EP4589206A1

EP4589206A1 - Kältemodul sowie kältemittelanlage

Info

Publication number: EP4589206A1
Application number: EP25152676.0A
Authority: EP
Inventors: Gunnar Schmitt; Stefan BRÜCKNER
Original assignee: Glen Dimplex Deutschland GmbH
Current assignee: Glen Dimplex Deutschland GmbH
Priority date: 2024-01-22
Filing date: 2025-01-17
Publication date: 2025-07-23
Also published as: DE102024200564A1

Abstract

Das Kältemodul (6) für eine Kältemittelanlage, insbesondere für eine Wärmepumpenanlage (2) weist ein gasdichtes Kontrollgehäuse (14) mit mehreren Seitenwandungen (30) auf, die an Eckbereichen (34) aneinander angrenzen und einen Innenraum (32) begrenzen, in dem zumindest einige Komponenten eines Kältemittelkreislaufes (12) angeordnet sind. Zumindest eine der Seitenwandungen (30) und vorzugsweise alle Seitenwandungen (30) sind zum Innenraum hin gewölbt ausgebildet. Dadurch werden im Falle einer Kältemittel-Leckage Druckspitzen im Kontrollgehäuse (14) aufgefangen und ein unerwünschter Austritt von Kältemittel in den Aufstellraum des Kältemoduls (6) ist vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kältemodul sowie eine Kältemittelanlage mit einem solchen Kältemodul, die insbesondere für eine Innenaufstellung, also als eine sogenannte Indoor-Anlage ausgebildet ist.
Das Kältemodul weist ein gasdichtes Kontrollgehäuse auf, insbesondere mit einer daran angeschlossenen Ableitung für bei einer Leckage austretendes Kältemittel.
Ein derartiges Kältemodul ist aus der EP 4 194 769 A1 zu entnehmen.
Eine Kältemittelanlage weist allgemein einen Kältemittelkreislauf auf, welcher zwei Wärmetauscher, nämlich einen Verdampfer sowie einen Kondensator und weiterhin einen Verdichter sowie ein Expansionsventil aufweist. Im Kältemittelkreislauf strömt im Betrieb ein Kältemittel.
Während der Nutzungsdauer von Kältemittelanlagen kann es aus verschiedensten Gründen zu Kältemittelleckagen kommen, die bei innerhalb von Gebäuden aufgestellten Kältemittelanlagen (Indoor-Anlagen), direkt in den Aufstellraum einwirken können. Je nach Aufstellung und Verwendung der Kältemittelanlage können mehrere Räume oder sogar das komplette Gebäude mit entweichendem Kältemittel aus Kältemittelleckagen beaufschlagt sein. Das entweichende Kältemittel tritt dabei gasförmig aus. Dies kann zu gesundheitsschädlichen oder toxischen Konzentrationen für Lebewesen führen. Darüber hinaus besteht bei der Verwendung von leicht oder schwer brennbaren Kältemitteln, wie beispielsweise bei der Verwendung von Propan (R-290) das Risiko einer Verpuffung, Explosion oder eines Brandes, sofern zündfähige Gemische mit Zündquellen zeitgleich wirken.
Um ein Austreten von Kältemittel in den Aufstellraum zu vermeiden ist gemäß der der EP 4 194 769 A1 ein Kontrollmodul mit einem gasdichten Kontrollgehäuse vorgesehen, in dem zumindest Teile des Kältemittelkreislaufeses und vorzugsweise der gesamte Kältemittelkreislauf angeordnet ist. Am Kontrollgehäuse ist eine Ableitung angebracht, über die im Falle einer Kältemittel-Leckage das Kältemittel in eine äußere Umgebung entweichen kann, sodass eine gefährliche oder gesundheitskritische Anreicherung des Kältemittels insbesondere im Aufstellraum zuverlässig vermieden ist.
