SE526649C2 - Heat pump - Google Patents

Heat pump

Info

Publication number
SE526649C2
SE526649C2 SE0402006A SE0402006A SE526649C2 SE 526649 C2 SE526649 C2 SE 526649C2 SE 0402006 A SE0402006 A SE 0402006A SE 0402006 A SE0402006 A SE 0402006A SE 526649 C2 SE526649 C2 SE 526649C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
compressor
heat pump
space
ranque
generator
Prior art date
Application number
SE0402006A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0402006L (en
SE0402006D0 (en
Inventor
Peter Blomkvist
Original Assignee
Peter Blomkvist
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Blomkvist filed Critical Peter Blomkvist
Priority to SE0402006A priority Critical patent/SE0402006L/en
Publication of SE0402006D0 publication Critical patent/SE0402006D0/en
Priority to PCT/SE2005/001199 priority patent/WO2006016847A1/en
Priority to JP2007525576A priority patent/JP2008510121A/en
Priority to EP05772201A priority patent/EP1792127A1/en
Priority to US11/659,787 priority patent/US20080115507A1/en
Publication of SE526649C2 publication Critical patent/SE526649C2/en
Publication of SE0402006L publication Critical patent/SE0402006L/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/02Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect
    • F25B9/04Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point using Joule-Thompson effect; using vortex effect using vortex effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

A heat pump intended to operate in a space (S), includes a compressor ( 3 ), preferably located in the space (S), and a first inlet conduit ( 10 ) for supplying air/gas to the compressor ( 3 ). The heat pump also includes a Ranque generator ( 1 ), a connection conduit ( 5 ) extending between the compressor ( 3 ) and the Ranque generator ( 1 ), the connection conduit ( 5 ) transferring compressed air/gas to the Ranque generator ( 1 ), a first outlet conduit ( 7 ) for air/gas emanating from the hot side of the Ranque generator ( 1 ), the first outlet conduit ( 7 ) emerging inside the space (S) or being connected to a first heat exchanger ( 211 ) inside the space (S 2 ), and a second outlet conduit ( 9 ) for air/gas emanating from the cold side of the Ranque generator ( 1 ), the second outlet conduit ( 9 ) emerging outside the space (S).

Description

0 000 0000 O I 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 00 00 00 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 0 0 0 0 N Ü 20 25 30 35 526 649 2 Ytterligare ett syfte med föreliggande uppfinning är att anvisa en värmepump som är lätt att installera. Åtminstone det primära syftet med föreliggande uppfinning realiseras medelst en anordning som erhållit de i det efterföljande självständiga patentkravet 1 angivna särdragen. Föredragna utföringsformer är definierade i de osjälvständiga patentkraven. 0 000 0000 OI 00 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 0 0 0 0 A further object of the present invention is to provide a heat pump which is easy to install. At least the primary object of the present invention is realized by means of a device which has obtained the features stated in the following independent claim 1. Preferred embodiments are defined in the dependent claims.

Kort beskrivning av ritningarna Nedan kommer ett antal utföringsformer av uppfinningen att beskrivas, varvid hänvisning görs till de bifogade ritningarna, där: Fig. A visar schematiskt en Ranque-generator; Fig. 1 visar den schematiska uppbyggnaden av en första utföringsform av en värmepump enligt föreliggande uppfinning; Fig. 2 visar den schematiska uppbyggnaden av en andra utföringsform av en värmepump enligt föreliggande uppfinning; Fig. 3 visar den schematiska uppbyggnaden av en tredje utföringsform av en värmepump enligt föreliggande uppfinning; och Fig. 4 visar den schematiska uppbyggnaden av en fjärde utföringsform av en värmepump enligt föreliggande uppfinning.Brief Description of the Drawings A number of embodiments of the invention will be described below, with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. A schematically shows a Ranque generator; Fig. 1 shows the schematic construction of a first embodiment of a heat pump according to the present invention; Fig. 2 shows the schematic construction of a second embodiment of a heat pump according to the present invention; Fig. 3 shows the schematic construction of a third embodiment of a heat pump according to the present invention; and Fig. 4 shows the schematic construction of a fourth embodiment of a heat pump according to the present invention.

