[0001] Die Erfindung betrifft eine Verschaltungsvorrichtung für einen Wärmetauschblock einer
Wärmepumpe, eine Wärmepumpe, ein Trocknungsgerät und ein Verfahren zum Betreiben einer
Verschaltungsvorrichtung.
[0002] Die
DE 10 2017 118 433 A1 beschreibt einen Wärmetauscher für einen Kältemittelkreis einer Wärmepumpeneinrichtung
für ein Haushaltsgerät, Rohrverbindungselement und Wärmepumpeneinrichtung für ein
Haushaltsgerät.
Der hier vorgestellte Ansatz stellt sich die Aufgabe, eine verbesserte
[0003] Verschaltungsvorrichtung für einen Wärmetauschblock einer Wärmepumpe, eine verbesserte
Wärmepumpe, ein verbessertes Trocknungsgerät und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben
einer Verschaltungsvorrichtung zu schaffen.
[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verschaltungsvorrichtung für einen
Wärmetauschblock einer Wärmepumpe, eine Wärmepumpe, ein Trocknungsgerät und ein Verfahren
zum Betreiben einer Verschaltungsvorrichtung mit den Merkmalen der Hauptansprüche
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
[0005] Durch den vorgestellten Ansatz kann eine Möglichkeit geschaffen werden, um Fertigungskosten
zu reduzieren und gleichzeitig eine Effizienz zu erhöhen. Weiterhin kann eine Montage
des Gerätes und/oder einzelner Teile dessen durch den beschriebenen Ansatz vereinfacht
werden.
[0006] Es wird eine Verschaltungsvorrichtung für einen Wärmetauschblock einer Wärmepumpe
vorgestellt, wobei die Verschaltungsvorrichtung ein Eintrittsrohr zum Einlassen eines
Kühlmittels und zusätzlich oder alternativ eines Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung,
ein Tripodelement zum parallelen Aufteilen des Kühlmittels und zusätzlich oder alternativ
des Kältemittels in einen ersten Temperierkreis und mindestens einen weiteren Temperierkreis,
wobei das Tripodelement fluidisch mit dem Eintrittsrohr verbunden ist. Weiterhin weist
die Verschaltungsvorrichtung mindestens ein weiteres Tripodelement zum Zusammenführen
des aufgeteilten Kühlmittels und zusätzlich oder alternativ Kältemittels aus dem ersten
Temperierkreis und dem weiteren Temperierkreis auf sowie ein Austrittsrohr zum Auslassen
des Kühlmittels und zusätzlich oder alternativ Kältemittels aus der Verschaltungsvorrichtung,
wobei das Austrittsrohr mit dem weiteren Tripodelement fluidisch verbunden ist.
[0007] Die Verschaltungsvorrichtung kann beispielsweise als eine mehrteilige Rohrleitung
ausgeführt sein, die für eine Wärmepumpe eingesetzt werden kann. Durch das Eintrittsrohr
kann das Kühl- bzw. das Kältemittel direkt an einer einzigen Stelle in die Verschaltungsvorrichtung
einfließen. Die Tripodelemente können vorteilhafterweise eine Gabelung für das Kühl-
bzw. das Kältemittel realisieren. Beispielsweise können die Tripodelemente T- und/oder
Y-förmig realisiert sein. Durch die Verwendung der Tripodelemente können die beiden
Temperierkreise realisiert oder miteinander verbunden werden, durch die das Kühl-
und/oder das Kältemittel jedoch gleichzeitig strömen kann. Vorteilhafterweise kann
die Verschaltungsvorrichtung durch die Verwendung der Tripodelemente kostengünstig
hergestellt werden. Weiterhin wird nur eine geringe Füllmenge zur Verteilung des Kältemittels
oder Kühlmittels benötigt, sodass auch dadurch Kosten eingespart werden können. Durch
das Eintrittsrohr und das Austrittsrohr sowie durch die späte Teilung der Temperierkreise
innerhalb der Verschaltungsvorrichtung kann eine Effizienz der Verschaltungsvorrichtung
verbessert werden, da eine Unterkühlungsstrecke mit einem hohen Massenstrom erfolgen
kann. Vorteilhafterweise kann das Kältemittel durch die Verwendung der Tripodelemente
innerhalb des Wärmetauschblocks auf die beiden Temperierkreise aufgeteilt und wieder
zusammengeführt werden.
