WO2026068178A1 - Wärmepumpen-ventil-einheit, wärmepumpe und gebäude - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) mit einem Gehäuse (G), welches in Gestalt eines stranggepressten Profils mit einer Vielzahl von - während des Strangpressens des Profils - in einer Strangpressrichtung mit ausgeformten Kavitäten (10, 14) ausgeführt ist, von denen eine zur Aufnahme eines Stellkörpers (HS) eines Reversierventils (4) ausgeformt ist und in welcher der Stellkörper (HS) in einer ersten oder zweiten Stellung betreibbar ist. Die Erfindung betrifft zudem eine Wärmepumpe sowie ein Gebäude.

Description

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Beschreibung

Wärmepumpen-Ventil-Einheit, Wärmepumpe und Gebäude

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmepumpen-Ventil-Einheit, eine Wärmepumpe mit einer solchen Wärmepumpen-Ventil-Einheit und ein Gebäude mit einer solchen Wärmepumpe.

Wärmepumpen kommen unter anderem zum Heizen oder Kühlen von Gebäuden zum Einsatz, etwa in Gestalt einer sog. Luft-Wasser-Wärmepumpe.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, solche eine Wärmepumpe zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch eine gemäß Anspruch 1 vorgeschlagene und unter Schutz gestellte Wärmepumpen-Ventil-Einheit gelöst.

Indem man das Gehäuse dieser Wärmepumpen-Ventil-Einheit - wie vorgeschlagen - in Gestalt eines stranggepressten bzw. extrudierten Profils bereitstellt, lässt sich ein Großteil von dessen Formgebung bereits durch das Strangpressen bzw. die Extrusion umsetzen.

Somit lassen sich vorteilhafterweise eine Vielzahl von Bearbeitungsschritten in Bezug auf ein solches Gehäuse einsparen und dadurch Herstellungskosten für ein solches Gehäuse bzw. eine solche Wärmepumpen-Ventil-Einheit signifikant reduzieren.

Die durch das Strangpressen erzeugten Flächen der Kavitäten sind hinreichend glatt und bedürfen grundsätzlich keiner Nachbearbeitung. Das stranggepresste Gehäuseprofil weist keine Poren auf, die als solche mit einer Undichtigkeit einhergehen. Somit sind die durch das Strangpressen erzeugten Flächen der Kavitäten hermetisch abdichtend. 202401140

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Hinzu kommt, dass durch die vorgeschlagene Gehäuselösung eine hochkompakt bauende Wärmepumpen-Ventil-Einheit bereitgestellt wird, durch die sich eine Vielzahl von Komponenten aufnehmen lassen.

In einer Ausführung sind weitere - während des Strangpressens des Gehäuseprofils - in der Strangpressrichtung mit ausgeformte Kavitäten, die als solche im Sinne von Drucksteuerkanälen des Gehäuses fungieren, vorgesehen, um den Stellkörper des Reversierventils rein fluidisch in der ersten oder zweiten Stellung zu betreiben.

In einer weiteren Ausführung ist wenigstens eine weitere - während des Strangpressens des Gehäuseprofils - in der Strangpressrichtung mit ausgeformte Kavität nicht zur Aufnahme und Führung eines Kältemittels, sondern zur Montage der Wärmepumpen-Ventil-Einheit und / oder zur Einsparung von Material und somit Gewicht und / oder zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kabels bzw. einer elektrischen Leitung oder eines elektrischen Kabelbaums vorgesehen.

Ein solcher Kabelbaum ist bekanntlich eine gebündelte Sammlung von elektrischen Leitungen bzw. Kabeln, die Signale oder Energie übertragen. Diese Leitungen können dabei durch Kabelbinder, Schellen und / oder Ummantelungen zusammengehalten werden.

In einer weiteren Ausführung weist der Stellkörper des Reversierventils zwei kolbenartige Abschnitte auf, welche die zugeordnete Kavität des Gehäuses in insgesamt drei Abschnitte unterteilen.

In einer dazu alternativen Ausführung weist der Stellkörper des Reversierventils vier kolbenartige Abschnitte auf, welche die zugeordnete Kavität des Gehäuses in insgesamt fünf Abschnitte unterteilen.

Dabei wird vorgeschlagen, im Gehäuse quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavitäten auszuformen bzw. vorzusehen, welche die Anschlüsse des Reversier- 202401140

3 ventils (aus)bilden und dabei auch der Aufnahme von Leitungen für die einzelnen Zu- und Abläufe des Reversierventils dienen.

In einer weiteren Ausführung weist dieses Gehäuse auf:

• einen Hochdruckzulauf bzw. Hochdruckzulaufkanalabschnitt für ein komprimiertes Kältemittel,

• einen Niederdruckablauf bzw. Niederdruckablaufkanalabschnitt für ein verdampftes Kältemittel,

• einen separaten Zulauf bzw. Zulaufkanalabschnitt von oder Ablauf bzw. Ablaufkanalabschnitt zu einem ersten, äußeren Wärmetauscher und

• einen separaten Zulauf bzw. Zulaufkanalabschnitt von oder Ablauf bzw. Ablaufkanalabschnitt zu einem zweiten, inneren Wärmetauscher.

