GEHÄUSE FÜR DEN LUFTRAUM EINER IN EINEM INNENRAUM AUFGESTELLTEN WÄRMEPUMPE

Abstract

 Gehäuse für den Luftraum einer in einem Innenraum aufgestellten Wärmepumpe (W), welches mindestens ein Ober- und ein Unterteil umfasst und im Luftraum (1) mindestens einen Ventilator (2) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (10) der Luftraumeinheit (1) mehrteilig ausgebildet ist und einen schieberartigen Einsatz (11) und eine Luftführung (12) umfasst, wobei der schieberartige Einsatz (11) und die Luftführung (12) luftdicht mit dem Ober- und Unterteil (10.1, 10.2) des Gehäuses (10) verbunden sind und mittels Arretierungen fixiert sind (Fig. 1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für den Luftraum einer in einem Innenraum aufgestellten Wärmepumpe nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

[0002] Sogenannte Luft-/Wasser-Wärmepumpen sind als Kompressionswärmepumpen mit Elektroantrieb allgemein bekannt. Sie verwenden als Wärmequelle die Umgebungsluft und arbeiten nach dem Prinzip eines geschlossenen Kreisprozesses. Das Arbeitsmedium ändert kontinuierlich seinen Aggregatzustand, verdampft, wird komprimiert, verflüssigt sich und expandiert. So entziehen Wärmepumpen der Luft die enthaltene Wärme und geben diese inklusive der elektrischen Antriebsenergie als Wärme an einen angeschlossenen Heizund/oder Warmwasserkreislauf ab.

[0003] Neben der Außenaufstellung im Freien gibt es für diese Wärmepumpen die Möglichkeit der Innenaufstellung in einem Gebäude. Diese Variante wird gerne gewählt, um sämtliche Heiztechnik in einem Installationsraum zusammen zu fassen, um Schallschutzanforderungen zu genügen und auch um Kältemittel- und/oder hydraulische Leitungen kurz zu halten.

[0004] Aus der DE 33 03 125 ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe mit einem Gehäuse, in dem die Wärmepumpenaggregate, Entlüfter und elektrische Schaltmittel angeordnet sind, bekannt. Weiterhin sind eine Luftansaugöffnung und eine Luftausblasöffnung vorgesehen, wobei zwischen diesen Öffnungen der Verdampfer und der Lüfter angeordnet sind. In einem unteren Montageraum liegen der Verdichter, der Verflüssiger und die elektrischen Schaltmittel. In einem oberen Montageraum sind der Verdampfer, der Lüfter und eine Luftführung eingebaut.

[0005] Aus der DE 20 2010 001 244 U1 ist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für eine Außenaufstellung bekannt. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für eine Außenaufstellung mit einem Kältemittelkreislauf weist einen von Außenluft durchströmbaren Verdampfer auf. Ein von einem Lüfterkanal zumindest teilweise umgebener Lüfter ist für die Förderung von Außenluft vorgesehen. Zwischen dem Verdampfer und dem Lüfterkanal ist eine Luftführung vorgesehen, die von der Kontur des Verdampfers in die Form des Lüfterkanals übergeht, so dass eine weitgehend geschlossene Luftführung vom Verdampfer zum Lüfter gebildet ist. Der Lüfter ist in der Luftführung gehalten.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Variante eines Gehäuses für den Luftraum einer Wärmepumpe vorzustellen. Außerdem soll ein universeller Anschluss der Wärmepumpe an die baulichen Gegebenheiten ermöglicht werden.

[0007] Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf ein Gehäuse für den Luftraum einer in einem Innenraum aufgestellten Wärmepumpe, welches mindestens ein Ober- und ein Unterteil umfasst und im Luftraum mindestens einen Ventilator angeordnet ist, wobei das Gehäuse der Luftraumeinheit mehrteilig ausgebildet ist und einen schieberartigen Einsatz und eine Luftführung umfasst. Der schieberartige Einsatz und die Luftführung sind dabei luftdicht mit dem Ober- und Unterteil des Gehäuses verbunden und mittels Arretierungen fixiert. Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass der schieberartige Einsatz den Ventilator dreiseitig umschließt, wodurch die angesaugte Luft zur Ausblasseite in Richtung Luftführung gelenkt wird. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Luftführung Kanäle und/oder Leiteinrichtungen aufweist, über welche die Luft vertikal nach oben gelenkt und ausgeblasen wird um in einem anschließenden Luftkanal auf der Ausblasseite der Wärmepumpe horizontal weiter zu strömen.