[0008] Gemäß einer Ausführungsform kann oder können das Eintrittsrohr und zusätzlich oder
alternativ das Austrittsrohr mäanderförmig mindestens teilweise in einer Wand des
Wärmetauschblocks angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann dadurch Bauraum eingespart
werden, dass das Eintritts- bzw. das Austrittsrohr durch die Wand führt. Durch die
Mäanderform kann also der Platzbedarf für Anschlussrohre verringert werden.
[0009] Das Eintrittsrohr, das Austrittsrohr, der erste Temperierkreis und zusätzlich oder
alternativ der zweite Temperierkreis kann oder können Abschnitte in unterschiedlichen
Ebenen der Wand des Wärmetauschblocks aufweisen, wobei Durchkontaktierungsabschnitte
zur Verbindung der in unterschiedlichen Ebenen liegenden Abschnitte in je einer Rohrreihe
aus einer Mehrzahl von Rohrreihen angeordnet sein können. Die beiden Ebenen können
dabei parallel zueinander ausgerichtet sein. Zum Verbinden der in den unterschiedlichen
Ebenen angeordneten Abschnitte kann die Verschaltungsvorrichtung vorteilhafterweise
Verbindungsrohre aufweisen, die ebenfalls parallel zueinander und quer zu den Ebenen
ausgerichtet sein können. Die Abschnitte können dabei in unterschiedlichen Rohrreihen
der Verschaltungsvorrichtung angeordnet sein. Lediglich beispielhaft kann oder können
das Eintrittsrohr und zusätzlich oder alternativ das Tripodelement in einer zweiten
Rohrreihe angeordnet sein. Das weitere Tripodelement kann beispielsweise in einer
drittletzten Rohrreihe aus der Mehrzahl von Rohrreihen angeordnet sein.
[0010] Weiterhin kann der erste Temperierkreis in einem ersten Bereich der Verschaltungsvorrichtung
angeordnet sein. Der zweite Temperierkreis kann in einem zu dem ersten Bereich benachbart
angeordneten zweiten Bereich der Verschaltungsvorrichtung angeordnet sein kann. Ferner
kann das Austrittsrohr in einem dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich benachbart
angeordneten dritten Bereich der Verschaltungsvorrichtung angeordnet sein. Insbesondere
können die Bereiche in derselben Ebene angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann ein
Überlappen der Temperierkreise durch die benachbarte Anordnung der Bereiche verhindert
werden. Vorteilhafterweise können die Temperierkreise im dritten Bereich zusammengeführt
werden.
[0011] Gemäß einer Ausführungsform können der erste Temperierkreis und der zweite Temperierkreis
mindestens annähernd die gleiche Länge aufweisen. Vorteilhafterweise kann eine Temperierwirkung
auf das Kühlmittel und zusätzlich oder alternativ das Kältemittel verbessert werden.
Gleichzeitig kann eine thermische Belastung gleichmäßig erfolgen.
[0012] Ferner kann ein Durchmesser des Eintrittsrohres, der Tripodelemente und zusätzlich
oder alternativ des Austrittsrohres 3,5 mm bis 4,5, bevorzugt 3,9 mm bis 4,2 mm betragen,
insbesondere 4 mm. Vorteilhafterweise kann durch den Durchmesser ein Anstieg eines
Druckverlusts verhindert werden. Bei heutigen Wärmetauschern beträgt der Rohrdurchmesser
üblicherweise ca. 5 mm. Aufgrund der reduzierten Rohrdurchmesser, auch für die Rohre
innerhalb des Wärmetauschers, kann ein längeres Rohrsystem bei gleichem Innenvolumen
des Leitungssystems oder ein vermindertes Innenvolumen des Leitungssystems bereitgestellt
werden. Dadurch kann der Wärmetauscher einen verbesserten Wärmeübergang aus dem Leitungssystem
zur Prozessluft bereitstellen. Wenn das Leitungssystem mit dem oben genannten Rohrdurchmesser
von 3,5 mm bis 4,5, bevorzugt 3,9 bis 4,2 mm derart aufgebaut ist, dass sich ein vermindertes
Innenvolumen des Leitungssystems ergibt, kann die Wärmepumpe mit einer geringeren
Menge an Kältemittel betrieben werden, gegenüber einer herkömmlichen Wärmepumpe mit
einem Leitungssystem mit einem Rohrdurchmesser von ca. 5 mm innerhalb des Wärmetauschers.
