NO117445B

NO117445B -

Info

Publication number: NO117445B
Application number: NO15399564A
Authority: NO
Inventors: L Broering; W Birchall
Original assignee: Nat Distillers Chem Corp
Priority date: 1963-07-12
Filing date: 1964-07-11
Publication date: 1969-08-11
Also published as: FI44060B; DE1290711B; LU46508A1; NL6407531A; GB1041924A; ES301412A1; NL128911C; BE650218A; SE330971B; DK109232C; CH455294A; AT266434B

Description

Kombinert kjøleaggregat og varmeapparat for vann. Combined cooling unit and water heater.

Foreliggende oppfinnelse angår et The present invention relates to a

kombinert kjøle- og varmeapparat av den art hvor kjøleaggregatets kondensator er anordnet i en varmtvannstank, slik at varme som trekkes ut fra det kondenserte kjølemiddel overføres til vannet i tanken og oppheter dette, hvorved en betydelig økonomisk vinning oppnås. Slike appara-ter er ofte kjent som varmepumpe. combined cooling and heating device of the kind where the cooling unit's condenser is arranged in a hot water tank, so that heat extracted from the condensed coolant is transferred to the water in the tank and heats it, whereby a significant economic gain is achieved. Such devices are often known as heat pumps.

Hvis et slikt apparat forlates med If such a device is left with

kjøleaggregatet i drift for noen tid, f. eks. noen få dager, uten at noe varmt vann tappes fra tanken, vil overføringen av var-men fra det kondenserte kjølemiddel til vannet opphøre med det resultat at kjøle-aggregatet likeledes opphører å frembringe noen kjølevirkning og varmes opp av atmo-sfæretemperaturen. the cooling unit in operation for some time, e.g. a few days, without any hot water being drawn from the tank, the transfer of heat from the condensed refrigerant to the water will cease with the result that the cooling unit likewise ceases to produce any cooling effect and is heated by the atmospheric temperature.

Hensikten med oppfinnelsen er å til-veiebringe en anordning som hindrer et slikt opphør av apparatets virkning. The purpose of the invention is to provide a device which prevents such a cessation of the device's effect.

Med dette mål for øyet omfatter oppfinnelsen i et apparat av ovenfor nevnte type kombinasjonen av en varmtvannstank en varmeforbruker og en ventilinnretning som styres av en termostat som er følsom for vannets eller kjølemidlets temperatur eller av en innretning som er følsom for kjølemidlets trykk på høytrykkssiden av kjølemiddelkretsen, for å forbinde nevnte varmeforbruker til varmtvannstanken når temperaturen av vannet i tanken når en verdi over hvilken overføringen av varme fra det kondenserte kjølemiddel til vannet i tanken vil opphøre. Når vannet i tanken når den øvre temperaturgrense, åpnes ven-tilinnretningen for vannet i tanken, slik at dette kan sirkulere gjennom en varmeforbruker med et resulterende tap i temperaturen uten tap av vann, mens det tjener en brukbar hensikt. With this aim in mind, the invention comprises in an apparatus of the above-mentioned type the combination of a hot water tank, a heat consumer and a valve device which is controlled by a thermostat which is sensitive to the temperature of the water or the refrigerant or by a device which is sensitive to the pressure of the refrigerant on the high pressure side of the refrigerant circuit , to connect said heat consumer to the hot water tank when the temperature of the water in the tank reaches a value above which the transfer of heat from the condensed refrigerant to the water in the tank will cease. When the water in the tank reaches the upper temperature limit, the valve device is opened for the water in the tank, so that it can circulate through a heat consumer with a resulting loss in temperature without loss of water, while serving a useful purpose.

Varmeforbrukeren kan f. eks. være en radiator eller en håndkletørrer eller andre brukbare varmeforbrukere, som f. eks. en varmespiral i et tørkeskap. The heat consumer can e.g. be a radiator or a towel dryer or other usable heat consumers, such as a heating coil in a drying cabinet.