All diese oder wenigstens einige dieser Zuläufe bzw. Zulaufkanalabschnitte und Abläufe bzw. Ablaufkanalabschnitte können dabei durch solch eine Kavität quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils vorgesehen sein.

In einer weiteren Ausführung weist dieses Gehäuse ein Reversierventil in Gestalt eines 4/2-Wegeventils auf, dessen Anschlüsse durch diese einzelnen Zuläufe bzw. Zulaufkanalabschnitte und Abläufe bzw. Ablaufkanalabschnitte (aus)gebildet sind und über dessen Stellkörper einerseits der Hochdruckzulauf bzw. Hochdruckzulaufkanalabschnitt wahlweise mit einem der Ablaufkanalabschnitte zum jeweiligen Wärmetauscher und dabei andererseits der Niederdruckablauf bzw. der Niederdruckablaufkanalabschnitt mit dem Zulaufkanalabschnitt vom jeweils anderen Wärmetauscher verbindbar ist.

Zudem wird vorgeschlagen, im Gehäuse quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavitäten auszuformen bzw. vorzusehen, welche im Sinne von Drucksteuerkanälen des Gehäuses fungieren und mit zugeordneten Drucksteuerkanälen in der Strangpressrichtung des Gehäuseprofils fluidisch kommunizieren. 202401140

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Zudem wird vorgeschlagen, im Gehäuse quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils eine - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavität für ein Pilotventil auszuformen bzw. vorzusehen, in welche ein elektrisch (ver)stellbarer Stellkörper des Pilotventils eingeführt ist, über weichen der Stellkörper des Reversierventils über seine kolbenartigen Abschnitte rein fluidisch in der ersten oder zweiten Stellung betreibbar ist.

Zudem wird vorgeschlagen, im Gehäuse quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils wenigstens eine - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavität auszuformen bzw. vorzusehen, über welche eine zusätzliche Komponente durch das Gehäuse aufgenommen ist.

Dabei kann / können durch das Gehäuse quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils wenigstens ein Druck- und / oder Temperatursensor und / oder ein Druckschalter zur Unterbrechung und Wiederherstellung einer Spannungsversorgung eines Kompressors und / oder wenigstens ein Serviceventil - zur Befüllung oder Entleerung eines Kältemittelkreis(lauf)es - durch eine zugeordnete Kavität aufgenommen sein.

Des Weiteren wird eine Wärmepumpe mit einer Wärmepumpen-Ventil-Einheit nach der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen, welche in einem Heizmodus oder Kühlmodus betreibbar ist.

Zudem wird ein Gebäude mit einer solchen Wärmepumpe vorgeschlagen.

Es wird zudem eine Verwendung eines stranggepressten Profils mit einer Vielzahl von - während des Strangpressens des Profils - in einer Strangpressrichtung mit ausgeformten Kavitäten als Gehäuse für eine Wärmepumpen-Ventil-Einheit nach der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen.

Es wird zudem eine Verwendung einer Wärmepumpe nach der zuvor beschriebenen Art zum Heizen oder Kühlen eines Gebäudes vorgeschlagen. 202401140

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Im Weiteren wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Figurendarstellungen im Einzelnen erläutert. Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen ergeben sich weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Hierzu zeigen, teilweise schematisch:

Fig. 1 ein Wärmepumpensystem mit einer erfindungsgemäßen Ventileinheit,

Fig. 2 eine Ausführung eines Gehäuses der erfindungsgemäßen Ventileinheit,

Fig. 3 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Ventileinheit,

Fig. 4 eine weitere Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Ventileinheit,

Fig. 5 eine weitere Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Ventileinheit,

Fig. 6 eine weitere Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Ventileinheit,

Fig. 7 verschiedene Ausführungen eines erfindungsgemäßen - eine abschnittsweise ebene Gleitfläche aufweisenden - Gehäuses,

Fig. 8 eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Ventileinheit,

Fig. 9 eine separate Darstellung des in der Fig. 8 gezeigten Hauptstellkörpers des zugeordneten Reversierventils,

Fig. 10 eine Darstellung eines Stellkörpers eines Pilotventils,

Fig. 11 die in Fig. 8 gezeigte Ventileinheit in einer weiteren Ansicht und

Fig. 12 die in Fig. 8 gezeigte Ventileinheit in einer weiteren Ansicht. 202401140

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Die in der Fig. 1 veranschaulichte Wärmepumpe 2 - man kann dabei auch von einem Wärmepumpensystem sprechen - weist eine Wärmepumpen-Ventil-Einheit VE mit einem Gehäuse G auf, welches über eine zugeordnete Kältemittelleitung an einen - als Niederdruckquelle fungierenden - Kältemittelsammler 8 - auch Sammelbehälter oder einfach nur Sammler oder Akkumulator genannt - und über eine zugeordnete Kältemittelleitung an einen - als Hochdruckquelle fungierenden - Verdichter 6 fluidisch angeschlossen ist.

Bei diesen - in der Fig. 1 gezeigten - zugeordneten Kältemittelleitungen zwischen den einzelnen Komponenten der Wärmepumpe 2 handelt es sich um Leitungen bzw. Leitungsabschnitte in Gestalt von Schläuchen und / oder Rohren und / oder Kanälen bzw. Kavitäten von Gegenständen.

