EP0364515A1 - Zweistoff-kompressions-wärmepumpe bzw. kältemaschine - Google Patents

Zweistoff-kompressions-wärmepumpe bzw. kältemaschine

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Publication number
EP0364515A1
EP0364515A1 EP89902250A EP89902250A EP0364515A1 EP 0364515 A1 EP0364515 A1 EP 0364515A1 EP 89902250 A EP89902250 A EP 89902250A EP 89902250 A EP89902250 A EP 89902250A EP 0364515 A1 EP0364515 A1 EP 0364515A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flow
space
heat
partial
resorber
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89902250A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vinko MUCIC
Gerhard Dietsche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCH THERMO-CONSULTING-HEIDELBERG GmbH
Original Assignee
TCH THERMO-CONSULTING-HEIDELBERG GmbH
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 TCH THERMO-CONSULTING-HEIDELBERG GmbH filed Critical TCH THERMO-CONSULTING-HEIDELBERG GmbH
Publication of EP0364515A1 publication Critical patent/EP0364515A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/02—Compression-sorption machines, plants, or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B37/00—Absorbers; Adsorbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps

Definitions

  • the invention relates to a two-component compression heat pump or refrigeration machine with a degasser and a resorber, which are interconnected to form a solution circuit in which a two-substance working medium, preferably formed by an ammonia / water mixture, is circulated, the degasser being supplied at a low pressure level gaseous working fluid component is expelled from thermal energy at a low temperature level and the resulting poor solution is conveyed to the resorber by increasing the pressure by means of a pump in a first line branch, where the gaseous working fluid component expelled in the degasifier after increasing its pressure to the resorber pressure by means of a compressor while removing the an increased temperature level, resorption heat is absorbed in the poor solution and the resulting rich solution returns to the degasser in a second line branch while reducing the pressure by means of a throttle device roms, and wherein in the sections of the first and second line branches located at the resorber pressure, a temperature changer is switched on, in which heat
  • Two-component compression heat pumps or chillers operated with working fluid are used to a large extent, while in systems with low outputs, e.g. the mono- or bivalent heat pumps intended for heating single-family houses, the single-substance heat pumps operated with fluorohydrocarbons (Frigen) are used as working fluid become.
  • fluorohydrocarbons fluorohydrocarbons
  • the invention has for its object to provide a two-fluid compression heat pump or refrigeration machine, which provides a high performance figure even when designed for relatively low outputs, but within the cost framework for the production of single-component fluoro-hydrocarbons. Heat pumps.
  • the resorber and / or the degasser is designed as a plate heat exchanger with at least one central plate, on the opposite flat sides of which are arranged at a distance and along the edges cover plates tightly connected to the middle plate each flow through at least one of the heat-exchanging media bar flow space is formed with connections provided at the opposite ends for the inlet and outlet of the heat-exchanging media and an inlet and outlet of gaseous expelled or supplied working medium component, and that the plate heat exchanger is arranged so inclined that the Inlet in the through-flow space to be flowed through for the purpose of absorption or degassing with the liquid solution is arranged higher than the outlet for the solution leaving this through-flow space.
  • Plate heat exchangers are much cheaper to produce for the low capacities in question than the tube bundle heat exchangers used in large systems, without building too large.
  • the inclined arrangement ensures that the rich solution to be degassed or the poor solution to be enriched by resorption of gaseous working fluid component within the heat exchanger flows through the natural gradient without a solution pump, the resulting flow rate - and thus also the heat exchanger performance - being chosen different angles of inclination can be changed or adapted to predetermined conditions without the plate heat exchanger itself having to be changed in construction or in dimensions.
  • a holder or holders are provided for the plate heat exchanger forming the resorber or the degasser, in which or in which the respective plate heat exchanger can be fastened at different selectable inclination angles.
  • the heat pump or chiller can thus be subsequently adjusted to different outputs or adapted to different conditions.
  • the heat pump or refrigeration machine is to be manufactured with such increased performance that the single-plate heat exchangers are no longer sufficient, it is possible to stack two or more plate-type heat exchangers with their flat sides lying one on top of the other to form a resorber and / or degasifier of higher output, whereby the inlets and outlets of the flow spaces formed on both sides of the middle plate of each individual plate heat exchanger are connected in parallel.
  • resorber or degassing units of higher performance can be created without the construction volume increasing inadmissibly.
  • the flow velocity in the flow-through spaces can be relatively low in the case of heat pumps or refrigeration systems for small outputs, it is advisable, at least in the flow-through spaces intended for the flow of liquid solution, preferably in the form of a baffle in the respective space between the middle plate and the to arrange the respective flow space on the opposite side of the parallel cover plate arranged coarse metal mesh.
  • this allows a uniform distribution of the flowing solution over the plate width and, on the other hand, the formation of a laminar one
  • a heat pump designed in the manner according to the invention is intended to obtain useful heat at a higher temperature level from environmental heat contained in the ambient atmosphere, which heat is used to heat a liquid heating medium circulated in a heating circuit, the environmental heat contained in the ambient atmosphere being transferred to a heat exchanger Liquid heat transfer medium is transferred, which is circulated to the degasser and cooled there by heat exchange with the rich solution and then returned to the heat exchanger for re-heating by means of environmental heat, is provided in a preferred development of the invention that in the circuit between the heat exchanger and the degasser Instead of the normally used water-glycerine mixture, liquid two-fluid working fluid from the heat pump, i.e.
  • the plate heat exchangers By designing the plate heat exchangers in such a way that the flow-through spaces are divided into separate partial flow-through spaces by partition walls which run in the direction of the fall line and are tightly connected to the middle and the respectively associated cover plate, and which can be flowed through with different flow media, into the plate heat exchangers Functions of the solution demonstration or other heat exchange functions are integrated, for which separate heat exchangers would have to be provided in the known heat pumps working with tube bundle heat exchangers as degassing or resorber units. In other words, complex heat pump circuits with which high performance figures can be achieved can be implemented without the design effort and thus the price increasing significantly.
  • the heat pump is then designed, for example, in such a way that the upper throughflow area of the plate heat exchanger forming the resorber is divided into three parallel partial throughflow spaces, of which the two outer partial throughflow spaces each contain a subset of the gaseous working fluid component supplied by the compressor flow through high temperature, which then each pass through an opening in the intermediate wall to the central partial flow space, which is also flowed through by the poor solution, and that the associated lower flow space of the plate heat exchanger is divided into four parallel partial flow spaces, from which the two outer partial flow-through spaces are dimensioned in width corresponding to the two outer partial flow-through spaces of the upper flow-through space, while the two middle partial flow-through spaces as a whole Width of the middle partial flow space of the upper flow space, one of the middle partial flow spaces and the adjoining outer partial flow space connected in series through which the poor solution flowing in from the temperature changer flows before the poor solution in the middle partial Flow-through space of the upper flow-through space passes, while the other middle
  • This construction enables not only the demonstration of the poor solution flowing from the temperature changer to the resorber, but also a subsequent heat exchanger for direct heat exchange with a partial amount of the gaseous working fluid component flowing from the compressor and another heat exchanger in which the remaining amount of the Compressor supplied gaseous working fluid the heating medium of the heating circuit is additionally heated in the resorber.
  • a subdivision of the plate heat exchanger into a plurality of flow-through spaces is also advantageous on the degassing side, and a configuration is then expedient in which the upper flow-through space of the plate heat exchanger forming the degasser is divided into two partial flow-through spaces, of which a rich solution flows and gaseous working medium is expelled, which then passes through an opening in the intermediate wall into and flows through the second partial flow-through space before it is sucked off by the compressor, while the lower flow-through space is divided into three partial flow-through spaces, one of which is an outer partial flow-through space below of the partial flow-through space of the upper flow-through space through which the rich solution to be degassed is arranged, but in this case is narrower than this, so that a partial section of the middle partial flow-through space of the lower flow-through space n och runs below the remaining section of the first partial flow area of the upper flow area, while its second partial section runs below a partial section of the second partial section through which the gaseous working fluid component flows and the
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram of a two-material compression heat pump intended for heating a single-family home or a small apartment house by means of environmental heat;
  • FIG. 2 shows a sectional view through the degasifier, designed as an obliquely inclined plate heat exchanger, of a two-component compression heat pump designed in the manner according to the invention, viewed in the direction of arrows 2-2 in FIG. 3b;
  • 3a shows a sectional view of the degasser, seen in the direction of the arrows 3a-3a in FIG. 2;
  • 3b shows a sectional view of the degasser, viewed in the direction of arrows 3b-3b in FIG. 2;
  • FIG. 4a shows a sectional view of the degasser, seen in the direction of the arrows 4a-4a in FIG. 3b;
  • 4b is a sectional view of the degasser, seen in the direction of arrows 4b-4b in FIG. 3a;
  • Fig. 5 is a sectional view through the plate heat exchanger arranged at an incline trained resorber of a two-material compression heat pump designed in the manner according to the invention, seen in the direction of arrows 5-5 in FIG. 6b;
  • FIG. 6a shows a sectional view of the resorber, seen in the direction of the arrows 6a-6a in FIG. 5;
  • 6b shows a sectional view of the resorber, seen in the direction of the arrows 6b-6b in FIG. 5;
  • FIG. 7a shows a sectional view of the resorber, seen in the direction of the arrows 7a-7a in FIG. 6b;
  • FIG. 7b shows a sectional view of the resorber, seen in the direction of the arrows 7b-7b in FIG. 6a.
