DE19820818C2 - Wärmepumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpe, bestehend aus in einem schall- und wärmeisolierenden, mit Leitungsdurchgriffsöffnungen versehenen Gehäuse angeordneten Wärmepumpenkreis mit Regel- und Kontrolleinrichtungen einschließlich eines mit dem Verdampfer und dem Kondensator des Wärmepumpenkreises in Wirkverbindung stehenden Teiles eines Wärmeträgersystems.

Derartig ausgestaltete Wärmepumpen sind bspw. nach der DE 33 06 232 A1 und nach der EP 0 035 656 B1 bekannt. In beiden Fällen han­ delt es sich im Grunde einfach darum, daß dem ganzen, auf einem Chassis angeordneten Wärmepumpenaggregat ein schall- und wär­ meisolierendes Umschließungsgehäuse mit entsprechenden Durch­ griffen für die notwendigen Zu- und Abfuhrleitungen der Be­ triebsmedien zugeordnet, d. h., praktisch als Haube mit entspre­ chender Raumbeanspruchung übergestülpt ist.

Derartige Wärmepumpen haben sich hinsichtlich Herstellungs- und Montageaufwand und Stabilität, insbesondere aber hinsichtlich kompakter Bauweise des wärme- und schalldämmenden Umschlies­ sungsgehäuses als verbesserungsfähig erwiesen, worin auch die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung besteht.

Diese Aufgabe ist mit einer Wärmepumpe der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus zwei um die Wärmepumpenkomponenten kompakt zusammenfügbaren Schalen aus formstabilem, wärme- und schalldämmenden Material mit trag­ fähiger Wandstärke gebildet ist, wobei die Innenkonturen der Schalen mindestens zum Teil an die Außenkonturen mindestens ei­ nes Teiles der umschlossenen Wärmepumpenkomponenten angepaßt sind und zur Aufnahme und Halterung des Wärmepumpenverdichters eine metallische Tragwand in mindestens einer der Schalen angeordnet ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung ist bezüglich des Um­ schließungsgehäuses bzw. des wärme- und schalldämmenden Mate­ rials das Prinzip des "soviel wie nötig/sowenig wie möglich" verwirklicht, wobei aber nicht etwa der Weg beschritten ist, das ganze Wärmepumpenaggregat insgesamt einfach einzuschäumen, was einen vergleichsweise größeren Herstellungsaufwand erfor­ derte und einer nunmehr möglich gewordenen, zweckmäßigen Serienfertigung entgegenstünde, bei der die Gehäuseschalen einfach separat und gegf. anderen Ortes hergestellt werden können, die dann ebenso einfach am Wärmepumpenaggregat anzulegen sind.

Als formstabiles, schall- und wärmedämmendes Material kommt insbesondere Hartschaum in Frage, aus dem sich vorteilhaft ra­ tionell und kostengünstig in entsprechenden Formwerkzeugen die beiden Gehäuseschalen herstellen lassen. Die im Gehäuse integrierte Tragwand bildet dabei das Chassis für den Wärmepumpenverichter, sorgt gleichzeitig für eine Aussteifung und damit Stabilisierung des Gehäuses und kann, falls dies vorgesehen sein sollte, als Trag und Aufhängeelement für eine Wandmontage genutzt werden, was noch näher erläutert wird.

In Weiterbildung kann die eine Schale mit einer geringeren Tiefe als die andere Schale bemessen und als Verschlußdeckel zur tieferen Schale ausgebildet sein. Dies verlangt zwar unterschiedliche Formwerkzeuge für die beiden Schalen, an­ dererseits beschränken sich dabei noch zu erläuternde Formanpassungen im wesentlichen auf die tiefere Schale. Unabhängig davon, ob nun die beiden Schalen in Form Pum­ penaufnahmeschale/Deckelschale ausgebildet sind oder beide Schalen die gleiche Tiefe und gegf. sogar Formidentität haben, sind die gegenseitigen Anschlußränder der beiden Schalen vor­ teilhaft nut- und federartig miteinander verrastbar ausge­ bildet, was besondere Schließ- und Zusammenhalteelemente für das doppelschalige Gehäuse entbehrlich macht.

Die im Innenraum des sonst ohne alle sonstigen Stütz- oder Versteifungselemente auskommenden Gehäuses angeordnete und die­ ses aussteifende Tragwand ist vorteilhaft ringsum mit ab­ gekröpften Rändern versehen, denen in den Schalen Rand­ aufnahmenuten entsprechen. Diese Ausbildung macht die Tragwand nicht nur außerordentlich stabil, sondern kommt auch der Zu­ ordnung zu den beiden Schalen entgegen und schafft damit auch eine günstige Voraussetzung für eine evtl. zu berücksichtigende Wandmontage, d. h., für diesen Fall sind die Tragwand und die benachbarten Wandbereiche der Schalen auf denkbar einfache Weise mit Elementen zur Wandbefestigung zu versehen.