Durch das Gehäuse G sind dabei verschiedene Komponenten aufgenommen. Im Einzelnen sind dies ein sog. Reversierventil 4 in Gestalt eines Mehrwegeventils bzw. 4/2-Wege-Ventils, über welches ein der Wärmepumpe 2 zugrunde liegender Kältemittelkreis(lauf) - je nach einer Stellung eines Stellkörpers des Reversierventils 4 - in einem Heiz- oder Kühlmodus betreibbar ist.

An dieser Stelle wird klargestellt, dass die verwendete Schreibweise von Begriffen mit Klammem, wie bspw. Kältemittelkreis(lauf), mögliche Variationen bzw. Bezeichnungsalternativen abdecken soll, die als solche jeweils das gleiche beschreiben (so z.B. Kältemittelkreis = Kältemittelkreislauf).

Zum Reversierventil 4 führt dabei ein - mit dem Verdichter 6 verbundener - Hochdruckzulaufkanalabschnitt D (D = Discharge) des Gehäuses G für ein komprimiertes Kältemittel. Vom Reversierventil 4 weg führt ein - mit dem Kältemittelsammler 8 verbundener - Niederdruckablaufkanalabschnitt S (S = Suction) des Gehäuses G für ein verdampftes Kältemittel.

Das Gehäuse G weist zudem einen Zulaufkanalabschnitt von oder Ablaufkanalabschnitt zu einem ersten bzw. äußeren Wärmetauscher Wa sowie einen Zulaufkanalabschnitt von oder Ablaufkanalabschnitt zu einem zweiten bzw. inneren 202401140

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Wärmetauscher Wi auf, wobei diese beiden Wärmetauscher Wa, Wi im Einzelnen hier bzw. in der Fig. 1 nicht gezeigt sind.

Bei diesen Kanälen bzw. Kanalabschnitten des Gehäuses G handelt es sich um Kavitäten des Gehäuses G, welche die Anschlüsse des Reversierventils (aus)bilden und von welchen wenigstens eine quer und dabei bspw. orthogonal zu einer Längserstreckung des Gehäuses G im Gehäuse G ausgeformt ist.

Unter quer kann nämlich eine Ausrichtung zur Längserstreckung verstanden werden, welche nicht zwingend einen rechten Winkel einschließt bzw. einschließen muss, sondern stattdessen auch einen spitzen bzw. stumpfen Winkel (aus)bilden kann.

Der Wärmetauscher Wa stellt dabei eine thermische Anbindung bzw. Schnittstelle zu einer Umgebung dar, wohingegen der Wärmetauscher Wi eine thermische Anbindung bzw. Schnittstelle zu wenigstens einer Räumlichkeit darstellt, die es als solche mittels der Wärmepumpe 2 entweder zu heizen (Wa = Verdampfer;

Wi = Kondensator) oder zu kühlen (Wa = Kondensator; Wi = Verdampfer) gilt.

Durch das Gehäuse G ist zudem ein - in der Fig. 1 nicht gezeigtes - sog. Pilotventil aufgenommen, welches elektrisch aktuierbar ist und dessen Stellkörper entweder eine erste oder zweite Stellung einnimmt. Über dieses Pilotventil ist der Stellkörper des Reversierventils 4 in einer ersten oder zweiten Stellung betreibbar.

Durch das Gehäuse G sind zudem - gemäß Fig. 1 - ein mit dem Hochdruckzulauf D verbundener Druck- und Temperatursensor PT, ein mit dem Niederdruckablauf S verbundener Druck- und Temperatursensor PT, ein mit dem Hochdruckzulauf D verbundener Druckschalter DS, ein mit dem Hochdruckzulauf D verbundenes Service-Ventil SV sowie ein mit dem Niederdruckablauf S verbundenes Service-Ventil SV aufgenommen.

Über die beiden Service-Ventile SV lässt sich der Kältemittelkreis(lauf) befüllen oder entleeren. Über den Druckschalter DS lässt sich - falls nötig - eine Spannungs- 202401140

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Versorgung des Verdichters 6 zwischenzeitlich unterbrechen und dann auch wiederherstellen.

Fig. 2 veranschaulicht dabei - der Einfachheit halber - lediglich das vorgeschlagene Gehäuse G in einer Ausführung und in Gestalt eines sog. stranggepressten Profils mit einer Vielzahl von - während eines Strangpressens des Profils - in einer Strangpressrichtung X - X mit ausgeformten, das Kältemittel führenden Kavitäten.

Zu sehen sind dabei eine geschlossen umlaufende Kavität 10 zur Aufnahme des Stellkörpers des Reversierventils. Bei diesem Stellkörper kann auch von einem sog. Hauptstellkörper gesprochen werden. In dieser Kavität 10 ist dieser Hauptstellkörper entlang dieser Kavität 10 bzw. in einer X - X Richtung in die erste oder zweite Stellung des Reversierventils (ver)stellbar.

Diese - sich in der X - X Richtung erstreckende - Kavität 10 ist dabei im Bereich ihrer beiden Enden - nachträglich bzw. im Nachgang zum Strangpressen des Profils - durch eine spanende Bearbeitung zylindrisch aufgeweitet. Diese beiden zylindrischen Aufweitungen - die als Kolbenflächen fungieren bzw. wirken - erstrecken sich dabei bis zu einer ebenen Gleitfläche 16 der Kavität 10, mit welcher der Hauptstellkörper abschnittsweise zusammenwirkt und welche einen ebenen Ventilsitz für den Hauptstellkörper (aus)bildet.