Bei einer größeren Leckage kann in kurzer Zeit eine große Menge an Kältemittel austreten, was zu einem schnellen und starken Druckanstieg im Inneren des Kontrollgehäuses führt, welcher von dem Kontrollgehäuse zuverlässig aufgefangen werden muss, ohne dass Kältemittel in die äußere Umgebung austritt, bis das Kältemittel über die Ableitung entwichen ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Kontrollmodul mit einem gasdichten Kontrollgehäuse anzugeben, welches insbesondere kurzfristige Druckspitzen standhalten kann.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Kältemodul für eine Kältemittelanlage mit einem gasdichten Kontrollgehäuse, das mehrere innere Seitenwandungen aufweist, die an Eckbereichen aneinander angrenzen und einen Innenraum begrenzen. Im Innenraum sind zumindest einige Komponenten und vorzugsweise alle Komponenten eines Kältemittelkreislaufes angeordnet. Zumindest eine der Seitenwandungen und vorzugsweise alle der Seitenwandungen sind in Richtung zum Innenraum gewölbt ausgebildet, d.h. die zum Innenraum orientierte Wandfläche der zumindest einen Seitenwandung ist zumindest abschnittsweise gebogen ausgebildet, verläuft daher gekrümmt.
Durch die gewölbte Ausbildung der nach innen, zum Innenraum orientierten Seitenwandungen ist im Vergleich zu den üblicherweise flachen und planen Seitenwänden bei herkömmlichen Kontrollgehäuse eine verbesserte Krafteinleitung in die Struktur des Gehäuses im Falle von Druckspitzen erreicht.
Das Kontrollgehäuse weist üblicherweise zwei reversibel miteinander verbindbare Gehäuseteile auf, sodass es zu Revisionszwecken geöffnet werden kann. Bei herkömmlichen planen, mit einheitlicher Wandstärke ausgebildeten Seitenwänden werden diese im Falle von Druckspitzen typischerweise in einem Mittenbereich und damit beabstandet von den Eckbereichen nach außen gewölbt, was dazu führen kann, dass die beiden Gehäuseteile an ihrer Trennfläche auseinanderklaffen und somit in diesem Bereich Kältemittel in den Aufstellraum entweichen kann.
Durch die gewölbte Ausbildung der zumindest einen Seitenwandung wird die durch die Druckspitzen ausgeübte Kraft in geeigneter Weise lateral und damit in etwa parallel zur Seitenwandung in diese und damit in die Gehäusestruktur eingeleitet, sodass die Belastung reduziert ist und ein Auseinanderklaffen der Gehäuseteile vermieden ist. Damit ist die Gasdichtheit gewährleistet.
Das Kontrollgehäuse und insbesondere die zumindest eine der Seitenwandungen, vorzugsweise mehrere Seitenwandungen sind also derart ausgebildet, dass die durch die Druckspitzen ausgeübte Kraft lateral und damit in etwa parallel zur Seitenwandung in diese und damit in die Gehäusestruktur eingeleitet wird, sodass die Belastung reduziert ist und ein Auseinanderklaffen der Gehäuseteile vermieden ist
Unter gasdicht wird vorliegend verstanden, dass ein Austritt von Gas aus dem Kontrollgehäuse in einen sicherheitskritischen Bereich vermieden ist, insbesondere in den Aufstellraum des Kältemoduls im Falle einer Innenraum-Aufstellung. Bis auf eine evtl. angeschlossene Ableitung, die einen ggf. offenen Strömungsweg vom Inneren des Kontrollgehäuses zu einer äußeren Umgebung bildet, ist das Kontrollgehäuse gasdicht ausgebildet. Bei der äußeren Umgebung handelt es sich insbesondere um einen freien Außenbereich oder um einen ausreichend großen und/oder ausreichend durchlüfteten Bereich.
Unter Seitenwandung wird vorliegend eine äußere Begrenzung des gasdichten Kontrollgehäuses verstanden, die also Teil einer gasdichten Hülle ist, die den Innenraum umgibt. Die zumindest eine Seitenwandung bildet also mit weiteren Wandungsbereichen diese gasdichte Hülle, also das Kontrollgehäuse aus und ist insbesondere nicht durch ein Einbauteil innerhalb des Kontrollgehäuses gebildet.
Durch die gewölbte Ausbildung wird in bevorzugter Ausgestaltung zudem auch die Wandstärke der jeweiligen Seitenwandung variiert. Im Vergleich zu herkömmlichen planen Seitenwänden mit konstanter Wandstärke weist daher eine jeweilige Seitenwandung verdickte Wandabschnitte auf, wodurch zusätzlich eine erhöhte Steifigkeit erreicht ist.
Das Kontrollgehäuse ist typischerweise begrenzt durch insgesamt sechs Seitenwandungen, die jeweils paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind. Dies sind insbesondere eine Rückwand sowie eine gegenüberliegende Vorderwand, eine Bodenwand sowie eine gegenüberliegende Oberwand und schließlich zwei weitere, gegenüberliegende seitliche Wände.