Die Dimensionierung des oben genannten Rohrdurchmessers ist für die Wärmepumpe für
einen Wäschetrockner besonders gut geeignet bzw. vorgesehen. Der oben genannte verminderte
Rohrdurchmesser im Bereich von ca. 3,5 mm bis 4,5, bevorzugt 3,9 mm bis ca. 4,2 mm
ist insbesondere für den Wärmetauscher des Verdampfers vorgesehen. Der Wärmetauscher
des Verflüssigers und das nachgeschaltete Leitungssystem kann dabei einen herkömmlichen
Rohrdurchmesser von ca. 5 mm aufweisen. Es kann auch das gesamte Leitungssystem inklusive
Verdampfer und Verflüssiger mit dem verminderten Rohrdurchmesser aufgebaut sein.
[0013] Das Tripodelement und zusätzlich oder alternativ das weitere Tripodelement kann oder
können Y-förmig ausgeführt sein. Vorteilhafterweise können die Temperierkreise durch
die Tripodelemente begrenzt sein. Vorteilhafterweise kann dadurch zudem eine gleichmäßige
Temperierwirkung erreicht werden.
[0014] Gemäß einer Ausführungsform kann die Verschaltungsvorrichtung erste Temperierkreisrohrabschnitte
aufweisen, die zwischen das Tripodelement und das weitere Tripodelement im ersten
Temperierkreis geschaltet sein können. Zusätzlich oder alternativ kann die Verschaltungsvorrichtung
zweite Temperierkreisrohrabschnitte aufweisen, die zwischen das Tripodelement und
das weitere Tripodelement im zweiten Temperierkreis geschaltet sein können. Insbesondere
können unterschiedliche der ersten Temperierkreisrohrabschnitte und zusätzlich oder
alternativ unterschiedliche der zweiten Temperierkreisrohrabschnitte in unterschiedlichen
Ebenen einer Wand des Wärmetauschblocks angeordnet sein. Die Temperierkreisabschnitte
können dabei beispielsweise als jeweils ein Teil der zuvor erwähnten Abschnitte realisiert
sein und beispielsweise im ersten und im zweiten Bereich der Verschaltungsvorrichtung
angeordnet sein.
[0015] Die ersten Temperierkreisrohrabschnitte und zusätzlich oder alternativ die zweiten
Temperierkreisrohrabschnitte können mäanderförmig mindestens teilweise in der Wand
angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann die Verschaltungsvorrichtung dadurch kompakt
realisiert sein.
[0016] Die Verschaltungsvorrichtung kann eine Mehrzahl von Rohrabschnitten aufweisen, die
zwischen das weitere Tripodelement und das Austrittsrohr in unterschiedlichen Ebenen
einer Wand des Wärmetauschblocks angeordnet sein können. Insbesondere kann die Mehrzahl
von Rohrabschnitten mäanderförmig mindestens teilweise in der Wand des Wärmetauschblocks
angeordnet sein. Die Rohrabschnitte können beispielsweise als Teil der zuvor erwähnten
Abschnitte realisiert sein und beispielsweise im dritten Bereich der Verschaltungsvorrichtung
angeordnet sein. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen dritten Temperierkreis
handeln, der durch ein Zusammenführen der anderen beiden Temperierkreise hervorgeht.
[0017] Es wird ferner eine Wärmepumpe für ein Trocknungsgerät vorgestellt, wobei die Wärmepumpe
einen Wärmetauschblock, eine Verschaltungsvorrichtung in einer zuvor genannten Variante,
die mindestens teilweise in einer Wand des Wärmetauschblocks angeordnet ist, und ein
Fluidsystem aufweist, das fluidisch mit der Verschaltungsvorrichtung gekoppelt ist.
[0018] Der Wärmetauschblock kann vorteilhafterweise ausgeformt sein, um einen Verflüssiger
und zusätzlich oder alternativ einen Verdampfer der Wärmepumpe realisieren zu können.
Die Verschaltungsvorrichtung kann beispielsweise auch als ein Rohrleitungssystem bezeichnet
werden, durch welches das Kältemittel geleitet werden kann. Das Fluidsystem kann vorteilhafterweise
ausgebildet sein, um das Kältemittel in die Verschaltungsvorrichtung einzuleiten und
zusätzlich oder alternativ um das Kältemittel aus der Verschaltungsvorrichtung auszuleiten.
[0019] Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer Verschaltungsvorrichtung in einer zuvor
genannten Variante vorgestellt. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Einlassens
eines Kühlmittels und zusätzlich oder alternativ Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung
durch das Eintrittsrohr sowie einen Schritt des Auslassens des Kühlmittels und zusätzlich
oder alternativ Kältemittels aus der Verschaltungsvorrichtung durch das Austrittsrohr.