Detaljerad beskrivning av känd teknik samt föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning Den i Fig. A visade Ranque-generatorn innefattar en kammare C, ett första från kammaren C utgående utloppsrör P1 samt ett andra från kammaren utgående utloppsrör P2, varvid utloppsrören Pl och P2 generellt ansluter till motsatta sidor av kammaren C. Kammaren C definierar ett utrymme som generellt har cirkulärcylindriskt tvärsnitt med avseende på en axel i papperets plan. Vid drift av Ranque-generatorn tillförs trycksatt luft eller gas till kammaren C. I kammaren C kommer den tillförda luften eller gasen med stor hastighet, ca 1.000.000 varv/min, att röra sig utefter kammarens cirkulärcylindriska begränsningsyta, varvid det genom i N 20 25 35 5.26 649 3 kammaren C anordnade organ sker en uppdelning i en yttre varm luft- eller gasström och en innanförliggande kall luft- eller gasström. Dessa båda luft- eller gasströmmar avleds åt olika håll via de båda utloppsrören P1 och P2. Temperaturskillnaden mellan den kalla luft- eller gasströmmen och den varma luft- eller gasströmmen är betydande. I exemplifierande och ej begränsande syfte kan nämnas att om trycksatt luft av 7 bar tillförs kammaren C kan, vid en uppdelning i lika stora volymströmmar varm luft och kall luft, erhållas en varm luftström med en temperatur som är ca 50°C högre än den tillförda luften och en kall luftström med temperaturen som är ca 50°C lägre än den tillförda luften. Om det sker en uppdelning i olika stora volymströmmar varm luft och kall luft kommer temperaturskillnaden gentemot den tillförda luften att minska om volymströmmen ökar.Detailed Description of the Prior Art and Preferred Embodiments of the Present Invention The Ranque generator shown in Fig. A comprises a chamber C, a first outlet pipe P1 emanating from the chamber C and a second outlet pipe P2 emanating from the chamber, the outlet pipes P1 and P2 generally connecting to opposite sides of the chamber C. The chamber C defines a space which generally has a circular-cylindrical cross-section with respect to an axis in the plane of the paper. During operation of the Ranque generator, pressurized air or gas is supplied to the chamber C. In the chamber C, the supplied air or gas will move at a high speed, about 1,000,000 rpm, along the circular-cylindrical limiting surface of the chamber, whereby through N 5. 26 649 3 members arranged in the chamber C are divided into an external hot air or gas stream and an internal cold air or gas stream. These two air or gas streams are diverted in different directions via the two outlet pipes P1 and P2. The temperature difference between the cold air or gas stream and the hot air or gas stream is significant. By way of example and not limitation, it may be mentioned that if pressurized air of 7 bar is supplied to the chamber C, in the case of a division into equal volume streams of hot air and cold air, a hot air stream with a temperature which is about 50 ° C higher than the supplied the air and a cold air stream with a temperature that is about 50 ° C lower than the supplied air. If there is a division into different large volume streams of hot air and cold air, the temperature difference with respect to the supplied air will decrease if the volume flow increases.

Ranque-generatorn representeras således känd teknik, varför densamma ej beskrivs mer i detalj.The Ranque generator is thus represented prior art, so that it is not described in more detail.

I Fig. 1 visas schematiskt ett utrymme S, i vilket är anordnad en första utföringsform av en värmepump enligt föreliggande uppfinning. Utrymmet S kan exempelvis utgöras av ett bostadshus.Fig. 1 schematically shows a space S, in which a first embodiment of a heat pump according to the present invention is arranged. The space S can, for example, consist of a residential building.

Den i Fig. 1 visade värmepumpen enligt föreliggande uppfinning innefattar en Ranque-generator 1, en kompressor 3, en förbindelseledning 5 till Ranque-generatorn 1, en första utloppsledning 7 från Ranque-generatorn 1, en andra utloppsledning 9 från Ranque-generatorn 1 och en första inloppsledning 10 till kompressorn 3.The heat pump according to the present invention shown in Fig. 1 comprises a Ranque generator 1, a compressor 3, a connecting line 5 to the Ranque generator 1, a first outlet line 7 from the Ranque generator 1, a second outlet line 9 from the Ranque generator 1 and a first inlet line 10 to the compressor 3.

Förbindelseledningen 5 sträcker sig mellan kompressorn 3 och Ranque-generatorn 1. Den första utloppsledningen 7 mynnar i utrymmet S medan den andra utloppsledningen sträcker sig genom utrymmets S begänsningsvägg och mynnar sàledes i det fria. Den första inloppsledningen 10 sträcker sig från den fria luften utanför utrymmet S till kompressorn 3. De i den streckade rutan i Fig. 1 befintliga komponenterna ingår således i värmepumpen enligt föreliggande uppfinning.The connecting line 5 extends between the compressor 3 and the Ranque generator 1. The first outlet line 7 opens into the space S while the second outlet line extends through the boundary wall of the space S and thus opens into the open air. The first inlet line 10 extends from the free air outside the space S to the compressor 3. The components present in the dashed box in Fig. 1 are thus included in the heat pump according to the present invention.

Den i Fig. 1 visade värmepumpen fungerar på så sätt att uteluft tillförs kompressorn 3 via den första inloppsledningen 10. Kompressorn 3 komprimerar denna uteluft och tillför således trycksatt luft till Ranque-generatorn 1. Pâ sätt som 0 0 0 0 000 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W 20 25 :so 35 526 649 4 ovan har beskrivits omvandlar Ranque-generatorn 1 denna trycksatta luft till en varm luftström, vilken leds ut i utrymmet S via den första utloppsledningen 7, och en kall luftström, vilken tillförs uteluften via den andra utloppsledningen 9.The heat pump shown in Fig. 1 operates in such a way that outdoor air is supplied to the compressor 3 via the first inlet line 10. The compressor 3 compresses this outdoor air and thus supplies pressurized air to the Ranque generator 1. In the same way as 0 0 0 0 000 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0000 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 W 20 25: so 35 526 649 4 described above, the Ranque generator 1 converts this pressurized air into a hot air stream, which is led out into the space S via the first outlet line 7, and a cold air stream, which is supplied to the outdoor air via the second outlet line 9.

