Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Kompressionswärmepumpe mit Verdampfer, Verdich¬ ter, Kondensator und Heißflüssigkeitsstrahlpumpe als Entspannungseinrichtung für das kondensierte Kälte it- tel, sowie eine Kompressionswärmepumpe.

Mehrstufige Kompressionswärmepumpen und der ihnen zugrundeliegende thermodynamische Prozeß- und Verfah¬ rensablauf erlauben es, einen höheren Druckunterschied zwischen Verdampfungs- und Verflüssigungsdruck effek¬ tiver zu überwinden. Bei Auswahl von geeigneten Kälte¬ mitteln lassen sich so z.B., wenn auch mit größerem Bauaufwand, höhere Vorlauftemperaturen für Wärmenut¬ zungsanlagen als mit einstufig betriebenen Kompres- sionsmaschinen erzielen; somit aber auch durch elek¬ trisch angetriebene Wärmepumpen unter Reduzierung von insgesamt aufgewendeter Exergie, z.B. unter anderem die weit verbreiteten Warmwasserheizungen als Wärmenutzungs¬ anlage damit im monovalenten Betrieb betreiben, sofern Vorlauftemperaturen zwischen 90 ^β C und 70 *C auch bei niedrigen Wärmequellentemperaturen im Hochwinter er¬ zielt werden können und ein vertretbarer Bauaufwand eines solchen Wärmeerzeugers insgesamt von der Kosten¬ seite gegeben ist.

Bekannte mehrstufige Ausführungen ("Wärmepumpen" Bd.l, Herbert Kirn - Grundlagen der Wärmepumpentechnik, 6.Aufl., Abschnitt 5.6.1 bis 5.6.3) nutzen verfahrens¬ mäßig ünterkühlungsenthalpie aus der Hochdruckstufe im Verbund mit überhitzungswärme aus der Niederdruckstufe und machen eine Effektivitätssteigerung je nach Größe der übrigen Parameter von über ca. 15 % möglich. Bei in Reihe über einen gemeinsamen Zwischenbehälter als Kopp¬ lungsglied geschalteten Kompressionsmaschinen wird eben- falls eine ähnlich günstige Effektivitätssteigerung wie beim vorbenannten Beispiel erzielt; es ist aber auch eine Wärmepumpenkaskade mehrerer Maschinen gegeben, bei der die Möglichkeit besteht, jeder Stufe bei der vor¬ herrschenden Wärmequellentemperatur die optimale Menge an Arbeitsmittel dem jeweiligen Kaskadenglied zuzuord¬ nen, wobei sich allerdings durch eine höhere Anzahl an Wärmetauschern auch größere Temperaturverluste einstel¬ len.

Aus der DE-OS 36 22 743 ist ein Verfahren entnehmbar zum Betreiben einer Kompressionswärmepumpe mit Ver¬ dampfer, Verdichter, Kondensator und Heißflüssigkeits¬ strahlpumpe als Entspannungseinrichtung für das kon¬ densierte Kältemittel.

Außer den wie vor aufgeführten Lösungen zur Effektivi¬ tätssteigerung soll mit einer Kompressorwärmepumpe nach der DE-OS 36 22 743, bei der die Entspannung des heißen Kondensats über einen nachgeschalteten Ejektor mit an- gekoppeltem Separator erfolgt, ein in etwa gleicher Steigerungssatz für den gesamten Prozeßablauf erzielbar sein.

Allen vorbenannten Lösungen gemeinsam ist die Reduzie¬ rung der Bandbreite der jeweiligen Wärmequellentempera¬ tur, die ganz wesentlich die Optimierung der Einzel¬ maschine als auch den Verbund von diesen hinsichtlich Regelbarkeit nebst maximaler Maschinenbeanspruchung im Hinblick auf Wartungsaufwand und Verschleiß beeinflußt. Gleichartig im Ablauf der thermodynamischen Teilprozes¬ se in vorbenannter Verfahrensanordnung ist auch meist die Entspannung des verflüssigten Kondensats nach Ab- gäbe von Verflüssigungs- und gegebenenfalls auch Unter¬ kühlungswärme auf die Temperatur T und dem zugehörigen Druck p unter Entropieverlust, da die Entspannung in¬ folge zu hohen Bauaufwandes meist nicht über eine Kraftmaschine, wie z.B. eine Turbine, unter Rückgewin- nung von Exergie erfolgt, sondern schlagartig über ein Entspannungsorgan vorgenommen wird, wobei der Entspan¬ nungsvorgang selbst entlang der Isenthalpen verläuft und die Enthalpie des Arbeitsmittels als Dampf in etwa gleich bleibt, somit aber die Restwärme nebst ihrem Exergieanteil aus dem höheren Energieniveau des Fluids bezüglich Druck und Temperatur dem Gesamtprozeß verlo¬ rengeht und dessen Gütegrad vermindert.