  • FIG. 1 shows the basic circuit of an exemplary embodiment of a heat pump 10 designed in the manner according to the invention which will be used to generate thermal energy for heating a single-family house.
  • the useful heat generated by the heat pump may be generated at a temperature level of slightly above 70 ° C, which makes it possible to heat circulated water from 40 ° C to 60 ° C in a central heating circuit.
  • the heat source may be the heat energy contained in the room air within the single-family house to be heated, it being assumed that this energy is approximately at a temperature level of 20 ° C.
  • the heat pump 10 thus works in recirculation mode.
  • the heat pump 10 has a degasser 12, in which at a low pressure level p ⁇ of, for example, 1 bar by supplying heat energy at a low temperature level is expelled from a rich two-component working solution gaseous working component. If the preferred ammonia-water mixture is used as the working medium, ammonia is expelled in gaseous form from the solution in the degasifier 12.
  • the low-temperature heat energy required to degas the rich solution is - as mentioned - taken from the room air of the house to be heated, ie it is available at around 20 ° C.
  • the thermal energy is extracted from the room air in an air heat exchanger 14 and onto a liquid one
  • Heat transfer medium i.e. a brine
  • the working medium also used in the heat pump 10 is expedient, i.e. Ammonia-water mixture used, which is kept in line circuit 16 under increased pressure.
  • the brine is thus heated in the air heat exchanger 14 - for example from -9 ° C to 16 ° C.
  • gaseous working medium i.e.
  • Heating of the water circulated in a central heating circuit 28 can be used.
  • the water flowing to the resorber 22 from the heating circuit 28 at approximately 40 ° C. may be heated to approximately 60 ° C.
  • the solution, which is rich again due to absorption of the gaseous working medium, is removed from the resorber 22 via a second line branch 30 while reducing the pressure to the pressure level PE is returned to the degasser 12 in a throttle element 32.
  • a solution pump 34 is provided in the line branch 20, by means of which the pressure in the poor solution is increased from the pressure PE prevailing in the degasser to the resorber pressure PR.
  • a temperature changer 36 is connected, which serves to transfer thermal energy from the rich solution flowing in the line branch 30 to the poor solution flowing in the line branch 20. If the rich solution leaving the resorber 22 has a temperature of approximately 42 ° C., it is possible to heat the poor solution flowing to the temperature changer 36 to a temperature of approximately 0 ° C. to approximately 40 ° C. To improve the performance figure of the heat pump 10 and to achieve further advantages, which will be explained in the following, additional heat exchangers are integrated in both the degasser and the resorber, which will be explained in more detail below.
  • the line circuit 16 is connected to the line branch 30 via a line 38, in a region in which the latter is still under the increased absorber pressure PR. As a result, the brine circulated in the line circuit 16 is also kept at the increased absorber pressure.
  • the rich solution cooled in the temperature changer 36 to approximately 12 ° C. is still cooled - still at the increased pressure PR, first in a demonstration 40 integrated in the degasifier before it is relaxed via the throttle element 32 and then finally at approximately -10 ° C. in the Degasser 12 enters.
  • the poor solution in the degasser 12 which is heated to about 15 ° C. per se, is in the saturation range at the pressure pE of about 1 bar in the degasser, so that the risk cannot be excluded that it will be in the solution pump for the elimination of gaseous Working fluid in the form of bubbles and thus cavitation with the result of wear and damage to the solution pump 34 occurs when the poor solution flows directly from the degasser into the solution pump 34. For this reason, the poor solution is further cooled to about 0 ° C. in a heat exchanger section 44, which is also integrated in the degasser 12, by heat exchange with the gaseous working medium component. The occurrence of cavitation in the solution pump 34 due to the formation of bubbles from the poor solution is thus ruled out.
  • the poor solution is heated to about 40 ° C. in the temperature changer 36 and therefore flows at this temperature into an
  • Resorber 22 integrated demonstration 46 in which it is warmed up to about 65 ° C. by absorbing heat of absorption.
  • the poor solution then flows further into a heat exchanger 48 integrated in the resorber 44, through which, on the other hand, a portion of the gaseous working fluid supplied by the compressor 26 at a temperature of 185 ° C. is supplied via a line branch 24a.
  • the poor solution heats up to 71 ° C. At this temperature, the poor solution thus enters the resorber 22, into which, on the other hand, the partial amount of the gaseous working fluid component cooled in the heat exchanger 48 is introduced and resorbed in the poor solution, heat of absorption being generated.
  • the remaining part of the gaseous working fluid component is not fed directly into the resorber via the line branch 24b, but first via one - again in the Resorber 22 integrated - heat exchanger 50, which on the other hand is flowed through by the water flowing through the heating circuit 28.
  • the remaining part of the gaseous working fluid component is thereby also cooled down to approximately 85 ° C. and is then also resorbed in the poor solution while releasing heat of absorption.
  • the resorption heat generated during the absorption of both partial quantities of the gaseous working medium component in the poor solution is transferred in the resorber to the water of the heating circuit 28 flowing to the resorber at 40 ° C., which heats up to about 57 ° C. before it enters the heat exchanger 50 continues to flow, in which it is then heated to 60 ° C. by the heat exchange with the second subset of the gaseous working medium component and can then flow in the heating circuit 28 to the radiators only shown schematically as heat consumers 52.
  • FIGS. 2 to 4b The special configuration of the degasifier 12 of the heat pump 10 is shown in FIGS. 2 to 4b. It can be seen that the degasser 12 is designed as a plate heat exchanger, in which an upper and a lower throughflow space 66 are formed on both sides of a middle metal plate 60 by spaced cover plates 62 and 64, which are tightly connected along their edges to the middle metal plate , 68, which was created by an intermediate wall 70 tightly connected to the middle metal plate 60 on the one hand and the upper cover plate 62 into two upper partial flow-through spaces 72, 74 and by two parallel ones which were tight with the middle metal plate 60 on the one hand and the lower cover plate 64 on the other connected partitions 76, 78 are divided into three lower partial flow-through spaces 80, 82 and 84.
  • an upper and a lower throughflow space 66 are formed on both sides of a middle metal plate 60 by spaced cover plates 62 and 64, which are tightly connected along their edges to the middle metal plate , 68, which was created by an
  • the degassing device 12 is arranged in the heat pump 10 in the manner shown in FIG put on collection space 88 in the partial flow space 72 brought rich solution of the working fluid in the partial flow space 72 on the top of the middle metal plate 60 flows downwards into a collection space 90 for poor solution provided at the lower end, via a connection 92 the rich solution enters the collection space 88 and the poor solution from the collecting space 90 via the connection 94.
  • a window 96 is provided in the intermediate wall 70, via which, when the rich solution on the top of the metal plate 60 flows down into the partial flow-through space 72, gaseous working fluid component passes into the partial flow-through space 74, flows through it in the downward direction and out of an am Bottom end provided port 98 is sucked to the compressor.
  • the rich solution on the top of the metal plate 60 flows down into the partial flow-through space 72, gaseous working fluid component passes into the partial flow-through space 74, flows through it in the downward direction and out of an am Bottom end provided port 98 is sucked to the compressor.
  • Partial flow chamber 80 is a connection 100, the serving as a heating medium and - as mentioned above - in the present case of a rich solution of the working medium also used in the circuit of the heat pump, a brine, which then flows through the partial flow chamber 80
  • the partial flow-through space 80 is narrower than the partial flow-through space 72 arranged above it, so that heat from the brine serving as the heating medium only over a partial region of the width of the upper partial flow-through space 72 through the middle
  • Metal plate 60 is passed. Below the remaining area of the partial flow-through space 72 is the partial flow-through space 82, which has connections 102 and 104 at its end, via which rich solution flowing in or out of the line branch 30 of the heat pump runs. The rich solution emerging from the connection 104 is then further demanded in a section of the line branch 30, in which the throttle element 32 is also arranged, before the line branch 30 opens into the connection 92 to the upper collecting space 88 for the rich solution.
  • the partial flow-through space 82 which has connections 102 and 104 at its end, via which rich solution flowing in or out of the line branch 30 of the heat pump runs.