Värmeinnehàllet i den varma luftströmmen kommer således utrymmet S tillgodo. I detta sammanhang skall även beaktas att den värme som alstras då kompressorn 3 komprimerar luften kommer utrymmet S tillgodo. Förluster beroende på kompressorns g 3 egen verkningsgrad kommer även utrymmet S tillgodo i form av värme.The heat content of the hot air stream thus benefits the space S. In this context, it must also be taken into account that the heat generated when the compressor 3 compresses the air will benefit the space S. Losses due to the compressor's g 3 own efficiency will also benefit the space S in the form of heat.

Vid den i Fig. 2 visade utföringsformen innefattar värmepumpen enligt föreliggande uppfinning motsvarande komponenter som vid utföringsformen enligt Fig. 1, dvs en Ranque-generator 101, en kompressor 103, en förbindelseloppsledning 105 till Ranque-generatorn 101, en första utloppsledning 107 från Ranque-generatorn 101, en andra utloppsledning 109 från Ranque-generatorn 101 och en första inloppsledning 110 till kompressorn 103.In the embodiment shown in Fig. 2, the heat pump according to the present invention comprises corresponding components as in the embodiment according to Fig. 1, i.e. a Ranque generator 101, a compressor 103, a connecting line 105 to the Ranque generator 101, a first outlet line 107 from Ranque. generator 101, a second outlet line 109 from the Ranque generator 101 and a first inlet line 110 to the compressor 103.

Den i Fig. 2 visade värmepumpen fungerar på så sätt att rumsluft tillförs kompressorn 103 via den första inloppsledningen 110. Kompressorn 103 komprimerar denna rumsluft och tillför således trycksatt luft till Ranque- generatorn 101. På sätt som ovan har beskrivits omvandlar Ranque-generatorn 101 denna trycksatta luft till en varm luftström, vilken leds ut i utrymmet S1 via den första utloppsledningen 107, och en kall luftström, vilken tillförs uteluften via den andra utloppsledningen 109.The heat pump shown in Fig. 2 operates in such a way that room air is supplied to the compressor 103 via the first inlet line 110. The compressor 103 compresses this room air and thus supplies pressurized air to the Ranque generator 101. In the manner described above, the Ranque generator 101 converts this pressurized air to a hot air stream, which is led out into the space S1 via the first outlet line 107, and a cold air stream, which is supplied to the outdoor air via the second outlet line 109.

Vid det i Fig. 2 visade arrangemanget alstras ej något övertryck i utrymmet S1 då den till kompressorn 103 tillförda luften utgörs av rumsluft som tas från utrymmet S1. Om all luft tas inifrån utrymmet S1 kommer ett undertryck att bildas i utrymmet S1, vilket i sin tur medför att luft kommer att strömma in i utrymmet S1 genom ventiler och dylikt, varvid en ventil V1 är indikerad i Fig. 2. Genom att uteluft sugs in genom ventilen V1 kommer luftväxlingen generellt att vara god vid den i Fig. 2 visade utföringsformen.In the arrangement shown in Fig. 2, no overpressure is generated in the space S1 as the air supplied to the compressor 103 consists of room air which is taken from the space S1. If all air is taken from inside the space S1, a negative pressure will be formed in the space S1, which in turn means that air will flow into the space S1 through valves and the like, a valve V1 being indicated in Fig. 2. By sucking outdoor air in through the valve V1, the air exchange will generally be good in the embodiment shown in Fig. 2.

Den i Fig. 3 visade utföringsformen av en värmepump enligt föreliggande uppfinning bygger pà ett slutet system som 10 15 20 25 35 526 649 5 innefattar två värmeväxlare. De i den streckade rutan i Fig. 3 befintliga komponenterna ingår således i värmepumpen enligt föreliggande uppfinning. Värmepumpen enligt Fig. 3 är installerad i ett utrymme S2 och innefattar således även en Ranque-generator 201 och en kompressor 203. En förbindelseledning 205 sträcker sig från kompressorn 203 till Ranque-generatorn 201. Från Ranque-generatorns 201 varma sida utgår en första utloppsledning 207, vilken är ansluten till en första värmeväxlare 211, vilken är belägen inuti utrymmet S2.The embodiment of a heat pump according to the present invention shown in Fig. 3 is based on a closed system which comprises two heat exchangers. The components present in the dashed box in Fig. 3 are thus included in the heat pump according to the present invention. The heat pump according to Fig. 3 is installed in a space S2 and thus also comprises a Ranque generator 201 and a compressor 203. A connecting line 205 extends from the compressor 203 to the Ranque generator 201. From the hot side of the Ranque generator 201 a first outlet line emanates 207, which is connected to a first heat exchanger 211, which is located inside the space S2.

