圧力で操作されるヒートポンプのために、ギャップ640の中に提供される。
ギャップ640のサイズ、すなわち、作動流体スペース壁590とプロセス水槽壁630との間の最短距離は、寸法に関して重要ではなく、0.5cmより大きくあるべきである。ギャップ640の最大サイズは、任意である。しかし、あるポイントでのギャップの増加は、小型でないことによる損失をもたらし、絶縁に関してより大きい利点を提供しないという事実によって制限される。従って、作動流体スペース壁590とプロセス水槽壁630との間の最大ギャップは、5cmより小さくすることが好ましい。
さらに、液化作動流体530の量が100〜500リットルの範囲になるように凝縮器500を設計することが好ましい。液化作動流体530は、同時に、加熱水の貯蔵を表す。プロセス水槽600の容積は、通常小さく、作動流体スペース530の容積の5%から50%の範囲である。
さらに、所定の自明な結合導管は別として、図1の横断面図は、回転対称であることを指摘している。これは、蒸発器200の膨張器230または膨張器512が、平面図において、ちょうど逆プレートとして形成されることを意味する。
さらに、蒸気経路414,422は、液化作動流体のための、ほとんど全体が筒状のスペース(作動流体スペース)530の周りに円形に延在している。それは、平面図で円形である。
さらに、プロセス水槽600も、平面図で円形である。プロセス水槽600は、図1に示された実施形態において、作動流体スペース530の右半分の中に配置されている。しかしながら、実施によっては、プロセス水槽600は、回転対称の形に配置できる。その結果、プロセス水槽600は、上昇流導管580の周囲に、ちょうどリングのように延在する。しかしながら、プロセス水槽600のそのような大規模な設計は、しばしば必要ではない。その結果、平面図で円形である作動流体スペース530の区域の中のプロセス水槽600の設計は、好ましくは、180度より小さいこの区域で、十分である。
次に、図4に基づいて、配置された中間クーラー420,440を有する圧縮サイクルが、さらに詳細に示される。特に、図1に基づいて示したように、10℃かつ10ミリバールなどの低温かつ低圧の蒸発した水蒸気は、好ましくは、蒸発器200を通して、関係したラジアルホイール413を有したモータ411によって実行された第1の圧縮段(圧縮機)410に達する。本発明に従ってラジアルホイール413を駆動するためのモータ411が、さらに詳細に示されるが、図6の中で既に説明したように、上昇流導管580の中に配置されることに注目するべきである。図4の中で符号K1と称される第1の圧縮機410の出力にて、蒸気が蒸気経路414の中に搬送される。この蒸気は、約30ミリバールの圧力を有し、通常、オーバーヒートエンタルピーのため約40℃の温度を有している。約40℃のこの温度は、圧力に重大な影響を与えることなしに、第1の中間クーラー420を介して、蒸気から除去される。
第1の中間クーラー420は、蒸気からエネルギーを除去するために、図1に示されていないが、例えば、突起421の表面に熱的結合され、かつ、蒸気経路414の領域の中に配置された導管を含む。このエネルギーは、凝縮器500の作動流体スペース530を加熱するために、または、仮に、プロセス水槽600が層状貯水槽として設計されるならば、プロセス水槽600の下層部などの一部を加熱するために使用される。この場合、第1の中間クーラー420から発生する別の流入導管は、プロセス水槽600の頂部には配置されないが、プロセス水槽600の略中央部に配置される。しかしながら、好ましいことであるが、作動流体スペース530の壁が、非絶縁になるように形成されるとき、2者択一的に、作動流体スペース530の中に行き渡っている温度または近傍温度への蒸気の冷却が、作動流体スペース530に沿って蒸気経路414,422を案内することによって行われる。
次に、30ミリバールの中圧力である、今再び冷却される蒸気は、第2の圧縮段430に達する。第2の圧縮段階430で、蒸気は約100ミリバールに圧縮され、蒸気出力導管434の中に高温で出力される。この温度は100〜200℃である。蒸気は第2の中間クーラー440によって冷却される。第2の中間クーラー440は、大きく減圧することなく、図示されるように、導管671,672を介してプロセス水槽600を加熱する。オーバーヒートエンタルピーが減少した圧縮蒸気は、凝縮器500に供給され、加熱水530を加熱する。ここで、第2の中間クーラー440の出力と凝縮器500の膨張器512との間の「経路」が、符号438で示される。