Aus der DE-OS 36 22 743 ist ferner bekannt, die in einem Strahlapparat auftretenden Stoßverluste dadurch zu minimieren, daß die Saugleitung tangential in den Strahlapparat mündet, wobei die Saugleitung gegebenen¬ falls vor dem Strahler über einen Strömungsbeschleuni¬ ger, wie z.B. Venturirohr geführt wird und dem Sauggas im Eintrittsbereich eine schraubenförmige Bewegung aufgezwungen wird, bei der die Umlenkverluste, insbe¬ sondere Stoßverluste minimiert werden.

Stoßverluste im Bereich des Strahlmischerdüsenhalses erfahren bei diesem Vorgehen mit über dem vollen Flä¬ chenquerschnitt der Treibdüsenbohrung abfließendem Treibmittelstrom an dieser Stelle aber kaum eine Mini- mierung. Der Pumpwirkungsgrad eines solchen Strahlers wird dadurch nicht über den der bisher bekannten Aus¬ führungen hinaus verbessert. Der bekannte Strahler ist daher für Erfordernisse eines stark intermittierenden Betriebes weniger geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Kompressionswärmepumpe anzugeben, das auch bei hohen Wärmenutzungstemperaturen und niedri¬ gen Wärmequellentemperaturen unter möglichst geringem Bauaufwand wirtschaftlich arbeitet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgese¬ hen, daß zwei Heißflüssigkeitsstrahlpumpen vorgesehen sind, die intermittierend mit dem Kondensat beaufschlagt wer¬ den, daß die beiden entstehenden Dampf-Flüssigkeitsgemische auf unterschiedlichen Drücken gehalten werden, daß der Dampf-Anteil des Dampf-Flüssigkeitsgemisches mit dem höheren Druck der Saugseite des Verdichters zugeführt wird und der Dampfanteil des Dampf-Flüssig¬ keitsgemisches mit dem niedrigeren Druck der Heißflüs¬ sigkeitsstrahlpumpe mit dem höheren Druck zugeführt wird, daß der Flüssigkeitsanteil des Dampf-Flüssigkeitsge¬ misches mit dem höheren Druck in den Flüssigkeitsanteil des Dampf-Flüssigkeitsgemisches mit dem niedrigeren Druck eingeleitet wird.

daß der Flüssigkeitsanteil des Dampf-Flüssigkeitsge¬ misches mit dem niedrigeren Druck über eine isenthalpe Entspannung dem Verdampfer zugeführt wird und der ent¬ stehende Dampf in die Heißflüssigkeitsstrahlpumpe mit dem niedrigeren Druck geführt wird.

Die mit diesem Verfahren erzielbaren Vorteile beruhen auf der Mehrstufigkeit der Heißflüssigkeitsstrahler, indem mindestens zwei Heißflüssigkeitsstrahlstufen im Wechsel der Beaufschlagung eine variable Temperatur¬ bandbreitenanpassung im Vorstufenbereich an veränder¬ liche Temperaturen der Wärmeentnahmequelle Q ermög¬ lichen. Das ist selbst dann noch von Vorteil, wenn z.B. bei hohem Anfall von Verdampfungswärme aus Q (= Som- merbetrieb) die Heißflüssigkeitsstrahlerstufung prak¬ tisch einstufig ist, was z.B. in fast gleicher Art der Fall ist, wenn die Wärmequelle Q aus konstanter Grund¬ wassertemperatur gespeist wird; wesentlich ist hierbei die Tatsache, daß auch dann bei fast gleicher Effekti- vität im Gesamtprozeß der. Kompressor mit gleich hoher Temperaturspreizung zwischen Wärmeaufnahme- und -abga- betemperatur betrieben werden kann. Markttechnisch ge¬ sehen ist bei monovalentem Betrieb ein vollwertiger Ersatz für Heizwärmeerzeuger mit höheren Vorlauftem- peraturen möglich. Weiter wird durch die vorerwähnte Mehrstufigkeit im Strahlpumpenbereich der erforderliche Exergiebedarf aus dem heißen Kondensat praktisch hal¬ biert, was bei Heißflüssigkeitsstrahlpumpen bzw. auch Dampfejektoren den Vorteil hat, in günstigster Druck- stufung bei höchstmöglicher Effektivität Pumparbeit zu leisten und dabei unter Freisetzung und Rückführung von Wärme mit einer Temperatur über der von Q liegend, die Entnahmemenge von Wärme aus Q _Q gegenüber bekannten Ver-