En första inloppsledning 210 till kompressorn 203 utgår från en andra värmeväxlare 213, vilken är belägen på utsidan av utrymmet S2. En andra inloppsledning 212 sträcker sig fràn den första värmeväxlaren 211 och förenar sig med den första inloppsledning 210 på kompressorns 203 uppströmssida. Den andra värmeväxlaren 213 är förbunden med den kalla sidan av Ranque-generatorn 201, varvid detta sker medelst en andra utloppsledning 209 från Ranque-generatorn 201.A first inlet line 210 to the compressor 203 starts from a second heat exchanger 213, which is located on the outside of the space S2. A second inlet line 212 extends from the first heat exchanger 211 and joins the first inlet line 210 on the upstream side of the compressor 203. The second heat exchanger 213 is connected to the cold side of the Ranque generator 201, this being done by means of a second outlet line 209 from the Ranque generator 201.

Den i Fig. 3 schematiskt visade värmepumpen fungerar på följande sätt. Luft/gas tillförs kompressorn 203 via den första inloppsledningen 210 och den andra inloppsledningen 212, varvid denna tillförda luft/gas är en blandning av luft/gas från den första värmeväxlaren 211 och luft/gas från den andra värmeväxlaren 213. Den luft/gas som kommer från den andra värmeväxlaren 213 är uppvärmd av utomhusluften medan den luft/gas som kommer från den första värmeväxlaren 211 har avgivit värme till utrymmet S2, dvs den är nedkyld. Dessa båda volymer av luft/gas blandas nu och tillförs kompressorn 203, varefter den tillförda blandningen trycksätts av kompressorn 203. Från kompressorn 203 tillförs tryckluft till Ranque- generatorn 201, varvid denna tillförda tryckluft pà känt sätt uppdelas i en varm luftström som avleds via den första utloppsledningen 207 samt en kall luftström som avleds via den andra utloppsledningen 209.The heat pump schematically shown in Fig. 3 operates in the following manner. Air / gas is supplied to the compressor 203 via the first inlet line 210 and the second inlet line 212, this supplied air / gas being a mixture of air / gas from the first heat exchanger 211 and air / gas from the second heat exchanger 213. The air / gas which coming from the second heat exchanger 213 is heated by the outdoor air while the air / gas coming from the first heat exchanger 211 has given off heat to the space S2, i.e. it is cooled. These two volumes of air / gas are now mixed and supplied to the compressor 203, after which the supplied mixture is pressurized by the compressor 203. From the compressor 203, compressed air is supplied to the Ranque generator 201, this supplied compressed air being divided in a known manner into a hot air stream the first outlet line 207 and a cold air stream which is diverted via the second outlet line 209.

Den genom den första utloppsledningen 207 avbördade varma luft-/gasströmmen passerar genom den första värmeväxlaren 211, varvid den varma luft-/gasströmen avger värme till utrymmet S2. Den så nedkylda luft-/gasströmmen fortsätter därefter i den andra inloppsledningen 212 och 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 00 00 0 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 0 00 0 000 0 00 0 00 W Ü 20 25 '30 35 526 649 6 blandas med luft-/gasströmmen i den första inloppsledningen 210, pà uppströmssidan av kompressorn 203.The hot air / gas stream discharged through the first outlet line 207 passes through the first heat exchanger 211, the hot air / gas stream emitting heat to the space S2. The air / gas flow thus cooled then continues in the second inlet line 212 and 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 00 00 0 00 00 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 000 0 00 0 000 0 00 0 00 W Ü 20 25 '30 35 526 649 6 is mixed with the air / gas flow in the first inlet line 210, on the upstream side of the compressor 203.

Den fràn Ranque-generatorn 201 avbördade kalla luften/gasen strömmar i den andra utloppsledningen 209 och passerar genom den andra värmeväxlaren 213. Genom att den i utloppsledningen 209 strömmande luften/gasen är kraftigt nedkyld kommer den vid passage genom den andra värmeväxlaren 213 att värmas upp av uteluften, även om denna har temperatur. Efter det att luften/gasen har värmeväxlaren 213 tillförs den kompressorn förhållandevis låg passerat den andra 203 via den första inloppsledningen 210. Såsom ovan påpekats sker därvid en blandning med den luft/gas som kommer från den första värmeväxlaren 211.The cold air / gas discharged from the Ranque generator 201 flows into the second outlet line 209 and passes through the second heat exchanger 213. Because the air / gas flowing in the outlet line 209 is strongly cooled, it will be heated when passing through the second heat exchanger 213. of the outdoor air, even if it has a temperature. After the air / gas has the heat exchanger 213, it is supplied to the compressor relatively low, passing the second 203 via the first inlet line 210. As pointed out above, a mixture with the air / gas coming from the first heat exchanger 211 takes place.