次に、図5に基づいて、第2の圧縮機430のより詳細な構造、ならびに、第2の中間クーラー440との相互作用が、例証される。第2の圧縮機430のラジアルホイール433は、経路422を介して供給されたガス、または、ヒートポンプが水で操作されるときの経路422を介して供給された蒸気を、高温および高圧に圧縮する。そして、第2の圧縮機430のラジアルホイール433は、蒸気出力導管434の中に、加熱されて圧縮された蒸気を出力する。次に、蒸気は第2の中間クーラー440に入る。第2の中間クーラー440は、蒸気が、この中間クーラー440の周囲に、矢印445,446によって示されたジグザグの経路のように、比較的長い経路を取らなければならないように形成される。第2の中間クーラー440の中の蒸気の経路のためのこの成形は、プラスチック射出成型によって容易に達成される。
第2の中間クーラー440は、図5に図示されない配管によって貫通された中央部分447を有する。あるいはまた、中央部分447は、完全に空洞であり、可能な最大の加熱効果を達成するために、平板導管の機能で加熱されるべきプロセス水が流れる。プロセス水のための対応する導管は、中間クーラー部分の外壁に提供される。その結果、第2の中間クーラー440において、中間クーラー440を通って流れる蒸気に対して、できるだけ冷たい表面が存在する。その結果、できるだけ多くの熱エネルギーが循環プロセス水に与えられ、プロセス水槽600は、凝縮器510の温度よりかなり高い温度に達する。
また、第2の中間クーラー440は2者択一的に形成される、ということを指摘するべきである。事実、いくつかのジグザグ経路は、蒸気が第2の中間クーラー出力導管438に入って、最終的に凝縮されるように、提供される。さらに、どんな熱交換器概念も、プロセス水が流れる好ましい部品と共に、第2の中間クーラー440のために使われる。
次に、図7を参照して、上昇流導管580の中の圧縮機用モータの配置が例証される。図7は、モータ軸412を駆動するモータ411を示す。モータ軸412は、圧縮機として示される要素413に順に接続される。例えば、圧縮機413として示される要素は、ラジアルホイールである。しかしながら、入力側で低圧力で蒸気を吸入して、出力側で高圧力で蒸気を排出する、別の回転可能な要素が、圧縮要素として使用されてもよい。図7で示された配置において、圧縮機413、すなわち、回転可能な圧縮部材だけが、蒸発スペース220から蒸気経路414に延在している蒸気流の中に配置されている。しかしながら、モータ411とモータ軸412の重要な部分とは、蒸気媒体の中に配置されるのではなく、凝縮器水などの液化作動流体のための凝縮器スペース(作動流体スペース)530の中に配置される。凝縮器水530の中のモータ411の配置を経由して、非常に低損失なモータの中で進展するモータ余熱は、好ましくは、役に立たない方法で周囲に与えられるのではなく、加熱されるべき液化作動流体530に与えられる。この液化作動流体530自体は、別の面から見ると、モータ411のための良好な冷却を提供する。その結果、モータ411は、オーバーヒートせず、損害を受けない。
また、凝縮器500の中の、特に、凝縮器500の上昇流導管580の中のモータ411の配置は、別の有利な効果がある。これは音発生を導くので、特に、固有の遮音は、周囲の液化作動流体530に接するモータ411によって及ばされる振動が、振動の中に置かれている液化作動流体全体に生じない、ということを達成する。この音発生は、追加的な徹底した防音手段を伴い、追加的な費用および追加的な努力を伴う。しかし、仮に、モータ411が、上昇流導管580の中に、または、概して円筒状導管(必ずしも上昇流導管580である必要はない)の中に配置されるならば、モータ411の振動で発生した530の振動は、凝縮器500の外側での騒音発生を、全く導かない。または、非常に減少した騒音しか導かない。
この理由は、液化作動流体530は、モータ411の装着、および、潜在的に追加的に存在するモータ411の冷却フィンのために、上昇流導管580内で、および/または、円筒状物内で振動させられるけれども、この振動は、円筒状導管(上昇流導管580など)の壁のために、円筒状導管の周囲の液化作動流体530に伝達されないからである。代わりに、液化作動流体530全体の騒音発生をさせている振動は、円筒状導管内に含まれたままで残る。なぜなら、円筒状導管自体が、円筒形状のため前後方向に回転するが、この前後方向の回転によって円筒状導管の周囲の凝縮器水530の中の重要な振動を発生しないからである。この効果のより詳細な例証が、以下に、図7の破線A−A´に沿った断面図を示す図8を参照してなされる。
図8は、一実施形態の上昇流導管580である導管を示す。モータ411は、円形の横断面を有するように例示され、導管580の中に配置される。モータ411は、導管580の中に固定具417によって保持される。実施形態によれば、図8に示されるように、2つだけ、または、3つ、4つの固定具417も、またはそれ以上の固定具417が用いられる。また、固定具417に加えて、冷却フィン418が用いられる。冷却フィン418は、固定具417によって形成された区域に取り付けられ、特に、最適かつ十分に分配された冷却効果を達成するために、中心に置かれ、および/または、そこに一様に配置される。