fahren und den dazu erforderlichen Gerätekomponenten erheblich zu reduzieren.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Entspannungsdüse der Heißflüssigkeitsstrahlpumpe den Flüssigkeitsstrahl in mehrere Einzelstrahlen zerlegt, deren Winkellage zur Düsenmitte in Strahlrichtung gesehen eine tangentiale und eine radial nach innen weisende Komponente aufweist.

Die mehrstrahlige Entspannungsdüse für die Heißflüssig¬ keitsstrahlpumpe macht es möglich, auch bei intermit¬ tierender Betriebsweise durch Anpassung von Anzahl und Größe der einzelnen Strahlerkanäle an das in der Anlage vorgegebene Druσkniveau in Grenzen die sich einstellen- de DampfÜberschußbildung so zu beeinflussen, daß die Restfeuchte in den Dampfflüssigkeitsgemischen der Zy¬ klone nur noch einen geringen Prozentsatz aufweist und zum anderen die bei Strahlern oft auftretenden Stoßver¬ luste kaum auftreten.

Der dem Verdichter zugeführte Dampf kann durch die über- hitzungswärme des Arbeitsmittels getrocknet werden. Der Teilprozeßablauf im Naßdampfbereich macht die Aus¬ treibung der Restfeuchte erforderlich, so daß im Wärme- tausch mit Heißgas aus der überhitzungswärme des Kom¬ pressors der noch gering feuchte Arbeitsmittelnaßdampf¬ strom in leicht überhitzten Dampf überführt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Temperaturbandbreitenregelung durch Veränderung der IntervallZeiten bei der Beaufschlagung der Heißflüssig- keitsstrahlerstufen mit Kondensat erfolgt.

Außer den wie vor gezeigten Teilprozeßabläufen macht diese Verfahrenskonzeption des weiteren bei Änderung der Wärmeentnahmetemperatur aus Q hier eine Tempera¬ turbandbreitenanpassung durch Umschichten von Zyklon- kondensat mittels Regelventil unter Veränderung der Druckstufung in den Zyklonen der Heißflüssigkeitsstrah- lerstufen möglich, indem über unterschiedliche Inter¬ vallzeiten bei der Beaufschlagung der Heißflüssigkeits- strahlerstufen mit heißem Kondensat dieses in unglei- eher Arbeitsstoffmenge als Zyklonkondensat in die je¬ weils betroffene Stufe eingebracht wird.

Als ein nicht zu unterschätzender Vorteil bei dem be¬ schriebenen Verfahren ist beim Betrieb des Kompressors auch zu beachten, daß dieser unabhängig von der jewei¬ ligen Temperatur um Q ungeregelt immer im maximalen Leistungsspektrum der Kompressionswärmepumpe gefahren werden kann.

Erfindungsgemäß wird durch die vorgesehene Treibstrahl¬ düsenausbildung der Mehrstrahldüse ein Strahler ge¬ schaffen, bei dem zur Erzielung optimaler nahezu sto߬ freier Entspannung des Arbeitsmediums ein trichterför¬ miger Düsenkegel vorgesehen ist und zentripetal ab- fließende Einzelstrahlen des Arbeitsmittels gebildet werden, wird. Der Düsenkegel weist Düsenkanäle auf, die in der Draufsicht in Form eines spiralig verlaufenden hyperbolischen Kurvenzugs entsprechend der nachfolgen¬ den Beziehung