Den i Fig. 4 visade utföringsformen av en värmepump enligt föreliggande uppfinning är en variant av den i Fig. 3 visade utföringsformen. Värmepumpen enligt Fig. 4 är installerad i ett utrymme S3 och innefattar således även en Ranque-generator 301 och en kompressor 303. En förbindelse- ledning 305 sträcker sig från kompressorn 303 till Ranque- generatorn 301. Från Ranque-generatorns 301 varma sida utgår en första utloppsledning 307, vilken är ansluten till en första värmeväxlare 311, vilken är belägen inuti utrymmet S3.The embodiment of a heat pump according to the present invention shown in Fig. 4 is a variant of the embodiment shown in Fig. 3. The heat pump according to Fig. 4 is installed in a space S3 and thus also comprises a Ranque generator 301 and a compressor 303. A connecting line 305 extends from the compressor 303 to the Ranque generator 301. From the hot side of the Ranque generator 301 a first outlet line 307, which is connected to a first heat exchanger 311, which is located inside the space S3.

En första inloppsledning 310 till kompressorn 303 utgår från en andra värmeväxlare 313, vilken är belägen pà utsidan av utrymmet S3. En andra inloppsledning 312 första värmeväxlaren 313 och förenar sig inloppsledning 310 till kompressorn 303. inloppsledning 310 utgår från den första värmeväxlaren 311, vilken är belägen på utsidan av utrymmet S3. Den första inloppsledningen 310 är ”lindad” runt kompressorn 303 och förbindelseledningen 305 innan den första inloppsledningen 310 går ihop med den andra inloppsledningen 312 uppströms om kompressorn 303. Detta arrangemang syftar till att kyla den förbindelseledningen 305 och kompressorn 303. Därigenom minskas värmeförluster och temperaturen i den första utloppsledningen 307 höjs. Den andra värmeväxlaren 313 är förbunden med den kalla sidan av Ranque-generatorn 301, varvid detta sker medelst en andra utloppsledning 309 från Ranque- generatorn 301. sträcker sig från den med den första Denna första 10 15 20 25 35 526 649 7 Den i Fig. 4 beskrivna utföringsformen av en värmepump enligt föreliggande uppfinning fungerar pà principiellt samma sätt som utföringsformen enligt Fig. 3.A first inlet line 310 to the compressor 303 starts from a second heat exchanger 313, which is located on the outside of the space S3. A second inlet line 312 first heat exchanger 313 and joins inlet line 310 to the compressor 303. inlet line 310 starts from the first heat exchanger 311, which is located on the outside of the space S3. The first inlet line 310 is "wound" around the compressor 303 and the connecting line 305 before the first inlet line 310 joins the second inlet line 312 upstream of the compressor 303. This arrangement aims to cool the connecting line 305 and the compressor 303. Thereby reducing the heat loss the first outlet line 307 is raised. The second heat exchanger 313 is connected to the cold side of the Ranque generator 301, this being done by means of a second outlet line 309 from the Ranque generator 301. extends from the one with the first This first 10 15 20 25 35 526 649 7 The one in Fig. The embodiment of a heat pump according to the present invention described in principle operates in substantially the same way as the embodiment according to Fig. 3.

Generellt gäller för de ovan beskrivna utföringsformerna av en värmepump enligt föreliggande uppfinning innefattar en Ranque-generator och en kompressor. Företrädesvis används en skruvkompressor, vilken uppvisar en hög kapacitet och ett jämnt luftflöde. Den värme som alstras då kompressorn komprimerar luften kommer det utrymme tillgodo, i vilket värmepumpen är installerad. V Tänkbara modifikationer av uppfinningen vid de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen är kompressorn 3; 103; 203; 303 placerad i utrymmet S; S1; S2; S3. Emellertid kan man inom ramen för föreliggande uppfinning även tänka sig att kompressorn är placerad utanför det utrymme som värmepumpen skall verka i.In general, the above-described embodiments of a heat pump according to the present invention include a Ranque generator and a compressor. Preferably, a screw compressor is used, which has a high capacity and an even air flow. The heat generated when the compressor compresses the air will accommodate the space in which the heat pump is installed. Possible modifications of the invention in the above-described embodiments of the invention are the compressor 3; 103; 203; 303 located in the space S; S1; S2; S3. However, within the scope of the present invention, it is also conceivable that the compressor is located outside the space in which the heat pump is to operate.

Värmepumpsystemet enligt föreliggande uppfinning kan exempelvis vara försedd med en temperaturavkännare för att registrera temperaturskillnaden mellan den varma och kalla sidan hos Ranque-generatorn 1; 101; 201; 301, varvid varvtalet hos kompressorn 3; 103; 203; 303 kan regleras i beroende av denna uppmätta temperaturskillnad.The heat pump system of the present invention may, for example, be provided with a temperature sensor for recording the temperature difference between the hot and cold side of the Ranque generator 1; 101; 201; 301, wherein the speed of the compressor 3; 103; 203; 303 can be regulated depending on this measured temperature difference.

Den kompressor 3; 103; 203; 303 som används i en värmepump enligt föreliggande uppfinning kan vara vattenkyld, varvid den värme som alstras i anslutning till kompressorn 3; 103; 203; 303 kan tas till vara via en värmeväxlare.The compressor 3; 103; 203; 303 used in a heat pump according to the present invention may be water cooled, the heat generated in connection with the compressor 3; 103; 203; 303 can be used via a heat exchanger.