Ventilen som overvåker sirkulasjonen som forbinder varmeforbrukeren og vanntanken er vanligvis styrt av en termostat som er anbrakt i tanken. Eventuelt kan termostaten være anbrakt i kjøleaggrega-tet og innrettet for å tre i virksomhet når temperaturen i dette stiger over en viss forutbestemt verdi, idet en slik temperatur-stigning vil angi at varmtvannets temperatur har nådd den grense hvor kjølevirknin-gen opphører. The valve that monitors the circulation connecting the heat consumer and the water tank is usually controlled by a thermostat located in the tank. Optionally, the thermostat can be placed in the cooling unit and arranged to come into operation when the temperature therein rises above a certain predetermined value, as such a temperature rise will indicate that the temperature of the hot water has reached the limit where the cooling effect ceases.

I et annet alternativ kan innretningen være følsom for en stigning av trykket på høytrykkssiden av kjølemiddelkretsen, hvilket kan brukes til å påvirke ventilen. Termostaten eller den trykkfølsomme innretning kan påvirke ventilen mekanisk eller styre denne ved hjelp av kjente elektriske anordninger. In another alternative, the device may be sensitive to a rise in pressure on the high pressure side of the refrigerant circuit, which may be used to actuate the valve. The thermostat or the pressure-sensitive device can influence the valve mechanically or control it using known electrical devices.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen kan den ventil som forbinder varmeforbrukeren med vanntanken omfatte en utvidbar og sammentrykkbar, fleksibel belg av metall eller metallegering, som i en ende bærer en ventilstamme eller plugg som har et hode eller en flens som normalt ligger an mot et sete i en åpning i ventilhuset, som har form av et rør som er anordnet i avstand fra og konsentrisk i forhold til belgen, idet varmtvannet i tanken fritt kan strømme inn i ventilhuset rundt belgen og kan slippe ut gjennom nevnte åpning når belgen utvider seg og derved åpner for åp- According to a further feature of the invention, the valve which connects the heat consumer to the water tank may comprise an expandable and compressible, flexible bellows of metal or metal alloy, which at one end carries a valve stem or plug which has a head or a flange which normally rests against a seat in an opening in the valve housing, which has the form of a pipe arranged at a distance from and concentric with respect to the bellows, as the hot water in the tank can freely flow into the valve housing around the bellows and can escape through said opening when the bellows expands and thereby open to

ningen. nothing.

Belgen er fortrinnsvis fylt med et me- The bellows is preferably filled with a me-

dium som ekspenderer ved varmetilførsel f. dium that expands when heat is applied f.

eks. aceton. Ventildelen som ligger an mot åpningens sete kan, hvis ønskelig, være på- e.g. acetone. The valve part that rests against the seat of the opening can, if desired, be on

virket av en innstillbar fjær for å forårsake f in justering av ventilens virkning ved på- acted by an adjustable spring to cause fine adjustment of the valve's action on the

virkning av varme. Eventuelt kan åpnin- effect of heat. If necessary, open

gen være utformet i en stiv membran eller mansjett som bæres av belgen og som glir på innsiden eller over et åpent rør, og hvis ønskelig kan membranen eller mansjetten belastes med en innstillbar fjær. gen be designed in a rigid membrane or sleeve which is carried by the bellows and which slides on the inside or over an open pipe, and if desired the membrane or sleeve can be loaded with an adjustable spring.

For at oppfinnelsen lettere skal kunne In order for the invention to be able to more easily

forstås, vil et utførelseseksempel på et ap- understood, an embodiment example of an ap-

parat og en foretrukket form av den tem-peraturfølsomme ventil ifølge beskrivelsen bli beskrevet under henvisning til tegnin- prepared and a preferred form of the temperature-sensitive valve according to the description be described with reference to drawings

gene. nuisance.

Fig. 1 viser skjematisk en varmepumpe i form av et kjøle- og varmeapparat, og vi- Fig. 1 schematically shows a heat pump in the form of a cooling and heating device, and we

ser også varmeforbrukerkretsen og styre- also sees the heat consumer circuit and control

ventilen. the valve.