[0020] Das Verfahren kann vorteilhafterweise innerhalb eines Trocknungsgerätes angesteuert
oder durchgeführt werden, das beispielsweise als Haushaltgerät eingesetzt werden kann.
[0021] Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Steuereinheit, die ausgebildet ist,
um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden
Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante
der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe
schnell und effizient gelöst werden.
[0022] Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter
Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein
Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Steuereinheit
einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder
ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Steuereinheit bereitgestellt
werden kann. Die Steuereinheit kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter
Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu
bestimmen. Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu eine Logikschaltung, einen integrierten
Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement
realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
[0023] Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode,
der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher,
einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird
das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Steuereinheit ausgeführt,
so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung
der Schritte des Verfahrens nach einer der hier beschriebenen Ausführungsformen verwendet
werden.
[0024] Weiterhin wird ein Trocknungsgerät mit einer Steuereinheit und mit einer Wärmepumpe
wie zuvor erwähnt und zusätzlich oder alternativ mit einer Verschaltungsvorrichtung
in einer zuvor genannten Variante vorgestellt.
[0025] Das Trocknungsgerät kann vorteilhafterweise als ein haushaltsüblicher Trockner oder
als ein Waschtrockner ausgeführt sein. Weiterhin kann das Trocknungsgerät im Allgemeinen
ein Gerät sein, das eine Trocknungsfunktion aufweist. Auch wenn der beschriebene Ansatz
anhand eines Haushaltgerätes beschrieben wird, kann der hier beschriebene Ansatz entsprechend
im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise
einem medizinischen Gerät, wie einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, einem Kleinsterilisator,
einem Großraumdesinfektor oder einer Container-Waschanlage eingesetzt werden.
[0026] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- Figur 1
- eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Trocknungsgerätes;
- Figur 2
- eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Wärmepumpe;
- Figur 3
- eine schematische vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Verschaltungsvorrichtung;
- Figur 4
- eine schematische Darstellung von Abschnitten einer Verschaltungsvorrichtung gemäß
einem Ausführungsbeispiel;
- Figur 5
- ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer
Verschaltungsvorrichtung; und
- Figur 6
- ein Blockschaltbild einer Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel.
[0027] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Trocknungsgerätes
100. Das Trocknungsgerät 100 ist beispielsweise als ein haushaltsüblicher Trockner
oder Waschtrockner zum Trocknen von Textilien, wie beispielsweise Wäsche, realisiert.
Das Trocknungsgerät 100 weist dabei eine Trommel 105 zum Aufnehmen der zu trocknenden
Textilien auf, die unter Verwendung der Prozessluft getrocknet werden. Dazu wird die
Prozessluft beispielsweise unter Verwendung einer Wärmepumpe 110 getrocknet und temperiert
und anschließend in die Trommel 105 geleitet.
[0028] Zusätzlich oder alternativ weist das Trocknungsgerät 100 eine Verschaltungsvorrichtung
115 sowie eine Steuereinheit 120 auf. Die Verschaltungsvorrichtung 115 ist als eine
Komponente der Wärmepumpe 110 ausgeführt oder ausführbar. Beispielsweise wird zum
Fördern der Prozessluft ein Prozessluftgebläse verwendet.
[0029] Die Wärmepumpe 110 weist einen Verdampfer 125 sowie einen Verflüssiger 130, der auch
als Kondensator bezeichnet wird, sowie ein Fluidsystem 135 auf, wobei die Verschaltungsvorrichtung
115 im Bereich des Verflüssigers 130 angeordnet ist. Das Fluidsystem 135 weist gemäß
diesem Ausführungsbeispiel eine Drossel 140 sowie einen Kompressor 145 auf, wobei
die Drossel 140 und/oder der Kompressor 145 zwischen dem Verdampfer 125 und dem Verflüssiger
130 angeordnet ist oder sind. Durch die Überhitzung des Kältemittels ausgangsseitig
aus dem Verdampfer 125 kann sichergestellt werden, dass das Kältemittel in einem gasförmigen
Zustand in den Kompressor 145 eingesaugt wird.