Vid utföringsformen enligt Fig. 3 är en andra värmeväxlare 213 anordnad utanför utrymmet S2, i fria luften.In the embodiment according to Fig. 3, a second heat exchanger 213 is arranged outside the space S2, in the open air.

Denna andra värmeväxlare 213 kan även vara belägen i vatten, exempelvis i en sjö, den kan vara nedgrävd i marken eller förlagd i berggrunden. Det är även tänkbart att den andra värmeväxlaren 213 är utformad som en solfångare. Generellt syftar de här exemplifierade arrangemangen till att åstadkomma en förbättrad uppvärmning av luften/gasen jämfört med placering av den andra värmeväxlaren 213 i fria luften.This second heat exchanger 213 can also be located in water, for example in a lake, it can be buried in the ground or located in the bedrock. It is also conceivable that the second heat exchanger 213 is designed as a solar collector. In general, the arrangements exemplified here aim to provide an improved heating of the air / gas compared to the placement of the second heat exchanger 213 in the open air.

Vid utföringsformen enligt Fig. 3 kan man inom ramen för uppfinning även tänka sig att den första värmeväxlaren 211 0 o 0 c 0 0 0 oo 0 0 010000 00 00 0 0 0 000 0000 0 0 0 00 000 000 00 0 0 0 0 0 0 0 10 526 64-9 0 0000 0 0 0 00 000000 0 0 0 00 00 0000 8 används för att värma tappvarmvatten eller vatten i ett system för vattenburen värme.In the embodiment according to Fig. 3, it is also conceivable within the scope of the invention that the first heat exchanger 211 0 o 0 c 0 0 0 oo 0 0 010000 00 00 0 0 0 000 0000 0 0 0 00 000 000 000 0 0 0 0 0 0 0 10 526 64-9 0 0000 0 0 0 00 000000 0 0 0 00 00 0000 8 is used to heat domestic hot water or water in a water-borne heating system.

Vid utföringsformen enligt Fig. 3 kan man inom ramen för föreliggande uppfinning även tänka sig att den andra utloppsledningen 209 används för att kyla exempelvis ett kylskåp, en frys eller en jordkällare.In the embodiment according to Fig. 3, it is also conceivable within the scope of the present invention that the second outlet line 209 is used for cooling, for example, a refrigerator, a freezer or a basement.

Inom ramen för föreliggande uppfinning kan man även tänka sig att en eller båda värmeväxlarna integreras med värmepumpen enligt föreliggande uppfinning, dvs kompressorn, Ranque-generatorn och åtminstone en av värmeväxlarna bildar en enhet i det utryme som värmepumpen är avsedd att verka i. Om den värmeväxlare som är ansluten till Ranque-generatorns kalla sida är integrerad i nämnda enhet måste den kalla luft som alstras i omrâdet för denna värmeväxlare tas om hand på lämpligt sätt, varvid detta exempelvis kan ske genom en fläkt, vilken förpassar den kalla luften till utsidan av det utrymme som värmepumpen är avsedd att verka i.Within the scope of the present invention, it is also conceivable for one or both heat exchangers to be integrated with the heat pump according to the present invention, i.e. the compressor, the Ranque generator and at least one of the heat exchangers form a unit in the space in which the heat pump is intended to operate. which is connected to the cold side of the Ranque generator is integrated in said unit, the cold air generated in the area of this heat exchanger must be taken care of in a suitable manner, whereby this can be done, for example, by a fan, which passes the cold air to the outside of the heat exchanger. space in which the heat pump is intended to operate.

Claims (10)