Oberhalb der Kavität 10 ist eine geschlossen um laufende Kavität 12 zu sehen, welche als solche im Sinne einer Messkammer fungiert und in welche sich der mit dem Hochdruckzulauf D verbundene Druck- und Temperatursensor PT zu Überwachungszwecken erstreckt.

Zu sehen sind dabei ferner eine Mehrzahl sog. geschlossen umlaufender Drucksteuerkanäle 14, auch Kapillare genannt, welche - je nach der Stellung des Stellkörpers des Pilotventils - den Hochdruckzulauf D mit einem dieser Endbereiche der Kavität 10 und den Niederdruckablauf S mit dem anderen Endbereich der Kavität 10 oder umgekehrt verbinden. 202401140

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Zu sehen ist zudem eine sog. Montagenut bzw. eine zur Umgebung hin offene Kavität 18, welche als solche - während des Strangpressens des Profils - in der Strangpressrichtung X - X auch mit ausgeformt wird. Diese Montagenut 18 trägt dabei auch zur Gewichtseinsparung bezüglich des Gehäuses G bei.

All diese - während des Strangpressens des Profils - in der Strangpressrichtung X - X mit ausgeformten Kavitäten tragen zu einer signifikanten Reduktion von Bearbeitungs- bzw. Fertigungsschritten eines solchen Gehäuses G und somit auch zu einer signifikanten Kostensenkung im Zusammenhang mit einer solchen Fertigung bei.

Die dabei erzeugten Flächen all dieser Kavitäten sind vorteilhafterweise hinreichend glatt und bedürfen daher grundsätzlich keiner Nachbearbeitung. Lediglich die Kavität 10 wird nachträglich im Bereich ihrer beiden Enden zylindrisch aufgeweitet, um den Stellkörper des Reversierventils vollständig aufnehmen zu können.

Alle quer zur Strangpressrichtung X - X bzw. in Richtung Y - Y dargestellten Kavitäten, von denen bspw. eine Kavität 20 für den Hochruckzulauf D sowie die beiden Kavitäten 22, 24 (für den Druckschalter DS einerseits und einen der Druck- und Temperatursensoren PT andererseits) zu sehen sind, sind jeweils nachträglich bzw. im Nachgang zum Strangpressen des Profils durch eine spanende Bearbeitung hergestellt.

Fig. 3 veranschaulicht eine erste Ausführung der vorgeschlagenen Wärme- pumpen-Ventil-Einheit VE. Zu sehen ist dabei das Gehäuse G mit einer Vielzahl von durch das Gehäuse G aufgenommenen - zuvor genannten - Komponenten.

Neben dem Hauptstellkörper HS bzw. dem Stellkörper des Reversierventils bzw. 4/2-Wegeventils, welcher in der Strangpressrichtung des Gehäuseprofils in der Kavität 10 aufgenommen ist, sind durch das Gehäuse G zudem und dabei quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils mit aufgenommen: 202401140

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Ein in die Kavität bzw. Messkammer 12 ragender Druckschalter DS, ein in die Kavität bzw. Messkammer 12 ragender Druck- und Temperatursensor PT, ein in den Niederdruckablauf S ragender Druck- und Temperatursensor PT sowie ein Pilotventil PV, dessen Hubmagnet HM, überweichen der Stellkörper des Pilotventils PV elektrisch aktuierbar bzw. (ver)stellbar ist, aus dem Gehäuse G herausragt.

Der Druckschalter DS, die beiden Druck- und Temperatursensoren PT sowie die eingangs in Zusammenschau mit der Fig. 1 genannten Service-Ventile SV lassen sich über ein zugeordnetes Gewinde im Gehäuse entsprechend installieren.

Zudem sind durch das Gehäuse G und dabei quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils mit aufgenommen:

Ein Leitungs- bzw. Schlauchabschnitt des Hochdruckzulaufs D, ein Leitungs- bzw. Schlauchabschnitt des Niederdruckablaufs S, ein Leitungs- bzw. - bzw. Schlauchabschnitt im Sinne eines Zulaufes von oder Ablaufes zum äußeren Wärmetauscher Wa sowie ein Leitungs- bzw. Schlauchabschnitt im Sinne eines Zulaufes von oder Ablaufes zum inneren Wärmetauscher Wi.

Die Fig. 3 veranschaulicht dabei den Hauptstellkörper HS in einer von zwei möglichen Stellungen, in welcher der Hochdruckzulauf D mit dem Ablauf zum inneren Wärmetauscher Wi und in welcher der Niederdruckablauf S mit dem Zulauf vom äußeren Wärmetauscher Wa verbunden ist bzw. sind. Pfeillinien in der Fig. 3 veranschaulichen die sich dabei einstellenden zwei Strömungspfade des geförderten Kältemittels.

Demnach veranschaulicht diese Fig. 3 einen Heizmodus der in Fig. 1 gezeigten Wärmepumpe 2.