J . » - 1 angeordnet sind. Der Verlauf der Düsenkanäle im Düsen¬ kegel ist sowohl tangential und radial nach innen

geneigt. Die tangentiale Neigung erstreckt sich in Richtung der sich verengenden spiralförmigen Anordnung der Düsenkanäle. Auf Grund der Neigung in Tangential- richtung ergibt sich im weiteren Verlauf des abfließen- den Düsenstrahls eine Verdrehung der Einzelstrahlen in einer zur Strahlrichtung orthogonalen Ebene um einen der Neigung aus der Senkrechten entsprechenden Winkel.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein modifiziertes h,log p-Diagramm Fig. 2a ein prinzipielles Funktionsschema,

Fig. 2b ein Funktionsschema der Kondensatverteilung in Zyklonen bei Winterbetrieb, Fig. 2c ein Funktionsschema der Kondensatverteilung in den Zyklonen bei Sommerbetrieb, Fig. 3 ein Heißflüssigkeitsstrahler für optimale

Verdichtung und DampfÜberschußbildung, Fig. 4a ein Ausführungsbeispiel einer optimierten

Mehrstrahldüse, Fig. 4b Schnitt entlang der Linie A-A, und Fig. 4c Schnitt entlang der Linie B-B.

Im folgenden wird erläutert, wie die verfahrensmäßig mehrstufig erzielte Effektivitätssteigerung gegenüber einstufig betriebenen Kompressionspumpen bei partieller Entspannung von heißem Fluid aus der motorisch angetrie¬ benen Kompressorstufe 1, mittels vorgeschalteter Heiß- flüssigkeitsstrahlerstufen 4,5 unter Freisetzung von Exergie zum Strahlpumpen im Naßdampfbereich ganz wesent¬ lich gesteigert werden kann.

Beim intermittierenden wechselseitigen Beaufschlagen der Heißflüssigkeitsstrahler 4 und 5 über Ventil 3 re¬ sultieren im Strahlpumpenbereich zeitgleich Arbeits¬ mittelströme in Dampf- und Flüssigphase. Um im h,log p-Diagramm die somit zusätzlich im Strahlpumpenbereich vermehrten Massenströme nachweisen zu können, wurde letzteres in der Fig. 1 als modifiziertes h,log p-Dia¬ gramm gezeichnet, und u.a. die Richtungsbezogenheit von Dampf und Fluid durch weniger stark ausgezogene teilge¬ strichelte Linien angedeutet, so daß die kräftig ausge- zogene Linie sich auch hier auf den Durchsatz von 1 kg an Arbeitsmittel als Naßdampf entsprechend der im Dia¬ gramm festgeschriebenen Parameter beziehen.

Zur Trennung von Dampf- und Flüssigphase sind den Heiß- flüssigkeitsstrahlern 4 und 5 Zyklone 6 und 7 unter¬ schiedlicher Größe und veränderlicher Volumina zugeord¬ net, worin sich bei Betrieb eine Kumulation von Dampf- Überschuß mit Wärme von einer Temperatur ergibt, die über der Temperatur der Kaltdampfisobaren von ^T o 1.Strahlerstufe ~~ ^Q o < ^Fi 9' ^X > ^lie< - ^t ' ^und wei er die Größe dieses Dampfüberschusses ganz wesentlich von der

Konstruktion und Ausbildung der Strahlerdüse abhängig ist (Fig. 3) und letztendlich aber noch eine restliche partielle Entspannung von Fluid aus den Zyklonen 6 und 7 entlang einer verkürzten Isenthalpen (Fig. 1) auf die Temperatur vorgenannter Kaltdampfisobaren T _ . . lerstufe ^vor 9 ^enommen wird, womit bei konstant durchzu¬ setzender Massengröße eine ausreichende Wärmeaufnahme über die Teilprozesse der Strahlerstufen bei erkennbar starker Reduzierung von dieser aus Q gegenüber der¬ jenigen aus bekanntem Vorgehen für das T _{Q Kompressor} (= der Verdichtungsisobaren letzter Strahlerstufe Fig. 1) erzielt wird.

