DE102018203130A1

DE102018203130A1 - Wärmepumpenventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102018203130A1
Application number: DE102018203130.4A
Authority: DE
Inventors: Frank Vetter; Jan Klosok
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere zum Befüllen und/oder Evakuieren eines Fluidkreislaufs (12) einer Wärmepumpe, mit zumindest einer mit dem Fluidkreislauf (12) einstückig ausbildbaren Gehäuseeinheit (16) und mit zumindest einer, insbesondere mittels eines Gewindes (18), drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit (16) gelagerten Dichtungseinheit (20).
Es wird vorgeschlagen, dass die Dichtungseinheit (20) zumindest einen Durchführungskanal (22, 24, 26), insbesondere einen axialen Durchführungskanal (22) und/oder einen radialen Durchführungskanal (24, 26), zu einer Führung eines Fluids in einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit (20) aufweist.

Description

Stand der Technik
In der DE 10 2005 017 618 B4 ist bereits eine Ventilvorrichtung, insbesondere für einen Dampfkessel, mit zumindest einer mit dem Dampfkessel einstückig ausbildbaren Gehäuseeinheit und mit zumindest einer mittels eines Gewindes drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit gelagerten Dichtungseinheit vorgeschlagen worden. Die Ventilvorrichtung aus der DE 10 2005 017 618 B4 ist als ein Absalz-Ventil zu einem kontrollierten Abgeben von sich in einem Dampfkessel ansammelnden Salzen ausgebildet. In der DE 10 2005 017 618 B4 ist die Dichtungseinheit zu einem Öffnen bzw. Verschließen von Durchführungskanälen zu einer Führung eines Fluids vorgesehen und ist frei von Durchführungskanälen ausgebildet.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere zum Befüllen und/oder Evakuieren eines Fluidkreislaufs einer Wärmepumpe, mit zumindest einer mit dem Fluidkreislauf einstückig ausbildbaren Gehäuseeinheit und mit zumindest einer, insbesondere mittels eines Gewindes, drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit gelagerten Dichtungseinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Dichtungseinheit zumindest einen Durchführungskanal, insbesondere einen axialen Durchführungskanal und/oder einen radialen Durchführungskanal, zu einer Führung eines Fluids in einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit aufweist.
Die Wärmepumpenventilvorrichtung ist vorzugsweise dazu vorgesehen, insbesondere bei einer Herstellung der Wärmepumpe, ein, insbesondere einmaliges, Befüllen und/oder Evakuieren des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe zu realisieren. Vorzugsweise sind mittels der Wärmepumpenventilvorrichtung Fluide aus dem Fluidkreislauf der Wärmepumpe ausleitbar. Vorzugsweise ist der Fluidkreislauf der Wärmepumpe mittels der Wärmepumpenventilvorrichtung mit zumindest einem Fluid, wie beispielsweise einem Kältemittel, Wasser o. dgl., befüllbar. Die Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere die Gehäuseeinheit und die Dichtungseinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung, ist vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere aus einem Stahl, bevorzugt aus einem Edelstahl, ausgebildet. Bevorzugt ist die Wärmepumpenventilvorrichtung derart ausgebildet, dass die Wärmepumpenventilvorrichtung einem maximalen Prüfdruck von zumindest 50 Bar widersteht. Insbesondere weist die Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung eine maximale Wandstärke von zumindest 3 mm, bevorzugt von zumindest 4 mm und besonders bevorzugt von zumindest 5 mm auf. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Vorzugsweise weist die Gehäuseeinheit, insbesondere zu einer einstückigen Verbindung mit dem Fluidkreislauf, zumindest ein Anschlusselement auf. insbesondere ist das Anschlusselement einstückig mit einem Grundkörper der Gehäuseeinheit ausgebildet. Das Anschlusselement ist bevorzugt als eine plane Fläche mit scharfen Kanten ausgebildet. Die Gehäuseeinheit, insbesondere das Anschlusselement der Gehäuseeinheit, kann vorzugsweise mittels eines Schweißprozesses, insbesondere mittels eines WIG-Orbitalschweißprozesses (Wolfram-Inertgas-Orbitalschweißprozess), einstückig mit dem Fluidkreislauf verbunden werden. Alternativ ist denkbar, dass die Gehäuseeinheit mittels eines Klebeprozesses, mittels eines Gewindes, mittels eines Lötprozesses oder mittels eines anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozesses und/oder Bauteils, vorzugsweise einstückig, mit dem Fluidkreislauf verbunden werden kann. Vorzugsweise weist die Gehäuseeinheit ein Innengewinde auf. Vorzugsweise weist die Dichtungseinheit ein Außengewinde auf. Insbesondere ist die Dichtungseinheit mittels des Außengewindes drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit, insbesondere in dem Innengewinde der Gehäuseeinheit, gelagert. Vorzugsweise ist die Dichtungseinheit durch eine Drehung der Dichtungseinheit, insbesondere durch eine Drehung um eine Längsachse der Dichtungseinheit, entlang einer Längsachse der Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere der Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung, bewegbar. Eine Längsachse eines, insbesondere zylinderförmigen, Objekts ist insbesondere eine Achse, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer durch Zylinderradien des Objekts aufgespannten Querschnittsfläche des Objekts ausgerichtet ist. Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
Vorzugsweise weist die Dichtungseinheit einen axialen Durchführungskanal und zwei radiale Durchführungskanäle auf. Alternativ ist denkbar, dass die Dichtungseinheit eine andere, insbesondere eine einem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Anzahl von axialen und/oder radialen Durchführungskanälen aufweist. Ein axialer Durchführungskanal weist insbesondere eine Längsachse auf, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Wärmepumpenventilvorrichtung ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist der axiale Durchführungskanal an einem dem Anschlusselement der Gehäuseeinheit zugewandten Ende des axialen Durchführungskanals fluiddicht abgedichtet. Ein radialer Durchführungskanal weist insbesondere eine Längsachse auf, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Wärmepumpenventilvorrichtung ausgerichtet ist. Vorzugsweise sind die Längsachsen der beiden radialen Durchführungskanäle zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise ist die Längsachse des axialen Durchführungskanals zumindest im Wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen der radialen Durchführungskanäle ausgerichtet. Vorzugsweise sind die axialen Durchführungskanäle und die radialen Durchführungskanäle fluidtechnisch miteinander verbunden. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Vorzugsweise sind die Durchführungskanäle als, insbesondere rohrartige, Ausnehmungen in einem Grundkörper der Dichtungseinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist die Dichtungseinheit durch eine Drehung von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bzw. von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung bewegbar. Insbesondere ist in einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit ein Fluidfluss durch die Wärmepumpenventilvorrichtung möglich. Insbesondere ist in einer Schließstellung der Dichtungseinheit ein Fluidfluss durch die Wärmepumpenventilvorrichtung unterbrochen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wärmepumpenventilvorrichtung kann ein vorteilhaft komfortables Befüllen und/oder Evakuieren eines Fluidkreislaufs einer Wärmepumpe ermöglicht werden. Vorteilhaft kann eine kostengünstige, komfortabel bedienbare und sicher abdichtbare Wärmepumpenventilvorrichtung bereitgestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Dichtungseinheit zumindest einen konisch geformten Dichtbereich aufweist, welcher zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Dichtbereich an dem dem Anschlusselement der Gehäuseeinheit zugewandten Ende der Dichtungseinheit angeordnet. Vorzugsweise weist die Gehäuseeinheit einen weiteren konisch geformten Dichtbereich auf. Vorzugsweise ist durch eine Drehung der Dichtungseinheit der Dichtbereich der Dichtungseinheit gegen den weiteren Dichtbereich der Gehäuseeinheit pressbar. Vorzugsweise bilden der Dichtbereich der Dichtungseinheit und der weitere Dichtbereich der Gehäuseeinheit in einer Schließstellung der Dichtungseinheit eine metallische Dichtstelle. Insbesondere ist in einer Schließstellung der Dichtungseinheit ein Fluidfluss durch die Wärmepumpenventilvorrichtung durch die von dem Dichtbereich der Dichtungseinheit und dem weiteren Dichtbereich der Gehäuseeinheit gebildete metallische Dichtstelle unterbrochen. Vorteilhaft kann eine sichere Abdichtung der Wärmepumpenventilvorrichtung und des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wärmepumpenventilvorrichtung zumindest ein versiegelbares Abschlussdichtelement zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit umfasst. Vorzugsweise ist das Abschlussdichtelement als eine Verschlussschraube, als ein Verschlussstopfen oder als ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Abschlussdichtelement ausgebildet. insbesondere ist das Abschlussdichtelement an einem dem Anschlusselement der Gehäuseeinheit abgewandten Ende der Gehäuseeinheit in die Gehäuseeinheit und/oder in die Dichtungseinheit einbringbar, insbesondere einschraubbar. Vorzugsweise weist das Abschlussdichtelement, insbesondere zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit, einen konisch geformten Abschlussdichtbereich auf. Insbesondere ist das Abschlussdichtelement dazu vorgesehen, die in der Schließstellung befindliche Dichtungseinheit zusätzlich fluiddicht gegenüber der Gehäuseeinheit abzudichten. Vorzugsweise ist das Abschlussdichtelement, insbesondere nach einer Einbringung in die Gehäuseeinheit, versiegelbar, insbesondere mittels eines Plombierlacks plombierbar, ausgebildet. Insbesondere ist das Abschlussdichtelement durch eine Versiegelung stoffschlüssig mit der Gehäuseeinheit verbindbar. Vorteilhaft kann eine dauerhafte und manipulationssichere Abdichtung der Wärmepumpenventilvorrichtung und des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe erreicht werden.
Weiterhin geht die Erfindung aus von einem Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem mit zumindest einer Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenventilvorrichtung, und mit zumindest einer mit der Wärmepumpenventilvorrichtung lösbar verbindbaren Kupplungseinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit dazu vorgesehen ist, eine Dichtungseinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung zu einer fluiddichten Verbindung mit einer Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere druckkonstant, zu betätigen. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit zu einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe mit der Wärmepumpenventilvorrichtung verbindbar ausgebildet. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit nach einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe, insbesondere nach einer Überführung der Dichtungseinheit in eine Schließstellung, von der Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere zerstörungsfrei, lösbar. Insbesondere ist die Kupplungseinheit nach einer Befüllung und/oder einer Evakuierung eines Fluidkreislaufs einer Wärmepumpe zu einer Befüllung und/oder einer Evakuierung von Fluidkreisläufen weiterer Wärmepumpen verwendbar. Die Kupplungseinheit ist zu einer Befüllung des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe vorzugsweise dazu vorgesehen, die Wärmepumpenventilvorrichtung fluidtechnisch mit einem Fluidreservoir zu verbinden. Die Kupplungseinheit ist zu einer Evakuierung des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe vorzugsweise dazu vorgesehen, die Wärmepumpenventilvorrichtung fluidtechnisch mit einer Evakuierungsvorrichtung, wie beispielsweise mit einer Vakuumpumpe o. dgl., zu verbinden.
Vorzugsweise weist die Dichtungseinheit ein Betätigungselement zu einer, insbesondere drehenden, Betätigung eines Grundkörpers der Dichtungseinheit auf. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit dazu vorgesehen, die Dichtungseinheit, insbesondere das Betätigungselement der Dichtungseinheit, zu betätigen. insbesondere ist die Kupplungseinheit dazu vorgesehen, die Dichtungseinheit nach einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit zu betätigen. Insbesondere ist die Dichtungseinheit mittels der Kupplungseinheit in eine Schließstellung überführbar. Zusätzlich ist denkbar, dass die Kupplungseinheit dazu vorgesehen ist, die Dichtungseinheit zu einer Überführung in eine Öffnungsstellung, insbesondere zu Beginn einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs der Wärmepumpe, zu betätigen. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit derart ausgebildet, dass ein Fluiddruck in dem Fluidkreislauf bei einer Betätigung der Dichtungseinheit durch die Kupplungseinheit konstant bleibt. Es kann ein vorteilhaft kosteneffizientes, langlebiges und funktionales Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem bereitgestellt werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit zumindest ein fluiddicht in einer weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit gelagertes Kupplungselement aufweist, welches mittels eines Kupplungsanschlusses zu einer Betätigung der Dichtungseinheit vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Kupplungseinheit, insbesondere das Kupplungselement der Kupplungseinheit, aus einem Metall, insbesondere aus einem Edelstahl gebildet. Vorzugsweise weist das Kupplungselement eine Längsachse auf, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse der Kupplungseinheit, insbesondere der weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit ausgerichtet ist. Das Kupplungselement ist vorzugsweise als eine zumindest teilweise hohle Stange ausgebildet. Insbesondere weist das Kupplungselement zumindest einen weiteren axialen Durchführungskanal und zumindest einen weiteren radialen Durchführungskanal auf. Vorzugsweise weist das Kupplungselement eine Mehrzahl von weiteren radialen Durchführungskanälen auf, welche insbesondere entlang eines gesamten Umfangs des Kupplungselements angeordnet sind. Vorzugsweise weist die weitere Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit einen radialen Gehäusedurchführungskanal, insbesondere zu einer fluidtechnischen Verbindung mit einem Verbindungselement zu einem Fluidreservoir und/oder zu einer Evakuierungsvorrichtung, auf. Der radiale Gehäusedurchführungskanal ist insbesondere zumindest mit einem Teil der weiteren radialen Durchführungskanäle des Kupplungselements fluidtechnisch verbindbar. Der weitere axiale Durchführungskanal und die weiteren radialen Durchführungskanäle sind vorzugsweise fluidtechnisch miteinander verbunden. Insbesondere kann ein Fluid, insbesondere aus einem Verbindungselement zu einem Fluidreservoir, durch den Gehäusedurchführungskanal und die weiteren radialen Durchführungskanäle in den weiteren axialen Durchführungskanal und von dem weiteren axialen Durchführungskanal in die Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere in den axialen Durchführungskanal der Dichtungseinheit, strömen.