  • the rich solution emerging from the connection 104 is then further demanded in a section of the line branch 30, in which the throttle element 32 is also arranged, before the line branch 30 opens into the connection 92 to the upper collecting space 88 for the rich solution.
  • the partial flow-through space 82 is in turn dimensioned in such a way that it is still below that on the upper side of the partial metal flow chamber 74 formed in the middle metal plate 60, so that part of the rich solution flowing through the partial flow chamber 82 also transfers heat to the gaseous working fluid component flowing through the partial flow chamber 74.
  • the partial flow-through space 84 which is finally provided and which also lies below the partial flow-through space 74 is flowed through by the poor solution emerging from the resorber, which enters and exits via the connections 106 and 108 before the poor solution in the line branch 20 the heat pump 10 reaches the solution pump 34.
  • the heat-exchanging regions 40, 42 and 44 described in connection with FIG. 1 are designed to be integrated in the plate heat exchanger.
  • a metal mesh 110 made of stainless steel or aluminum wire is arranged on the top and bottom of the middle metal plate 60, which on the one hand the flow of the solution over the width of the equalizes the respective partial flow channel and, on the other hand, prevents a laminar flow from being able to form in the flowing solution and thereby ensuring good heat transfer from the solution flowing in the respective partial flow space to the metal wall 60 or in the opposite direction.
  • the resorber 22 is basically designed in a similar way to the degasser 12 as an obliquely inclined plate heat exchanger, in which on both sides of a central metal plate 120 through spaced cover plates 122, 124, which are tightly connected along their edges to the central metal plate, flow spaces 126, 128 are created, which in turn are divided into part flow-through spaces by partition walls, namely by two partition walls 130, 132 provided in the upper flow-through space 122 into three partial flow-through spaces 134, 136 and 138 and by three partition walls 140, 142 provided in the lower flow-through space 128. 144 into four lower partial flow spaces 146, 148, 150 and 152.
  • the middle partial flow-through space 136 of the three upper partial flow-through spaces is supplied with poor solution via bores 154 from a collecting space 156, which flows to the lower collecting space 158, via windows 160 in the upper region of the intermediate walls 130, 132, gaseous working fluid component emerges from the two outer parts Flow-through spaces 138 and 134 into the middle partial flow-through space 136.
  • the poor solution flowing in the central partial flow area resorbs the gaseous working fluid component entering through the windows 160, heat of absorption being generated and then rich solution collecting in the lower collecting space 158, which is discharged via the line branch 30.
  • the gaseous working fluid component flows to the two outer partial flow-through spaces 138, 134 via the branch lines 24a and 24b from the compressor 26 of the heat pump 10.
  • baffle plates 162 provided in the partial flow-through spaces 138, 134, each at a distance from and at an angle to one another, not only result in a swirling of the gaseous working fluid component flowing through, but also serve to separate any that may have been taken out of the compressor 26 Lubricating oil, which is droplet-shaped and can be discharged from the nozzle 164.
  • the two partial flow-through spaces 146, 148, connected in series are successively flowed through by the water of the heating circuit 28, a window 166 in the intermediate wall 140 passing over the water supplied via the connection 168 from the partial flow-through space 146 to the partial flow-through space 148, from which it emerges again via the connection 170 into the heating circuit.
  • the two other partial flow-through spaces 150, 152 which are also connected by a window 172, are connected in series from one another through which poor solution discharged from the line branch 20 via a connection 174 and a connection 176 flows, which solution flows out of the connection 176 into the upper collecting room 156 is continued.
  • FIGS. 6a and 6b it can be seen from FIGS. 6a and 6b that the partition walls 130 and 132 in the upper flow-through space 126 are aligned with the partition walls 144, 140 in the lower flow-through space 128, i.e. that the upper partial flow spaces 134, 138 are aligned with the lower partial flow spaces 146, 152.
  • FIGS. 6a and 6b also schematically indicate that the metal mesh 110 can be provided in the partial flow-through spaces through which liquid medium flows, in order to improve the heat transfer.
  • FIG. 1 integrate additional heat exchanger functions.
  • the dimensions of the plate heat exchangers shown in the drawing figures are, of course, only to be understood as schematic representations. In practice, the actual dimensioning of the partial flow-through spaces and the overlap of the upper and lower partial flow-through spaces must be calculated in accordance with the desired heat transfer between the heat-exchanging media.

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Description

Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe bzw. Kältemaschine
Die Erfindung betrifft eine Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe bzw. Kältemaschine mit einem Entgaser und einem Resorber, die zu einem Lösungskreislauf zusammengeschaltet sind, in welchem ein vorzugsweise von einem AmmoniakWasser-Gemisch gebildetes Zweistoff-Arbeitsmittel umgewälzt wird, wobei im Entgaser auf niedrigem Druckniveau unter Zufuhr von Wärmeenergie auf niedrigem Temperaturniveau gasförmige Arbeitsmittelkomponente ausgetrieben und die dabei entstehende arme Lösung unter Druckerhöhung mittels einer Pumpe in einem ersten Leitungszweig zum Resorber gefördert wird, wo die im Entgaser ausgetriebene gasförmige Arbeitsmittelkomponente nach Erhöhung ihres Drucks auf den Resorberdruck mittels eines Kompressors unter Abfuhr der dabei auf einem erhöhten Temperaturniveau anfallenden Resorptionswärme in der armen Lösung resorbiert wird und die so entstandene reiche Lösung in einem zweiten Leitungszweig unter Druckemiedrigung mittels eines Drosselorgans zum Entgaser zurückströmt, und wobei in den auf Resorberdruck befindlichen Abschnitten des ersten und des zweiten Leitungszweigs ein Temperaturwechsler eingeschaltet ist, in welchem in der aus dem Resorber austretenden reichen Lösung enthaltene Wärme auf die dem Resorber zuströmende arme Lösung übertragen und die aus dem Temperaturwechsler zum Entgaser strömende reiche Lösung zur weiteren Temperaturabsenkung im Entgaser und die aus dem Temperaturwechsler zum Resorber strömende arme Lösung zur weiteren Temperaturerhöhung im Resorber vorgeführt wird.
Für Anlagen mit größeren Leistungen werden derartige, fast ausschließlich mit einem Ammoniak-Wasser-Gemisch als
Arbeitsmittel betriebene Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpen bzw. Kältemaschinen in großem Umfange eingesetzt, während in Anlagen mit kleinen Leistungen, z.B. den zur Beheizung von Einfamilienhäusern vorgesehenen mono- oder bivalente Wärmepumpen, die mit Fluor-Kohlenwasserstoffen (Frigenen) als Arbeitsmittel betriebene Einstoff-Wärmepumpen verwendet werden. Aufgrund neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse über schädliche Auswirkungen von Fluor-Kohlenwasserstoffen (Schädigung der Ozonschicht der Erde) besteht das Bestreben, die Verwendung von Fluor-Kohlenwasserstoff durch gesetzliche Maßnahmen zumindest stark einzuschränken, wenn nicht sogar ganz zu verbieten. Grundsätzlich ist es natürlich möglich, auch Wärmepumpen bzw. Kältemaschinen für kleinere Leistungen zu entwickeln, welche mit dem in Großanlagen bewährten Zweistoff-Arbeitsmittel, nämlich Ammoniak-Wasser-Gemisch arbeiten, zumal hierbei auch noch eine Erhöhung der Leistungsziffer zu erwarten ist, wenn mit großem Kenzentrationsuntersehied zwischen der reichen und der armen Losung gearbeitet wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Herstellungskosten dann im Vergleich zu den bisher verwendeten, mit Fluor-Kohlenwasserstoffen arbeitenden Maschinen deutlich höher sind, wobei insbesondere die Kosten für die in der Zweistofftechnik als Resorber und Entgaser verwendeten wärmetauschenden Aggregate mit innerhalb eines umschließenden Gehäuses horizontal oder vertikal angeordneten Rohrbündeln ins Gewicht fallen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe bzw. Kältemaschine zu schaffen, die auch bei einer Auslegung auf relativ geringe Leistungen eine hohe Leistungsziffer erbringt und dabei aber innerhalb des Kostenrahmens für die Herstellung von mit Fluor-Kohlenwasserstoffen arbeitenden Einstoff-Wärmepumpen liegt.