Unter gewölbte Ausgestaltung wird vorliegend allgemein verstanden, dass eine jeweilige Seitenwandung im Schnitt betrachtet zumindest einen und vorzugsweise mehrere konvex und/oder konkav gekrümmte Wandabschnitte aufweist, die zum Innenraum hin orientiert sind.
An der dem Innenraum abgewandten Außenseite sind die Seitenwandungen demgegenüber insbesondere plan ausgebildet.
In zweckdienlicher Ausgestaltung weist zumindest eine der Seitenwandungen, insbesondere die Vorderwand, im Querschnitt betrachtet einen wellenförmigen Verlauf auf. Hierunter wird verstanden, dass die Seitenwandung zumindest einen konkav gewölbten Abschnitt und zumindest einen konvex gewölbten Abschnitt aufweist, die aneinander anschließen.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der wellenförmige Verlauf durch einen konvex nach innen gebogenen mittleren Wandabschnitt gebildet, an den sich randseitig ein konkav gebogener äußerer Wandabschnitt anschließt. Speziell ist hierbei vorgesehen, dass der mittlere Wandabschnitt sich in etwa pilzförmig oder nach Art einer Kuppe nach innen wölbt und randseitig von dem konkav gebogenen äußeren Wandabschnitt nach Art einer umlaufenden Rinne umgeben ist.
Diese konkav gebogenen äußeren Wandabschnitte bilden vorzugsweise die Eckbereiche aus, die in diesem Fall dann also gerundet ausgebildet sind, oder die äu-ßeren Wandabschnitte gehen in solche (gerundete) Eckbereiche über.
Bevorzugt weisen zumindest zwei Seitenwandungen, speziell zwei gegenüberliegende Seitenwandungen einen wellenförmigen Verlauf auf. Beispielsweise weisen die zuvor erwähnten beiden gegenüberliegenden seitlichen Wände einen wellenförmigen Verlauf auf. In bevorzugter Weiterbildung weist auch die Vorderwand einen wellenförmigen Verlauf auf.
In zweckdienlicher Ausgestaltung ist die zumindest eine Seitenwandung und vorzugsweise sind alle Seitenwandungen ausschließlich durch gewölbte Wandabschnitte gebildet. Die jeweilige Seitenwandung und insbesondere sämtliche Seitenwandungen sind daher frei von geradlinigen, planen Abschnitten.
Bevorzugt sind die Eckbereiche, insbesondere sämtliche Eckbereiche gerundet ausgebildet. Hierdurch wird eine erhöhte Belastung und werden Kraftspitzen in den Eckbereichen vermieden. Zweckdienlicherweise weisen die Eckbereiche dabei einen Eckenradius von zumindest 1 cm, vorzugsweise von zumindest 3 cm und weiter vorzugsweise von zumindest 5 cm auf.
In zweckdienlicher Ausgestaltung weisen die verschiedenen Eckbereiche darüber hinaus unterschiedliche Radien auf. So ist beispielsweise insbesondere die Rückwand - in einem Horizontalschnitt betrachtet - durch einen (einzigen) konkav gekrümmten Verlauf gebildet, sodass also auch die Eckbereiche durch diesen konkav gekrümmten Verlauf mit ausgebildet sind und damit einen größeren Radius aufweisen als andere Eckbereiche, speziell im Vergleich zu den Eckbereichen der Vorderwand.
Durch die gerundete Ausgestaltung der Eckbereiche ist zudem auch erreicht, dass in einem jeweiligen Eckbereich die Wandstärke erhöht ist, sodass also neben der durch die Rundung erzielten verbesserten Kraftumleitung auch eine höhere Festigkeit in den Eckbereichen erreicht ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind gegenüberliegende Seitenwandungen zueinander spiegelbildlich ausgebildet, weisen daher den gleichen Verlauf auf.
In bevorzugter Ausgestaltung ist das Kontrollgehäuse durch zwei monolithische Gehäuseteile gebildet, die insbesondere aus Kunststoff und speziell aus einem geschäumten Kunststoff, insbesondere aus expandiertem Polypropylen bestehen. Bei den Gehäuseteilen handelt es sich um ein Vorderteil, welches insbesondere nach Art eines Deckels ausgebildet ist und um ein Rückteil. Das Rückteil definiert dabei den Innenraum maßgeblich. D. h. das Rückteil ist größer als das Vorderteil. Insbesondere sind innerhalb des Rückteils die im Kontrollgehäuse angeordneten Komponenten des Kältemittelkreislaufes angeordnet und insbesondere auch befestigt. Diese Komponenten sind beispielsweise auf einem Bodenabschnitt des Rückteils oder an einem sonstigen Wandabschnitt des Rückteils befestigt.