Außer der wie vor aufgezeigten Funktion der Zyklone in den Strahlerstufen wird in diesen zudem noch mittels unterschiedlicher Fluidmassenverteilung (vergl.Fig. 2a, Ziff. 9 und Fig. 2b und 2c) die Temperaturbandbreiten- Steuerung des Strahlerstufenbereichs bei einer um Q sich verändernden Temperatur von T _{Q l t Strεihl&rstnfe} durchgeführt.

Die mit der neuen Verfahrensweise erzielten Vorteile unter Nutzung der dafür besonders ausgelegten Düsenkon¬ struktion der Heißflüssigkeitsstrahler bestehen insbe¬ sondere darin, daß die Mehrstufigkeit der Gesamtanlage mit Strahlpumpen im Naßdampfbereich des Arbeitsmittels durch eine Kategorie von Pumpen einfachster Bauart ohne bewegliche Teile und ohne Auftreten von Kavitation mit noch vorhandener Exergie aus dem vorangegangenen Teil¬ prozeß des Arbeitsmittels als hoch effektive partielle Entspannung durchgeführt wird und die dabei im Dampf¬ überschuß als auch vom Fluid freigesetzte Wärme über äer Temperatur von der partiellen Isenthalpenentspan- nung der Kaltisobaren um Q bleibt, was zur Rückgewin¬ nung von sonst verlorener Wärme führt, wodurch über die vorgenannten Kaltdampfisobaren nur noch ein Bruchteil an Wärme von der Temperatur um Q hereingeholt werden muß, womit z.B. der Aufwand für Adsorber, Kaltwasser¬ speicher und dergleichen wesentlich verringert wird.

Außer der Einsparung von zusätzlicher Exergie für z.B. motorisch angetriebene Stufen unter beachtlich ver- größertem Bauaufwand verursachen hier beim neuen Verfahren Strahler und Zyklone nur eine geringe Auswei¬ tung von diesem, wobei zudem noch über einfache und betriebssichere Steuermechanismen die Strahlerstufen

mit ihren Zyklonen in Doppelfunktion zur Temperaturband¬ breitenregelung für ein sich veränderndes T _ _strah _ _le r _s tu _fe ~' ^e ~ ^{der Warmeaufnanme um} °- ₀ herangezogen wer¬ den und damit eine konstante Leistungsabgabe der Kom- pressorstufe im optimalen Leistungsspektrum der Maschine bei geringster Temperaturbandbreite um T _{Q Kompressor} (= der Verdichtungsisobaren in letzter Strahlerstufe) ge¬ währleisten.

Die Betrachtung eines Arbeitszyklus im neuen Verfahren beginnt zweckmäßigerweise an Hand der Fig. 1 und Fig. 2 funktionell mit dem Austritt des flüssigen Arbeitsmit¬ tels aus dem Wärmetauscher 2 der Wärmenutzungsanlage, was in Fig. 1 dem Endpunkt der Verflüssigungsisobaren auf der linken Sättigungslinie im h,log p-Diagramm ent¬ spricht, über Wechselventil 3 wird das noch heiße Fluid sodann intermittierend durch die Heißflüssigkeitsstrah- ler 4 und 5 unter Abgabe von Pumpenenergie in die Zy¬ klone 6 und 7 zur partiellen Entspannung gebracht, da- bei wird zufließender angesaugter Kaltdampf aus o 1.Strahlerstufe "» ^Q o ^{ls auch aus T} o 2.Strahlerstu- _f , Fig. 1, unter Bildung eines DampfÜberschusses auf die Temperatur und den Druck der jeweils zugehörigen

Verdichtungsisobaren gebracht und zeitgleich die Tren- nung von Dampf- und Flüssigphase in gegenläufige Mas¬ senströme vollzogen; parallel zum ablaufenden Strahl¬ pumpen wird über Entspannungsventil 8 aus Zyklon 6 ent¬ lang der restlichen Isenthalpen Fluid eingespritzt und bei der Temperatur um Q _Q zur partiellen Wärmeaufnahme verdampft. Aus dem Dampfrarum von Zyklon 7 strömt dann Arbeitsmittel von noch geringer Dampf ässe (vergl.Fig. 1 gemäß rechtem Eckpunkt der Verdichtungsisobaren in letzter Strahlerstufe) in den Wärmetauscher 10 und ver-

läßt diesen als gesättigter bzw. leicht trockener Dampf zur Verdichtung in Kompressor 1, um als Fluid nach Ab¬ gabe von Nutzwärme in den Wärmetauscher 2 einen neuen Zyklus zu beginnen.