また、固定具417は、冷却フィンとしても作用してよいこと、また、すべての冷却フィン418は、同時に、固定具として形成されてもよいことが、指摘される。この場合、固定具417の材料は、金属または金属粒子で充填されたプラスチックのような良好な熱伝導材が好ましい。
また、上昇流導管580自体は、導管580を介して安全に支持されるモータ411に導かれるサスペンションによって、凝縮器500内に取り付けられている。
モータ411の振動は、モータ軸412の周りのモータ411の振動419をもたらす。これは、強振動が、上昇流導管580内の液化作動流体530に働く、という事実をもたらす。なぜなら、冷却フィン418および固定具417は、言わば「オール」として作用するからである。しかしながら、液化作動流体530のこの振動は、上昇流導管580内の領域に制限され、上昇流導管580の外側の凝縮器水530の対応する励振は、達成されない。これは、上昇流導管580が、固定具417および冷却フィン418のために、内部に「オール」を有するけれども、上昇流導管580が、好ましくは、丸い外側に滑らかな表面を有している、という事実のためである。従って、導管580は、振動419による外側の凝縮器水530の上を、外側の凝縮器水530の中に騒音を引き起こすことなく、従って、不穏な音を発生させることなく、滑走する。そのような騒音は、上昇流導管580の横断面内だけに存在し、そこからの妨害波として、周囲の凝縮器水530に達しない。
内部に固定具フィン417、および/または、冷却フィン418を有している対応する上昇流導管580の中のモータ411の配置は、音の封じ込めをもたらすけれども、同時に、上昇流導管としての導管580を使用することは、省スペースで効率の良い多機能性を達成するために、さらに好ましい。上昇流導管580は、冷却された凝縮器水530を、凝縮されるべき蒸気が達する領域の中に輸送するために役立ち、蒸気のエネルギーを、凝縮器水530にできるだけ多く与える。このために、冷たい液化作動流体530が、凝縮器スペース510の中の底部から上へ輸送される。この輸送は、上昇流導管580を通してされ、図1の膨張器512へ供給される。上昇流導管580は、好ましくは、中心に、すなわち、凝縮器スペース510の中央部に配置されている。しかしながら、上昇流導管580は、凝縮器水530によって、できるだけ大きな区域において、好ましくは完全に囲まれる限り、分散形式で配置されてもよい。
凝縮器水530を、上昇流導管580を通して、底部から上方に流すために、例えば、図7に示される循環ポンプ588が上昇流導管580の中に備えられる。循環ポンプ588は、図7に示されていないが、上昇流導管580に固定具417と共に、同様にして配置されている。しかし、循環ポンプ588の設計は、高い圧縮力、および/または、高い回転速度を提供する必要がないので、重要でない。しかしながら、低い回転速度での循環ポンプ588の簡単な操作は、凝縮器水530を、底部から上方に、すなわち、流動方向582に沿って流すことをもたらす。この流動は、モータ411内で発生した熱を除去すること、すなわち、常に、モータ411ができるだけ冷たい凝縮器水530で冷却されること、をもたらす。これは、下側のモータ(第1の圧縮機)410に対してだけでなく、上側のモータ(第2の圧縮機)430に対しても適用される。
図6で示された実施形態において、モータ軸412は、凝縮器スペース530の底部を貫き、凝縮器スペース510(すなわち、図6に模式的に示されたラジアルホイール413)の底部の下に配置された圧縮機410を駆動する。このために、壁412aを貫通したモータ軸412の通路は、凝縮器水530が上からラジアルホイール413に入らないように、密封された通路として形成される。この密封のための要件は、ラジアルホイール413が、圧縮された流体(蒸気)を、上方向ではなく、横方向に排出するという事実によって、緩められる。その結果、ラジアルホイール413の上側の「ふた」は、とにかく密封される。そして、経路414と凝縮器スペース530との間には、効果的な密封を発生させるためのスペースが十分ある。図5に示された別のケースも同様である。そこのラジアルホイール433は、蒸気経路の中に置かれ、モータ411は、液化作動流体(例えば水)530で満たされた凝縮器500の領域の中である。