Ausgehend von einer Wärmepumpe bzw. Kältemaschine der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Resorber und/oder der Entgaser als Platten-Wärmetauscher mit wenigstens einer mittleren Platte ausgebildet ist, auf deren gegenüberliegenden Flachseiten durch mit Abstand angeordnete und entlang der Ränder dicht mit der mittleren Platte verbundene Deckplatten jeweils wenigstens ein von den wärmetauschenden Medien durchström barer Durchströmungsraum mit an den gegenüberliegenden Enden vorgesehenen Anschlüssen für den Ein- bzw. Auslaß der wärmetauschenden Medien und einem Ein- bzw. Auslaß von gasförmig ausgetriebener bzw. zuzuführender Arbeitsmittelkomponente gebildet ist, und daß der Platten-Wärmetauscher derart schräg geneigt angeordnet ist, daß der Einlaß in den zum Zweck der Resorption bzw. Entgasung mit der flüssigen Lösung zu durchströmenden Durchströmungsraum höher als der Auslaß für die diesen Durchströmungsraum verlassende Lösung angeordnet ist. Platten-Wärmetauscher sind für die hier in Frage stehenden geringen Leistungen erheblich preisgünstiger herstellbar, als die in Großanlagen eingesetzten Rohrbündel-Wärmetauscher, ohne daß sie zu groß bauen. Durch die schräg geneigte Anordnung wird erreicht, daß die zu entgasende reiche bzw. die durch Resorption von gasförmiger Arbeitsmittelkomponente anzureichernde arme Lösung innerhalb des Wärmetauschers durch das natürliche Gefälle ohne eine Lösungspumpe strömt, wobei die sich einstellende Strömungsgeschwindigkeit - und somit auch die Wärmetauscherleistung - durch Wahl unterschiedlicher Neigungswinkel veränderbar bzw. an vorgegebene Bedingungen anpaßbar ist, ohne daß der Platten-Wärmetauscher selbst konstruktiv oder in den Abmessungen geändert werden müßte.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Halterung bzw. sind Halterungen für den den Resorber bzw. den Entgaser bildenden Platten-Wärmetauscher vorgesehen, in welcher bzw. in welchen der jeweilige Platten-Wärmetauscher in unterschiedlichen wählbaren Neigungswinkeln befestigbar ist. Damit ist die Wärmepumpe bzw. Kältemaschine nachträglich auf unterschiedliche Leistungen einstellbar bzw. an unterschiedliche Bedingungen anpaßbar. Bei Wärmepumpen für die Beheizung von Einfamilien- oder kleineren Mehrfamilienhäusern ist somit also durch Veränderung der Neigung der Platten-Wärmetauscher in der Halterung beispielsweise eine Anpassung an die unterschiedlichen Außentemperaturen in den verschiedenen Jahreszeiten möglich. Wenn die Wärmepumpe bzw. Kältemaschine mit derart erhöhter Leistung hergestellt werden soll, daß die Einfach-PlattenWärmetauscher nicht mehr genügen, ist es möglich, zwei oder mehr Platten-Wärmetauscher mit ihren Flachseiten aufeinanderliegend zu einem Resorber und/oder Entgaser höherer Leistung zu stapeln, wobei die Ein- und Auslässe der jeweils beidseitig der mittleren Platte jedes EinzelPlatten-Wärmetauschers gebildeten Durchströmungsräume parallel geschaltet sind. Auf diese Weise lassen sich also durch Stapelung von Einzel-Platten-Wärmetauschern Resorberoder Entgaser-Aggregate höherer Leistung schaffen, ohne daß das Bauvolumen unzulässig steigt.
Da bei Wärmepumpen bzw. Kälteanlagen für kleine Leistungen die Strömungsgeschwindigkeit in den Durchströmungsräumen relativ gering werden kann, empfiehlt es sich, zumindest in den für die Durchstromung mit flüssiger Lösung vorgesehenen Durchströmungsräumen strömungsbeeinflussende Schikanen, vorzugsweise in Form eines im jeweiligen Zwischenraum zwischen der mittleren Platte und der den jeweiligen Durchströmungsraum auf der gegenüberliegenden Seite abschließenden parallelen Deckplatte angeordneten groben Metallgewebes anzuordnen. Dadurch kann einerseits eine gleichmäßige Verteilung der strömenden Lösung über die Plattenbreite erhalten und andererseits die Ausbildung einer laminaren
Strömung vermieden werden, die sich bezüglich des Wärmeübergangsverhalten erheblich ungünstiger darstellt als die bewußt angestrebte turbulente Strömung.
Wenn eine in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildete Wärmepumpe dazu bestimmt ist, aus in der Umgebungsatmosphäre enthaltener Umweltwärme Nutzwärme auf höherem Temperaturniveau zu gewinnen, welche zur Erwärmung eines in einem Heizungskreislauf umgewälzten flüssigen Heizmediums verwendet wird, wobei die in der Umgebungsatmosphäre enthaltene Umweltwärme in einem Wärmetauscher auf einen flüssigen Wärmeträger übertragen wird, der im Kreislauf zum Entgaser geführt und dort durch Wärmetausch mit der reichen Lösung abgekühlt und dann in den Wärmetauscher zur erneuten Erwärmung mittels Umweltwärme zurückgeführt wird, ist in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß im Kreislauf zwischen dem Wärmetauscher und dem Entgaser anstelle des normalerweise verwendeten Wasser-GlyzerinGemischs flüssiges Zweistoff-Arbeitsmittel der Wärmepumpe, d.h. in der Regel Ammoniak-Wasser-Gemisch, als Wärmeträger vorzusehen, wobei dann der Obertragungskreislauf zwischen dem Wärmetauscher und dem Entgaser mit einem auf dem Resorberdruck befindlichen Bereich des reiche Lösung führenden Leitungszweigs der Wärmepumpe verbunden wird. Auf diese Weise kann ohne einen zusätzlichen Druckspeicher sichergestellt werden, daß der Obertragungskreislauf auf dem Druckniveau des Resorberdrucks der Wärmepumpe gehalten wird. Die Ausscheidung von gasförmiger Arbeitsmittelkomponente im Übertragungskreislauf wird somit mit Sicherheit vermieden.
Durch eine Ausbildung der Platten-Wärmetauscher derart, daß die Durchströmungsräume durch in Richtung der Fallinie verlaufende und dicht mit der mittleren und der jeweils zugeordneten Deckplatte verbundene Zwischenwände in getrennte und gegebenenfalls mit unterschiedlichen Strömungsmedien durchströmbare Teil-Durchströmungsräume unterteilt sind, können in die Platten-Wärmetauscher Funktionen der LösungsVorführung oder weitere Wärmetauschfunktionen integriert werden, für die bei den bekannten, mit Rohrbündel-Wärmetauschern als Entgaser- bzw. Resorbereinheiten arbeitenden Wärmepumpen gesonderte Wärmetauscher vorgesehen werden müßten. D.h. es können komplexe Wärmepumpenschaltungen, mit denen hohe Leistungsziffern erreichbar sind, verwirklicht werden, ohne daß der konstruktive Aufwand und somit der Preis wesentlich steigt. Bei einem speziellen Ausfuhrungsbeispiel ist die Wärmepumpe dann beispielsweise so ausgebildet, daß der obere Durchströmungsrauim des den Resorber bildenden Platten-Wärmetauschers in drei parallele Teil-Durchströmungsräume unterteilt ist, von denen die beiden äußeren Teil-Durchströmungsräume jeweils von einer Teilmenge der vom Kompressor gelieferten gasförmigen Arbeitsmittelkomponente hoher Temperatur durchströmt werden, welche dann jeweils über eine Öffnung in der Zwischenwand zum mittleren Teil-DurchStrömungsraum übertreten, welcher außerdem von der armen Lösung durchströmt wird, und daß der zugehörige untere Durchströmungsraum des Platten-Wärmetauschers in vier parallele Teil-Durchströmungsräume unterteilt ist, von denen die beiden äußeren Teil-Durchströmungsräume in der Breite entsprechend den beiden äußeren Teil-Durchströmungsräumen des oberen Durchströmungsraums bemessen sind, während die beiden mittleren Teil-Durchströmungsräume insgesamt die Breite des mittleren Teil-Durchströmungsraums des oberen Durchströmungsraums haben, wobei einer der mittleren Teil-Durchströmungsräume und der sich an diesen anschließende äußere Teil-Durchströmungsraum in Reihe geschaltet von der vom Temperaturwechsler zuströmenden armen Lösung durchströmt werden, bevor die arme Lösung in den mittleren Teil-Durchströmungsraum des oberen Durchströmungsraums übertritt, während der andere mittlere TeilDurchströmungsraum und der sich an diesen anschließende äußere Teil-Durchströmungsraum in Reihe geschaltet vom flüssigen Heizmedium des Heizungskreislaufs durchströmt werden. Durch diese Konstruktion ist möglich, nicht nur die Vorführung für die vom Temperaturwechsler dem Resorber zuströmende arme Lösung, sondern auch noch einen anschließenden Wärmetauscher für direkten Wärmetausch mit einer Teilmenge der vom Kompressor zuströmenden gasförmigen Arbeitsmittelkomponente und einen weiteren Wärmetauscher, in welchem die restliche Menge des vom Kompressor gelieferten gasförmigen Arbeitsmittels das Heizmedium des Heizungs- kreislaufs zusätzlich erwärmt wird, im Resorber zu integrieren.