Die beiden Gehäuseteilen sind an einer insbesondere gebogenen, also einer nicht planen Trennfläche miteinander verbunden.
An der Trennfläche stoßen die beiden Gehäuseteile mit ihren aufeinander zugewandten Stirnseiten aneinander an. Diese Stirnseiten sind strukturiert ausgebildet und greifen vorzugsweise nach Art eines Nut-Federprinzip ineinander ein, wodurch im Bereich der Trennfläche eine gute Dichtigkeit erreicht wird. Durch geeignete Verschlussmechanismen und Verschlusselemente werden die beiden Gehäuseteile aneinander gehalten. Über die Verschlusselemente kann zu Revisionszwecken das Kontrollgehäuse geöffnet werden.
Durch die gebogene Ausgestaltung der Trennfläche wird wiederum eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Druckspitzen erreicht.
In zweckdienlicher Ausgestaltung verläuft die Trennfläche beabstandet von den Eckbereichen, wodurch ebenfalls die Widerstandsfähigkeit gegen Druckspitzen erhöht ist.
In bevorzugter Ausgestaltung weist das Vorderteil in einem Mittenbereich einen konvex nach innen gebogenen mittleren Wandabschnitt auf, und ist insbesondere wellenförmig ausgebildet, sodass sich - wie zuvor bereits beschrieben - an diesen insbesondere nach Art einer Kuppe ausgebildeten mittleren Wandabschnitt ein umlaufender konkav gekrümmter äußerer Wandabschnitt anschließt.
In zweckdienlicher Weiterbildung begrenzt demgegenüber das Rückteil - in einem Horizontalschnitt betrachtet - einen konkav gebogenen Teilraum des Innenraums, in dem Komponenten des Kältemittelkreislaufes und insbesondere alle im Kontrollgehäuse angeordnete Komponenten des Kältemittelkreislaufes angeordnet sind.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch eine Kältemittelanlage, insbesondere eine Wärmepumpenanlage, mit einem Anlagengehäuse, in dem ein solches Kältemittelmodul angeordnet ist.
Bei der Kältemittelanlage ist im endmontierten Zustand zumindest eine Hydraulickreis, speziell ein Heizkreis angeschlossen über den ein Verbraucher mit Wärme versorgt wird. Im Heizkreis ist üblicherweise ein Pufferspeicher integriert. Der verbraucherseitige Heizkreis ist am Kondensator des Kältemittelkreislaufes angeschlossen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in vereinfachten Darstellungen:

FIG 1: eine als Wärmepumpenanlage ausgebildete Kältemittelanlage mit einem Anlagenschrank als Anlagengehäuse, in dem ein Kontrollgehäuse angeordnet ist,
FIG 2: eine Schnittansicht durch das Kontrollgehäuse entlang einer vertikalen Schnittebene,
FIG 3: eine Schnittansicht durch das Kontrollgehäuse entlang einer horizontalen Schnittebene,
FIG 4: eine Schnittansicht durch das Kontrollgehäuse gemäß einer zweiten Variante entlang einer horizontalen Schnittebene sowie
FIG 5: eine Frontansicht auf ein Rückteil des Kontrollgehäuses.

Eine in FIG 1 als Wärmepumpenanlage 2 ausgebildete Kältemittelanlage weist ein als Anlagenschrank ausgebildetes Anlagengehäuse 4 auf. In FIG 1 ist eine Situation vor der End-Installation und vor der eigentlichen Aufstellung in einem Aufstellraum dargestellt. Die Wärmepumpenanlage 2 ist im Ausführungsbeispiel modular aufgebaut und weist beispielsweise zwei Module, nämlich ein Kältemodul 6 sowie ein Speichermodul 8 auf. Jedes der Module 6, 8 ist in einem eigenen Gehäuseteil, insbesondere in einem eigenen Modulgehäuse angeordnet. Die beiden Modulgehäuse sind im Ausführungsbeispiel übereinander gestapelt und bilden das Anlagengehäuse 4. Im Speichermodul 8 ist ein Speicher, speziell ein Brauchwasserspeicher 10 angeordnet. Im Kältemodul 6 ist ein Kältemittelkreislauf 12 (schematisch in FIG 3 angedeutet) innerhalb eines Kontrollgehäuses 14 angeordnet.