Das Kupplungselement weist einen, zu einer Durchführung des Fluids insbesondere hohl ausgebildeten Kupplungsanschluss auf. Der Kupplungsanschluss ist entlang der Längsachse des Kupplungselements betrachtet an einem Ende des Kupplungselements angeordnet. Der Kupplungsanschluss ist dazu vorgesehen, insbesondere zu einer Betätigung des Betätigungselements der Dichtungseinheit, in das Betätigungselement der Dichtungseinheit einzugreifen. Vorzugsweise ist das Betätigungselement schlitzartig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Kupplungsanschluss stegartig ausgebildet. Alternativ sind andere, zueinander komplementäre Ausbildungen des Betätigungselements und des Kupplungsanschlusses vorstellbar. Insbesondere kann durch eine Drehung um die Längsachse des Kupplungselements das Kupplungselement über den Kupplungsanschluss die Dichtungseinheit drehen und in eine Schließstellung überführen. Vorzugsweise weist das Kupplungselement einen Drehanschluss auf. Der Drehanschluss ist insbesondere an einem dem Kupplungsanschluss abgewandten Ende des Kupplungselements angeordnet. Vorzugsweise ist an den Drehanschluss ein Werkzeug, insbesondere ein Drehmomentschlüssel, ansetzbar. Insbesondere ist das Kupplungselement mittels des an den Drehanschluss angesetzten Werkzeugs drehbar, insbesondere um die Längsachse des Kupplungselements, ausgebildet. Der Drehanschluss ist bevorzugt als ein Sechskant-Anschluss ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass der Drehanschluss als ein Vierkant-Anschluss, als ein Achtkant-Anschluss, als eine automatische Drehmomenteinheit zu einer automatischen Drehmomentherstellung oder als ein anderer, einem Fachmann als sinnvoll erscheinender Drehanschluss ausgebildet ist. Vorteilhaft kann eine komfortable Betätigung des Dichtungselements ermöglicht werden. Es kann eine vorteilhaft sichere Abdichtung der Wärmepumpenventilvorrichtung durch eine Betätigung der Dichtungseinheit mit einem hohen Drehmoment erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit zumindest eine Rasteinheit zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Wärmepumpenventilvorrichtung umfasst, welche zumindest ein druckbeaufschlagtes Rastbetätigungselement aufweist. Vorzugsweise weist die Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung einen Befestigungsflansch zu einer Verbindung mit der weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit auf. Der Befestigungsflansch ist insbesondere an einem dem Anschlusselement der Gehäuseeinheit abgewandten Ende der Gehäuseeinheit angeordnet. Die weitere Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit weist vorzugsweise eine Befestigungsausnehmung zu einer zumindest teilweisen Aufnahme der Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung auf. In einer in der Befestigungsausnehmung angeordneten Position der Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung wird der Befestigungsflansch vorzugsweise zumindest teilweise von zumindest einer Befestigungsbacke der weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit hintergriffen. Die Rasteinheit weist insbesondere zumindest ein Fixierelement auf. Das Fixierelement ist bevorzugt innerhalb der weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit, insbesondere zwischen der weiteren Gehäuseeinheit und dem Kupplungselement, angeordnet. Das Fixierelement ist vorzugsweise hohlzylinderförmig ausgebildet. Das Fixierelement ist mechanisch mit dem Rastbetätigungselement verbunden. Durch eine Betätigung des Rastbetätigungselements ist das Fixierelement zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit, insbesondere in Richtung der Befestigungsausnehmung, bewegbar. Das Fixierelement ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Druck auf den Befestigungsflansch der Gehäuseeinheit der Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere auf eine Dichtfläche des Befestigungsflansches, auszuüben. Insbesondere ist der Befestigungsflansch durch eine Betätigung des Rastbetätigungselements zwischen dem Fixierelement und der Befestigungsbacke, insbesondere fluiddicht, fixierbar.