Um im Ablauf der wie vor geschilderten Arbeitszyklen gemäß der Doppelfunktion der vorgeschalteten Heißflüs- sigkeitsstrahlergruppe und deren Zyklone bei der Wärme¬ aufnahme um Q zeitgleich zu einer Temperaturbandbrei- tenregelung zu kommen, wird in den Zyklonen bei einem sich ändernden T _{Q 1#strahlθrstufe} der volumenbedingte Fluidmassenanteil entsprechend seiner temperaturabhän¬ gigen Größe zum einen in der Art und Weise verändert, daß über ein steuerbares Fluidventil 9 aus dem Zyklon mit höherem Druck Fluid in den mit niedrigerem Druck und größerem Volumen eingelassen wird; zum anderen bei erforderlicher Umschichtung von Fluid in umgekehrter oder auch in gleicher Richtung, je nach Höhe der Tem¬ peratur um Q , diese auch über ein unterschiedliches Zeitintervall der Heißfluidzuführung mittels Wechsel¬ ventil 3 in die Strahler und Ausgang über das Ent¬ spannungsorgan 8 erreicht wird. Beide Steuerungsvor¬ gänge erlauben es, unter Veränderung optimal festge¬ legter, sich überschneidender Temperaturbandbreite der einzelnen Strahlerstufe diese so zu verändern, daß z.B. eine Wärmeentnahme aus Q im Hochsommer über Absorber und Kaltwasserspeicher bei einer mittleren Maximal¬ temperatur um 14 ^β C einen Fluidpegel in den volumen¬ verschiedenen Zyklonen verursachen würde, wie das aus der Fig. 2c zu ersehen ist, wobei die Dampf olumina V ₁ * * , V." annähernd gleich sind und damit einstufig bis zum T _{Q Kompressor} gefahren wird, während die Fig. 2b eine Fluidmassenverteilung zeigt, die einem zwei-

stufigen Betrieb mit optimaler Bandbreite der einzelnen

S Sttrraahhlleerrssttuuffee bbeeii eeiinneemm TToo vvoonn uunntter 0 ' C aus der Wärme- quelle Q _Q entspricht (V _χ • • =}= " ₂ ")

Das Oberteil der Mischdüse 12 mit der Länge L ₁ wird bezüglich deren Verjüngung im Übergang zum Halsdurch¬ messer an dieser Stelle so bemessen, daß funktionell im Betrieb die hier peripheren Einzelstrahlen aus der Mehrstrahldüse im engsten Querschnitt (B-B) in etwa die gleiche Kreisfläche abdecken wie dieser Querschnitt, ohne daß Verwirbelungen auftreten. Die Länge L_ des Mischerdüsenhalses wird entsprechend dem Druckverhalten des Arbeitsmittels im Bereich festgelegter Betriebs¬ parameter durch empirisch zu ermittelnde Meßwerte opti- miert. Außerdem erzeugen die aus der spiralig, vornehm¬ lich in der peripheren Randzone der Mischstrahldüse eingebrachten Düsenkanäle im Kernbereich der Mischer¬ düse über die Länge L ₁ eine Zone C mit starkem Druck¬ gefälle. Dieses Druckgefälle führt eine intensive Saug- Wirkung auf den zu verdichtenden Kaltdampf in der Art und Weise herbei, daß letzterem zwischen den mit Drall abfließenden Einzelstrahlen hoher kinetischer Energie strömungstechnisch eine fast parallel verlaufende Se¬ kundärströmung unter intensiver Beschleunigung aufge- zwungen wird. Dies führt unter anderem nach Passieren des Mischerdüsenhalses mit der Länge L_ im nachfolgen¬ den Diffusor zu einer sehr effektiven Verdichtung.