Die Wärmepumpenanlage 2 ist beispielsweise als Luft / Wasser-Wärmepumpenanlage 2 oder als Wasser (Sole) / Wasser-Wärmepumpenanlage 2 ausgebildet. Innerhalb des Kontrollgehäuses 14 sind als Komponenten des Kältemittelkreislaufes 12 ein Verdichter, ein Expansionsventil sowie zumindest ein Wärmetauscher, insbesondere ein Kondensator (im Heizbetrieb) angeordnet. Bei einer Luft / Wasser-Wärmepumpenanlage 2 ist der Verdampfer (im Heizbetrieb) üblicherweise außerhalb des Kontrollgehäuses 12 angeordnet. Bei einer Wasser (Sole) / Wasser-Wärmepumpenanlage 2 ist im Kontrollgehäuse 14 auch noch der zweite Wärmetauscher, insbesondere Verdampfer angeordnet, sodass sämtliche Komponenten des Kältemittelkreislaufes 12 innerhalb des Kontrollgehäuses 14 angeordnet sind.
Bei dem Kontrollgehäuse 14 handelt es sich um ein gasdichtes Gehäuse, in das also keine Umgebungsluft eintreten kann. Das Kontrollgehäuse 14 ist im Ausführungsbeispiel ein zweiteiliges Gehäuse, welches grundsätzlich beispielsweise zu Revisionszwecken geöffnet werden kann. Leitungen, beispielsweise Hydraulikleitungen, elektrische Leitungen oder ggf. auch Kältemittelleitungen, die in das Innere des Kontrollgehäuses 14 geführt werden müssen, sind abgedichtet in dieses hineingeführt.
Am Kontrollgehäuse 14 ist eine Ableitung 16 angebracht, die mit einem Innenvolumen des Kontrollgehäuses in Strömungsverbindung besteht. Die Ableitung 16 ist dabei vorzugsweise in einem unteren Teilbereich, speziell im unteren Drittel am Kontrollgehäuse 14 angeschlossen. Die Ableitung 16 dient im Falle eines Kältemittel-Lecks zum Ableiten von Kältemittel in eine äußere Umgebung, beispielsweise in einen freien Außenbereich oder in einen ausreichend großen und/oder ausreichend durchlüfteten Bereich, wie dies beispielsweise in der EP 4 194 769 A1 beschrieben ist.
Das Kontrollgehäuse 14 ist im Ausführungsbeispiel innerhalb eines eigenen Modulgehäuses 18 angeordnet. Das Kontrollgehäuse 14 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, speziell aus einem geschäumten Kunststoff, insbesondere aus einem expandierten Polypropylen. Die Wandstärke liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 30 mm und 50 mm und insbesondere im Bereich zwischen 35 mm und 45 mm. Die Dichte des geschäumten Kunststoffes liegt beispielsweise im Bereich zwischen 40g/dm³ bis 80g/dm³ und insbesondere bei 60g/dm³.
Am Kontrollgehäuse 14 sind vorzugsweise weiterhin Hydraulikleitungen 20 angeschlossen. Diese sind an dem einen im Kontrollgehäuse 14 angeordneten Wärmetauscher, speziell am Kondensator angeschlossen und dienen zur Verbindung mit einem Hydraulikkreis, insbesondere Heizkreis. Bei einer Wasser (Sole) / Wasser Wärmepumpenanlage 2 ist im Kontrollgehäuse 14 auch der Verdampfer angeordnet und ein weiterer Hydraulikkreis ist am Verdampfer angeschlossen. Am Kontrollgehäuse 14 ist weiterhin vorzugsweise auch ein elektrischer Anschluss, speziell über eine lösbare Steckverbindung vorgesehen, über die Steuersignale oder auch eine elektrische Leistungsversorgung für die innerhalb des Kontrollgehäuses 14 angeordneten Komponenten erfolgt. Für die verschiedenen Anschlüsse für die Hydraulikleitungen 20 oder die elektrische Leitungen sind geeignete Kupplungselemente, beispielsweise Schraubanschlüsse (speziell Hydraulik) oder Steckanschlüsse (speziell Elektro) am Kontrollgehäuse angebracht, über die die Leitungen angeschlossen werden können. Diese Kupplungselemente sind druckdicht in die Wandung des Kontrollgehäuses 14 eingebracht.
