DE102019204595B4

DE102019204595B4 - Einfach demontierbare Wärmepumpe und Verfahren zur Herstellung einer Wärmepumpe

Info

Publication number: DE102019204595B4
Application number: DE102019204595.2A
Authority: DE
Inventors: Adrian Zajac; Johannes Lang; Bartosz Szyczewski
Original assignee: Efficient Energy GmbH
Current assignee: VERTIV SRL, IT
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-04-02
Also published as: GB2583580B; DE102019204595A1; US20200309423A1; GB202004301D0; US11512878B2; GB2583580A

Abstract

Eine Wärmepumpe umfasst folgende Merkmalen: ein Gehäuse (10); einen Verflüssiger (30) und einen Verdampfer (20), die in dem Gehäuse (10) angeordnet sind; und einen Kompressor (40), der fluidstrommäßig zwischen dem Verdampfer (20) und dem Verflüssiger (30) angeordnet ist, wobei der Kompressor (40) einen Motor (42), einen Impeller (48), der mit dem Motor (42) verbunden ist, und einen Diffusor (44) aufweist, wobei der Diffusor (44) einen Diffusorabschnitt (45) aufweist, der sich zwischen dem Motor (42) und dem Impeller (48) erstreckt, wobei der Diffusorabschnitt (45) wenigstens zwei Teile (46, 47) aufweist und ein erster Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Gehäuse (10) verbunden ist und ein zweiter Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Motor (42) verbunden ist, wobei der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts eine Öffnung (49) hat, wobei der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) ausgebildet ist, um die Öffnung (49) zu verschließen, und wobei die Öffnung (49) so dimensioniert ist, dass der Impeller (48) durch die Öffnung (49) aus dem Gehäuse (10) herausnehmbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wärmepumpen und insbesondere auf Wärmepumpen mit einem Kompressor, der einen Motor, einen Impeller und einen Diffusor aufweist.
Die DE 10 2016 203 414 B4 offenbart eine Wärmepumpe mit einem Verdampfer zum Verdampfen von Arbeitsflüssigkeit in einem Verdampferraum. Die Wärmepumpe umfasst ferner einen Kondensator zum Verflüssigen von verdampfter Arbeitsflüssigkeit in einem Kondensatorraum, der von einem Kondensatorboden begrenzt ist. Der Verdampferraum ist teilweise von dem Kondensatorraum umgeben. Ferner ist der Verdampferraum durch den Kondensatorboden von dem Kondensatorraum getrennt. Darüber hinaus ist der Kondensatorboden mit einem Verdampferboden verbunden, um den Verdampferraum zu definieren. Oberhalb am Verdampferraum ist ein Kompressor vorgesehen, der ausgebildet ist, um verdampfte Arbeitsflüssigkeit zu komprimieren und als komprimierten Dampf in den Kondensatorraum zu leiten. Der Kondensatorraum ist nach außen hin durch eine Kondensatorwand begrenzt. Die Kondensatorwand ist ebenfalls wie der Kondensatorboden an dem Verdampferboden befestigt. Der Kondensatorboden hat einen sich verjüngenden Querschnitt von einem Zulauf für die zu verdampfende Arbeitsflüssigkeit zu einer Absaugöffnung, die mit dem Kompressor bzw. Motor gekoppelt ist. Die verdampfte Arbeitsflüssigkeit, die beispielsweise Wasser ist, wird durch ein Radialrad des Motors abgesaugt und durch einen Diffusor in den Verflüssiger als komprimierter und erhitzter Dampf gebracht.