Anknüpfend an die bevorzugte Ausführungsform des Gehäuses, bei der die eine Schale als Verschlußdeckel ausgebildet ist, sind vorteilhaft in der tieferen Schale für Verdampfer und Kondensator formangepaßte Aufnahmegefache angeordnet, deren Begren­ zungswände integrale Teile der tieferen Schale sind.

Unter "formangepaßte" Aufnahmegefache sind dabei auch Forman­ passungen derart zu verstehen, daß die betreffenden Pumpenkom­ ponenten(Verdampfer/Kondensator) straff sitzend in die Gefache, d. h., selbsthaltend eingebracht bzw. eingesteckt werden können und diese Komponenten gewissermaßen "eingebettet" in der Schale sitzen. Eine derartige Formanpassung der beiden Schalen ist zweckmäßig auch für die mit abgekröpften Rändern versehene Tragwand vorgesehen.

Mit Rücksicht auf die Doppelschalenbauweise des Gehäuses sind schließlich in den Wandungen der beiden Schalen, und zwar in deren Anschlußrändern zueinander fluchtende, gegeneinander of­ fene, hälftige Leitungsdurchgriffsöffnungen angeordnet. Dies macht Sondergestaltungen für die notwendigen Leitungsdurch­ griffe entbehrlich, sorgt für eine einfache Zusammenfügbarkeit aller beteiligten Komponenten und außerdem für eine problemlose Zugriffszugänglichkeit zu den im Gehäuse befindlichen Pum­ penkomponenten.

Die erfindungsgemäße Wärmepumpe wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Wärmepumpe;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Wärmepumpe längs Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der tieferen Schale des Gehäuses ohne eingesetzte Wärmepum­ penkomponenten;

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Anschlußränder der beiden Gehäuseschalen in besonderer Ausführungs­ form;

Fig. 5 vergrößert einen Teilschnitt durch die tiefere Schale und

Fig. 6 schematisch und nur der Vollständigkeit halber die den Wärmepumpenkreis bildenden Komponenten in Verbindung mit der Tragwand als in das Dop­ pelschalengehäuse einsetzbare Baueinheit.

Die Wärmepumpe besteht nach wie vor aus in einem schall- und wärmeisolierenden, mit Leitungsdurchgriffsöffnungen versehenen Gehäuse 3 angeordneten Wärmepumpenkreis mit Regel- und Kontrol­ leinrichtungen einschließlich eines mit dem Verdampfer 1 und dem Kondensator 2 des Wärmepumpenkreises in Wirkverbindung ste­ henden Teiles eines Wärmeträgersystems, von dem in Fig. 1, 2 nur die Leitungsanschlüsse LA dargestellt sind, die vorteilhaft als selbstabdichtende Steckanschlüsse SA an der unteren Gehäu­ sewand enden.

Gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 ist das Gehäuse 3 aus zwei Schalen 5, 5' aus formstabilem, wärme- und schalldämmenden Material mit tragfähiger Wandstärke gebildet und dessen Innenraum durch eine metallische, formschlüssig zwischen den beiden Schalen 5, 5' angeordnete Tragwand 4 in zwei Kammern 7, 7' gegliedert, in denen einerseits der auf der Tragwand 4 montierte Verdichter 6 und andererseits die Wärmetauscher WT des Wärmepumpenkreises angeordnet sind.

Orientiert an der in den Fig. 1, 2 dargestellten Aufstellungs- und gegf. auch Aufhängungsposition des ganzen Gerätes, ist die Tragwand 4 quer zur vertikal orientierten Längserstreckung der beiden Schalen 5, 5' im von diesen umschlossenen Innenraum angeordnet, und außerdem ist die eine Schale 5 mit einer geringeren Tiefe T als die andere Schale 5' bemessen, die somit die eigentliche Aufnahmeschale für die in Fig. 6 dargestellte Wärmepumpen-Einbaueinheit bildet, während die andere Schale 5 nur eine Verschlußfunktion hat, um für Staub- und Feuchtig­ keitsabdichtung des Gehäuseinnenraumes zu sorgen.

Um diese "Deckelschale" möglichst ohne zusätzliche Halteele­ mente mit der anderen Schale 5' selbsthaltend aber auch lösbar verbinden zu können, sind unter Verweis auf Fig. 4 die gegen­ seitigen Anschlußränder 8 der beiden Schalen 5, 5' nut- und fe­ derartig miteinander verrastbar ausgebildet, wobei unter "ver­ rastbar" bspw. auch ein "straffer" Aufstecksitz zu verstehen ist, obgleich ein gewisser Hinterschnitt nut- und federartig ineinandergreifender Anschlußränder 8 bevorzugt wird.

Die Tragwand 4, die gewissermaßen integrales Bauteil der in Fig. 6 schematisch dargestellten, vorgefertigten Einbaueinheit aus den Wärmepumpenkomponenten ist, ist aus den einleitend genannten Gründen ringsum mit abgekröpften Rändern 4', wie bspw. dargestellt, versehen, denen in den Schalen 5, 5' Randaufnahmenuten 9 entsprechen. Bei noch nicht applizierter Schale 5 (Verschlußdeckel) kann also die ganze Baueinheit gemäß Fig. 6 mit ihrer Tragwand 4 in die entsprechend tiefe Schale 5' eingeschoben werden. Um ein solches einfaches Einschieben (mit mehr oder weniger straffem Sitz) dieser Einbaueinheit auch bzgl. der Leitungsanschlüsse LA zu ermöglichen, sind vor­ teilhaft in den Wandungen der beiden Schalen 5, 5', und zwar in deren Anschlußrändern 8 zueinander fluchtende, gegeneinander offene, hälftige Leitungsdurchgriffsöffnungen 13 angeordnet (siehe Fig. 3 unterer Gehäuserand).