Sowohl die Hydraulikleitungen 20 als auch die Ableitung 16 sind allgemein zu Kupplungsstellen 22 des Anlagengehäuses 4 geführt, über die die Hydraulikleitungen 20 und die Ableitung 16 an weitere Fluidleitungen angeschlossen werden können.
Innerhalb des Kältemoduls 6, jedoch außerhalb des Kontrollgehäuses 14 sind weitere hydraulische sowie elektrische Komponenten angeordnet. Hierzu zählen beispielsweise Pumpen, Rohrelemente, bei Bedarf Ventile und im Hinblick auf die elektrischen Komponenten insbesondere eine Steuereinheit zum Steuern der Wärmepumpenanlage 2. Weiterhin ist bevorzugt ein Bedienelement zur Eingabe und zur Bedienung der Steuereinheit vorgesehen.
Bei heutigen Kältemittelanlagen werden zunehmend brennbare Kältemittel eingesetzt. Im Falle einer Leckage und einem Austritt in den Aufstellraum kann dies zu einer gesundheitsgefährdenden oder auch sicherheitskritischen Anreicherung im Aufstellraum führen. Hierfür ist die Ableitung 16 vorgesehen, sodass Kältemittel nach außen abgeleitet wird. Derartige Anlagen müssen jedoch auch für größere Kältemittel-Leckagen ausgelegt sein, und müssen auch Worst-Case Szenarien wie beispielsweise ein Rohrbruch einer Kältemittelleitung, berücksichtigen. In solch einem schwerwiegenden Leckage-Fall tritt in kürzester Zeit eine große Menge an Kältemittel aus, welches durch den geringeren, im Kontrollgehäuse 14 herrschenden Druck quasi schlagartig verdampfen kann und dadurch zu einer kurzfristigen, hohen Druckspitze führen kann. Diese muss zuverlässig vom Kontrollgehäuse 14 aufgenommen werden können, ohne dass die Gasdichtheit des Kontrollgehäuses 14 aufgehoben wird und Kältemittel unerwünscht austritt.
Hierzu weist das Kontrollgehäuse 14 einen speziellen Aufbau auf, wie er nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren 2-5 näher erläutert wird. Diese Figuren zeigen in stark vereinfachten, schematischen Darstellungen den Aufbau des Kontrollgehäuses 14.
Das Kontrollgehäuse 14 erstreckt sich (vergleiche hierzu FIG 1) entlang einer Vertikalrichtung V, einer Horizontalrichtung H sowie einer Querrichtung Q, welche jeweils rechtwinklig zueinander orientiert sind.
Anhand FIG 2 ist gut zu erkennen, dass das Kontrollgehäuse 14 aus zwei monolithischen Gehäuseteilen besteht, nämlich einem Vorderteil 24 sowie einem Rückteil 26, die an einer gebogenen Trennfläche 28 aneinander anstoßen und an dieser Trennfläche 28 dicht miteinander verbunden sind.
Das Kontrollgehäuse 14 ist durch sechs Seitenwandungen 30 begrenzt, die einen Innenraum 32 umschließen. Bei den Seitenwandungen 30 handelt es sich um eine vom Vorderteil 24 gebildete Vorderwand 30A, eine vom Rückteil 26 gebildete Rückwand 30B sowie eine Bodenwand 30C, eine Oberwand 30D und schließlich zwei gegenüberliegende seitliche Wände 30E (vergleiche FIG 3). Die Bodenwand 30C, die Oberwand 30B sowie die seitlichen Wände 30E sind jeweils gebildet durch Wandabschnitte des Vorderteils 24 und des Rückteils 26.
Um Druckspitzen innerhalb des Innenraums 32 zuverlässig aufnehmen zu können sind zumindest einige und vorzugsweise alle der Seitenwandungen 30 nach innen zum Innenraum 32 hin gewölbt ausgebildet. In einem jeweiligen Schnitt betrachtet, verlaufen die Seitenwandungen 30 daher gekrümmt. Ihre Außenseiten sind demgegenüber plan ausgebildet, sodass sich durch die gewölbte Ausgestaltung zum Innenraum 32 hin eine variierende Wanddicke der Seitenwandungen 30 ergibt.
FIG 2 zeigt eine vereinfachte Schnittansicht eines Vertikalschnitts (vertikale Schnittebene parallel zur Vertikalebene, die aufgespannt ist durch die Vertikalrichtung V und die Querrichtung Q) durch das Kontrollgehäuse 14, und zwar einen Vertikalschnitt insbesondere durch die Mitte des Kontrollgehäuses 14 (also gleich weit beabstandet von den beiden gegenüberliegenden seitlichen Wänden 30E).