8 zeigt eine schematische Darstellung des Kühlaggregats eChiller, wie es von der Firma Efficient Energy GmbH hergestellt und vertrieben wird. In einem Rack 1000 sind zwei einzelne Wärmepumpen 1001, 1002 angeordnet und mit einer entsprechenden Verrohrung und weiteren Elementen miteinander verbunden. Eine Wärmepumpe umfasst ein zylindrisches Gehäuse 1003, das einen Gehäusedeckel 1004 aufweist, der mit einzelnen Schrauben 1005 an dem Gehäuse 1003 angebracht ist. Auf dem Gehäusedeckel 1004 befindet sich ein Motorgehäuse 1006, in dem der als „CT-Turbo“ bezeichnete Kompressormotor angeordnet ist. Bei der in 8 gezeigten bekannten Anordnung ist der obere Gehäusedeckel 1004 als komplett herausnehmbare Einheit mit dem Motorgehäuse 1006, dem darin befindlichen Motor, einem Diffusor und einem Impeller ausgebildet. Um Reparaturen und/oder Wartungen am Verdichteraufbau, wie in 8 links oben gezeigt ist, durchzuführen, muss zunächst der gesamte Verdichteraufbau vom Behälter 1003 gelöst werden, und zwar durch Lösen der diversen Schrauben 1005. Erst dann kann der Verdichter demontiert werden, um z. B. Wartungsarbeiten oder Reparaturen innerhalb des Verdichtermotors durchzuführen.
Bei dem in 8 gezeigten Verdichteraufbau muss dabei bei Problemen an dem Verdichtermotor oder dem Impeller der gesamte Verdichter aus der Anlage entfernt werden. Es muss bei einem Servicefall also immer der gesamte Verdichter getauscht werden, obgleich sich ein Defekt oder Problem beispielsweise nur im Verdichtermotor oder am Impellerrad befindet.
Bei diesem Austausch müssen entweder zwei Servicetechniker anreisen, um den etwa 26 kg schweren Verdichter aus der Anlage zu heben. Alternativ kann dies auch mittels einer Hebevorrichtung durchgeführt werden. Sowohl der Verdichter als auch die Hebevorrichtung werden aufgrund ihrer beträchtlichen Größe und aufgrund insbesondere des beträchtlichen Gewichts als Sperrgut eingestuft und führen daher zu erhöhten Logistikkosten.
Die US 2016/0084525 A1 offenbart eine Wärmepumpenwasserheizvorrichtung mit einer Befestigungsanordnung, um einen Kompressor mit einer Platte innerhalb eines Gehäuses der Wärmepumpenwasserheizvorrichtung zu koppeln. Die Befestigungsanordnung umfasst einen Pfosten, der sich durch einen Fuß des Kompressors erstreckt und einen Befestiger des sich durch einen Träger und eine Platte in den Pfosten erstreckt, um den Träger und den Pfosten miteinander zu verbinden. Ferner ist eine Mutter auf dem Pfosten aufgebracht, um den Pfosten und den Fuß des Kompressors miteinander zu verbinden.
Die US 4 946 351 A offenbart ein Kompressorbefestigungssystem eines vertikal aufrecht stehenden Kompressors. Eine Vorrichtung für den Kompressor umfasst ein Gehäuse mit einem unteren Ende, eine Motorkompressoreinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, und ein elastisches Element, das an der Gehäuseunterseite angeordnet ist, um Geräusche und Vibrationen, die aus den Kompressor emittiert werden, zu unterdrücken.
Die US 1 934 604 A offenbart eine Kühlvorrichtung, in der ein Kühlmittel verdampft, komprimiert und kondensiert wird. Der Motor und der Kompressor sind so innerhalb eines Gehäuses der Kühlvorrichtung angeordnet, dass diese Elemente zumindest teilweise durch ein kondensiertes Kühlmittel gekühlt werden.
Die CN 106 194 654 A offenbart einen Aufbau für einen Kompressor. Der Aufbau umfasst eine flache Unterseite. Ferner ist ein Durchgangsloch angebracht, um eine untere Hülle eines Kompressors aufzunehmen. Das Durchgangsloch ist in der Mitte der flachen Platte des Kompressorfußes angeordnet.