Auch entgaserseitig ist eine Unterteilung des PlattenWärmetauschers in mehrere Durchströmungsräume vorteilhaft, und zwar ist dann eine Ausgestaltung zweckmäßig, bei welcher der obere Durchströmungsraum des den Entgaser bildenden Platten-Wärmetauschers in zwei Teil-Durchströmungsräume unterteilt ist, von denen im einen reiche Lösung strömt und gasförmiges Arbeitsmittel ausgetrieben wird, welches dann über eine Öffnung in der Zwischenwand in den zweiten Teil-Durchströmungsraum übertritt und diesen durchströmt, bevor es vom Kompressor abgesaugt wird, während der untere Durchströmungsraum in drei Teil-Durchströmungsräume unterteilt ist, von denen der eine äußere Teil-Durchströmungsraum unterhalb des von der zu entgasenden reichen Lösung durchströmten Teil-Durchströmungsraums des oberen Durchströmungsraums angeordnet, dabei jedoch schmaler als dieser bemessen ist, so daß ein Teilabschnitt des mittleren Teil-Durchströmungsraums des unteren Durchströmungsraums noch unter dem verbleibenden Teilabschnitt des ersten TeilDurchströmungsraums des oberen Durchströmungsraums verläuft, während sein zweiter Teilabschnitt unterhalb eines Teilabschnitts des von der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente durchströmten zweiten Teilabschnitts des oberen Durchströmungsraums verläuft und der dritte Teil-Durchströmungsraum des unteren Durchströmungsraums mit dem restlichen Teilbereich des zweiten Teil-Durchströmungsraums des oberen Durchströmungsraums ausgerichtet ist, wobei der erste Teil-Durchströmungsraum des unteren Durchströmungsraums von der im Kreislauf zwischen dem Entgaser und dem Umwelt-Wärmetauscher strömenden flüssigen Arbeitsmittel (reiche Lösung), der hieran anschließende zweite Teil-Durchströmungsraum von der vom Temperaturwechsler zuströmenden, noch auf Resorberdruck befindlichen reichen Lösung vor deren Entspannung im Drosselorgan und nachfolgender Durchströmung des ersten Teil-Durchströmungsraums des oberen Durchströmungsraums durchströmt wird, während der dritte Teil-Durchströmungsraum des unteren Durchstromungsraums von der aus dem ersten Teil-Durchströmungsraum des oberen Durchstromungsraums, austretenden armen Lösung durchströmt wird.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schaltplan einer für die Beheizung eines Einfamilien- oder eines kleinen Mehrfamilienhauses mittels Umweltwärme bestimmten Zweistoff-KompressionsWärmepumpe;
Fig. 2 eine Schnittansicht durch den als schräg geneigt angeordneter Platten-Wärmetauscher ausgebildeten Entgaser einer in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe, gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 in Figur 3b;
Fig. 3a eine Schnittansieht des Entgasers, gesehen in Richtung der Pfeile 3a-3a in Figur 2;
Fig. 3b eine Schnittansieht des Entgasers, gesehen in Richtung der Pfeile 3b-3b in Figur 2;
Fig. 4a eine Schnittansicht des Entgasers, gesehen in Richtung der Pfeile 4a-4a in Figur 3b;
Fig. 4b eine Schnittansicht des Entgasers, gesehen in Richtung der Pfeile 4b-4b in Figur 3a;
Fig. 5 eine Schnittansieht durch den als schräg geneigt angeordneter Platten-Wärmetauscher ausgebildeten Resorber einer in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe, gesehen in Richtung der Pfeile 5-5 in Figur 6b;
Fig. 6a eine Schnittansicht des Resorbers, gesehen in Richtung der Pfeile 6a-6a in Figur 5;
Fig. 6b eine Schnittansicht des Resorbers, gesehen in Richtung der Pfeile 6b-6b in Figur 5;
Fig. 7a eine Schnittansicht des Resorbers, gesehen in Richtung der Pfeile 7a-7a in Figur 6b; und
Fig. 7b eine Schnittansicht des Resorbers, gesehen in Richtung der Pfeile 7b-7b in Figur 6a.
In Figur 1 ist die grundsätzliche Schaltung eines - nachstehend noch näher erläuterten - Ausführungsbeispiels einer in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Wärmepumpe 10 dargestellt, welche zur Gewinnung von Wärmeenergie für die Beheizung eines Einfamilienhauses dienen möge. Für das spezielle Beispiel sei angenommen, daß die von der Wärmepumpe erzeugte Nutzwärme auf einem Temperaturniveau von etwas über 70°C anfallen möge, was es ermöglicht, in einem Zentralheizungs-Kreislauf umgewälztes Wasser von 40°C auf 60° C zu erwärmen. Als Wärmequelle möge die Wärmeenergie dienen, welche innerhalb des zu beheizenden Einfamilienhauses in der Raumluft enthalten ist, wobei davon ausgegangen wird, daß diese Energie etwa auf einem Temperaturniveau von 20°C vorliegt. Die Wärmepumpe 10 arbeitet also im Umluftbetrieb.
Die Wärmepumpe 10 weist einen Entgaser 12 auf, in welchem bei einem niedrigen Druckniveau pε von beispielsweise 1 bar durch Zufuhr von Wärmeenergie auf einem niedrigen Tempera turniveau aus einer reichen Zweistoff-Arbeitsmittellösung gasförmige Arbeitsmittelkomponente ausgetrieben wird. Bei Verwendung des bevorzugten Ammoniak-Wasser-Gemischs als Arbeitsmittel wird im Entgaser 12 also Ammoniak gasförmig aus der Lösung ausgetrieben. Die zur Entgasung der reichen Lösung erforderliche Wärmeenergie niedrigen Temperaturniveaus wird - wie erwähnt - aus der Raumluft des zu beheizenden Hauses entnommen, d.h. steht also bei etwa 20°C zur Verfügung. Der Raumluft wird die Wärmeenergie in einem Luftwärmetauscher 14 entzogen und auf einen flüssigen
Wärmeträger, d.h. eine Sole, übertragen, welche in einen den Luftwärmetauscher 14 mit dem Entgaser 12 verbindenden geschlossen Leitungskreislauf 16 umgepumpt wird. Als Sole wird - wie nachstehend noch näher erläutert wird - zweckmäßig das auch in der Wärmepumpe 10 verwendete Arbeitsmittel, d.h. Ammoniak-Wasser-Gemisch verwendet, welches im Leitungskreislauf 16 unter erhöhtem Druck gehalten wird. Die Sole wird also im Luftwärmetauscher 14 - beispielsweise von -9°C auf 16°C - erwärmt. Im Entgaser 12 wird mittels äer in äer Sole aufgenommenen Energie aus zugeführter reicher Lösung des Arbeitsmittels gasförmiges Arbeitsmittel, d.h. Ammoniak, ausgetrieben und die dabei entstehende arme Lösung über einen ersten Leitungszweig 20 unter Druckerhohung auf einen Druck PR von beispielsweise 7 bar zu einem Resorber 22 gepumpt, während die gasförmige Arbeitsmittelkomponente dem Resorber über eine Leitung 24 mit eingeschaltetem Kompressor 26 zugeführt wird. Die im Resorber 22 bei der Resorption des gasförmigen Arbeitsmittels in der armen Lösung auf hohem Temperaturniveau anfallende Resorptionswärme kann dann beispielsweise zur
Aufwärmung des in einem Zentralheizungs-Kreislauf 28 umgewälzten Wassers verwendet werden. Das dem Resorber 22 aus dem Heizungskreislauf 28 mit etwa 40°C zuströmende Wasser möge dabei auf etwa 60°C erwärmt werden. Die durch Resorption des gasförmigen Arbeitsmittels wieder reiche Lösung wird aus dem Resorber 22 über einen zweiten Leitungszweig 30 unter Druckabsenkung auf das Druckniveau PE in einem Drosselorgan 32 wieder in den Entgaser 12 zurückgeführt. Für die Förderung der armen Lösung vom Entgaser 12 zum Resorber 22 ist im Leitungszweig 20 eine Lösungspumpe 34 vorgesehen, mittels derer der Druck in der armen Lösung von dem im Entgaser herrschenden Druck PE auf den Resorberdruck PR erhöht wird. In die auf dem Resorberdruck PR befindlichen Abschnitte der beiden Leitungszweige 20 und 30 ist ein Temperaturwechsler 36 geschaltet, welcher zur Übertragung von Wärmeenergie aus der im Leitungszweig 30 strömenden reichen Lösung auf die im Leitungszweig 20 strömende arme Lösung dient. Wenn die den Resorber 22 verlassende reiche Lösung eine Temperatur von etwa 42°C hat, ist es möglich, die dem Temperaturwechsler 36 mit einer Temperatur von etwa 0°C zuströmende arme Lösung auf etwa 40°C zu erwärmen. Zur Verbesserung der Leistungsziffer der Wärmepumpe 10 und zur Erzielung weiterer - nachstehend noch erläuterter - Vorteile sind sowohl im Entgaser als auch im Resorber zusätzlich Wärmetauscher integriert, welche nachstehend noch näher erläutert werden. Zuvor soll aber zunächst noch darauf hingewiesen werden, daß der Leitungskreislauf 16 über eine Leitung 38 am Leitungszweig 30 angebunden ist , und zwar in einem Bereich , in welchem dieser noch unter den erhöhten Resorberdruck PR steht . Dadurch wird also auch die im Leitungskreislauf 16 umgewälzte Sole auf dem erhöhten Resorberdruck gehalten.