FIG 3 zeigt einen Horizontalschnitt (horizontale Schnittebene parallel zur horizontalen Ebene aufgespannt durch die horizontal Richtung H und die Querrichtung Q) durch das Kontrollgehäuse 14, und zwar einen Horizontalschnitt insbesondere durch die Mitte des Kontrollgehäuses 14 (also gleich weit beabstandet von der Bodenwand 30C und der Oberwand 30D).
FIG 4 zeigt einen Horizontalschnitt analog FIG 3 gemäß einer alternativen Ausführungsform.
FIG 5 zeigt schließlich eine Frontansicht auf das Rückteil 26 und damit auf die Trennfläche 28.
Wie anhand der Schnittdarstellungen gemäß den Figuren 2-4 sowie anhand der Frontansicht gemäß FIG 5 zu erkennen ist, verlaufen die Innenflächen der Seitenwandungen 30 gekrümmt und weisen konvex gebogene und konkav gebogene Wandabschnitte auf, die wechselweise ineinander übergehen. Insgesamt sind daher die Seitenwandungen 30 in Richtung zum Innenraum 32 gekrümmt ausgebildet. Die einzelnen Seitenwandungen 30 grenzen an gerundet ausgebildeten Eckbereichen 34 aneinander an.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß FIG 2 sowie FIG 3 ist an der Vorderwand 30A in einem Mittenbereich 36 eine kuppenartige Erhebung durch einen konvex nach innen gekrümmten mittleren Wandabschnitt 38 ausgebildet. Dieser wird umlaufend durch einen äußeren, rinnenartigen und damit konkav gewölbten äußeren Wandabschnitt 40 begrenzt. Dieser äußere Wandabschnitt 40 bildet im Ausführungsbeispiel zugleich die Eckenbereiche 34 des Vorderteils 24 aus.
Bei der Ausführungsvariante gemäß FIG 3 ist in dem dargestellten Horizontalschnitt der gesamte Wandungsbereich des Rückteils 26 gebogen und gekrümmt nach Art eines U ausgebildet, sodass insgesamt durch das Rückteil 26 ein U-förmiger, konkav gebogener Teilraum 42 des Innenraums 32 begrenzt ist. In diesem sind die Komponenten des Kältemittelkreislaufes 12 angeordnet. Der Kältemittelkreislauf 12 ist insbesondere auf einem durch das Rückteil 26 gebildeten Wandabschnitt der Bodenwand 30C angeordnet.
Anhand FIG 3 ist weiterhin gut zu erkennen, dass Stirnflächen 44 der beiden Gehäuseteile 24, 26 konturiert ausgebildet sind und insbesondere das eine Gehäuseteil eine umlaufende Nut 46 und das andere Gehäuseteil eine umlaufende Feder 48 aufweist, die ineinander greifen, sodass eine gute Abdichtung im Bereich der Trennfläche 28 erreicht ist.
Bei einer alternativen Ausführungsvariante gemäß FIG 4 ist der Mittenbereich 36 im Vergleich zu der FIG 3 weniger ausgeprägt. Im Unterschied zu FIG 3 ist weiterhin das Rückteil 26 modifiziert.
Bei der Ausführungsvariante gemäß FIG 4 ist insbesondere vorgesehen, dass die paarweise gegenüberliegenden Seitenwandungen jeweils identisch und damit spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind. Bei FIG 4 weist daher auch die Rückwand 30B einen hervortretenden Mittenbereich 36 auf.
Die beiden gegenüberliegenden seitlichen Wände 30E verlaufen wellenförmig, wobei sowohl am Rückteil 26 als auch am Vorderteil 24 jeweils ein erhabener, nach innen zum Innenraum 32 hervorstehender, konvex gekrümmter Wandabschnitt ausgebildet ist (jeweils genau einer), an den sich ein konkav gebogener Wandabschnitt anschließt. Im Bereich der Trennfläche 28 gehen die konkav gebogenen Wandabschnitte der beiden Gehäuseteile 24, 26 ineinander über und insbesondere homogen und damit kantenfrei.
Ähnlich wie bei der Ausführungsvariante gemäß FIG 4 sind auch gemäß der Frontansicht gemäß FIG 5 die gegenüberliegenden Seitenwandungen 30, also insbesondere die seitlichen Wände 30E sowie die Bodenwand 30C und die Oberwand 30D spiegelbildlich zueinander ausgebildet. Jede dieser Seitenwandungen 30 weist hierbei einen erhabenen Mittenbereich 36 auf, welcher von konkav gebogenen Wandabschnitten umgeben ist, die zugleich die Eckbereiche 34 ausbilden.