Das Rastbetätigungselement ist insbesondere dazu vorgesehen, in einem betätigten Zustand einzurasten. Insbesondere kann das Rastbetätigungselement eine Rastnase umfassen, welche in einem betätigten Zustand des Rastbetätigungselements in eine Rastausnehmung der Rasteinheit einrastet. Vorzugsweise rastet das Rastbetätigungselement aufgrund einer Druckbeaufschlagung ein. Bevorzugt ist das Rastbetätigungselement durch eine Feder, insbesondere durch eine Schraubenfeder, druckbeaufschlagt ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Rastbetätigungselement pneumatisch druckbeaufschlagt, hydraulisch druckbeaufschlagt oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art druckbeaufschlagt ausgebildet ist. Insbesondere ist das Rastbetätigungselement zu einer Lösung einer Rastung des Rastbetätigungselements entgegen der Druckbeaufschlagung betätigbar. Vorteilhaft kann eine mechanisch stabile Verbindung zwischen der Wärmeventilvorrichtung und der Kupplungseinheit erreicht werden. Vorteilhaft kann eine versehentliche Lösung der Verbindung effektiv unterbunden werden und eine sichere Verbindung zwischen der Wärmeventilvorrichtung und der Kupplungseinheit erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass eine Längsachse des Rastbetätigungselements zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Kupplungselements ausgerichtet ist. Das Rastbetätigungselement ist vorzugsweise als ein Betätigungshebel, insbesondere für das Fixierelement, ausgebildet. Insbesondere ist das Rastbetätigungselement zumindest teilweise an der weiteren Gehäuseeinheit der Kupplungseinheit angeordnet. Vorzugsweise weist das Rastbetätigungselement eine Längserstreckung zumindest im Wesentlichen radial zu der weiteren Gehäuseeinheit auf. Insbesondere wirkt die Druckbeaufschlagung des Rastbetätigungselements zumindest im Wesentlichen radial in Richtung der weiteren Gehäuseeinheit. Vorzugsweise ist das Rastbetätigungselement zu einer Betätigung des Fixierelements entlang eines Umfangs der weiteren Gehäuseeinheit, insbesondere zumindest teilweise innerhalb einer Umfangsausnehmung der weiteren Gehäuseeinheit, bewegbar. Insbesondere ist das Rastbetätigungselement zu einer Rastung des Rastbetätigungselements, insbesondere in Folge der Druckbeaufschlagung, radial in Richtung der weiteren Gehäuseeinheit bewegbar. Vorzugsweise ist das Rastbetätigungselement zu einer Lösung der Rastung des Rastbetätigungselements, insbesondere entgegen der Druckbeaufschlagung, radial von der weiteren Gehäuseeinheit wegbewegbar. Vorteilhaft kann ein komfortabel und sicher zu bedienendes Rastbetätigungselement bereitgestellt werden.
Weiterhin geht die Erfindung aus von einer Kupplungseinheit für ein erfindungsgemäßes Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem. Vorteilhaft kann eine komfortabel und sicher bedienbare sowie funktionale Kupplungseinheit bereitgestellt werden.
Zudem geht die Erfindung aus von einem Verfahren zu einem Betrieb eines Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems, insbesondere eines erfindungsgemäßen Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems.
Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Fluid mittels einer Kupplungseinheit durch eine Wärmepumpenventilvorrichtung geleitet wird. Vorzugsweise wird die Kupplungseinheit nach einer Leitung des Fluids und einer fluiddichten Abdichtung der Wärmepumpenventilvorrichtung von der Wärmepumpenventilvorrichtung gelöst. Vorteilhaft kann ein komfortables und sicheres Verfahren zu einem Betrieb eines Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems, insbesondere zu einer Befüllung und/oder zu einer Evakuierung eines Fluidkreislaufs einer Wärmepumpe, bereitgestellt werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einer Wärmepumpe mit zumindest einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenventilvorrichtung. Die Wärmepumpe ist bevorzugt als eine Gaswärmepumpe, besonders bevorzugt als eine Gasabsorptionswärmepumpe ausgebildet. Die Wärmepumpe weist vorzugsweise zumindest einen Fluidkreislauf auf. Die Wärmepumpenventilvorrichtung ist vorzugsweise einstückig mit dem Fluidkreislauf ausgebildet, insbesondere an eine Befüllungsöffnung des Fluidkreislaufs angeschweißt. Vorzugsweise weist die Wärmepumpe drei Wärmepumpenventilvorrichtungen auf. Alternativ ist denkbar, dass die Wärmepumpe eine von drei verschiedene Anzahl von Wärmepumpenventilvorrichtungen aufweist. Vorzugsweise weist der Fluidkreislauf drei Befüllungsöffnungen auf. Alternativ ist denkbar, dass der Fluidkreislauf eine von drei verschiedene Anzahl von Befüllungsöffnungen aufweist. Vorzugsweise umfasst die Wärmepumpe weitere, insbesondere für einen Betrieb der Wärmepumpe benötigte, Bauteile, wie beispielsweise weitere Ventile, eine Pumpe, einen Absorber, einen Austreiber, einen Verflüssiger, einen Verdampfer o. dgl. Vorteilhaft kann eine kostengünstige und komfortabel befüll- und/oder evakuierbare Wärmepumpe mit einem fluiddicht verschließbaren Fluidkreislauf bereitgestellt werden.
Die erfindungsgemäße Wärmepumpenventilvorrichtung, das erfindungsgemäße Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem, die erfindungsgemäße Kupplungseinheit, das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Betrieb eines Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems und/oder die erfindungsgemäße Wärmepumpe sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Wärmepumpenventilvorrichtung, das erfindungsgemäße Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem, die erfindungsgemäße Kupplungseinheit, das erfindungsgemäße Verfahren zu einem Betrieb eines Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems und/oder die erfindungsgemäße Wärmepumpe zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Wärmepumpe in einer schematischen Darstellung,
2 ein erfindungsgemäßes Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem in einer perspektivischen Darstellung,
3 eine erfindungsgemäße Wärmepumpenventilvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung,
4 eine erfindungsgemäße Kupplungseinheit in einer schematischen Seitendarstellung,
5 die Kupplungseinheit in einer schematischen seitlichen Schnittdarstellung,
6 die Kupplungseinheit in einer schematischen Frontaldarstellung,
7 die Kupplungseinheit in einer schematischen frontalen Schnittdarstellung und
8 die Kupplungseinheit in einer weiteren schematischen frontalen Schnittdarstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine Wärmepumpe 14 in einer schematischen Darstellung. Die Wärmepumpe 14 ist als eine Gasabsorptionswärmepumpe ausgebildet. Die Wärmepumpe 14 weist einen Fluidkreislauf 12 auf. Die Wärmepumpe 14 umfasst eine Wärmepumpenventilvorrichtung 10. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist einstückig mit dem Fluidkreislauf 12 ausgebildet. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist an eine erste Befüllungsöffnung 50 des Fluidkreislaufs 12 angeschweißt. Eine Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist an die erste Befüllungsöffnung 50 des Fluidkreislaufs 12 angeschweißt. Die Wärmepumpe 14 weist eine erste weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 52 und eine zweite weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 54 auf. Alternativ ist denkbar, dass die Wärmepumpe 14 eine andere Anzahl von Wärmepumpenventilvorrichtungen 10 und weiteren Wärmepumpenventilvorrichtungen 52, 54 aufweist. Die erste weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 52 und die zweite weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 54 sind im Wesentlichen analog zu der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ausgebildet. Die erste weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 52 und die zweite weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 54 sind einstückig mit dem Fluidkreislauf 12 ausgebildet. Die erste weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 52 ist an eine zweite Befüllungsöffnung 56 des Fluidkreislaufs 12 angeschweißt. Die zweite weitere Wärmepumpenventilvorrichtung 54 ist an eine dritte Befüllungsöffnung 58 des Fluidkreislaufs 12 angeschweißt. Die Wärmepumpe 14 umfasst weitere, für einen Betrieb der Wärmepumpe 14 benötigte Bauteile, wie beispielsweise weitere Ventile, eine Pumpe, einen Absorber, einen Austreiber, einen Verflüssiger, einen Verdampfer o. dgl. Die weiteren Bauteile sind nicht näher dargestellt.