Die im Temperaturwechsler 36 auf etwa 12°C abgekühlte reiche Lösung wird - noch auf dem erhöhten Druck PR zunächst in einer in den Entgaser integrierten Vorführung 40 weiter gekühlt, bevor sie über das Drosselorgan 32 entspannt und dann mit etwa -10°C endgültig in den Entgaser 12 eintritt. Die mit ebenfalls etwa -10°C aus dem Entgaser austretende gasförmige Arbeitsmittelkomponente wird vor dem Eintritt in den Kompressor 26 noch durch einen im Entgaser integrierten Wärmetauscherabschnitt 42 zurückgeführt, in welchem sie durch Wärmetausch mit der reichen Lösung auf etwa +10°C vorgewärmt wird, bevor sie im Kompressor ver- dichtet wird und von diesem dann mit etwa 185°C und einem Druck von etwa 7 bar (= PR) zum Resorber 22 gefördert wird. Die im Entgaser 12 durch die Sole an sich auf etwa 15°C erwärmte arme Lösung befindet sich bei dem im Entgaser herrschenden Druck pE von etwa 1 bar im Sättigungsbereich, so daß die Gefahr nicht auszuschließen ist, daß es in der Lösungspumpe zur Ausscheidung von gasförmigem Arbeitsmittel in Form von Bläschen und damit zu Kavitation mit der Folge von Verschleiß und Beschädigung der Lösungspumpe 34 kommt, wenn die arme Lösung aus dem Entgaser unmittelbar in die Lösungspumpe 34 strömt. Aus diesem Grund wird die arme Lösung in einem ebenfalls im Entgaser 12 integrierten Wärmetauseherabschnitt 44 durch Wärmetausch mit der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente weiter auf etwa 0° C abgekühlt. Das Auftreten von Kavitation in der Lösungspumpe 34 durch Blasenbildung aus der armen Lösung ist somit ausgeschlossen.
Die arme Lösung wird im Temperaturwechsler 36 auf etwa 40°C erwärmt und strömt also mit dieser Temperatur in eine im
Resorber 22 integrierte Vorführung 46, in welcher sie durch Wärmeaufnahme von Resorptionswärme auf etwa 65°C aufgewärmt wird. Die arme Lösung strömt dann weiter in einen im Resorber 44 integrierten Wärmetauscher 48, der andererseits von einer über einen Leitungszweig 24a zugeführten Teil¬menge des vom Kompressor 26 mit einer Temperatur von 185° C gelieferten gasförmigen Arbeitsmittels durchströmt wird. Die arme Lösung erwärmt sich dabei auf 71°C. Mit dieser Temperatur tritt die arme Lösung also in den Resorber 22 ein, in welchen andererseits die im Wärmetauscher 48 auf etwa 85°C abgekühlte Teilmenge der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente eingeführt und in der armen Lösung resorbiert wird, wobei Resorptionswärme entsteht.
Die restliche Teilmenge der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente wird über den Leitungszweig 24b nicht direkt in den Resorber, sondern zunächst über einen - wiederum im Resorber 22 integrierten - Wärmetauscher 50 geführt, der andererseits von dem den Heizungskreislauf 28 durchströmenden Wasser durchflössen wird. Im Wärmetauscher 50 wird dadurch auch die restliche Teilmenge der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente auf etwa 85°C abgekühlt und dann ebenfalls unter Abgabe von Resorptionswärme in der armen Lösung resorbiert.
Die bei der Resorption von beiden Teilmengen der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente in der armen Lösung entstehende Resorptionswärme wird im Resorber auf das mit 40°C dem Resorber zuströmende Wasser des Heizungskreislaufs 28 übertragen, welches sich dabei auf etwa 57°C erwärmt, bevor es in den Wärmetauscher 50 weiterströmt, in dem es dann durch den Wärmetausch mit der zweiten Teilmenge der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente auf 60°C erwärmt wird und dann im Heizungskreislauf 28 zu den nur schematisch als Wärmeverbraucher 52 dargestellten Heizkörper strömen kann.
Die spezielle Ausgestaltung des Entgasers 12 der Wärmepumpe 10 ist in den Figuren 2 bis 4b gezeigt. Es ist erkennbar, daß der Entgaser 12 als Platten-Wärmetauscher ausgebildet ist, bei welchem beidseitig einer mittleren Metallplatte 60 durch mit Abstand angeordnete Deckplatten 62 und 64, welche entlang ihrer Ränder dicht mit der mittleren Metallplatte verbunden sind, ein oberer und ein unterer Durchströmungsraum 66, 68 geschaffen wurde, welche durch eine dicht mit der mittleren Metallplatte 60 einerseits und der oberen Deckplatte 62 verbundene Zwischenwand 70 in zwei obere Teil-Durchströmungsräume 72, 74 und durch zwei parallele, mit der mittleren Metallplatte 60 einerseits und der unteren Deckplatte 64 andererseits dicht verbundene Zwischenwände 76, 78 in drei untere Teil-Durchströmungsräume 80, 82 und 84 unterteilt sind. Die Anordnung des Entgasers 12 in der Wärmepumpe 10 erfolgt in der in Figur 2 gezeigten Weise unter einem Winkel °<- schräg geneigt, so daß also am rechten oberen Ende über Bohrungen 86 aus einem aufgesetzten Sammelraum 88 in den Teil-Durchströmungsraum 72 eingebrachte reiche Lösung des Arbeitsmittels im TeilDurchströmungsraum 72 auf der Oberseite der mittleren Metallplatte 60 in Abwärtsrichtung in einen am unteren Ende vorgesehenen Sammelraum 90 für arme Lösung strömt, über einen Anschluß 92 tritt die reiche Lösung in den Sammelraum 88 ein und über den Anschluß 94 die arme Lösung aus dem Sammelraum 90 aus . Im oberen linken Endbereich ist in der Zwischenwand 70 ein Fenster 96 vorgesehen, über welches beim Abwärtsfließen der reichen Lösung auf der Oberseite der Metallplatte 60 in den Teil-Durchströmungsräum 72 ausgetriebene gasförmige Arbeitsmittelkomponente in den TeilDurchströmungsraum 74 übertritt, diesen in Abwärtsrichtung durchströmt und aus einem am unteren Ende vorgesehenen Anschluß 98 zum Kompressor abgesaugt wird. In den unteren
Teil-Durchströmungsraum 80 wird über einen Anschluß 100 die als Heizmedium dienende und - wie oben erwähnt - im vorliegenden Fall von reicher Lösung des auch im Kreislauf der Wärmepumpe verwendeten Arbeitsmittels gebildete Sole ein, welche den Teil-Durchströmungsraum 80 dann über den
Anschluß 102 wieder verläßt. Der Teil-Durchströmungsraum 80 ist schmaler als der über ihm angeordnete Teil-Durchströmungsraum 72, so daß also Wärme von der als Heizmedium dienenden Sole nur über einen Teilbereich der Breite des oberen Teil-Durchströmungsraums 72 durch die mittlere
Metallplatte 60 hindurchgeführt wird. Unterhalb des restlichen Bereichs des Teil-Durchströmungsraums 72 verläuft der Teil-Durchströmungsraum 82, der an seinem Ende Anschlüsse 102 und 104 aufweist, über welche aus dem Leitungszweig 30 der Wärmepumpe zuströmende reiche Lösung ein- bzw. austritt. Die aus dem Anschluß 104 austretende reiche Lösung wird dann in einem Abschnitt des Leitungszweigs 30 weitergefordert, in welchem noch das Drosselorgan 32 angeordnet ist, bevor der Leitungszweig 30 in den Anschluß 92 an den oberen Sammelraum 88 für die reiche Lösung mündet. Der
Teil-Durchströmungsraum 82 ist in seiner Breite wiederum so bemessen, daß er sich noch bis unter den auf der Oberseite der mittleren Metallplatte 60 ausgebildeten Teil-Durchströmungsraum 74 erstreckt, so daß also ein Teil der durch den Teil-Durchströmungsraum 82 strömenden reichen Lösung auch noch Wärme auf die den Teil-Durchströmungsraum 74 durchströmende gasförmige Arbeitsmittelkomponente überträgt. Der schließlich noch vorgesehene Teil-Durchströmungsraum 84, der ebenfalls unterhalb des Teil-Durchströmungsraums 74 liegt, wird von der aus dem Resorber austretenden armen Lösung durchströmt, welche über die Anschlüsse 106 bzw. 108 ein- und austritt, bevor die arme Lösung im Leitungszweig 20 der Wärmepumpe 10 zur Lösungspumpe 34 gelangt.