図6の実施形態の上昇流導管580は、図6に模式的にのみ示された足部分を有する。足部分は、凝縮器スペース530から上昇流導管580への流動581を許すように、貫通されている。そこで、上昇流導管580は、流動581のための貫通開口部が存在しない位置(図6で図示せず)で、凝縮器スペース530の壁に堅固に接続されている。上昇流導管580を取り付けるための代替的な装着概念、例えば、サスペンションによる上からの支持、または、凝縮器水530によって囲まれた支持構造による横からの支持が可能である。
特に、循環ポンプ588の機能性は、ラジアルホイール413の底部境界部に衝突している、上昇流導管580を通して運ばれる水に通じる。この「衝突」を通して、水はまるで上側の膨張器512を横切って四方に向かって流れる。しかし、膨張器512に位置している水流からの水は、もちろん、蒸気経路434には入らない。この理由で、上側のモータ431の軸432が再び密封され、多くのスペースが密封のために残る。ちょうど、下側のモータ411の場合のように、これは、ラジアルホイール433の底部境界部が、とにかく再び密封される、すなわち、液化流体および気化流体の両方において不浸透性である、という事実のためである。圧縮された気化流体は、図5に関して、横方向にかつ下方向でなく排出される。従って、モータ軸432の密封要件は、利用可能な大きな区域のため再び緩和される。
ヒートポンプは、効率の良い構成のため、種々の利点を結合する。先ず、凝縮器500が蒸発器200の上に配置されるという事実のため、蒸気は第1の圧縮段(圧縮機)410の方向において、蒸発器200から上方向に移動する。蒸気が、とにかく上昇する傾向があるという事実のため、蒸気は、追加駆動なしで、圧縮によるこの動きを実行する。
蒸気が、第1の圧縮機410の後、凝縮器500に沿った長い経路を誘導されることは、更なる利点である。特に、蒸気は、凝縮器500全体の周りを誘導され、いくつかの利点を伴う。一方で、第1の蒸発器200を出た蒸気のオーバーヒートエンタルピーは、好意的に、直接に凝縮器500の底壁に与えられる。凝縮器500の底部には、最も冷たい液化作動流体530が位置している。次に、蒸気は、凝縮器500の中の層状に対して、ちょうど底部から上向きに、第2の圧縮機430へ流れる。これで、中間冷却は、実際に自動的に達成される。中間冷却は、追加の中間クーラーによって高められる。追加の中間クーラーは、十分なスペースが外側の壁に残っているので、構成的に好ましい方法で配置される。
さらに、蒸気経路422、および/または、蒸気経路414は、液化作動流体530を有する凝縮器スペース510全体を取り巻き、外部との追加絶縁として機能する。結局、液化作動流体530は、加熱水ため池である。蒸気経路422、および/または、蒸気経路414は、2つの機能、すなわち、一方では、凝縮器500に向けての冷却、および、他方で、ヒートポンプの外部との絶縁を充足する。魔法瓶の原理によると、凝縮器スペース510全体は、蒸気経路422、および/または、蒸気経路414によって形成されたギャップによって囲まれている。より高い蒸気圧が存在しているギャップ640と対照的に、蒸気経路422、および/または、蒸気経路414の中の蒸気圧力は低くさえあり、例えば、水が熱媒体として使用されるならば、その蒸気圧力は30ヘクトパスカルまたは30ミリバールの範囲である。従って、中間の圧力範囲内で操作している蒸気経路によって囲まれた凝縮器500によって、特に良好な断熱が、追加の絶縁努力なしで、本来達成される。蒸気経路422,414の外壁は、外部と絶縁される。しかしながら、この断熱は、凝縮器500が外部と直接に絶縁されなければならない場合と比較して、実質的により安価に作られる。
さらに、蒸気経路422,414は、望ましくは、作動流体全体の周囲に延在しているという事実のために、大きい横断面と小さい流動抵抗とを有する蒸気経路が得られる。その結果、ヒートポンプの非常に小型のデザインの場合において、十分大きい有効な断面を有する蒸気経路が創造される。その蒸気経路は、摩擦損失が進展しない、または、非常に小さい摩擦損失しか進展しないという事実をもたらす。
さらに、2つの蒸発器ステージ(好ましくは、凝縮器500の下と、凝縮器500の上にそれぞれ配置されている)の使用は、両方の蒸発器用モータが液化作動流体530の中に設置されるという事実を導く。その結果、良好なモータ冷却が達成される。冷却余熱は、同時に、加熱水を加熱するために役立つ。さらに、凝縮器500の上の第2の蒸発器を配置することによって、凝縮へのできるだけ短い経路がそこから達成されることは確実である。できるだけ大きいこの経路の一部が、オーバーヒートエンタルピーを除去するために、第2の中間クーラーによって利用される。これは、蒸気が第2の圧縮機を出た後に行き渡る蒸気経路全体は、中間クーラーの一部であるという事実に通じる。蒸気が中間クーラーを出るとき、凝縮が、蒸気のための別の潜在的損失性経路を取ることなく、すぐに起こる。