[0008] Durch die erfinderische Ausbildung der Gehäuseteile wird der Strömungswiderstand innerhalb des Luftraums, insbesondere auf der Abströmseite, gering gehalten. Der schieberartige Einsatz und die Luftführung sind rechts oder links im Ober- und Unterteil des Gehäuses einbaubar. Üblicher Weise wird ab Hersteller die Führung der Luft für innenaufgestellte Luft-Wasser-Wärmepumpe vorgegeben oder kann nur durch aufwendige Umbauarbeiten am Einbauort auf der Baustelle verändert werden. Durch einen einfachen Umbau von Einzelteilen des mehrteiligen Gehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei Bedarf die Abströmungsrichtung geändert werden.

[0009] Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass die Bodenfläche des Unterteils des Gehäuses so ausgeführt ist, dass das Kondensat, welches bei Abkühlung der angesaugten Luft unter die Taupunkttemperatur oder nach dem Abtauen von vereisten Verdampfer-Flächen entsteht, auf einer wasserdichten Fläche schräg zu einem Durchgang (Abflussöffnung) nach unten geleitet wird. Im Unterteil des Gehäuses ist ein Ableitelement als Einlegeteil, vorzugsweise ein Rohr, eingebunden, an welches auf der Kältekreis-Seite ein flexibler Schlauch aufbringbar ist, über welchen das Kondensat in einen externen Ablauf ableitbar ist. Das im Innenraum des Gehäuses entstehende Kondensat wird dadurch zielgerichtet gesammelt und aus dem Gehäuse abgeleitet.

[0010] Vorteilhaft ist weiter vorgesehen, dass alle Gehäuseteile aus expandiertem Polypropylen (EPP) bestehen. Die Ausbildung des mehrteiligen Gehäuses aus einem wärme- und schalldämmenden Material bewirkt, dass an den äußeren Oberflächen des mehrteiligen Gehäuses keine Kondensatbildung erfolgt und der Luft- und Körperschall, der innerhalb des Gehäuses oder durch Luftströmung und Ventilator entsteht, gedämmt wird. Nach einem weiteren Merkmal sind die Funktionsbauteile der Wärmepumpe über Klemmen (Verdampfer, Temperaturfühler) befestigt und der Ventilator ist im Gehäuse verschraubt. Durch die Ausgestaltung der Kontaktstellen der Einzelteile des Gehäuses sind diese luft- und kondensatdicht miteinander verbunden.

[0011] Die Fig. 1 zeigt den oberen Teil einer innenaufgestellte Luft-Wasser-Wärmepumpe W, die den sogenannten "Luftraum" 1 umfasst. Unterhalb dieser Einheit ist der sogenannte Kältekreis der Wärmepumpe angeordnet, welcher aber für die vorliegende Erfindung nicht relevant ist. Generell erfolgt der Eintritt der "warmen" Luft an der Rückseite der Wärmepumpe (Pfeil a). Um möglichst wenig Platz im Aufstellraum zu benötigen, erfolgt das Ausblasen der "abgekühlten" Luft über Eck (Pfeil b), d.h. je nach baulichen Gegebenheiten in vertikaler Querrichtung nach rechts oder nach links. In der Fig. 1 a ist der Aufbau des Gehäuses 10, welches aus einem Oberteil 10.1 und einem Unterteil 10.2 besteht, dargestellt. In der Fig. 1b ist das Oberteil 10.1 des Gehäuses 10 entfernt, sodass nur das Unterteil des Gehäuses 10.2 und die Einbauteile Schieber 11, Luftführung 12, Lüfter 2 und Verdampfer 3 erkennbar sind. Mit dem Bezugszeichen 2.1 wird die Ventilatordüse bezeichnet.

[0012] Die Fig.2.1a bis 2.2b zeigen die erfinderischen Lösungen, welche eine Änderung der Ausblasrichtung bewirken:

[0013] Durch einen schieberartigen Einsatz 11 wird die von hinten durch den Verdampfer über den Radialventilator 2 angesaugte Luft nach rechts (Fig. 2.2a, b) oder nach links (Fig. 2.1a, b) geleitet. Der schieberartige Einsatz 11, welcher luftdicht mit Ober- und Unterteil 10.1, 10.2 des Gehäuses 10 verbunden ist, kann sowohl von links oder von rechts in Ober- und Unterteil 10.1, 10.2 des Gehäuses 10 eingeschoben und mittels Arretierungen fixiert werden.