W 20 25 30 35 526 649 PatentkravW 20 25 30 35 526 649 Patent claim 1. Värmepump, avsedd att verka i ett utrymme (S; S1; S2; S3), varvid värmepumpen innefattar en i utrymmet (S: S1; S2; S3) belägen kompressor (3; 103; 203; 303) samt en första inloppsledning (l0; 110; 210; 310) för tillförsel av luft/gas till kompressorn (3: 103; 203; 303), k ä n n e t e c k n a d av att värmepumpen innefattar en Ranque-generator (l; 101; 201; 303), en mellan kompressorn (3: 103; 203; 303) och Ranque-generatorn (l; 101; 201; 301) sig sträckande förbindelseledning (5: 105; 205; 305) för att överföra trycksatt luft/gas till Ranque~generatorn (l; 101; 201; 301), en från Ranque-generatorns (l; 101; 201; 301) varma sida utgående första utloppsledning (7: 107; 207; 307) för luft/gas, vilken mynnar inuti utrymmet (S; S1) eller är ansluten till en första värmeväxlare (211; 311) i utrymmet 101; 201; 301) 109; 209; 309) S1) utsida eller 313). (S2: S3), och en från Ranque-generatorns (l; kalla sida utgående andra utloppsledning (9: för luft/gas, vilken mynnar på utrymmets (S: är ansluten till en andra värmeväxlare (213:A heat pump, intended to operate in a space (S; S1; S2; S3), the heat pump comprising a compressor (3; 103; 203; 303) located in the space (S: S1; S2; S3) and a first inlet line (10; 110; 210; 310) for supplying air / gas to the compressor (3: 103; 203; 303), characterized in that the heat pump comprises a Ranque generator (1; 101; 201; 303), an intermediate the compressor (3: 103; 203; 303) and the Ranque generator (1; 101; 201; 301) extending connecting line (5: 105; 205; 305) to transfer pressurized air / gas to the Ranque generator (1; 101 ; 201; 301), an air / gas first outlet line (7: 107; 207; 307) emanating from the hot side of the Ranque generator (1; 101; 201; 301), which opens inside the space (S; S1) or connected to a first heat exchanger (211; 311) in space 101; 201; 301) 109; 209; 309) S1) outside or 313). (S2: S3), and a second outlet line (9: for air / gas from the Ranque generator (l; cold side), which opens to the space (S: is connected to a second heat exchanger (213: 2. Värmepump enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den andra värmeväxlaren är belägen på utrymmets (S2: S3) utsida.Heat pump according to claim 1, characterized in that the second heat exchanger is located on the outside of the space (S2: S3). 3. Värmepump enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att inloppet till inloppsledningen (10) är beläget i fria luften på utsidan av utrymmet (S).Heat pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the inlet to the inlet line (10) is located in the open air on the outside of the space (S). 4. Värmepump enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att inloppet till den första inloppsledningen (110) är beläget i fria luften pà insidan av utrymmet (S1).Heat pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the inlet to the first inlet line (110) is located in the open air on the inside of the space (S1). 5. Värmepump enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att den första inloppsledningen (210; 310), vid sin från kompressorn (203; 303) vända ände, är ansluten till den andra värmeväxlaren (213: 313) på utrymmets (S2: S3) utsida. 10 15 20 25 526 649 10Heat pump according to Claim 1 or 2, characterized in that the first inlet line (210; 310), at its end facing away from the compressor (203; 303), is connected to the second heat exchanger (213: 313) on the space (S2). : S3) outside. 10 15 20 25 526 649 10 6. Värmepump enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att den första inloppsledningen (310) sträcker sig runt kompressorn 303 och förbindelseledningen (305) för överföring av trycksatt luft/gas till Ranque-generatorn (301).Heat pump according to claim 5, characterized in that the first inlet line (310) extends around the compressor 303 and the connecting line (305) for transferring pressurized air / gas to the Ranque generator (301). 7. Värmepump enligt krav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d av att en från den första värmeväxlaren (211: 311) utgående andra inloppsledning (212: 312) går samman med den första inloppsledningen (2l0; 310) på kompressorns (203: 303) uppströmssida.Heat pump according to Claim 5 or 6, characterized in that a second inlet line (212: 312) emanating from the first heat exchanger (211: 311) merges with the first inlet line (210; 310) on the compressor (203: 303). upstream side. 8. Värmepump enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att kompressorn utgörs av en skruvkompressor (3; 103; 203).Heat pump according to one or more of the preceding claims, characterized in that the compressor consists of a screw compressor (3; 103; 203). 9. Värmepump enligt något eller några av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en temperaturavkännare för att registrera temperaturskillnaden mellan den varma och kalla sidan hos Ranque-generatorn 1; 101; 201; 301, och att värmepumpen även innefattar organ för att reglera varvtalet hos kompressorn 3; 103; 203; 303 i beroende av denna uppmätta temperaturskillnad.9. A heat pump according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a temperature sensor for detecting the temperature difference between the hot and cold side of the Ranque generator 1; 101; 201; 301, and that the heat pump also comprises means for regulating the speed of the compressor 3; 103; 203; 303 in dependence on this measured temperature difference. 10. Värmepump enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att i den andra inloppsledningen (212: 312) är inkopplad en Varmvattenberedare.Heat pump according to Claim 7, characterized in that a water heater is connected in the second inlet line (212: 312).
SE0402006A 2004-08-12 2004-08-12 Heat pump SE0402006L (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0402006A SE0402006L (en) 2004-08-12 2004-08-12 Heat pump
PCT/SE2005/001199 WO2006016847A1 (en) 2004-08-12 2005-08-11 Heat pump
JP2007525576A JP2008510121A (en) 2004-08-12 2005-08-11 heat pump
EP05772201A EP1792127A1 (en) 2004-08-12 2005-08-11 Heat pump
US11/659,787 US20080115507A1 (en) 2004-08-12 2005-08-11 Heat Pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0402006A SE0402006L (en) 2004-08-12 2004-08-12 Heat pump

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0402006D0 SE0402006D0 (en) 2004-08-12
SE526649C2 true SE526649C2 (en) 2005-10-18
SE0402006L SE0402006L (en) 2005-10-18

Family

ID=32960384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0402006A SE0402006L (en) 2004-08-12 2004-08-12 Heat pump

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080115507A1 (en)
EP (1) EP1792127A1 (en)
JP (1) JP2008510121A (en)
SE (1) SE0402006L (en)
WO (1) WO2006016847A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102072677A (en) * 2010-12-30 2011-05-25 北京雪迪龙科技股份有限公司 Vortex cooler
US9790972B2 (en) 2013-06-25 2017-10-17 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Heated fluid regulators
US20160085244A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Fisher Controls International Llc Vortex tube temperature control for process control devices
US10094597B2 (en) 2014-09-24 2018-10-09 Fisher Controls International Llc Field instrument temperature apparatus and related methods