Die US 2003 / 0 059 296 A1 offenbart einen ringförmig radial angeordneten Spaltringdiffusor für einen Radialkompressor, der einen Innenring und einen Außenring aufweist. Ein Antriebspositionierungsmechanismus umfasst ein Ritzel an einer Ritzelachse, die von einem Aktuator angetrieben wird. Ein Zahnstangenrad ist am Innenring montiert und so ausgelegt, dass es in Eingriff mit dem Ritzel eingreift. Der Aktuator ist betreibbar, um den Innenring zwischen einer vollständig geöffneten Position und einer teilweise geschlossenen Position in Bezug auf den Außenring zu positionieren. Ein Wegbegrenzer ist vorgesehen, um den Weg des Innenrings in der vollständig geöffneten und der teilweise geschlossenen Position positiv zu begrenzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Konzept für eine effizienter handhabbare Wärmepumpe zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Wärmepumpe nach Patentanspruch 1, durch ein Verfahren zum Herstellen einer Wärmepumpe nach Patentanspruch 18 oder durch ein Verfahren zum Demontieren oder Montieren einer Wärmepumpe nach Patentanspruch 19 gelöst.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine effizientere Montierbarkeit und Demontierbarkeit einer Wärmepumpe dadurch erreicht wird, dass ein Diffusorabschnitt, der sich zwischen dem Kompressormotor und dem Impeller erstreckt, wenigstens zweiteilig ausgeführt wird, wobei ein erster Teil des Diffusorabschnitts mit dem Gehäuse der Wärmepumpe verbunden ist und ein zweiter Teil des Diffusorabschnitts mit dem Motor verbunden ist. Dadurch, dass der erste Teil des Diffusorabschnitts eine Öffnung hat, die so dimensioniert ist, dass der Impeller durch diese Öffnung aus dem Gehäuse herausnehmbar ist, wird erreicht, dass zur Wartung bzw. Reparatur des Kompressormotors lediglich eine minimale Anzahl von Elementen demontiert und herausgenommen werden müssen und auch wieder eingebaut, also montiert werden können. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass diese so gering als mögliche Anzahl von Elementen ein Gewicht hat, das ohne Weiteres von einer einzigen Serviceperson bewältigt werden kann. Darüber hinaus ist das Gewicht, das typischerweise unter 20 und vorzugsweise sogar unter 15 kg liegt, so, dass auch die Logistikkosten in Hinblick auf Sperrgutdeklarationen usw. in Hinblick auf die frühere Situation deutlich entspannt sind.
Eine erfindungsgemäße Wärmepumpe umfasst ein Gehäuse, einen Verflüssiger und einen Verdampfer, die beide in dem Gehäuse angeordnet sind, und einen Kompressor, der fluidstrommäßig zwischen dem Verflüssiger und dem Verdampfer angeordnet ist, wobei dieser Kompressor einen Motor, einen Impeller, der mit dem Motor verbunden ist, und einen Diffusor aufweist. Der Diffusor umfasst einen Diffusorabschnitt, der sich zwischen dem Motor und dem Impeller erstreckt, und dieser Diffusorabschnitt ist wenigstens zweiteilig ausgeführt, dahin gehend, dass der erste Teil des Diffusorabschnitts mit dem Gehäuse verbunden ist und der zweite Teil des Diffusorabschnitts mit dem Motor verbunden ist.
Bei bestimmten Ausführungsbeispielen umfasst der Kompressor ferner einen Saugmund, der mit dem Diffusor verbunden ist und angeordnet ist, um gasförmiges Fluid aus dem Verdampfer aufgrund einer Drehung des Impellers anzusaugen und zu dem Diffusor zu leiten. Ferner ist der Diffusor ausgebildet, um komprimiertes gasförmiges Fluid in den Verflüssiger zu leiten.