Die Entspannungsdüse besteht aus einer Mehrstrahldüse 12, deren Düsenkanäle 16 tangential und radial nach innen geneigt sind, wobei die Eintrittsöffnungen 18 der Düsenkanäle 16 in der inneren konischen Mantelfläche 24 der Mehrstrahldüse 12 angeordnet sind. Die Düsenkanäle 16 enden in Austrittsöffnungen 19 in der äußeren Man-

telflache der Mehrstrahldüse 12, deren Ansicht in Fig. 4b gezeigt ist. Die Eintrittsöffnungen 18 und Aus¬ trittsöffnungen 19 der Düsenkanäle 16 sind in der Draufsicht spiralförmig im peripheren Bereich der Mehrstrahldüse 12 angeordnet, wobei die tangentiale Neigung der Düsenkanäle 16 in Richtung der sich ver¬ engenden spiralförmig angeordneten Eintrittsöffnungen 18 verläuft. Die Mehrstrahldüse 12 weist einen zur Düseneintrittsöffnung 22 vorstehenden Innenkegel 20 in dem von Düsenkanälen 16 freien Bereich auf. Der Innen- kegel 20 kann exzentrisch angeordnet sein und eine spiralförmige Strömung des in die Eintrittsöffnungen 18 eintretenden Kondensats induzieren.

Wesentlich ist dabei, daß die Düsenkanäle 16 einerseits zur Düsenachse bzw. zur Strahlachse hin und andererseits in einer Tangentialebene zur kreis- oder spiralförmigen Anordnung der Düsenkanäle 16 aus der Parallelen zur Strahlachse weg geneigt sind.

Bei spiralförmiger Anordnung der Düsenkanäle 16 in der Mehrstrahldüse 12 erfolgt die Neigung in der Tangential¬ ebene bevorzugt in Richtung der sich verengenden Spira¬ le.

Außer den zuvor genannten Vorteilen beeinflußt die Größe und Anzahl der spiralförmig eingebrachten Düsenkanäle die Dampfausbeute, wobei in Abhängigkeit vom äußeren Strahlumfang, bedingt durch den gewählten Düsenkanal- durchmesser, entsprechend dem spezifischen Dampfzustand des Arbeitsmittels im Zyklon eine Vielzahl kleiner Boh¬ rungen gegenüber einer geringen Anzahl größerer Bohrun¬ gen eine wesentlich größere Dampfausbeute liefert. Der

DampfÜberschuß resultiert aus der wirksam werdenden flüssigen Kondensatoberfläche in der Mischerdüse, was eine gezielte Optimierung der Druckstufen im Strahlpum¬ penbereich ermöglicht (s. Fig.l).

Zur weiteren Verdeutlichung der Vorteile des neuen Ver¬ fahrens wird nachstehend ein Arbeitszyklus beschrieben, begonnen wird dabei hier mit dem Austritt des Konden¬ sats aus dem Wärmetauscher 2 der Kompressionswärmepumpe, was dem Endpunkt der Verflüssigungsisobaren auf der linken Sättigungslinie im h,log p-Diagramm (Fig.l) ent¬ spricht. Über das Wechselventil 3 wird das noch heiße Kondensat sodann intermittierend durch die Heißflüs- sigkeitsstrahler 4,5 unter Abgabe von Pumpenenergie in die Zyklone 6,7 zur partiellen Entspannung gebracht, dabei wird zufließender, angesaugter Kaltdampf aus

^T o 1.Strahlerstufe ^{m Q} o ^{als auch us T} o 2.Strahler- stufe ^unter Bil ung eines Dampfüberschusses auf die

Temperatur und den Druck der jeweils zugehörigen Ver- dichtungsisobaren gebracht. Zeitgleich wird die Tren¬ nung von Dampf- und Flüssigphase in gegenläufige Mas¬ senströme vollzogen; parallel zum ablaufenden Strahl¬ pumpen wird über das Entspannungsorgan aus dem Zyklon 6 entlang der restlichen Isenthalpen Kondensat einge- spritzt und bei der Temperatur um Q zur partiellen Wärmeaufnahme verdampft. Aus dem Dampfräum von Zyklon 7 höheren Druckes strömt dann Arbeitsmittel von noch ge¬ ringer Dampfnässe gemäß rechtem Eckpunkt der Verdich¬ tungsisobaren in letzter Strahlerstufe in den Wärme- tauscher 10 und verläßt diesen als gesättigter bzw. leicht trockener Dampf zur Verdichtung in Kompressor 1, um als Kondensat nach Abgabe von Nutzwärme über den Wärmetauscher 10 einen neuen Zyklus zu beginnen.