Wie in Fig. 5 dargestellt, können die den Verdichter 6 tragende Tragwand 4 und die benachbarten Wandbereiche der Schalen 5, 5' mit Elementen 10 zur Wandbefestigung versehen sein. Unter sol­ chen Elementen 10, zu denen letztlich auch die abgekröfpten Ränder 4' der Tragwand 4 zählen, sind im einfachsten Fall Löcher (wie dargestellt) zu verstehen, die bspw. auf in einer Wand mit Schablone gesetzte Schraubdübel aufgesetzt werden. Es kann sich dabei aber auch um Aufhängeösen bzw. -bügel handeln, die in die Ränder 4' der Tragwand 4 nach deren Einschub in die Schale 5' eingeschraubt werden.

Um für die Wärmetauscher WT, d. h., Kondensator 2 und Verdampfer 1 des Wärmepumpenkreises Paßsitze im Gehäuse zu schaffen, besteht ferner eine vorteilhafte Weiterbildung darin, daß in der tieferen Schale 5' für Verdampfer 1 und Kondensator 2 formangepaßte Einbettungs-Aufnahmegefache 11 angeordnet und de­ ren Begrenzungswände 12 als integrale Teile der tieferen Schale 5' ausgebildet sind.

Die inneren Begrenzungswände 12 der Gefache 11 sind dabei nur so hoch bemessen, wie dies die Wärmetauscher WT erfordern, d. h., bei der in Fig. 1, 2, 3 dargestellten und bevorzugten Ausführungsform sind die Außenwände der Schale 5' etwa doppelt so hoch bemessen, und es bleibt neben den WTn ausreichend Frei­ raum 14 für die Leitungsführungen und ggf. dort auch unterzu­ bringendes Regel- und Kontrollzubehör, das nicht besonders dar­ gestellt ist. Um dieses Regel- und Kontrollzubehör sicht- und ggf. direkt zugriffszugänglich zu halten, ohne die Schale 5 ab­ nehmen zu müssen, können vorteilhaft in der Schale 5 enstpre­ chend formangepaßte Öffnungen (nicht dargestellt) vorgesehen sein.

Claims (8)

1. Wärmepumpe, bestehend aus in einem schall- und wärmeiso­ lierenden, mit Leitungsdurchgriffsöffnungen versehenen Gehäuse (3) angeordneten Wärmepumpenkreis mit Regel- und Kontrolleinrichtungen einschließlich eines mit dem Ver­ dampfer (1) und dem Kondensator (2) des Wärmepumpenkreises in Wirkverbindung stehenden Teiles eines Wärmeträger­ systems, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) aus zwei um die Wärmepumpenkomponenten zusammenfügbaren Schalen (5, 5') aus formstabilem, wärme- und schalldämmenden Material mit tragfähiger Wandstärke gebildet ist, wobei die Innenkonturen der Schalen (5, 5') mindestens zum Teil an die Außenkonturen mindestens eines Teiles der umschlossenen Wärmepumpenkomponenten angepaßt sind und daß zur Aufnahme und Halterung des Wärmepum­ penverdichters (6) eine metallische Tragwand (4) in mindestens einer der Schalen (5, 5') angeordnet ist.

2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Schale (5) mit einer geringeren Tiefe (T) als die andere Schale (5') bemessen und als Verschlußdeckel zur tieferen Schale (5') ausgebildet ist.

3. Wärmepumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Anschlußränder (8) der beiden Scha­ len (5, 5') nut- und federartig miteinander verrastbar ausgebildet sind.

4. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwand (4) ringsum mit abgekröpften Rändern (4') versehen ist, denen in den Schalen (5, 5') Randaufnahmenu­ ten (9) entsprechen.

5. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragwand (4) und die benachbarten Wandbereiche der Schalen (5, 5') mit Elementen (10) zur Wandbefestigung versehen sind.

6. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Schalen (5, 5') für Verdampfer (1) und Kondensator (2) formangepaßte Einbettungs-Auf­ nahmegefache (11) angeordnet sind, deren Begenzungswände (12) integrale Teile der einen und/oder anderen Schale (5, 5') sind.

7. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wandungen der beiden Schalen (5, 5'), und zwar in deren Anschlußrändern (8) zueinander fluchtende, gegen­ einander offene, hälftige Leitungsdurchgriffsöffnungen(13) angeordnet sind.

8. Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schale (5) Sicht- und/oder Zugriffsöffnungen für im Innenraum des Gehäuses (3) angeordneten Regel- und Kontrolleinrichtungen angeordnet sind.