Die Eckbereiche 34 sind allgemein gerundet ausgebildet und weisen einen Eckenradius R auf, welcher typischerweise größer als 5 cm ist.
Durch die spezielle Ausgestaltung der zum Innenraum 32 hin gebogenen Seitenwandungen 30 insbesondere auch in Kombination mit den gerundeten Eckbereichen 34 werden im Falle von auftretenden Druckspitzen im Innenraum 32 die dadurch bedingten Kräfte von den Seitenwandungen 30 aufgenommen und zuverlässig in die Struktur des Kontrollgehäuse 14 abgeleitet, ohne dass die beiden Gehäuseteile 24, 26 an der Trennfläche 28 auseinandergedrückt werden.

Bezugszeichenliste

2: Wärmepumpenanlage
4: Anlagengehäuse
6: Kältemodul
8: Speichermodul
10: Brauchwasserspeicher
12: Kältemittelkreislauf
14: Kontrollgehäuse
16: Ableitung
18: Modulgehäuse
20: Hydraulikleitung
22: Kupplungsstelle
24: Vorderteil
26: Rückteil
28: Trennfläche
30: Seitenwandung
30A: Vorderwand
30B: Rückwand
30C: Bodenwand
30D: Oberwand
30E: seitlichen Wand
32: Innenraum
34: Eckbereich
36: Mittenbereich
38: mittlerer Wandabschnitt
40: äußerer Wandabschnitt
42: Teilraum
44: Stirnfläche
46: Nut
48: Feder
R: Eckenradius

Claims

Kältemodul (6) für eine Kältemittelanlage, mit einem gasdichten Kontrollgehäuse (14) das mehrere Seitenwandungen (30) aufweist, die an Eckbereichen (34) aneinander angrenzen und einen Innenraum (32) begrenzen, in dem zumindest einige Komponenten eines Kältemittelkreislaufes (12) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seitenwandungen (30) in Richtung zum Innenraum (32) gewölbt ausgebildet ist.
Kältemodul (6) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere alle der Seitenwandungen (30) gewölbt ausgebildet sind.
Kältemodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seitenwandungen (30) und vorzugsweise alle Seitenwandungen (30) im Querschnitt betrachtet einen wellenförmigen Verlauf aufweist.
Kältemodul (6) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Seitenwandung (30) in einem Mittenbereich (36) einen konvex nach innen gebogenen mittleren Wandabschnitt (38) aufweist und vorzugsweise angrenzend hieran einen konkav gewölbten äußeren Wandabschnitt (40) aufweist.
Kältemodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Seitenwandung (30) und vorzugsweise alle Seitenwandungen (30) ausschließlich durch gewölbte Wandabschnitte gebildet ist.
Kältemodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche (34) gerundet ausgebildet sind.
Kältemodul (6) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche (34) einen Eckenradius (R) von zumindest 1 cm, vorzugsweise von zumindest 3 cm und weiter vorzugsweise von zumindest 5 cm aufweisen.
Kältemodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbereiche (34) unterschiedliche Radien aufweisen.
Kältemodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollgehäuse (14) durch zwei insbesondere monolithische Gehäuseteile, nämlich ein Vorderteil (24) und ein Rückteil (26) gebildet ist, die an einer insbesondere gebogenen Trennfläche (28) miteinander verbunden sind.
Kältemodul (6) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (28) beabstandet von Eckbereichen (34) verläuft.
Kältemodul (6) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das das Vorderteil (24) in einem Mittenbereich (36) einen konvex nach innen gebogenen mittleren Wandabschnitt (38) aufweist und angrenzend hieran einen konkav gewölbten äußeren Wandabschnitt (40) aufweist.
Kältemodul (6) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückteil (26) - in einem Horizontalschnitt betrachtet - einen konkav gebogenen Teilraum (42) des Innenraums (32) begrenzt, wobei in dem Teilraum (42) Komponenten und insbesondere alle im Kontrollgehäuse (14) angeordneten Komponenten des Kältemittelkreislaufes (12) angeordnet sind.
Kältemittelanlage, insbesondere Wärmepumpenanlage (2), mit einem Anlagengehäuse (4), in dem ein Kältemodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.