Aufgrund der beschriebenen Anordnung der einzelnen TeilDurchströmungsräume der Ober- und der Unterseite relativ zueinander werden die in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen wärmetauschenden Bereiche 40, 42 und 44 in den PlattenWärmetauscher integriert ausgebildet.
Erwähnt soll noch werden, daß in den von flüssiger Lösung durchströmten Teil-Durchströmungsräume jeweils auf der Ober- bzw. Unterseite der mittleren Metallplatte 60 ein Metallgewebe 110 aus nicht rostendem Stahl- oder Aluminiumdraht angeordnet ist, welches einerseits die Strömung der Lösung über die Breite des jeweiligen Teil-Durchströmungskanals vergleichmäßigt und andererseits verhindert, daß sich eine laminare Strömung in der strömenden Lösung ausbilden kann und dadurch einen guten Wärmeübergang von der im jeweiligen Teil-Durchströmungsraum fließenden Lösung auf die Metallwand 60 bzw. in umgekehrter Richtung sicherstellt.
Der Resorber 22 ist grundsätzlich ähnlich wie der Entgaser 12 als schräg geneigt angeordneter Platten-Wärmetauscher ausgebildet, bei welchem beidseits einer mittleren Metallplatte 120 durch mit Abstand angeordnete Deckplatten 122, 124, welche entlang ihrer Ränder dicht mit der mittleren Metallplatte verbunden sind, Durchströmungsräume 126, 128 geschaffen sind, die wiederum durch Zwischenwände in Teil Durchströmungsräume unterteilt sind, und zwar durch zwei im oberen Durchströmungsraum 122 vorgesehene Zwischenwände 130, 132 in drei Teil-Durchströmungsräume 134, 136 und 138 und durch drei im unteren .Durchströmungsraum 128 vorgesehene Zwischenwände 140, 142, 144 in vier untere TeilDurchströmungsräume 146, 148, 150 und 152.
Dem mittleren Teil-Durchströmungsraum 136 der drei oberen Teil-Durchströmungsräume wird über Bohrungen 154 aus einem Sammelraum 156 arme Lösung zugeführt, welche zum unteren Sammelraum 158 strömt, über Fenster 160 im oberen Bereich der Zwischenwände 130, 132 tritt gasförmige Arbeitsmittelkomponente aus den beiden äußeren Teil-Durchstromungsräumen 138 bzw. 134 in den mittleren Teil-Durchströmungsraum 136 über. Die im mittleren Teil-Durchströmungsraum fließende arme Lösung resorbiert die über die Fenster 160 zutretende gasförmige Arbeitsmittelkomponente, wobei Resorptionswärme entsteht und sich dann im unteren Sammelraum 158 reiche Lösung sammelt, welche über den Leitungszweig 30 abgeführt wird. Die gasförmige Arbeitsmittelkomponente strömt den beiden äußeren Teil-Durchströmungsräumen 138, 134 über die Zweigleitungen 24a bzw. 24b vom Kompressor 26 der Wärmepumpe 10 zu. Die in den Teil-Durchströmungsräumen 138, 134 vorgesehenen, jeweils mit Abstand von und winklig zueinander angeordneten Prallplatten 162 (Fig. 6a) haben nicht nur eine Verwirbelung der durchströmenden gasförmigen Arbeitsmittelkomponente zur Folge, sondern dienen auch der Abscheidung von eventuell aus dem Kompressor 26 mitgenommenem Schmieröl, welches sich tropfenförmig ausscheidet und aus den Stutzen 164 abgeführt werden kann.
Von den vier unteren Teil-Durchströmungsräumen werden die beiden Teil-Durchströmungsräume 146, 148 in Reihe geschaltet nacheinander vom Wasser des Heizungskreislaufs 28 durchströmt, wobei ein Fenster 166 in der Zwischenwand 140 den übertritt des über den Anschluß 168 zugeführten Wassers vom Teil-Durchströmungsraum 146 zum Teil-Durchströmungsraum 148 ermöglicht, aus welchem es wieder über den Anschluß 170 in den Heizungskreislauf austritt.
Die beiden anderen, ebenfalls durch ein Fenster 172 verbundenen Teil-Durchströmungsräume 150, 152 werden in Reihe hintereinandergeschaltet von aus dem Leitungszweig 20 über einen Anschluß 174 zu- und einen Anschluß 176 abgeführte arme Lösung durchströmt, welche nach dem Austritt aus dem Anschluß 176 in den oberen Sammelraum 156 weitergeführt wird. Aus den Figuren 6a und 6b ist ersichtlich, daß die Zwischenwände 130 und 132 im oberen Durchströmungsraum 126 fluchtend zu den Zwischenwänden 144, 140 im unteren Durchströmungsraum 128 ausgerichtet sind, d.h. daß die oberen Teil-Durchströmungsräume 134, 138 mit den unteren TeilDurchströmungsräumen 146, 152 ausgerichtet sind. Es ist nun wieder ersichtlich, daß die einander zugeordneten TeilDurchströmungsräume 134, 146 den Wärmetauscher 50 des Resorbers 22 und die einander zugeordneten Teil-Durchströmungsräume 138, 152 den Wärmetauscher 48 des Resorbers 22 bilden, die also auch in diesem Falle wieder in konstruktiv einfacher Weise in den Resorber 22 integriert sind. Die Vorführung 46 wird vom unteren Teil-Durchströmungsraum 150 in Verbindung mit dem zugeordneten Teilabschnitt des oberen Teil-Durchströmungsraums 136 gebildet, während der restliche Teilabschnitt des Teil-Durchströmungsraums zusammen mit dem Teil-Durchströmungsraum 148 den eigentlichen Wärmetauscher bildet, in welchem die Resorptionswärme auf das Wasser des Heizungskreislaufs übertragen wird. In den Figuren 6a und 6b ist auch wieder schematisch angedeutet, daß in den von flüssigem Medium durchströmten Teil-Durchströmungsräumen das Metallgewebe 110 zur Verbesserung des Wärmeübergangs vorgesehen sein kann.
Es ist ersichtlich, daß sowohl der in Verbindung mit den Figuren 2 bis 4b beschriebene Entgaser 12 als auch der in Verbindung mit den Figuren 5 bis 7b beschriebene Resorber in konstruktiv geschickter Weise zusätzlich zu ihrer eigentlichen Aufgabe des Austreibens von gasförmiger Arbeitsmittelkomponente aus reicher Lösung bzw. Resorption von gasförmiger Arbeitsmittelkomponente in arme Lösung die im Zusammenhang mit dem schematischen Schaltbild gemäß
Figur 1 beschriebenen zusätzlichen Wärmetauseherfunktionen integrieren. Dabei sind die in den Zeichnungsfiguren dargestellten Platten-Wärmetauscher bezüglich ihrer Abmessungen natürlich nur als schematische Darstellungen zu verstehen. Die tatsächliche Bemessung der Teil-Durchströmungsräume sowie die Überlappung der oberen und unteren Teil-Durchströmungsräume muß in der Praxis entsprechend den jeweils gewünschten Wärmeübergang zwischen den wärmetauschenden Medien berechnet werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e =============================
1. Zweistoff-Kompressions-Wärmepumpe bzw. Kältemaschine mit einem Entgaser und einem Resorber, die zu einem Lösungskreislauf zusammengeschaltet sind, in welchem ein vorzugsweise von einem Ammoniak-Wasser-Gemisch gebildetes Zweistoff-Arbeitsmittel umgewälzt wird, wobei im Entgaser auf niedrigem Druckniveau unter Zufuhr von Wärmeenergie auf niedrigem Temperaturniveau gasförmige Arbeitsmittelkomponente ausgetrieben und die dabei entstehende arme Lösung unter Druckerhohung mittels einer Pumpe in einem ersten Leitungszweig zum Resorber gefördert wird, wo die im Entgaser ausgetriebene gasförmige Arbeitsmittelkomponente nach Erhöhung ihres Drucks auf den Resorberdruck mittels eines Kompressors unter Abfuhr der dabei auf einem erhöhten Temperaturniveau anfallenden Resorptionswärme in der armen Lösung resorbiert wird und die so entstandene reiche Lösung in einem zweiten Leitungszweig unter Druckerniedrigung mittels eines Drosselorgans zum Entgaser zurückströmt, und wobei in den auf Resorberdruck befindlichen Abschnitten des ersten und des zweiten Leitungszweigs ein TemperaturWechsler eingeschaltet ist, in welchem in der aus dem
Resorber austretenden reichen Lösung enthaltene Wärme auf die dem Resorber zuströmende arme Lösung übertragen und die aus dem Temperaturwechsler zum Entgaser strömende reiche Lösung zur weiteren Temperaturabsenkung im Entgaser und die aus dem Temperaturwechsler zum Resorber strömende arme Lösung zur weiteren Temperaturerhöhung im Resorber vorgeführt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Resorber (22) und/oder der Entgaser (12) als Platten-Wärmetauscher mit wenigstens einer mittleren Platte (120; 60) ausgebildet ist, auf deren gegenüberliegenden Flachseiten durch mit Abstand angeordnete und entlang der Ränder dicht mit der mittleren Platte verbundene Deckplatten (122, 124; 62, 64) jeweils wenigstens ein von den wärmetauschenden Medien durchströmbarer Durchströmungsräum (126, 128; 66, 68) mit an den gegenüberliegenden Enden vorgesehenen Anschlüssen für den Ein- bzw. Auslaß der wärmetauschenden Medien und einem Ein- bzw. Auslaß von gasförmig ausgetriebener bzw. zuzuführender Arbeitsmittelkomponente gebildet ist, und daß der Platten-Wärmetauscher derart schräg geneigt angeordnet ist, daß der Einlaß in den zum Zweck der Resorption bzw. Entgasung mit der flüssigen Lösung zu durchströmenden Durchströmungsraum höher als der Auslaß für die diesen Durchströmungsraum verlassende Lösung angeordnet ist.