蒸発器200と凝縮器500とのための両方の円形の横断面を有する設計が、良好で小型の構成を達成する一方、蒸発器200のための最大サイズの膨張器230と同時に凝縮器500のための最大サイズの膨張器512の使用を許す。これで、蒸発器200と凝縮器500が、軸に沿って配置されることが可能となる。凝縮器は、望ましくは、説明したように、蒸発器200の上に配置される。しかしながら、逆の配置が、大きい膨張器の利点をまだ残した状態で、実施により使用されてもよい。
熱媒体として水を有するヒートポンプを操作することが好ましいけれども、多くの説明された実施形態が、蒸発圧力、従って、凝縮器圧力が共に高いということで、水と異なる別の液体で達成される。
ヒートポンプは、加熱流531と加熱流帰還532とが、例えば、床暖房システム、すなわち、加熱されるべき物を直接に加熱するように説明されるが、平板熱交換器などの熱交換器を代わりに提供してもよい。その結果、加熱サイクルが、液体に関して、凝縮器スペース510の中の液化作動流体から分離される。
実施形態によっては、ヒートポンプ、および、そのかなりの要素が、プラスチック射出成形技術で作り出すことが、特にコストの理由から好ましい。ここで、凝縮器500の壁の上昇流導管580の任意の形状の固定具417、または、凝縮器500のプロセス水槽600、または、プロセス水槽600の中の熱交換器660の壁、または、第2の中間クーラー440の特別な形状の壁が、特に達成される。また、特に、ラジアルホイール413,433のモータ411,431の取り付けが、1つの操作過程において行われる。その結果、モータハウジングが、このための多くの追加取り付けステップを必要としないで、上昇流導管580と共に、さらに、完全に成型された凝縮器500の中に「挿入されている」ラジアルホイール413,433と共に、特に、静止モータ部材411,431と共に、一緒に射出成型される。

Claims (16)

  1. 液化作動流体(530)を保持するように形成された凝縮器スペース(510)と、
    静止モータ部材(411,431)、モータ軸(412,432)、および前記モータ軸(412,432)に接続した圧縮ホイール(413,433)を有する圧縮機用モータ(411,431)と、
    前記静止モータ部材(411,431)を保持するためのモータ固定具(580)と、を備え、
    前記モータ固定具(580)は、前記静止モータ部材(411,431)を保持するように形成され、その結果、前記液化作動流体(530)が前記凝縮器スペース(510)の中に満たされたとき、前記静止モータ部材(411,431)が前記液化作動流体(530)に接触し、
    前記圧縮ホイール(413,433)は、圧縮されるべき気化作動流体のための経路が通る領域(414,434)に延在していること、
    を特徴とする、ヒートポンプ用凝縮器(500)。
  2. 前記モータ固定具(580)は、前記静止モータ部材(411,431)が少なくとも2つの取り付けフィン(417)によって保持される内部領域の中に、導管として形成され、前記液化作動流体(530)が前記凝縮器スペース(510)に満たされたとき、前記導管(580)の内部領域が、少なくとも部分的に前記液化作動流体(530)で満たされること、を特徴とする、請求項1に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  3. 前記導管(580)は、前記凝縮器スペース(510)の中に上昇流導管として形成され、前記凝縮器スペース(510)の中における、暖かい液化作動流体から冷たい液化作動流体への熱勾配方向とは反対の方向に指示した流動(582)が、前記上昇流導管(580)の中で発生するように形成されていること、を特徴とする、請求項2に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  4. 前記導管(580)の中に前記流動(582)を発生させるために形成された循環ポンプ(588)は、前記導管(580)の中に配置され、その結果、前記静止モータ部材(411,431)の少なくとも一部が、前記液化作動流体の流動(582)の中に配置されていること、を特徴とする、請求項2または請求項3に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  5. 前記静止モータ部材(411,431)が、取り付けフィン(417)に加えて存在する少なくとも1つの冷却フィン(418)を含む、もしくは、少なくとも1つの取り付けフィン(417)が、冷却機能を有する冷却フィンとして形成されていること、を特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載のヒートポンプ用凝縮器。