2 zeigt ein Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem 32 in einer perspektivischen Darstellung. Das Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem 32 umfasst die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 und eine Kupplungseinheit 34. Die Kupplungseinheit 34 ist lösbar mit der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 verbindbar ausgebildet. Das Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem 32 ist in einem verbundenen Zustand der Kupplungseinheit 34 mit der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 dargestellt. Die Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 weist einen Befestigungsflansch 60 zu einer Verbindung mit der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 auf. Der Befestigungsflansch 60 ist an einem einem Anschlusselement 62 der Gehäuseeinheit 16 abgewandten Ende der Gehäuseeinheit 16 angeordnet. Die weitere Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 weist eine Befestigungsausnehmung 64 zu einer Aufnahme der Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 auf. In einer in der Befestigungsausnehmung 64 angeordneten Position der Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 wird der Befestigungsflansch 60 teilweise von einer ersten Befestigungsbacke 66 und von einer zweiten Befestigungsbacke 68 der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 hintergriffen. Eine Rasteinheit 42 der Kupplungseinheit 34 weist ein Fixierelement 70 auf. Das Fixierelement 70 ist innerhalb der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 zwischen der weiteren Gehäuseeinheit 36 und einem nicht weiter dargestellten Kupplungselement 38 der Kupplungseinheit 34 angeordnet. Das Fixierelement 70 ist hohlzylinderförmig ausgebildet. Das Fixierelement 70 ist mechanisch mit einem Rastbetätigungselement 44 der Rasteinheit 42 verbunden. Durch eine Betätigung des Rastbetätigungselements 44 ist das Fixierelement 70 im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse 72 der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 in Richtung der Befestigungsausnehmung 64 bewegbar. Das Fixierelement 70 ist dazu vorgesehen, einen Druck auf den Befestigungsflansch 60 der Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 auszuüben. Das Fixierelement 70 ist dazu vorgesehen, einen Druck auf eine Dichtfläche 74 des Befestigungsflansches 60 auszuüben. Der Befestigungsflansch 60 ist durch eine Betätigung des Rastbetätigungselements 44 zwischen dem Fixierelement 70 und den Befestigungsbacken 66, 68 fluiddicht fixierbar.
3 zeigt die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 in einer schematischen Schnittdarstellung. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist zum Befüllen und/oder Evakuieren des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 vorgesehen. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 umfasst die mit dem Fluidkreislauf 12 einstückig ausbildbare Gehäuseeinheit 16 und eine Dichtungseinheit 20. Die Dichtungseinheit 20 ist drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit 16 gelagert. Die Dichtungseinheit 20 ist mittels eines Gewindes 18 drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit 16 gelagert. Die Dichtungseinheit 20 weist zumindest einen Durchführungskanal 22, 24, 26 zu einer Führung eines Fluids in einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit 20 auf. Die Dichtungseinheit 20 weist einen axialen Durchführungskanal 22, einen ersten radialen Durchführungskanal 24 und einen zweiten radialen Durchführungskanal 26 zu einer Führung eines Fluids in einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit 20 auf. Alternativ ist denkbar, dass die Dichtungseinheit 20 eine andere Anzahl von axialen Durchführungskanälen 22 und/oder von radialen Durchführungskanälen 24, 26 aufweist.
Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, bei einer Herstellung der Wärmepumpe 14 ein Befüllen und/oder Evakuieren des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 zu realisieren. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, bei einer Herstellung der Wärmepumpe 14 ein einmaliges Befüllen und/oder Evakuieren des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 zu realisieren. Mittels der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 sind Fluide aus dem Fluidkreislauf 12 der Wärmepumpe 14 ausleitbar. Mittels der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 sind Gase aus dem Fluidkreislauf 12 der Wärmepumpe 14 ausleitbar. Der Fluidkreislauf 12 der Wärmepumpe 14 ist mittels der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 mit einem Fluid, wie beispielsweise einem Kältemittel, Wasser o. dgl., befüllbar. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist aus einem Metall, insbesondere aus einem Stahl, bevorzugt aus einem Edelstahl, ausgebildet. Die Gehäuseeinheit 16 und die Dichtungseinheit 20 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 sind aus einem Metall, insbesondere aus einem Stahl, bevorzugt aus einem Edelstahl ausgebildet. Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 ist derart ausgebildet, dass die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 einem maximalen Prüfdruck von zumindest 50 Bar widersteht. Die Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 weist eine maximale Wandstärke von zumindest 3 mm, bevorzugt von zumindest 4 mm und besonders bevorzugt von zumindest 5 mm auf.