[0030] Insgesamt wird die Wärmepumpe 110 in Figur 2 näher beschrieben. Die Steuereinheit
120 ist ausgebildet, um ein Verfahren zum Betreiben einer Verschaltungsvorrichtung
115 innerhalb des Trocknungsgerätes anzusteuern und/oder durchzuführen. Beispielsweise
ist die Steuereinheit 120 ausgebildet, um Geräteprogramme des Trocknungsgerätes anzusteuern
und/oder durchzuführen.
[0031] Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Wärmepumpe
110, wie sie in Figur 1 als Teil eines Trocknungsgerätes beschrieben wurde. Die Wärmepumpe
110 weist einen Wärmetauschblock 200 auf, der ausgebildet ist, um den Verflüssiger
130 und/oder den Verdampfer 125 zu realisieren. Der Verdampfer 125 ist ausgebildet,
um ein Kondensieren der Prozessluft zu bewirken, wodurch sich das Kühlmittel und/oder
Kältemittel erhitzt und schließlich verdampft. Im Verflüssiger 130 kondensiert das
Kühlmittel und/oder Kältemittel, sodass dadurch entstehende Wärme an die Prozessluft
abgegeben und diese dadurch erhitzt wird. Weiterhin weist die Wärmepumpe 110 eine
Verschaltungsvorrichtung 115 auf, wie sie in Figur 1 mindestens erwähnt wurde und
die mindestens teilweise in einer Wand 205 des Wärmetauschblocks 200 angeordnet ist.
Zusätzlich weist die Wärmepumpe 110 das Fluidsystem 135 auf, das fluidisch mit der
Verschaltungsvorrichtung 115 gekoppelt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die
Drossel 140 des Fluidsystems dargestellt. Das Fluidsystem 135 ist beispielsweise ausgebildet,
um eine Einleitung in die und/oder eine Ausleitung des Kühlmittels und/oder eines
Kältemittels aus der Verschaltungsvorrichtung 115 zu bewirken.
[0032] Die Verschaltungsvorrichtung 115 weist ein Eintrittsrohr 210 zum Einlassen des Kühlmittels
und/oder Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung 115 auf, sodass das Kältemittel
über einen einzigen Zugang in die Verschaltungsvorrichtung 115 eintritt. Weiterhin
weist die Verschaltungsvorrichtung 115 ein Tripodelement 215 zum parallelen Aufteilen
des Kühlmittels und/oder Kältemittels in einen ersten Temperierkreis 220 und mindestens
einen weiteren Temperierkreis 225 auf, wobei das Tripodelement 215 fluidisch mit dem
Eintrittsrohr 210 verbunden ist. Weiterhin weist die Verschaltungsvorrichtung 115
mindestens ein weiteres Tripodelement 230 zum Zusammenführen des aufgeteilten Kühlmittels
und/oder Kältemittels aus dem ersten Temperierkreis 220 und dem weiteren Temperierkreis
225 auf sowie ein Austrittsrohr 235 zum Auslassen des Kühlmittels und/oder Kältemittels
aus der Verschaltungsvorrichtung 115, wobei das Austrittsrohr 235 mit dem weiteren
Tripodelement 230 fluidisch verbunden ist. Die Tripodelemente 215, 230 sind gemäß
diesem Ausführungsbeispiel Y-förmig oder T-förmig realisiert, sodass das Kältemittel
in die zwei Temperierkreise 220, 225 aufgeteilt und später aus den Temperierkreisen
220, 225 zusammengeführt werden kann. Das bedeutet, dass der erste Temperierkreis
220 in einem ersten Bereich 240 der Verschaltungsvorrichtung 115 angeordnet ist und
dass der zweite Temperierkreis 225 in einem zu dem ersten Bereich 240 benachbart angeordneten
zweiten Bereich 245 der Verschaltungsvorrichtung angeordnet ist. Das Austrittsrohr
235 ist folglich in einem zu dem ersten Bereich 240 und dem zweiten Bereich 245 benachbart
angeordneten dritten Bereich 250 der Verschaltungsvorrichtung 115 angeordnet. Genauer
gesagt sind die Bereiche 240, 245, 250 in derselben Ebene angeordnet, sodass keine
Überlappung der Bereiche 240, 245, 250 und der Temperierkreise 220, 225 erfolgt. Die
beiden Temperierkreise 220, 225 weisen hierbei mindestens annähernd die gleiche Länge
auf. Ein Durchmesser des Eintrittsrohres 210, der Tripodelemente 215, 230 und/oder
des Austrittsrohres 235 beträgt beispielsweise 3,5 mm bis 4,5, bevorzugt 3,9 mm bis
4,2 mm, vorzugsweise 4 mm.