Fig. 2 viser et oppriss av apparatet sett forfra og en varmeforbruker i form av en håndkletørrer med en annen type styre- Fig. 2 shows an elevation of the device seen from the front and a heat consumer in the form of a towel dryer with another type of control

ventil, vist i snitt. valve, shown in section.

Fig. 3 viser et snitt i forstørret måle- Fig. 3 shows a section in enlarged measurement

stokk av den temperaturfølsomme styre- stick of the temperature-sensitive control

ventil i fig. 2. valve in fig. 2.

I konstruksjonen som er vist på teg- In the construction shown in Fig.

ningene er kjøleaggregatets hus 1 plasert på en varmtvannstank 2, som en enhet, nings, the cooling unit housing 1 is placed on a hot water tank 2, as a unit,

men varmtvannstanken kan, hvis ønskelig være anordnet i avstand fra kjøleaggrega- but the hot water tank can, if desired, be arranged at a distance from the cooling unit

tet, dvs. plasert på husets loft, mens kjøle- tet, i.e. placed in the house's attic, while cooling

aggregatet er i kjøkkenet eller i spisskam- the unit is in the kitchen or in the kitchen

meret. the more.

Varmtvannstanken 2 er naturligvis Hot water tank 2 is of course

godt isolert ikke bare for å hindre varme- well insulated not only to prevent heat

tap, men også for å unngå overføring av varme til kjøleaggregatet, og har et varmt-vannsuttak 2' og et koldtvannsinntak 2'-. loss, but also to avoid the transfer of heat to the cooling unit, and has a hot water outlet 2' and a cold water inlet 2'-.

Fordamperen er betegnet med 3, kom- The evaporator is denoted by 3, com-

pressoren med 4 og væskesamleren med 5. the pressor with 4 and the liquid collector with 5.

Kj øleaggregatets kondensatorvikling, Kj the beer unit's capacitor winding,

vist skjematisk med 6, er anordnet inne i varmtvannstanken 2 og er forbundet med kjøleaggregatet gjennom rørledningene 7 shown schematically with 6, is arranged inside the hot water tank 2 and is connected to the cooling unit through the pipelines 7

og 8, idet kjøleaggregatets krets er sluttet på kjent måte ved hjelp av en rørledning 9, som inneholder en innsnevring. and 8, the circuit of the cooling unit being closed in a known manner by means of a pipeline 9, which contains a constriction.

I eksemplet som er vist på tegningene In the example shown in the drawings

er en varmeforbruker 10, som kan være en radiator (som vist i fig. 2), en håndkle- is a heat consumer 10, which can be a radiator (as shown in Fig. 2), a towel-

tørrer eller en varmespiral i et tøytørkeskap el. 1., forbundet med tanken 2 ved hjelp av rørledninger 11 og 12 og en normalt lukket ventil 13 er anordnet i rørledningen 11 til dryers or a heating coil in a clothes drying cabinet etc. 1., connected to the tank 2 by means of pipelines 11 and 12 and a normally closed valve 13 is arranged in the pipeline 11 to

varmeforbrukeren 10. Alternativt kan venr tilen 13 være anordnet i returledningen 12. the heat consumer 10. Alternatively, the valve 13 can be arranged in the return line 12.

Ventilen 13 er styrt av et temperatur- The valve 13 is controlled by a temperature

følsomt element 14 enten mekanisk eller elektrisk på sådan måte, at når tempera- sensitive element 14 either mechanically or electrically in such a way that when tempera-

turen av vannet i tanken 2 når den grense hvor avkjølingen i huset 1 vil opphøre på the journey of the water in tank 2 reaches the limit where cooling in house 1 will cease

grunn av at kondensatoren 6 ikke lenger er i stand til å overføre varme til vannet i tanken, vil ventilen 13 åpnes for å tillate varmt vann i tanken å sirkulere gjennom en varmeforbruker 10, og derved redusere dets temperatur og tillate at avkjølingen fortsetter. because the condenser 6 is no longer able to transfer heat to the water in the tank, valve 13 will be opened to allow hot water in the tank to circulate through a heat consumer 10, thereby reducing its temperature and allowing cooling to continue.