Der Hauptstellkörper HS ist dabei in Gestalt eines schmalen und abschnittsweise gestanzten Blechstreifens 30 ausgeführt, welcher an seinen beiden Enden in zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen gebogen ist. An diesen beiden 202401140

11 gebogenen Enden ist jeweils ein kolbenartiger, mehrteiliger Abschnitt 34 befestigt bzw. vorgesehen, welcher im Sinne eines mit Druck beaufschlagbaren Kolbens mit dem - zuvor beschriebenen - zugeordneten zylindrischen Abschnitt der Kavität 10 dichtend zusammenwirkt. Diese beiden kolbenartigen Abschnitte 34 unterteilen dabei die Kavität 10 in insgesamt drei Abschnitte. Der zwischen diesen beiden kolbenartigen Abschnitten 34 liegende Hauptabschnitt dieser Kavität 10 ist bezüglich seiner Länge bzw. seines Volumens unveränderlich. Lediglich dessen Lage relativ zum Gehäuse G ist veränderlich (vgl. bspw. Fig. 3 und Fig. 5).

Dieser Hauptabschnitt der Kavität 10 ist dabei stets mit dem Hochdruckzulauf D verbunden sowie mit einem der Abläufe zum äußeren oder inneren Wärmetauscher Wa, Wi. Daher bildet dieser Hauptabschnitt der Kavität 10 einen sog. Hochdruckabschnitt bzw. Hochdruckkammerabschnitt aus. Über diesen Hochdruckzulauf D in das Gehäuse G einströmendes, komprimiertes Kältemittel gelangt aber auch in die besagte Kavität bzw. Messkammer 12, in welche sich der Druckschalter DS sowie einer der beiden Druck- und Temperatursensoren PT erstrecken bzw. in diese Kavität 12 reinragen.

Der Abschnitt links und der Abschnitt rechts von diesem Hauptabschnitt der Kavität 10 stellen je einen Nebenabschnitt der Kavität 10 im Sinne einer Steuerkammer dar, über welche der Hauptstellkörper HS entsprechend ausgelenkt werden kann.

Diese letzteren Abschnitte sind jedoch bezüglich ihrer Länge bzw. ihres Volumens veränderlich und dabei abhängig von der Stellung des Pilotventilstellkörpers.

In der Fig. 3 ist dieser Hauptstellkörper HS nach links gegen einen Anschlag ausgelenkt, wohingegen dieser Hauptstellkörper HS in der Fig. 5 nach rechts gegen einen Anschlag ausgelenkt ist.

Durch die in diesen Nebenabschnitten der Kavität 10 sich einstellenden bzw. wirkenden Drücke, entsteht eine auf den Hauptstellkörper HS wirkende Stellkraft bzw. Verschiebekraft, welche die entsprechende Auslenkung bewirkt. Und im Zuge einer solchen Auslenkung des Hauptstellkörpers HS wird der mit dem Hochdruck- 202401140

12 zulauf D verbundene Nebenabschnitt der Kavität 10 mit komprimiertem Kältemittel befüllt, während der mit dem Niederdruckablauf S verbundene Nebenabschnitt der Kavität 10, der zuvor mit komprimiertem Kältemittel befüllt wurde, entleert wird. Die sich einstellende Stellkraft bzw. Verschiebekraft ist dabei proportional zu einem sich einstellenden Differenzdruck zwischen diesen beiden Nebenabschnitten der Kavität 10.

In einen gestanzten, mittleren Ausschnitt des Blechstreifens 30 eingelegt ist ein Gleit- und Umlenkkörper 32, auch Kanu genannt, welcher / welches bspw. aus einem Kunststoff gespritzt ist und auf der Gleitfläche 16 (siehe dazu bspw. auch Fig. 2) aufliegend und gegenüber dieser Gleitfläche 16 abdichtend zwischen einer ersten und zweiten Stellung bzw. der besagten ersten und zweiten Stellung des Hauptstellkörpers HS bewegbar ist. Dieser Gleit- und Umlenkkörper bzw. dieses Kanu 32 ist dabei in der Fig. 3 von unten in den mittleren Ausschnitt des Blechstreifens 30 eingelegt. Mittels dieses Kanus 32 wird das Kältemittel aufgenommen, geführt und dabei umgelenkt. Aber der untere Abschnitt des Kanus 32 fungiert dabei auch als Dichtelement gegenüber der ebenen Gleitfläche 16, entlang welcher dieser Gleit- und Umlenkkörper bzw. dieses Kanu 32 gleitend (ver)stellbar bzw. bewegbar ist.

Die einzelnen in der Strangpressrichtung X - X verlaufenden und das Kältemittel führenden Kavitäten sind dabei zu beiden Enden des Gehäuses G mit einem zugeordneten Deckel - gegenüber einer Umgebung abdichtend - abgeschlossen. Zusätzlich dazu können auch einzelne dieser Kavitäten mit stiftähnlichen Verschlusselementen verschlossen und dabei gegenüber der Umgebung abgedichtet sein.