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1952281A (en) * 1931-12-12 1934-03-27 Giration Des Fluides Sarl Method and apparatus for obtaining from alpha fluid under pressure two currents of fluids at different temperatures
GB1182660A (en) * 1967-12-19 1970-03-04 Vortair Engineering Ltd Improvements in and relating to the refrigeration of mobile containers
US3630040A (en) * 1970-06-12 1971-12-28 Fred A Goldfarb Air conditioner
US3898978A (en) * 1972-12-12 1975-08-12 Schwartz Joseph M Breathing gas heater
US3815573A (en) * 1972-12-12 1974-06-11 Schwartz J Diving suit heater
US4333017A (en) * 1980-10-20 1982-06-01 Connell John J O Method and apparatus for closed loop vortex operation
US4538447A (en) * 1984-03-13 1985-09-03 Pravda Milton F Method and apparatus useful for rapidly determining the molecular weight of a flowing gaseous material
JPS60253768A (en) * 1984-05-31 1985-12-14 株式会社 ジヤンテツク Reverse rankine cycle device in which vortex tube is combined
AU4155585A (en) * 1984-03-23 1985-11-01 Jantec Co., Ltd. Method of increasing heat in inverse rankine cycle and inverse rankine cycle system for practicing same method
JPS61243260A (en) * 1985-04-18 1986-10-29 株式会社 ジヤンテツク Reverse rankine cycle device
JPS62135078U (en) * 1986-02-18 1987-08-25
DE4025804A1 (en) * 1990-08-15 1992-02-20 Joachim Scheuermann Air conditioning system utilising vortex tube - supplies separate streams of hot and cold air
DE4122889C1 (en) * 1991-07-11 1992-12-17 Bitzer Kuehlmaschinenbau Gmbh & Co Kg, 7032 Sindelfingen, De
DE19680069D2 (en) * 1995-02-07 1997-06-05 Juergen Keller Cooling system
JPH08316673A (en) * 1995-05-17 1996-11-29 Fujitsu Ltd Cooling structure
DE19748083A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-06 Aisin Seiki Expansion device for working medium using vortex tube
US6314747B1 (en) * 1999-01-12 2001-11-13 Xdx, Llc Vapor compression system and method
FR2790407B1 (en) * 1999-03-01 2001-06-01 Jouan RANQUE TUBE COOLING CENTRIFUGE
US6430937B2 (en) * 2000-03-03 2002-08-13 Vai Holdings, Llc Vortex generator to recover performance loss of a refrigeration system
JP4582473B2 (en) * 2001-07-16 2010-11-17 Smc株式会社 Constant temperature liquid circulation device
US7669428B2 (en) * 2005-04-14 2010-03-02 Georgia Tech Research Corporation Vortex tube refrigeration systems and methods

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006016847A1 (en) 2006-02-16
JP2008510121A (en) 2008-04-03
EP1792127A1 (en) 2007-06-06
US20080115507A1 (en) 2008-05-22
SE0402006L (en) 2005-10-18
SE0402006D0 (en) 2004-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2171361B1 (en) Air supply unit
US8408019B2 (en) Air conditioning device utilizing temperature differentiation of exhausted gas to even temperature of external heat exchanger
FR2827372B1 (en) HEAT EXCHANGER OF EXHAUST GAS
JP2011112303A (en) Outdoor unit of air conditioner
AU2003224488A1 (en) Condensing system in a cooling system
JP2008122057A (en) Air conditioner having ventilation system
EP2062762A1 (en) Drainage structure for vehicle air conditioner
CN105813444A (en) Energy-saving constant temperature electrical cabinet making use of natural energy
CN105466080B (en) A kind of falling film type high temperature heat pump system
CN104990145A (en) Integral type indoor unit of radiation air-conditioning system
CN104848598A (en) Water source heat pump system wide in water inlet temperature range
SE526649C2 (en) Heat pump
CN106705298A (en) Multi-connection type fresh air conditioner unit with exhaust air heat pump heat recovery function and heat exchange method
CN104132557A (en) Intermediate liquid discharge type efficient condensation system
CN2723879Y (en) Indoor unit for air conditioner
SE1150271A1 (en) Heat pump assembly
CN101839529A (en) Heat-recovery heat pump fresh-air conditioning unit
CN204923222U (en) Integral indoor set of radiation air -conditioning system
CN208687854U (en) A kind of fan coil condensed water is anti-to take device out of
JP3815341B2 (en) Heat pump water heater
CN205939218U (en) Energy -efficient air preheater of combined type hydrothermal matchmaker
CN206398891U (en) A kind of multiple fresh air handining unit with air draft heat pump recuperation of heat
KR100357106B1 (en) Air conditional of non-refrigerant
CN103344136A (en) Blast furnace tower cooling mechanism
CN216977556U (en) Condensate water waste heat recycling device and rotary kiln system