Die Gehäuseeinheit 16 weist das Anschlusselement 62 auf. Das Anschlusselement 62 ist zu einer einstückigen Verbindung der Gehäuseeinheit 16 mit dem Fluidkreislauf 12 vorgesehen. Das Anschlusselement 62 ist einstückig mit einem Grundkörper der Gehäuseeinheit 16 ausgebildet. Das Anschlusselement 62 ist als eine plane Fläche mit scharfen Kanten ausgebildet. Die Gehäuseeinheit 16 kann mittels eines Schweißprozesses, insbesondere mittels eines WIG-Orbitalschweißprozesses, einstückig mit dem Fluidkreislauf 12 verbunden werden. Das Anschlusselement 62 der Gehäuseeinheit 16 kann mittels eines Schweißprozesses, insbesondere mittels eines WIG-Orbitalschweißprozesses, einstückig mit dem Fluidkreislauf 12 verbunden werden. Alternativ ist denkbar, dass die Gehäuseeinheit 16 mittels eines Klebeprozesses, mittels eines Gewindes, mittels eines Lötprozesses o. dgl., vorzugsweise einstückig, mit dem Fluidkreislauf 12 verbunden werden kann. Das Gewinde 18 ist aus einem Innengewinde 76 und aus einem Außengewinde 78 ausgebildet. Die Gehäuseeinheit 16 weist das Innengewinde 76 auf. Die Dichtungseinheit 20 weist das Außengewinde 78 auf. Die Dichtungseinheit 20 ist mittels des Außengewindes 78 drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit 16 gelagert. Die Dichtungseinheit 20 ist mittels des Außengewindes 78 drehbar in dem Innengewinde 76 der Gehäuseeinheit 16 gelagert. Die Dichtungseinheit 20 ist durch eine Drehung der Dichtungseinheit 20 entlang einer Längsachse 80 der Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 bewegbar.
Der axiale Durchführungskanal 22 weist eine Längsachse auf, welche im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 80 der Gehäuseeinheit 16 ausgerichtet ist. Der axiale Durchführungskanal 22 ist an einem dem Anschlusselement 62 der Gehäuseeinheit 16 zugewandten Ende des axialen Durchführungskanals 22 fluiddicht abgedichtet. Die radialen Durchführungskanäle 24, 26 weisen Längsachsen auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 80 der Gehäuseeinheit 16 ausgerichtet sind. Die Längsachsen der beiden radialen Durchführungskanäle 24, 26 sind im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet. Die Längsachse des axialen Durchführungskanals 22 ist im Wesentlichen senkrecht zu den Längsachsen der radialen Durchführungskanäle 24, 26 ausgerichtet. Der axiale Durchführungskanal 22 und die radialen Durchführungskanäle 24, 26 sind fluidtechnisch miteinander verbunden. Die Durchführungskanäle 22, 24, 26 sind als rohrartige Ausnehmungen in der Dichtungseinheit 20 ausgebildet. Die Dichtungseinheit 20 ist durch eine Drehung von einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bzw. von einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung bewegbar. In einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit 20 ist ein Fluidfluss durch die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 möglich. In einer Schließstellung der Dichtungseinheit 20 ist ein Fluidfluss durch die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 unterbrochen.
Die Dichtungseinheit 20 weist einen konisch geformten Dichtbereich 28 auf. Der konisch geformte Dichtbereich 28 ist zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit 16 vorgesehen. Der Dichtbereich 28 ist an dem dem Anschlusselement 62 der Gehäuseeinheit 16 zugewandten Ende der Dichtungseinheit 20 angeordnet. Die Gehäuseeinheit 16 weist einen weiteren konisch geformten Dichtbereich 82 auf. Durch eine Drehung der Dichtungseinheit 20 ist der Dichtbereich 28 der Dichtungseinheit 20 gegen den weiteren Dichtbereich 82 der Gehäuseeinheit 16 pressbar. Der Dichtbereich 28 der Dichtungseinheit 20 und der weitere Dichtbereich 82 der Gehäuseeinheit 16 bilden in einer Schließstellung der Dichtungseinheit 20 eine metallische Dichtstelle. In einer Schließstellung der Dichtungseinheit 20 ist ein Fluidfluss durch die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 durch die von dem Dichtbereich 28 der Dichtungseinheit 20 und dem weiteren Dichtbereich 82 der Gehäuseeinheit 16 gebildete metallische Dichtstelle unterbrochen. Die Dichtungseinheit 20 weist ein Betätigungselement 84 zu einer Betätigung eines Grundkörpers der Dichtungseinheit 20 auf. Das Betätigungselement 84 ist zu einer drehenden Betätigung des Grundkörpers der Dichtungseinheit 20 vorgesehen.
Die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 umfasst ein versiegelbares Abschlussdichtelement 30. Das versiegelbare Abschlussdichtelement 30 ist zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit 16 vorgesehen. Das Abschlussdichtelement 30 ist als eine Verschlussschraube ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Abschlussdichtelement 30 als ein Verschlussstopfen o. dgl. ausgebildet ist. Das Abschlussdichtelement 30 ist an einem dem Anschlusselement 62 der Gehäuseeinheit 16 abgewandten Ende der Gehäuseeinheit 16 in die Gehäuseeinheit 16 und/oder in die Dichtungseinheit 20 einbringbar. Das Abschlussdichtelement 30 ist in die Gehäuseeinheit 16 einschraubbar. Das Abschlussdichtelement 30 weist zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit 16einen konisch geformten Abschlussdichtbereich 86 auf. Das Abschlussdichtelement 30 ist dazu vorgesehen, die in der Schließstellung befindliche Dichtungseinheit 20 zusätzlich fluiddicht gegenüber der Gehäuseeinheit 16 abzudichten. Das Abschlussdichtelement 30 ist nach einer Einbringung in die Gehäuseeinheit 16 versiegelbar ausgebildet. Das Abschlussdichtelement 30 ist mittels eines Plombierlacks plombierbar ausgebildet. Das Abschlussdichtelement 30 ist durch eine Versiegelung stoffschlüssig mit der Gehäuseeinheit 16 verbindbar.
4 zeigt die Kupplungseinheit 34 in einer schematischen Seitendarstellung. Die Kupplungseinheit 34 umfasst die weitere Gehäuseeinheit 36. Die Kupplungseinheit 34 umfasst die Rasteinheit 42 mit dem Rastbetätigungselement 44. Die Kupplungseinheit 34 umfasst das Kupplungselement 38. Die Kupplungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Dichtungseinheit 20 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 zu betätigen. Die Kupplungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Dichtungseinheit 20 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit 16 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 druckkonstant zu betätigen. Die Kupplungseinheit 34 ist zu einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 mit der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 verbindbar ausgebildet. Die Kupplungseinheit 34 ist nach einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 von der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 zerstörungsfrei lösbar. Die Kupplungseinheit 34 ist nach einer Überführung der Dichtungseinheit 20 in eine Schließstellung von der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 zerstörungsfrei lösbar. Die Kupplungseinheit 34 ist nach einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 zu einer Befüllung und/oder einer Evakuierung von Fluidkreisläufen weiterer Wärmepumpen verwendbar. Die Kupplungseinheit 34 ist zu einer Befüllung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 dazu vorgesehen, die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 fluidtechnisch mit einem Fluidreservoir zu verbinden. Die Kupplungseinheit 34 ist zu einer Evakuierung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 dazu vorgesehen, die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 fluidtechnisch mit einer Evakuierungsvorrichtung, wie beispielsweise mit einer Vakuumpumpe o. dgl., zu verbinden.