Ein Diffusor generell so ausgebildet, um eine Gasströmung zu verlangsamen, damit sich der Druck im Gas erhöht. In anderen Worten ausgedrückt wird die durch den Impeller in das gasförmige Arbeitsfluid, das vorzugsweise Wasserdampf ist, eingebrachte kinetische Energie in Wärmeenergie, also in eine Druckerhöhung, umgewandelt. Dies wird dahin gehend erreicht, dass der Diffusor einen zunehmenden Querschnitt für das durch den Diffusor fließende Gas liefert. Am Ausgang des Diffusors liegt dann das Gas mit hohem Druck und damit hoher Temperatur vor und wird dem Verflüssiger zugeführt.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine mechanische Entkopplungseinrichtung vorgesehen, um je nach Implementierung den Motor von dem mit dem Motor verbundenen zweiten Teil des Diffusorabschnitts vibrationsmäßig zu entkoppeln. Alternativ oder zusätzlich sind der erste Teil des Diffusorabschnitts und der zweite Teil des Diffusorabschnitts vibrationsmäßig durch die mechanische Entkopplungseinrichtung voneinander vibrationsmäßig entkoppelt. Wieder alternativ ist der gesamte Diffusorabschnitt von dem Gehäuse der Wärmepumpe durch eine mechanische Entkopplungseinrichtung vibrationsmäßig entkoppelt. Ist die mechanische Entkopplungseinrichtung zwischen dem Motor und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts vorhanden, so vibriert lediglich der Motor, während der zweite Teil des Diffusorabschnitts und der erste Teil des Diffusorabschnitts bereits weniger oder nicht vibrieren. Ist dagegen die mechanische Entkopplungseinrichtung zwischen dem ersten Teil des Diffusorabschnitts und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts vorhanden, so vibriert der Motor zusammen mit dem (kleineren) zweiten Teil des Diffusorabschnitts, während der erste Teil des Diffusorabschnitts starr ist, also nicht mehr vibriert und damit starr mit dem Gehäuse verbunden werden kann, ohne dass das Gehäuse in unerwünschte Schwingungen/Vibrationen versetzt wird.
Wieder alternativ kann der erste Teil des Diffusorabschnitts zwischen Motor und Impeller und der zweite Teil des Diffusorabschnitts zwischen dem Motor und dem Impeller miteinander lösbar aber starr verbunden sein. Dann ist die mechanische Entkopplungseinrichtung zwischen dem ersten Teil des Diffusorabschnitts und dem Gehäuse vorhanden, dahin gehend, dass der komplette Diffusorabschnitt und gegebenenfalls der gesamte Diffusor mit dem Motor vibriert, jedoch diese Vibrationen nicht oder nur stark reduziert auf das Gehäuse übertragen werden.
Vorzugsweise ist die Schnittstelle zwischen dem ersten Teil des Diffusorabschnitts und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts mit einer separaten Dichtung versehen. Diese Dichtung ist beispielsweise aus einem oder mehreren O-Ringen ausgebildet. Eine Implementierung dieser Dichtung besteht z. B. darin, dass eine Schnittstelle des zweiten Teils des Diffusorabschnitts, der mit dem Motor verbunden ist, oder des ersten Teils eine Nut aufweist, in der ein O-Ring eingesetzt ist, während die Schnittstelle des ersten Teils des Diffusorabschnitts, also die Öffnungslinie, durch die der Impeller herausnehmbar ist, oder der entsprechende andere Teil, mit einer flachen Oberfläche versehen ist, die mit dem O-Ring eingreift, um eine Dichtung zu erreichen. Alternative Dichtungsimplementierungen mit speziellen Dichtungselementen oder Strukturen, um den ersten Teil des Diffusorabschnitts und den zweiten Teil des Diffusorabschnitts miteinander abzudichten, dahin gehend, dass kein durch den Saugmund angesaugter Arbeitsdampf zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts austreten kann, können ebenfalls vorgenommen werden. Diese sind beispielsweise die Implementierung einer Zunge und von zwei oberhalb und unterhalb der Zunge angeordneten O-Ringen, etc.
Die Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts kann je nach Implementierung direkt oder indirekt vorgenommen werden. Eine indirekte Verbindung besteht darin, dass der erste Teil des Diffusorabschnitts und der zweite Teil des Diffusorabschnitts miteinander abgedichtet sind, dass diese beiden Elemente jedoch separat mit einem dritten Element, beispielsweise einer Gehäuseplatte, verbunden sind. Vorzugsweise werden der erste Teil des Diffusorabschnitts und der zweite Teil des Diffusorabschnitts jedoch direkt verbunden, beispielsweise durch Schrauben, wie beispielsweise Innensechskantschrauben und entsprechende Gewinde. Alternative Verbindungsformen, wie beispielsweise Clipse, Einrastbauglieder oder etwas Ähnliches, um eine lösbare, jedoch stabile Verbindung zu erreichen, sind ebenfalls verwendbar.