2. Wärmepumpe bzw. Kältemaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Halterung bzw. Halterungen für den den Resorber (22) bzw. den Entgaser (12) bildenden Platten-Wärmetauscher, in welcher bzw. in welchen der jeweilige Platten-Wärmetauscher in unterschiedlichen wählbaren Neigungswinkeln (α) befestigbar ist.
3. Wärmepumpe bzw. Kältemaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Platten-Wärmetauscher mit ihren Flachseiten aufeinanderliegend zu einem Resorber (22) und/oder Entgaser (12) höherer Leistung gestapelt und die Ein- und Auslässe der jeweils beidseitig der mittleren Platte (120; 60) jedes Einzel-Platten-Wärmetauschers gebildeten Durchströmungsräume (126, 128; 66, 68) parallel geschaltet sind.
4. Wärmepumpe bzw. Kälteanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in den für die Durchstromung mit flüssiger Lösung vorgesehenen Durchströmungsräumen strömungsbeeinflussende Schikanen, vorzugsweise in Form eines im jeweiligen Zwischenraum zwischen der mittleren Platte (120; 60) und der den jeweiligen Durchströmungsraum auf der gegenüberliegenden Seite abschließenden parallelen Deckplatte (122, 124; 62, 64) angeordneten groben Metallgewebes (110) angeordnet sind.
5. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit welcher aus in der Umgεbungsatmosphäre enthaltener Umweltwärme Nutzwärme auf höherem Temperaturniveau gewonnen und zur Erwärmung eines in einem Heizungskreislauf (16) umgewälzten flüssigen Heizungsmediums verwendet wird, wobei die in der Umgebungsatmosphäre enthaltene Umweltwärme in einem Wärmetauscher (14) auf einen flüssigen Wärmeträger übertragen wird, der im Kreislauf zum Entgaser (12) geführt und dort durch Wärmetausch mit der reichen Lösung abgekühlt und dann in den Wärmetauscher (14) zur erneuten Erwärmung mittels
Umweltwärme zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreislauf (10) zwischen dem Wärmetauscher (14) und dem Entgaser (12) flüssiges Zweistoff-Arbeitsmittel der Wärmepumpe (10) als Wärmeträger vorgesehen ist, und daß der Übertragungskreislauf (16) mit einem auf dem Resorberdruck befindlichen Bereich des reiche Lösung führenden Leitungszweigs (30) der Wärmepumpe (10) verbunden ist.
6. Wärmepumpe bzw. Kältemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmungsräume
(126, 128; 66, 68) durch in Richtung der Fallinie verlaufende und dicht mit der mittleren und der jeweils zugeordneten Deckplattene verbundene Zwischenwände (130, 132; 140, 142, 144; 70, 76, 78) in getrennte und gegebenenfalls mit unterschiedlichen Strömungsmedien durchströmbare TeilDurchströmungsräume unterteilt sind.
7. Wärmepumpe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Durchströmungsraum (126) des den Resorber (22) bildenden Platten-Wärmetauschers in drei parallele Teil-Durchströmungsräume (134, 136, 138) unterteilt ist, von denen die beiden äußeren Teil-Durchströmungsräume (134, 138) jeweils von einer Teilmenge der vom Kompressor (26) gelieferten gasförmigen Arbeitsmittelkomponente durchströmt werden, welche dann jeweils über eine Öffnung (160) in der Zwischenwand (132; 130) zum mitt- leren Teil-Durchströmungsraum (136) übertreten, welche außerdem von der armen Lösung durchströmt wird, und daß der zugehörige untere Durchströmungsraum (128) des PlattenWärmetauschers in vier parallele Teil-Durchstromungsräume (146, 148; 150, 152) unterteilt ist, von denen die beiden äußeren Teil-Durchströmungsräume (146, 152) in der Breite entsprechend den beiden äußeren Teil-Durchströmungsräumen (134, 138) des oberen Durchströmungsraums (126) bemessen sind, während die beiden mittleren Teil-Durchströmungsräume (148, 150) insgesamt die Breite des mittleren Teil-Durchströmungsraums (136) des oberen Durchströmungsraums (126) haben, wobei einer der mittleren Teil-Durchströmungsräume (150) und der sich an diesen anschließende äußere TeilDurchströmungsraum (152) in Reihe geschaltet von der vom Temperaturwechsler (36) zuströmenden armen Lösung durchströmt werden, bevor die arme Lösung in den mittleren Teil-Durchströmungsraum (136) des oberen
Durchströmungsraums übertritt, während der andere mittlere Teil-Durchströmungsraum (148) und der sich an diesen anschließende äußere Teil-Durchströmungsraum (146) in Reihe geschaltet vom flüssigen Heizmedium des Heizungskreislaufs (28) durchströmt werden.
8. Wärmepumpe nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Durchströmungsraum (66) des den Entgaser (12) bildenden Platten-Wärmetauschers in zwei Teil-Durchströmungsräume (72, 74) unterteilt ist, von denen im einen (72) reiche Lösung strömt und gasförmiges Arbeitsmittel ausgetrieben wird, welches dann über eine Öffnung (96) in der Zwischenwand (70) in den zweiten Teil-Durchströmungsraum (74) übertritt und diesen durchströmt, bevor es vom Kompressor (26) abgesaugt wird, und daß der untere Durchströmungsraum ( 68 ) in drei Teil-Durchströmungsräume (80, 82, 84) unterteilt ist, von denen der eine äußere Teil-Durchströmungsraum (80) unterhalb des von der zu entgasenden reichen Lösung durchströmten Teil-Durchströmungsraums (72) des oberen Durchströmungsraums (66) angeordnet, dabei jedoch schmaler als dieser bemessen ist, so daß ein Teilabschnitt des mittleren Teil-Durchströmungsraums (82) des unteren Durchstromungsraums (68) noch unter dem verbleibenden Teilabschnitt des ersten Teil-Durchströmungsraums (72) des oberen Durchströmungsraums (66) verläuft, während sein zweiter Teilabschnitt unterhalb eines Teilabschnitts des von der gasförmigen Arbeitsmittelkomponente durchströmten zweiten Durchstromungsraums (74) des oberen Durchströmungsraums { 66 ) verläuft und der dritte TeilDurchströmungsraum (84) des unteren Durchströmungsraums
(68) mit dem restlichen Teilbereich des zweiten Teil-Durchströmungsraums (74) des oberen Durchstromungsraums (66) ausgerichtet ist, wobei der erste Teil-Durchströmungsraum (80) des unteren Durchstromungsraums (68) von dem im Kreislauf zwischen dem Entgaser (12) und dem Umweltwärme-Wärmetauscher (14) strömenden flüssigen Arbeitsmittel (reiche Lösung), der hieran anschließende zweite Teil-Durchströmungsraum (82) von der vom Temperaturwechsler (36) zuströmenden, noch auf Resorberdruck befindlichen reichen Lösung vor deren Entspannung im Drosselorgan (32) und nachfolgender Durchstromung des ersten Teil-Durchströmungsraums (72) des oberen Durchströmungsraums (66) durchströmt wird, während der dritte Teil-Durchströmungsraum (84) des unteren Durchstromungsraums (68) von der aus dem ersten Teil-DurchStrömungsraum (72) des oberen Durchströmungsraums (66) austretenden armen Lösung durchströmt wird.
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