  6. 静止モータ部材(431)、モータ軸(432)、および前記モータ軸(432)に接続した圧縮ホイール(433)を有する、多段圧縮のための別の圧縮機用モータ(431)を備え、
    前記モータ固定具(580)は、前記別の圧縮機用モータ(431)の静止モータ部材(431)を保持するように形成されていること、
    を特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれかに記載のヒートポンプ用凝縮器。
  7. 前記モータ固定具(580)は、前記凝縮器スペース(510)の中に配置された導管として形成され、前記圧縮機用モータ(411)の静止モータ部材(411)が、前記導管(580)の下端部に配置され、前記別の圧縮機用モータ(431)の静止モータ部材(431)が、前記導管(580)の上端部に配置されていること、を特徴とする、請求項6に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  8. 前記モータ軸(412)は、前記凝縮器スペース(510)の壁に延在し、気化作動流体のための経路(414)は、前記凝縮器スペース(510)の壁に近接し、前記モータ軸(412)は、前記凝縮器スペース(510)の壁に関して密封され、その結果、前記モータ軸(412)は回転可能に、しかし、前記液化作動流体(530)は前記凝縮器スペース(510)から前記気化作動流体のための経路(414)に実質的に入らないこと、を特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のヒートポンプ用凝縮器。
  9. 前記モータ軸(432)は、凝縮器(500)内の部材(512,440)に延在し、前記部材(512,440)が、液体領域から、気化作動流体のための経路(434)を分割し、前記モータ軸(432)が、前記部材(512,440)に関して密封していること、を特徴とする、請求項1〜請求項8のいずれかに記載のヒートポンプ用凝縮器。
  10. 前記導管(580)は、円形の横断面を有し、前記静止モータ部材(411,431)を保持するために、外側に平坦表面を有し、内側に前記取り付けフィン(417)を含むこと、を特徴とする、請求項2に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  11. 前記圧縮機ホイール(413,433)はラジアルホイールであること、を特徴とする、請求項1〜請求項10のいずれかに記載のヒートポンプ用凝縮器。
  12. 前記ラジアルホイール(413,433)は、複数の刃(433a、433b)を含み、吸入方向が排出方向と異なるように形成されていること、を特徴とする、請求項11に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  13. 前記圧縮機用モータ(411、431)は電気モータであること、を特徴とする、請求項1〜請求項12のいずれかに記載のヒートポンプ用凝縮器。
  14. 前記導管(580)は、前記凝縮器スペース(510)から前記導管(580)への流動(581)を許すように貫通されている足部分を含み、前記導管(580)は、前記流動(581)のための貫通口が存在しない位置で、前記凝縮器スペース(510)の壁に固く接続していること、を特徴とする、請求項2に記載のヒートポンプ用凝縮器。
  15. 請求項1〜請求項14のいずれか1つに記載のヒートポンプ用凝縮器(500)と、
    ヒートポンプの組立方向において、前記ヒートポンプ用凝縮器(500)の下に配置されている蒸発器(200)と、
    を備えたこと、を特徴とする、ヒートポンプ。
  16. 液化作動流体(530)を保持するように形成された凝縮器スペース(510)と、
    静止モータ部材(411,431)、モータ軸(412,432)、および前記モータ軸(412,432)に接続した圧縮ホイール(413,433)を有する圧縮機用モータ(411,431)と、
    前記静止モータ部材(411,431)を保持するためのモータ固定具(580)と、を備えたヒートポンプ用凝縮器を製造する方法であって、
    前記液化作動流体(530)が前記凝縮器スペース(510)に満たされたとき、前記静止モータ部材(411,431)が前記液化作動流体(530)に接触するように、前記モータ固定具(580)を形成する工程を含み、
    前記圧縮ホイール(413,433)は、圧縮されるべき気化作動流体のための経路が通る領域(414,434)に延在していること、
    を特徴とする、ヒートポンプ用凝縮器の製造方法。
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