[0033] Figur 3 zeigt eine schematische vergrößerte Darstellung eines Ausführungsbeispiels
einer Verschaltungsvorrichtung 115, wie sie beispielsweise in mindestens einer der
Figuren 1 bis 2 beschrieben oder zumindest erwähnt wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist oder sind das Eintrittsrohr 210 und/oder das Austrittsrohr 235 mäanderförmig mindestens
teilweise in der Wand 205 des Wärmetauschblocks angeordnet. Die Temperiervorrichtung
115 weist dazu eine Mehrzahl von Abschnitten 300, 305 auf, die in unterschiedlichen
Ebenen angeordnet sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch nur die Abschnitte
300 auf einer Seite der Wand 205 dargestellt. Die Abschnitte 305 sind an einer abgewandten
Seite der Wand 205 angeordnet, aufgrund dessen die Abschnitte 305 in Figur 3 nicht
dargestellt sind. Die Abschnitte 300, 305 und somit die unterschiedlichen Ebenen sind
gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels Durchkontaktierungsabschnitten 310 miteinander
verbunden, die quer zu den Abschnitten 300, 305 ausgerichtet sind.
[0034] Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung von Abschnitten 300, 305 einer Verschaltungsvorrichtung
115 gemäß einem Ausführungsbeispiel, die beispielsweise der in mindestens einer der
Figuren 1 bis 3 beschriebenen Verschaltungsvorrichtung entspricht oder zumindest ähnelt.
Genauer gesagt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Rohrsystem der Verschaltungsvorrichtung
115 mit seiner mäanderförmigen Form gezeigt. Die Abschnitte 300 liegen hierbei in
einer anderen Ebene als die Abschnitte 305. Weiterhin sind die Abschnitte 300, 305
und somit die unterschiedlichen Ebenen mittels einer Mehrzahl von Durchkontaktierungsabschnitten
310 miteinander verbunden. Anders ausgedrückt weist oder weisen das Eintrittsrohr
210, das Austrittsrohr 235, der erste Temperierkreis 220 und/oder der zweite Temperierkreis
225 Abschnitte 300, 305 in unterschiedlichen Ebenen der Wand 205 auf, die in unterschiedlichen
Ebenen angeordnet sind. Die Durchkontaktierungsabschnitte 310 sind dabei zur Verbindung
der in unterschiedlichen Ebenen liegenden Abschnitte 300, 305 in je einer Rohrreihe
400 aus einer Mehrzahl von Rohrreihen angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
sind die Durchkontaktierungsabschnitte 305 als Verbindungsrohre zwischen den Abschnitten
300, 305 ausgeführt und quer zu den Abschnitten 300, 305 angeordnet. Beispielsweise
sind das Eintrittsrohr 210 und das Tripodelement 215 in einer zweiten der Rohrreihen
315 angeordnet. Das weitere Tripodelement 230 ist lediglich beispielhaft in einer
drittletzten der Rohrreihen 315 angeordnet. Die Tripodelemente 215, 230 sind gemäß
diesem Ausführungsbeispiel in derselben Ebene angeordnet wie die Abschnitte 300 und
sind somit als Teil der Abschnitte 300 ausgeführt.
[0035] Die Abschnitte 300, die zwischen das Tripodelement 215 und das weitere Tripodelement
230 im ersten Temperierkreis 220 geschaltet sind, sind beispielsweise auch als erste
Temperierkreisrohrabschnitte 402, 405 realisiert. Die Abschnitte 300, 305, die zwischen
das Tripodelement 215 und das weitere Tripodelement 230 im zweiten Temperierkreis
225 geschaltet sind, sind folglich als zweite Temperierkreisrohrabschnitte 410, 415
realisiert. Hierbei sind unterschiedliche der ersten Temperierkreisrohrabschnitte
402, 405 und/oder unterschiedliche der zweiten Temperierkreisrohrabschnitte 410, 415
in den unterschiedlichen Ebenen der Wand des Wärmetauschblocks angeordnet. Genauer
gesagt sind sie mäanderförmig mindestens teilweise in der Wand angeordnet. Die Abschnitte
300, 305, die zwischen das weitere Tripodelement 230 und das Austrittsrohr 235 in
unterschiedlichen Ebenen der Wand geschaltet sind und mäanderförmig durch die Wand
verlaufen, sind beispielsweise als Rohrabschnitte 420, 425 realisiert.