5 zeigt die Kupplungseinheit 34 in einer schematischen seitlichen Schnittdarstellung. Die Kupplungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Dichtungseinheit 20 zu betätigen. Die Kupplungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, das Betätigungselement 84 der Dichtungseinheit 20 zu betätigen. Die Kupplungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, die Dichtungseinheit 20 nach einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit 16 zu betätigen. Die Dichtungseinheit 20 ist mittels der Kupplungseinheit 34 in eine Schließstellung überführbar. Zusätzlich ist denkbar, dass die Kupplungseinheit 34 dazu vorgesehen ist, die Dichtungseinheit 20 zu einer Überführung in eine Öffnungsstellung zu Beginn einer Befüllung und/oder einer Evakuierung des Fluidkreislaufs 12 der Wärmepumpe 14 zu betätigen. Die Kupplungseinheit 34 ist derart ausgebildet, dass ein Fluiddruck in dem Fluidkreislauf 12 bei einer Betätigung der Dichtungseinheit 20 durch die Kupplungseinheit 34 konstant bleibt.
Die Kupplungseinheit 34 weist das fluiddicht in der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 gelagerte Kupplungselement 38 auf, welches mittels eines Kupplungsanschlusses 40 zu einer Betätigung der Dichtungseinheit 20 vorgesehen ist. Die Kupplungseinheit 34 ist aus einem Metall, insbesondere aus einem Edelstahl gebildet. Das Kupplungselement 38 der Kupplungseinheit 34 ist aus einem Metall, insbesondere aus einem Edelstahl gebildet. Das Kupplungselement 38 weist eine Längsachse 48 auf, welche im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 72 der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 ausgerichtet ist. Das Kupplungselement 38 ist als eine teilweise hohle Stange ausgebildet. Das Kupplungselement 38 weist einen weiteren axialen Durchführungskanal 88 und eine Mehrzahl von weiteren radialen Durchführungskanälen 90 auf. Die weiteren radialen Durchführungskanäle 90 sind entlang eines gesamten Umfangs des Kupplungselements 38 angeordnet. Die weitere Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 weist einen radialen Gehäusedurchführungskanal 92 auf. Der radiale Gehäusedurchführungskanal 92 ist zu einer fluidtechnischen Verbindung mit einem Verbindungselement zu einem Fluidreservoir und/oder zu einer Evakuierungsvorrichtung vorgesehen. Der radiale Gehäusedurchführungskanal 92 ist mit den weiteren radialen Durchführungskanälen 90 des Kupplungselements 38 fluidtechnisch verbindbar. Der weitere axiale Durchführungskanal 88 und die weiteren radialen Durchführungskanäle 90 sind fluidtechnisch miteinander verbunden. Ein Fluid kann aus einem Verbindungselement zu einem Fluidreservoir durch den radialen Gehäusedurchführungskanal 92 und die weiteren radialen Durchführungskanäle 90 in den weiteren axialen Durchführungskanal 88 und von dem weiteren axialen Durchführungskanal 88 in den axialen Durchführungskanal 22 der Dichtungseinheit 20 der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 strömen.
Das Kupplungselement 38 weist einen zu einer Durchführung des Fluids hohl ausgebildeten Kupplungsanschluss 40 auf. Der Kupplungsanschluss 40 ist entlang der Längsachse 48 des Kupplungselements 38 betrachtet an einem Ende des Kupplungselements 38 angeordnet. Der Kupplungsanschluss 40 ist dazu vorgesehen, in das Betätigungselement 84 der Dichtungseinheit 20 einzugreifen. Der Kupplungsanschluss 40 ist dazu vorgesehen, zu einer Betätigung des Betätigungselements 84 der Dichtungseinheit 20 in das Betätigungselement 84 der Dichtungseinheit 20 einzugreifen. Das Betätigungselement 84 ist schlitzartig ausgebildet (vgl. 3). Der Kupplungsanschluss 40 ist stegartig ausgebildet. Alternativ sind andere, zueinander komplementäre Ausbildungen des Betätigungselements 84 und des Kupplungsanschlusses 40 vorstellbar. Durch eine Drehung um die Längsachse 48 des Kupplungselements 38 kann das Kupplungselement 38 über den Kupplungsanschluss 40 die Dichtungseinheit 20 drehen und in eine Schließstellung überführen. Das Kupplungselement 38 weist einen Drehanschluss 94 auf. Der Drehanschluss 94 ist an einem dem Kupplungsanschluss 40 abgewandten Ende des Kupplungselements 38 angeordnet. An den Drehanschluss 94 ist ein Werkzeug, insbesondere ein Drehmomentschlüssel, ansetzbar. Das Kupplungselement 38 ist mittels des an den Drehanschluss 94 angesetzten Werkzeugs drehbar ausgebildet. Das Kupplungselement 38 ist mittels des an den Drehanschluss 94 angesetzten Werkzeugs um die Längsachse 48 des Kupplungselements 38 drehbar ausgebildet. Der Drehanschluss 94 ist als ein Sechskant-Anschluss ausgebildet. Alternativ ist vorstellbar, dass der Drehanschluss 94 als ein Vierkant-Anschluss, als ein Achtkant-Anschluss, als eine automatische Drehmomenteinheit zu einer automatischen Drehmomentherstellung o. dgl. ausgebildet ist.