In der Fig. 4 sind die in der Strangpressrichtung X - X verlaufenden Drucksteuerkanäle bzw. Kapillare 14 zu sehen, die als solche mit quer dazu bzw. in Y - Y Richtung ausgeformten - aber nicht dargestellten - Drucksteuerkanälen bzw. Kapillaren 16 kommunizieren (vgl. dazu die Drucksteuerkanäle 16 in Fig. 2), und zwar je nach der Stellung des - ebenfalls nicht dargestellten - Stellkörpers des Pilotventils. In der Fig. 4 ist aber der Hubmagnet HM zu sehen, welcher wenigstens 202401140

13 abschnittsweise außerhalb des Gehäuses G angeordnet ist und diesen Stellkörper des Pilotventils aktuiert bzw. (ver)stellt.

Die in Y - Y Richtung ausgeformten Drucksteuerkanäle bzw. Kapillare 14 sind dabei auch mit einzelnen stiftähnlichen Verschlusselementen gegenüber der Umgebung abgedichtet.

In der Fig. 5 ist der Hauptstellkörper HS nach rechts gegen einen Anschlag ausgelenkt.

Die Fig. 6 veranschaulicht die vorgeschlagene Wärmepumpen-Ventil-Einheit VE in einer weiteren Ansicht, in welcher das Pilotventil PV mit dem Hubmagnet HM gezeigt bzw. angedeutet ist.

Die Fig. 7 veranschaulicht zwei verschiedene Ausführungsformen von Gehäusen G - in jeweils zwei verschiedenen Schnittansichten deren Kavität 10 abschnittsweise die - zuvor beschriebene - ebene Gleitfläche 16 aufweist. In zwei dieser Schnittansichten sind neben den in Strangpressrichtung X - X verlaufenden Drucksteuerkanälen bzw. Druckkanalabschnitten 14 auch quer zur Strangpressrichtung X - X bzw. in Y - Y Richtung verlaufende bzw. ausgeformte Drucksteuerkanäle bzw. Druckkanalabschnitte 16 zu sehen, die mit zugeordneten in der Strangpressrichtung X - X verlaufenden Drucksteuerkanälen 14 fluidisch kommunizieren. Und diese miteinander kommunizieren Drucksteuerkanäle 14, 16 sind - je nach der Stellung des Stellkörpers des Pilotventils PV - mit dem Hochdruckzulauf D oder dem Niederdruckablauf S verbunden bzw. verbindbar, um die zuvor beschriebenen Auslenkungen des Hauptstellkörpers HS zu bewirken.

Während in der Fig. 7 die erste und die zweite Darstellung von links eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Gehäuses G betreffen und dabei in zwei verschiedenen Schnitten bzw. Schnittansichten zeigen, betreffen die dritte und die vierte Darstellung von links eine weitere bzw. zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Gehäuses in zwei verschiedenen Schnitten bzw. Schnittansichten. Das Gehäuse G kann dabei in Strangpressrichtung X - X neben geschlossen 202401140

14 um laufenden Kavitäten Kg auch zur Umgebung hin offene Kavitäten Ko aufweisen, die als solche kein Kältemittel aufnehmen und führen.

Die in der Fig. 7 in der ersten und die zweiten Darstellung von links gezeigte und zur Umgebung hin offene Kavität Ko dient der Befestigung des Gehäuses G an einer Gehäuseaufnahme, die als solche nicht gezeigt ist. Sie trägt aber auch dazu bei an Material und somit Gewicht einzusparen.

Die Ausführung nach der dritten und vierten Darstellung von links - in der Fig. 7 - umfasst wenigstens eine geschlossen um laufende Kavität Kg, die als solche kein Kältemittel führt, sondern lediglich dazu vorgesehen ist, an Material und somit an Gewicht einzusparen.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, wenigstens eine solche zur Umgebung hin offene Kavität Ko zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kabels oder gar elektrischen Kabelbaums vorzusehen.

Die in der Fig. 8 veranschaulichte zweite Ausführung der Wärmepumpen-Ventil- Einheit VE weist ein Gehäuse G mir einer gänzlich bzw. durchgehend zylindrischen Kavität 10 auf, in welcher ein gänzlich zylindrischer Hauptstellkörper HS im Sinne eines Kolbens aufgenommen ist.

Bei dieser Ausführung sind alle Anschlüsse des Reversierventils 4 bzw. alle Zu- und Abläufe der vorgeschlagenen Wärmepumpen-Ventil-Einheit VE an einer Seite des Gehäuses G und dabei mit der Kavität 10 kommunizierend ausgeformt.

Der Hauptstellkörper HS weist dabei abschnittsweise ausgeformte, geschlossen umlaufende, kolbenartige Vorsprungsabschnitte 40 auf, die als solche im Sinne einzelner Kolbenabschnitte fungieren, welche mit der Kavität 10 dichtend Zusammenwirken. Diese Vorsprungsabschnitte 40 weisen jeweils umfangsseitig eine geschlossen um laufende Nut auf, in welche ein radial federvorgespanntes, geschlossen umlaufendes - nicht gezeigtes - Dichtelement eingelegt ist. 202401140

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Dabei bildet dieser Hauptstellkörper HS - mittels dieser Vorsprungsabschnitte bzw. Kolbenabschnitte 40 - über seine Länge betrachtet drei voneinander getrennte Abschnitte der Kavität 10 aus, die als solche bezüglich ihrer Länge bzw. ihres Volumens unveränderlich sind. Lediglich deren Lage relativ zum Gehäuse G ist veränderlich. Diese drei Abschnitte stellen dabei die Hauptabschnitte der Kavität 10 dar.