[0014] Die Luftführung 12 kann ebenfalls links oder rechts mit Ober- und Unterteil 10.1, 10.2 des Gehäuses 10 luftdicht verbunden und mittels Arretierung fixiert werden.

[0015] Durch das halbseitige (halbrunde) Umschließen des Radialventilators 2 durch den schieberartigen Einsatz 11 wird die strömende Luft fast vollständig in Richtung der Ausblasöffnung gedrückt. Es gibt keinen "Totraum" auf der "Nicht-Ausblasseite" und somit keine Verwirbelungen bzw. erhöhten Druckverluste. In Ausblasrichtung hinter dem Radialventilator 2 werden die Lufträume im Ober- und Unterteil 10.1, 10.2 des Gehäuses 10 schräg nach hinten erweitert, um die Strömungsgeschwindigkeiten und damit die Druckverluste zu reduzieren.

[0016] In der Luftführung 12 wird die vertikal in Querrichtung ausgeblasene Luft durch Schrägen im Bauteil 12 nach oben gelenkt, um im anschließenden Luftkanal 3 auf der Ausblasseite der Wärmepumpe 1 horizontal weiter strömen zu können.

[0017] Die Fig.3 zeigt eine Draufsicht auf den "Luftraum" der Wärmepumpe, wobei das Oberteil 10.1 des Gehäuses 10, der schieberartige Einsatz 11 und die Luftführung 12 nicht dargestellt sind.

[0018] Aus der Fig. 3a wird deutlich, dass die Bodenfläche der Unterteile 10.2 des Gehäuses 10 so ausgeführt ist, dass das Kondensat, welches bei Abkühlung der angesaugten Luft unter die Taupunkttemperatur oder nach dem Abtauen von vereisten Verdampfer-Flächen entsteht, auf der wasserdichten Fläche schräg zu einem Durchgang nach unten (siehe Pfeile) geleitet wird. Im Unterteil 10.2 des Gehäuses 10 kann z.B. als Einlegeteil ein Rohr eingebunden werden, an welches auf der Kältekreis-Seite ein z.B. flexibler Schlauch gesteckt werden kann, über den das Kondensat in eine externen Ablauf abgeleitet werden kann.

[0019] Üblicher Weise werden die verschiedenen Funktionsbauteile im "Luftraum" (z.B. Verdampfer, Ventilator mit Düse, Temperaturfühler) an meist "steifen" Metallteilen des Träger-Rahmens der Wärmepumpe durch Verschrauben, Vernieten oder ähnlichem lagerichtig fixiert. Diese Arten der Befestigungen leiten den Körperschall, entstanden durch die Luftströmung im Verdampfer oder durch die Rotationsbewegungen im Ventilator, über den Rahmen und den daran befestigten Verkleidungsteile an den Aufstellraum weiter. Bei der erfinderischen Lösung werden alle schallerzeugenden Komponenten im Ober- und Unterteil des mehrteiligen Gehäuses 10 aufgenommen. Durch die Werkstoffwahl (EPP) wird sichergestellt, dass im "Volumen" des Gehäuses durch Schwingungen kompensiert werden und keine Schwingungen an die Außenflächen des Gehäuses übertragen werden. Damit kann kein Schall an den Aufstellraum übertragen werden. Die Befestigung der Funktionsbauteile erfolgt hierbei über Klemmen (Verdampfer, Temperaturfühler), aber ggf. auch Verschrauben (beim Ventilator).

[0020] Die Kontaktstellen 10.3 der Einzelteile des Gehäuses 10 werden als sogenannte umlaufende Nut- und Federverbindung ausgeführt, wobei eine "pilzförmige" Nut N₁ mit Untermaß gegenüber der Feder F gefertigt wird (siehe Fig. 4). Durch die Verformbarkeit des EPP lässt sich die Verbindung trotzdem herstellen und über die Pressung wird eine luft- und kondensatdichte Verbindung erreicht.