Die Kupplungseinheit 34 umfasst die Rasteinheit 42 zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Wärmepumpenventilvorrichtung 10. Die Rasteinheit 42 weist das druckbeaufschlagte Rastbetätigungselement 44 auf. Das Rastbetätigungselement 44 ist dazu vorgesehen, in einem betätigten Zustand einzurasten. Das Rastbetätigungselement 44 rastet aufgrund einer Druckbeaufschlagung ein. Das Rastbetätigungselement 44 ist durch eine Feder 96 der Rasteinheit 42 druckbeaufschlagt ausgebildet. Die Feder 96 ist als eine Schraubenfeder ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass das Rastbetätigungselement 44 pneumatisch druckbeaufschlagt, hydraulisch druckbeaufschlagt o. dgl. druckbeaufschlagt ausgebildet ist. Das Rastbetätigungselement 44 ist zu einer Lösung einer Rastung des Rastbetätigungselements 44 entgegen der Druckbeaufschlagung betätigbar. Eine Längsachse 46 des Rastbetätigungselements 44 ist im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 48 des Kupplungselements 38 ausgerichtet. Das Rastbetätigungselement 44 ist als ein Betätigungshebel für das Fixierelement 70 ausgebildet. Das Rastbetätigungselement 44 ist teilweise an der weiteren Gehäuseeinheit 36 der Kupplungseinheit 34 angeordnet. Das Rastbetätigungselement 44 weist eine Längserstreckung im Wesentlichen radial zu der weiteren Gehäuseeinheit 36 auf. Die Druckbeaufschlagung des Rastbetätigungselements 44 wirkt im Wesentlichen radial in Richtung der weiteren Gehäuseeinheit 36. Das Rastbetätigungselement 44 ist zu einer Betätigung des Fixierelements 70 entlang eines Umfangs der weiteren Gehäuseeinheit 36 bewegbar.
6 zeigt die Kupplungseinheit 34 in einer schematischen Frontaldarstellung. Dargestellt ist das Rastbetätigungselement 44, die beiden Befestigungsbacken 66, 68 und der Kupplungsanschluss 40.
7 zeigt die Kupplungseinheit 34 in einer schematischen frontalen Schnittdarstellung. Die Kupplungseinheit 34 ist in einem unbetätigten Zustand des Rastbetätigungselements 44 dargestellt. Das Rastbetätigungselement 44 umfasst eine Rastnase 98. Die Rastnase 98 ist dazu vorgesehen, in einem betätigten Zustand des Rastbetätigungselements 44 in eine Rastausnehmung 100 der Rasteinheit 42 einzurasten. Das Rastbetätigungselement 44 ist teilweise innerhalb einer Umfangsausnehmung 102 der weiteren Gehäuseeinheit 36 bewegbar. Das Rastbetätigungselement 44 ist zu einer Rastung des Rastbetätigungselements 44 radial in Richtung der weiteren Gehäuseeinheit 36 bewegbar. Das Rastbetätigungselement 44 ist in Folge der Druckbeaufschlagung radial in Richtung der weiteren Gehäuseeinheit 36 bewegbar. Das Rastbetätigungselement 44 ist zu einer Lösung der Rastung des Rastbetätigungselements 44 entgegen der Druckbeaufschlagung radial von der weiteren Gehäuseeinheit 36 wegbewegbar.
8 zeigt die Kupplungseinheit 34 in einer weiteren schematischen frontalen Schnittdarstellung. Die Kupplungseinheit 34 ist in einem betätigten Zustand des Rastbetätigungselements 44 dargestellt. Die Rastnase 98 des Rastbetätigungselements 44 ist in der Rastausnehmung 100 eingerastet.
Im Folgenden wird ein Verfahren zu einem Betrieb des Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems 32 beschrieben. In zumindest einem Verfahrensschritt wird ein Fluid mittels der Kupplungseinheit 34 durch die Wärmepumpenventilvorrichtung 10 geleitet. Die Kupplungseinheit 34 wird nach einer Leitung des Fluids und einer fluiddichten Abdichtung der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 von der Wärmepumpenventilvorrichtung 10 gelöst. Hinsichtlich weiterer Verfahrensschritte des Verfahrens zu einem Betrieb des Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems 32 darf auf die vorhergehende Beschreibung des Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems 32 verwiesen werden, da diese Beschreibung analog auch auf das Verfahren zu lesen ist und somit alle Merkmale hinsichtlich des Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems 32 auch in Bezug auf das Verfahren zu einem Betrieb des Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems 32 als offenbart gelten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005017618 B4 [0001]

Claims

Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere zum Befüllen und/oder Evakuieren eines Fluidkreislaufs (12) einer Wärmepumpe, mit zumindest einer mit dem Fluidkreislauf (12) einstückig ausbildbaren Gehäuseeinheit (16) und mit zumindest einer, insbesondere mittels eines Gewindes (18), drehbar innerhalb der Gehäuseeinheit (16) gelagerten Dichtungseinheit (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (20) zumindest einen Durchführungskanal (22, 24, 26), insbesondere einen axialen Durchführungskanal (22) und/oder einen radialen Durchführungskanal (24, 26), zu einer Führung eines Fluids in einer Öffnungsstellung der Dichtungseinheit (20) aufweist.
Wärmepumpenventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinheit (20) zumindest einen konisch geformten Dichtbereich (28) aufweist, welcher zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit (16) vorgesehen ist.
Wärmepumpenventilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest ein versiegelbares Abschlussdichtelement (30) zu einer fluiddichten Verbindung mit der Gehäuseeinheit (16).
Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem mit zumindest einer Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere einer Wärmepumpenventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und mit zumindest einer mit der Wärmepumpenventilvorrichtung lösbar verbindbaren Kupplungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit dazu vorgesehen ist, eine Dichtungseinheit (20) der Wärmepumpenventilvorrichtung zu einer fluiddichten Verbindung mit einer Gehäuseeinheit (16) der Wärmepumpenventilvorrichtung, insbesondere druckkonstant, zu betätigen.
Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit zumindest ein fluiddicht in einer weiteren Gehäuseeinheit (36) der Kupplungseinheit gelagertes Kupplungselement (38) aufweist, welches mittels eines Kupplungsanschlusses (40) zu einer Betätigung der Dichtungseinheit (20) vorgesehen ist.
Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinheit zumindest eine Rasteinheit (42) zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung mit der Wärmepumpenventilvorrichtung umfasst, welche zumindest ein druckbeaufschlagtes Rastbetätigungselement (44) aufweist.
Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (46) des Rastbetätigungselements (44) zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse (48) des Kupplungselements (38) ausgerichtet ist.
Kupplungseinheit für ein Befüllungs- und/oder Evakuierungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7.
Verfahren zu einem Betrieb eines Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems, insbesondere eines Befüllungs- und/oder Evakuierungssystems nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Fluid mittels einer Kupplungseinheit durch eine Wärmepumpenventilvorrichtung geleitet wird.
Wärmepumpe mit zumindest einer Wärmepumpenventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3.