Insgesamt aber unterteilt dieser Hauptstellkörper HS die Kavität 10 in fünf Abschnitte, wobei rechts und links vom Hauptstellkörper HS je ein weiterer Abschnitt der Kavität 10 (aus)gebildet ist. Diese letzteren beiden Abschnitte sind jedoch bezüglich ihrer Länge bzw. ihres Volumens veränderlich und dabei abhängig von der Stellung des Pilotstellkörpers PS.

Der Abschnitt der Kavität 10 links von diesem Hauptstellkörper HS sowie der Abschnitt der Kavität 10 rechts von diesem Hauptstellkörper HS stellen je einen Nebenabschnitt der Kavität 10 im Sinne einer Steuerkammer dar, über welche dieser Hauptstellkörper HS entsprechend ausgelenkt werden kann. In den Fign. 8, 11 ist dieser Hauptstellkörper HS nach rechts gegen einen Anschlag ausgelenkt, wohingegen dieser Hauptstellkörper HS in der Fig. 12 nach links gegen einen Anschlag ausgelenkt ist.

Fig. 9 zeigt den Hauptstellkörper HS nach Fig. 8, der als solcher hohl bzw. in Gestalt eines hohlen Kolbens ausgeformt ist. Die beiden äußeren Abschnitte bzw. der und der dritte Abschnitt dieses Hauptstellkörper HS kommunizieren dabei über die zugeordnete Öffnung 42, 44 und den dazwischen liegenden Kanal 46 miteinander.

Fig. 10 zeigt den Pilotstellkörper PS nach Fig. 8, der als solcher auch hohl bzw. in Gestalt eines hohlen Kolbens ausgeformt ist. Dieser Pilotstellkörper PS weist dabei abschnittsweise ausgeformte, geschlossen umlaufende, kolbenartige Vorsprungsabschnitte 50 auf, die als solche im Sinne einzelner Kolbenabschnitte fungieren, welche mit einer zugeordneten Kavität - quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils - dichtend Zusammenwirken. Diese Vorsprungsabschnitte 50 202401140

16 weisen jeweils umfangsseitig eine geschlossen umlaufende Nut auf, in welche ein radial federvorgespanntes, geschlossen umlaufendes Dichtelement eingelegt ist.

Der durch diesen hohlen Körper bzw. Pilotstellkörper PS (aus)gebildete innere Kanal liegt zwischen den beiden zu sehenden Öffnungen 52, 54.

In der Fig. 11 ist dieser Hauptstellkörper HS nach rechts gegen einen Anschlag ausgelenkt, wohingegen dieser Hauptstellkörper HS in der Fig. 12 nach links gegen einen Anschlag ausgelenkt ist.

In den Fign. 8, 11 , 12 ist die Kavität 10 zu beiden Enden des Gehäuses G mit einem zugeordneten Deckel gegenüber der Umgebung abgedichtet bzw. abgeschlossen. Die in der Strangpressrichtung X - X und quer dazu bzw. in Y - Y Richtung ausgeformten Drucksteuerkanäle bzw. Kapillare sind mit einzelnen stiftähnlichen Verschlusselementen gegenüber der Umgebung abgedichtet.

Bei den zuvor genannten Verschlusselementen kann es sich um sog. Schraub-Plugs oder Tiefziehnäpfe handeln. Erstere sind in ein zugeordnetes Gewinde des Gehäuses G einschraubbar und letztere können mit dem Gehäuse G verschweißt werden.

Gemäß der zweiten Ausführung kommunizieren die beiden äußeren Hauptabschnitte der Kavität 10, die durch die einzelnen kolbenartigen Abschnitte 40 (aus)gebidlet werden, über den Kanal 46 des hohlen Hauptstellkörpers HS miteinander. Zudem führt dieser Hauptstellkörper HS das geförderte Kältemittel abschnittsweise über die den einzelnen Hauptabschnitten der Kavität 10 zugeordneten Mantel- und Stirnflächen (Fig. 9).

Mit Bezug auf die Fign. 11 , 12 wird die Vorteilhaftigkeit eines solchen Hauptstellkörpers HS klar, denn entlang des Hauptstellkörpers HS herrscht ein sog. Druckausgleich (Prinzip der sog. Druckausgeglichenheit). Somit bedarf es zur Verstellung bzw. Auslenkung des Hauptstellkörpers HS in die besagte erste oder zweite Stellung nur geringer Verstell kräfte bzw. Stellkräfte. 202401140

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Der hohle Stellkörper des Pilotventils PV führt das geförderte Kältemittel über den Kanal 54 sowie abschnittsweise über die zugeordneten Mantel- und Stirnflächen (Fig. 10). Die einzelnen Vorsprungsabschnitte bzw. Kolbenabschnitte 50 unterteilen die zugeordnete Kavität in zwei voneinander getrennte Abschnitte, die als solche bezüglich ihrer Länge bzw. ihres Volumens unveränderlich sind. Lediglich ihre Lage relativ zum Gehäuse G ist durch den Hubmagneten HM veränderlich.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere im Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.