Ventilen 13 kan alternativt påvirkes The valve 13 can alternatively be influenced

ved hjelp av en spole som styres av et relé, by means of a coil controlled by a relay,

som igj en påvirkes av en termostat for slut- which is again influenced by a thermostat for final

ning av spolens krets, som igj en åpner ven- ing of the coil's circuit, which again opens the

tilen 13, eller ventilen kan normalt holdes lukket ved hjelp av en spole som normalt er energisert men hvis enegisering avbrytes ved påvirkning av termostaten. the tile 13, or the valve can normally be kept closed by means of a coil which is normally energized but whose energization is interrupted by the influence of the thermostat.

Ved et ytterligere alternativ kan ven- In a further alternative, friends can

tilen 13 enten styres mekanisk eller elek- tiller 13 is either controlled mechanically or electrically

trisk ved hjelp av en trykkfølsom innret- trical by means of a pressure-sensitive device

ning av kj ent konstruksj on, som er anbrakt i kjølemiddelkretsens høytrykksside. of known construction, which is placed in the high-pressure side of the refrigerant circuit.

I den foretrukne utførelse som er vist In the preferred embodiment shown

i fig. 2 og 3 er en varmeforbruker i form av en radiator forbundet med tanken 2 in fig. 2 and 3 is a heat consumer in the form of a radiator connected to tank 2

ved hjelp av rørledninger 11 og 12 og ut- by means of pipelines 11 and 12 and out-

løpsrøret 11 er ved sin forbindelse med tanken festet til huset ved hjelp av en ven- at its connection with the tank, the running pipe 11 is attached to the housing by means of a

til av belgtypen, hvis belg 14 har en ventil- to of the bellows type, whose bellows 14 has a valve

piugg eller en stamme 15, som normalt luk- piugg or a stem 15, which normally closes

ker åpningen 16 men som heves fra åp- kers the opening 16 but which is raised from the opening

ningens sete når belgen utvides på grunn av varme fra vannet når dette når en forut bestemt temperatur. Belgen kan være et bølgeformet rør som er dannet av en tynn plate av kobber eller et annet brukbart me- ning's seat when the bellows expands due to heat from the water when this reaches a predetermined temperature. The bellows may be a corrugated tube formed from a thin sheet of copper or another suitable me-

tall eller metallegering og som fortrinsvis inneholder en væske som vil fordampe og utvide seg ved en forut bestemt temperatur, number or metal alloy and which preferably contains a liquid which will vaporize and expand at a predetermined temperature,

f. eks. aceton, for å gi en hurtig virkning. e.g. acetone, to give a quick effect.

I tilfelle et ekstra varmeelement er In case an additional heating element is

anordnet i tanken 2, vil termostaten eller den trykkfølsomme innretning bli innrettet til å åpne kretsen for varmeelementet sam- arranged in the tank 2, the thermostat or the pressure-sensitive device will be arranged to open the circuit for the heating element together

tidig med påvirkning av ventilen 13. early with the influence of valve 13.

Claims

1. Combined cooling unit and heating

device for water, where heat extracted from the condensed coolant is transferred to the water in the hot water tank, and where the hot water tank is connected to a heat consumer, characterized by a valve device that is controlled by a thermostat, sensitive to the temperature of the water or the coolant or by a device sensitive to the pressure of the refrigerant on the high-pressure side of the refrigerant circuit, and which connects said heat consumer to the hot water tank when the temperature of the water in the tank reaches a value above which the transfer of heat from the condensed refrigerant to the water in the tank will cease.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a valve is arranged in connection with the hot water tank which works directly in accordance with changes in the temperature of the water, comprising a flexible metal bellows, which carries a valve part which normally closes an opening provided in a housing into which the hot water can flow, so that the expansion of the bellows opens the valve.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the valve's bellows contains a liquid, e.g. acetone, which evaporates at a predetermined temperature and aids in the expansion of the bellows.