[0021] Die Anbindung der Zuluft- und Abluftkanäle K₁, K₂ an die Wärmepumpe W muss ermöglichen, dass eine nachträgliche Trennung der Wärmepumpe von den Luftkanälen (z.B. zu Wartungs- oder Servicetätigkeiten) ohne Zerstörung oder Beschädigung von verbauten Komponenten möglich ist, wobei die Wärmepumpe W in zwei Richtungen zu verschieben sein muss (in der Fig. 5 nach links oder nach unten). Daher müssen diese Verbindungen ohne Hinterschnitt an den Kontaktflächen ausgebildet werden. Die erfinderische Lösung sieht hier vor, dass in den Zu- und Abluftkanälen K₁, K₂ eine umlaufende Nut N₂ enthalten ist, in welche eine komprimierbare Dichtung D eingebracht ist (z.B. Kompriband oder Formdichtung). Zur Montage der Wärmepumpe an die Zu- und Abluftkanäle K₁, K₂ wird die Wärmepumpe W an die Kanäle K₁, K₂ mit Vorspannung angedrückt und über reversibel montierbare Halteklammern H (Fig. 6), welche nur in die EPP Teile (Ober- und Unterteil des mehrteiligen Gehäuses 10.1/10.2 und Zu- bzw. Abluftkanal K₁, K₂ eingreifen, fixiert.

Ansprüche

1. Gehäuse für den Luftraum einer in einem Innenraum aufgestellten Wärmepumpe (W), welches mindestens ein Ober- und ein Unterteil umfasst und im Luftraum (1) mindestens einen Ventilator (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) der Luftraumeinheit (1) mehrteilig ausgebildet ist und einen schieberartigen Einsatz (11) und eine Luftführung (12) umfasst, wobei der schieberartige Einsatz (11) und die Luftführung (12) luftdicht mit dem Ober- und Unterteil (10.1, 10.2) des Gehäuses (10) verbunden sind und mittels Arretierungen fixiert sind.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schieberartige Einsatz (11) und die Luftführung (12) rechts oder links im Ober- und Unterteil des Gehäuses (10) anordbar sind.

3. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schieberartige Einsatz (11) den Ventilator (2) dreiseitig umschließt, wodurch die angesaugte Luft zur Ausblasseite in Richtung Luftführung (12) gelenkt wird.

4. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführung (12) Kanäle und/oder Leiteinrichtungen aufweist, über welche die Luft vertikal nach oben gelenkt und ausgeblasen wird um in einem anschließenden Luftkanal (13) auf der Ausblasseite der Wärmepumpe horizontal weiter zu strömen.

5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenfläche des Unterteils (10.2) des Gehäuses (10) so ausgeführt ist, dass das Kondensat, welches bei Abkühlung der angesaugten Luft unter die Taupunkttemperatur oder nach dem Abtauen von vereisten Verdampfer-Flächen entsteht, auf einer wasserdichten Fläche schräg zu einem Durchgang (Abflussöffnung) abgeleitet wird.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Unterteil (10.2) des Gehäuses (10) ein Ableitelement als Einlegeteil, vorzugsweise ein Rohr, eingebunden ist, an welches auf der Kältekreis-Seite ein flexibler Schlauch aufbringbar ist, über welchen das Kondensat in eine externen Ablauf ableitbar ist.

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass alle Gehäuseteile des Gehäuses (10) aus expandiertem Polypropylen (EPP) bestehen.

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Funktionsbauteile der Wärmepumpe über Klemmen (Verdampfer, Temperaturfühler) befestigt sind und der Ventilator (2) im Gehäuse (10) verschraubt ist.

9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (10.3) der Einzelteile des Gehäuses (10) als umlaufende Nut- und Federverbindung (N₁, F) ausgebildet sind.

10. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Gehäuseteile (10.1, 10.2) der Wärmepumpe (W) mit Zu- und Abluftkanälen (K₁, K₂) über reversibel montierbare Halteklammern (H) erfolgt, welche nur in die EPP Teile (Ober- und Unterteil des mehrteiligen Gehäuses und Zu- bzw. Abluftkanal) eingreifen, wobei in den Zu- und Abluftkanälen (K₁, K₂) eine umlaufende Nut (N₂) vorgesehen ist, in welche eine komprimierbare Dichtung (D) angeordnet ist.

Zeichnung