Claims

202401140 18 Patentansprüche

1 . Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) mit einem Gehäuse (G) in Gestalt eines stranggepressten Profils mit einer Vielzahl von - während des Strangpressens des Profils - in einer Strangpressrichtung mit ausgeformten Kavitäten (10, 14), von denen eine zur Aufnahme eines Stellkörpers (HS) eines Reversierventils (4) ausgeformt ist und in welcher der Stellkörper (HS) in einer ersten oder zweiten Stellung betreibbar ist.

2. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach Anspruch 1 , wobei weitere - während des Strangpressens des Profils - in der Strangpressrichtung mit ausgeformte Kavitäten - im Sinne von Drucksteuerkanälen (14) - des Gehäuses (G) vorgesehen sind, um den Stellkörper (HS) des Reversierventils (4) rein fluidisch in der ersten oder zweiten Stellung zu betreiben.

3. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine weitere - während des Strangpressens des Profils - in der Strangpressrichtung mit ausgeformte Kavität nicht zur Aufnahme und Führung eines Kältemittels, sondern zur Montage der Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) und / oder zur Einsparung von Material und somit Gewicht und / oder zur Aufnahme wenigstens eines elektrischen Kabels oder elektrischen Kabelbaums vorgesehen ist.

4. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stellkörper (HS) des Reversierventils (4) zwei kolbenartige Abschnitte (34) aufweist, welche die zugeordnete Kavität (10) des Gehäuses (G) in insgesamt drei Abschnitte unterteilen.

5. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei der Stellkörper (HS) des Reversierventils (4) vier kolbenartige Abschnitte (40) aufweist, welche die zugeordnete Kavität (10) des Gehäuses (G) in insgesamt fünf Abschnitte unterteilen. 202401140

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6. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Gehäuse (G) quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavitäten ausgeformt sind, welche die Anschlüsse des Reversierventils (4) bilden und dabei auch der Aufnahme von Leitungen für die einzelnen Zu- und Abläufe des Reversierventils (4) dienen.

7. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (G) einen Hochdruckzulaufkanalabschnitt (D) für ein komprimiertes Kältemittel, einen Niederdruckablaufkanalabschnitt (S) für ein verdampftes Kältemittel, einen separaten Zulaufkanalabschnitt von oder Ablaufkanalabschnitt zu einem ersten, äußeren Wärmetauscher (Wa) und einen separaten Zulaufkanalabschnitt von oder Ablaufkanalabschnitt zu einem zweiten, inneren Wärmetauscher (Wi) aufweist.

8. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse (G) ein Reversierventil (4) in Gestalt eines 4/2-Wegeventils aufweist, dessen Anschlüsse durch diese einzelnen Zulaufkanalabschnitte und Ablaufkanalabschnitte (aus)gebildet sind und über dessen Stellkörper (HS) einerseits der Hochdruckzulaufkanalabschnitt (D) wahlweise mit einem der Ablaufkanalabschnitte zum jeweiligen Wärmetauscher (Wa, Wi) und dabei andererseits der Niederdruckablaufkanalabschnitt (S) mit dem Zulaufkanalabschnitt vom jeweils anderen Wärmetauscher (Wa, Wi) verbindbar ist.

9. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Gehäuse (G) quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavitäten ausgeformt sind, welche im Sinne von Drucksteuerkanälen (14) des Gehäuses (G) fungieren und mit zugeordneten Drucksteuerkanälen (14) in der Strangpressrichtung des Gehäuseprofils kommunizieren. 202401140

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10. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Gehäuse (G) quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils eine - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavität für ein Pilotventil (PV) ausgeformt ist, in welche ein elektrisch (ver)stellbarer Stellkörper des Pilotventils (PV) eingeführt ist, über weichen der Stellkörper (HS) des Reversierventils (4) über seine kolbenartigen Abschnitte (40) rein fluidisch in der ersten oder zweiten Stellung betreibbar ist.

11 . Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Gehäuse (G) quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils wenigstens eine - im Nachgang zum Strangpressen des Gehäuseprofils gefertigte - Kavität ausgeformt ist, über welche eine zusätzliche Komponente durch das Gehäuse (G) aufgenommen ist.

12. Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach Anspruch 11 , wobei durch das Gehäuse (G) quer zur Strangpressrichtung des Gehäuseprofils wenigstens ein Druck- und / oder Temperatursensor und / oder ein Druckschalter zur Unterbrechung und Wiederherstellung einer Spannungsversorgung eines Kompressors und / oder wenigstens ein Serviceventil - zur Befüllung oder Entleerung eines Kältemittelkreis(lauf)es - durch eine zugeordnete Kavität aufgenommen ist / sind.

13. Wärmepumpe mit einer Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche in einem Heizmodus oder Kühlmodus betreibbar ist.

14. Gebäude mit einer Wärmepumpe nach Anspruch 13.

15. Verwendung eines stranggepressten Profils mit einer Vielzahl von - während des Strangpressens des Profils - in einer Strangpressrichtung mit ausgeformten Kavitäten (10, 14) als Gehäuse (G) für eine Wärmepumpen-Ventil-Einheit (VE) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12. 202401140

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16. Verwendung einer Wärmepumpe (2) nach Anspruch 13 zum Heizen oder

Kühlen eines Gebäudes.