[0036] In anderen Worten ausgedrückt wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Verschaltung
des Verflüssigers mit vorzugsweise 4mm-Rohren beschrieben. Besondere Merkmale sind
hierbei ein Eintritt des Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung 115 durch nur
ein Rohr, das hier als Eintrittsrohr 210 beschrieben wurde, sowie der Eintritt in
der zweiten der Rohrreihen 315. Hierdurch wird eine so genannte 1-2-1 Verschaltung
erreicht. Das bedeutet, dass das Kältemittel über ein einziges Eintrittsrohr 210 in
die Verschaltungsvorrichtung 115 eintritt und durch das Tripodelement 215, das vereinfacht
auch als Tripod bezeichnet wird, auf mindestens zwei parallele Temperierkreise 220,
225 aufgeteilt wird, bevor es unter Verwendung des weiteren Tripodelements 230 in
einen gemeinsamen dritten Kreis mit anschließender Unterkühlungsstrecke zusammengeführt
wird und über ein einziges Austrittsrohr 235 austritt. Die parallelen Temperierkreise
220, 225 weisen beispielsweise mindestens annähernd eine gleiche Rohrlänge auf. Das
Zusammenführen des Kältemittels sowie eine weitere Abkühlung erfolgt auf beispielsweise
33% einer Gesamtrohrlänge der Verschaltungsvorrichtung 115.
[0037] Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 500
zum Betreiben einer Verschaltungsvorrichtung, wie sie in mindestens einer der Figuren
1 bis 4 beschrieben oder erwähnt wurde. Das Verfahren 500 umfasst einen Schritt 505
des Einlassens eines Kühlmittels und/oder Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung
durch das Eintrittsrohr sowie einen Schritt 510 des Auslassens des Kühlmittels und/oder
Kältemittels aus der Verschaltungsvorrichtung durch das Austrittsrohr.
[0038] Figur 6 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinheit 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel,
die beispielsweise der in Figur 1 beschriebenen Steuereinheit entspricht und folglich
für ein Trocknungsgerät verwendet wird. Die Steuereinheit 120 ist ausgebildet, um
ein Verfahren zum Betreiben einer Verschaltungsvorrichtung anzusteuern und/oder durchzuführen,
wie es beispielsweise in Figur 5 beschrieben wurde. Die Steuereinheit 120 weist dazu
eine Einlasseinheit 600 auf, die ausgebildet ist, um ein Einlassen eines Kühlmittels
und/oder Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung durch das Eintrittsrohr zu bewirken.
Weiterhin weist die Steuereinheit 120 eine Auslasseinheit auf, die ausgebildet ist,
um ein Auslassen des Kühlmittels und/oder Kältemittels aus der Verschaltungsvorrichtung
durch das Austrittsrohr zu bewirken.
1. Verschaltungsvorrichtung (115) für einen Wärmetauschblock (200) einer Wärmepumpe (110),
wobei die Verschaltungsvorrichtung (115) die folgenden Merkmale aufweist:
- ein Eintrittsrohr (210) zum Einlassen eines Kühlmittels und/oder Kältemittels in
die Verschaltungsvorrichtung (115);
- ein Tripodelement (215) zum parallelen Aufteilen des Kühlmittels und/oder Kältemittels
in einen ersten Temperierkreis (220) und mindestens einen weiteren Temperierkreis
(225), wobei das Tripodelement (215) fluidisch mit dem Eintrittsrohr (210) verbunden
ist;
- mindestens ein weiteres Tripodelement (230) zum Zusammenführen des aufgeteilten
Kühlmittels und/oder Kältemittels aus dem ersten Temperierkreis (220) und dem weiteren
Temperierkreis (225); und
- ein Austrittsrohr (235) zum Auslassen des Kühlmittels und/oder Kältemittels aus
der Verschaltungsvorrichtung (115), wobei das Austrittsrohr (235) mit dem weiteren
Tripodelement (230) fluidisch verbunden ist.
2. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß Anspruch 1, wobei das Eintrittsrohr (210) und/oder
das Austrittsrohr (235) mäanderförmig mindestens teilweise in einer Wand (205) des
Wärmetauschblocks (200) angeordnet ist oder sind.
3. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das
Eintrittsrohr (210) und/oder das Austrittsrohr (235) und/oder der erste Temperierkreis
(220) und/oder der zweite Temperierkreis (225) Abschnitte (300, 305) in unterschiedlichen
Ebenen der Wand des Wärmetauschblocks (200) aufweist, wobei Durchkontaktierungsabschnitte
(310) zur Verbindung der in unterschiedlichen Ebenen liegenden Abschnitte (300, 305)
in je einer Rohrreihe (115) aus einer Mehrzahl von Rohrreihen (400) angeordnet sind.
4. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der
erste Temperierkreis (220) in einem ersten Bereich (240) der Verschaltungsvorrichtung
(115) angeordnet ist, wobei der zweite Temperierkreis (225) in einem zu dem ersten
Bereich (240) benachbart angeordneten zweiten Bereich (245) der Verschaltungsvorrichtung
(115) angeordnet ist, wobei das Austrittsrohr (235) in einem dem ersten Bereich (240)
und dem zweiten Bereich (245) benachbart angeordneten dritten Bereich (250) der Verschaltungsvorrichtung
(115) angeordnet ist, insbesondere wobei die Bereiche (240, 245, 250) in derselben
Ebene angeordnet sind.
5. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der
erste Temperierkreis (220) und der zweite Temperierkreis (225) mindestens annähernd
die gleiche Länge aufweisen.
6. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der
Durchmesser des Eintrittsrohres (210) und/oder der Tripodelemente (215, 230) und/oder
des Austrittsrohres (235) 3,5 mm bis 4,5, bevorzugt 3,9 mm bis 4,2 mm beträgt, insbesondere
4 mm.
7. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das
Tripodelement (215) und/oder das weitere Tripodelement (210) Y-förmig ausgeführt ist
oder sind.
8. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit ersten
Temperierkreisrohrabschnitten (402, 405) die zwischen das Tripodelement (215) und
das weitere Tripodelement (230) im ersten Temperierkreis (220) geschaltet sind, und/oder
mit zweiten Temperierkreisrohrabschnitten (410, 415), die zwischen das Tripodelement
(215) und das weitere Tripodelement (230) im zweiten Temperierkreis (225) geschaltet
sind, insbesondere wobei unterschiedliche der ersten Temperierkreisrohrabschnitte
(402, 405) und/oder unterschiedliche der zweiten Temperierkreisrohrabschnitte (410,
415) in unterschiedlichen Ebenen einer Wand (205) des Wärmetauschblocks (200) angeordnet
sind.
9. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß Anspruch 8, wobei die ersten Temperierkreisrohrabschnitte
(402, 405) und/oder die zweiten Temperierkreisrohrabschnitte (410, 415) mäanderförmig
mindestens teilweise in der Wand (205) angeordnet sind.
10. Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer
Mehrzahl von Rohrabschnitten (420, 425), die zwischen das weitere Tripodelement (230)
und das Austrittsrohr (235) in unterschiedlichen Ebenen einer Wand (205) des Wärmetauschblocks
(200) angeordnet sind, insbesondere wobei die Mehrzahl von Rohrabschnitten (420, 425)
mäanderförmig mindestens teilweise in der Wand (205) des Wärmetauschblocks (200) angeordnet
sind.
11. Wärmepumpe (110) für ein Trocknungsgerät (100), wobei die Wärmepumpe (110) die folgenden
Merkmale aufweist:
- einen Wärmetauschblock (200);
- eine Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, die
mindestens teilweise in einer Wand (205) des Wärmetauschblocks (200) angeordnet ist;
und
- ein Fluidsystem (135), das fluidisch mit der Verschaltungsvorrichtung (115) gekoppelt
ist.
12. Verfahren (500) zum Betreiben einer Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem der
Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren (500) die folgenden Schritte umfasst:
- Einlassen (505) eines Kühlmittels und/oder Kältemittels in die Verschaltungsvorrichtung
(115) durch das Eintrittsrohr (210); und
- Auslassen (510) des Kühlmittels und/oder Kältemittels aus der Verschaltungsvorrichtung
(115) durch das Austrittsrohr (235).
13. Steuereinheit (120), die ausgebildet ist, um die Schritte (505, 510) des Verfahrens
(500) gemäß Anspruch 12 in entsprechenden Einheiten (600, 605) auszuführen und/oder
anzusteuern.
14. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (500) nach
einem Anspruch 12, wenn das Computer-Programmprodukt auf einer Steuereinheit (120)
gemäß Anspruch 13 ausgeführt wird.
15. Trocknungsgerät (100) mit einer Steuereinheit (120) gemäß Anspruch 13, mit einer Wärmepumpe
(110) gemäß Anspruch 11 und/oder mit einer Verschaltungsvorrichtung (115) gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 10.