Bei speziellen Ausführungsbeispielen wird insbesondere die Entkopplung so vorgenommen, dass sie an der Trennstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts zwischen Motor und Impeller vorgesehen ist, um damit gleichzeitig eine Entkopplung und eine Abdichtung der beiden Diffusorabschnitte zu erreichen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 ein Prinzipdiagramm einer Wärmepumpe;
2 eine schematische Draufsicht auf einen Diffusor;
3 einen schematischen Querschnitt durch einen Diffusor;
4a einen Querschnitt durch einen Kompressor gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4b eine Detaildarstellung des Kompressors gemäß dem Ausführungsbeispiel zur Illustration der Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts;
4c eine räumliche Darstellung des demontierten Motors, Impellers und zweiten Teils des Diffusorabschnitts;
4d eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Implementierung der mechanischen Entkopplung;
4e eine in 4a angezeigte Detaildarstellung des Kompressors gemäß dem Ausführungsbeispiel;
5a eine Querschnittsdarstellung durch einen Kompressor gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
5b eine Detaildarstellung von 5a;
6 eine schematische Darstellung eines Kompressors gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel;
7a eine erste Implementierung der Entkopplungseinrichtung;
7b eine zweite Implementierung der Entkopplungseinrichtung;
7c eine dritte Implementierung der Entkopplungseinrichtung; und
8 eine Darstellung eines bekannten Wärmepumpenaggregats.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Wärmepumpe mit einem Gehäuse 10, in dem ein Verdampfer 20, ein Verflüssiger 30 und ein Kompressor 40 angeordnet sind. Ferner ist eine optionale Drossel 50 zwischen dem Verflüssiger 30 und dem Verdampfer 20 in Fluidstromrichtung gezeigt. Der Kompressor 40 ist fluidstrommäßig zwischen dem Verdampfer 20 und dem Verflüssiger 30 angeordnet. Insbesondere umfasst der Kompressor 40 einen Motor 42 und einen Diffusor 44 sowie einen Impeller 48.
Der Diffusor 44 umfasst einen Diffusorabschnitt 45, der in 2 in der Draufsicht gezeigt ist und der sich zwischen dem Motor 42 und dem Impeller 48 erstreckt. Insbesondere umfasst der Diffusorabschnitt 45 einen ersten Teil des Diffusors, der mit 46 bezeichnet ist, und einen zweiten Teil des Diffusors, der mit 47 bezeichnet ist. Insbesondere hat der erste Teil 46 des Diffusors eine Öffnung 49. Ferner ist der zweite Teil 47 des Diffusors ausgebildet, um die Öffnung 49 zu verschließen. Darüber hinaus ist die Öffnung 49 so dimensioniert, dass der Impeller 48 durch die Öffnung 49 herausnehmbar ist, wie es z. B. bezugnehmend auf 3 ersichtlich ist.
Insbesondere zeigt 3 eine Querschnittsdarstellung in schematischer Form des Diffusors 44, wobei der Diffusor 44 erneut dahin gehend dargestellt ist, dass er den ersten Diffusorabschnitt 45 umfasst, der in den ersten Teil 46 und den zweiten Teil 47 aufgeteilt ist, wobei in dem ersten Teil 46 die Öffnung, die schematisch mit 49 bezeichnet ist, dargestellt ist. Der Diffusor umfasst ferner einen weiteren Diffusorabschnitt 53, der bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der untere Teil des Diffusors ist, während der Diffusorabschnitt 45 der obere Teil des Diffusors 44 ist. In dem Diffusor 44 ist der Impeller 48 angeordnet, der mit einer schematisch gezeigten Motorachse 51 versehen ist, die durch eine Achsenöffnung 54 hindurchgeht und sich zu dem nicht dargestellten Motor 42 erstreckt. Die Motoröffnung 54 ist bei speziellen Ausführungsbeispielen vorzugsweise als Notlager ausgeführt, weil die eigentlichen Lager für die Motorwelle 51 in Hinblick auf die in 3 gezeigten Richtungen weiter oben in der Nähe der Rotor/Stator-Kombination ausgeführt ist.
Verdampfte Arbeitsflüssigkeit gelangt vom Verdampfer 20 von 1, der in 3 nicht dargestellt ist, durch den Saugmund 52 in den Diffusor hinein, wird vom Impeller 44 beschleunigt und im oberen bezüglich der Richtungen in 3 dargestellten Bereich des Diffusors abgebremst, um die kinetische Energie in einen Druckanstieg bzw. Temperaturanstieg, also in innere Energie, umzusetzen. Der entsprechend komprimierte und erhitzte Arbeitsdampf wird dann über einen Ausgangsabschnitt 55 des Diffusors zum Verflüssiger, der in 1 mit 30 gezeichnet ist, ausgegeben.
In 3 ist ferner ersichtlich, dass die Öffnung 49, die vorzugsweise kreisrund ausgeführt ist, so groß dimensioniert ist, dass die größte Durchmesser-Erstreckung des Diffusors, die mit d bezeichnet ist, kleiner als der Durchmesser der Öffnung 49 ist, die mit D bezeichnet ist.
Obgleich bei bestimmten Ausführungsbeispielen, wie sie in 2 dargestellt sind, kreisrunde Öffnungen 49 bevorzugt werden, können die Öffnungen auch andere Formen haben. Eine kreisrunde Form hat sich jedoch aufgrund der besseren Abdichtbarkeit als vorteilhaft erwiesen.
Nachfolgend wird auf bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher Bezug genommen. 6 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch den Kompressor 40 mit dem Motor 44, der in 6 als „CT-Turbo“ bezeichnet ist, wobei der Motor und das Motorgehäuse selbst als Einheit mit dem Bezugszeichen 44 dargestellt und bezeichnet sind. Der Motor 44 umfasst die Motorwelle 51 und nicht näher bezeichnete Lagerungsabschnitte im oberen Bereich des Motors und Rotor/Stator-Elemente im mittleren Bereich des Motors. Die Motorachse 51 ist mit dem Impeller 48 verbunden. 6 zeigt ferner eine Aufteilung des Diffusorabschnitts 45, der sich zwischen dem Motor 44 und dem Impeller 48 erstreckt und als „Diffusoroberteil“ bezeichnet ist, in den ersten Teil 46, der nicht direkt mit dem Motor verbunden ist, und den zweiten Teil 47, der mit dem Motor verbunden ist. Zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil ist eine Öffnung 49 vorgesehen. Die Öffnung 49 ermöglicht es, dass der Impeller 48 samt dem zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts und dem darüber liegenden Motorgehäuse 44 aus dem Gehäuse, von dem in 6 lediglich die Gehäuseplatte 11, das obere Motorgehäuse 12 und der Deckel 13 gezeigt sind, entnommen werden können.
Die Gehäuseplatte 11 in 6 wird daher beispielsweise der Platte 1004 von 8 entsprechen. Diese Gehäuseplatte 11 erstreckt sich bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel in das Gehäuse 10 und insbesondere in das obere Motorgehäuse, das durch die Elemente 12 und 13 gebildet wird und ebenfalls Teil des gesamten Gehäuses 10 ist, hinein. Es ist daher auch eine Öffnung 49 in der Gehäuseplatte 11 vorgesehen, damit der Impeller nach oben herausgezogen werden kann, nachdem das relativ leichte Gehäuseelement 10 abmontiert worden ist.
6 zeigt die schematische Anordnung der Öffnung 49 im Diffusorabschnitt, und zwar insbesondere im ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts, wobei speziellere Ausführungsformen dieser Öffnung und der Befestigung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts näher in den 4a bis 5b dargestellt sind.
6 zeigt ferner eine mechanische Entkopplung 65, um den Motor 44 bzw. das Motorgehäuse von dem Diffusorabschnitt 45 einerseits und dem Gehäuse 11 andererseits vibrationsmäßig zu entkoppeln.
Die mechanische Entkopplung 65 ist dabei derart angeordnet, dass eine Vibration des Motors nicht auf das Diffusoroberteil 45 und insbesondere nicht auf den ersten Teil des Diffusoroberteils und auch nicht auf den zweiten Teil des Diffusoroberteils übertragen wird, welcher mit dem Motor 44 verbunden ist und zusammen mit dem Impeller 48 demontiert werden kann, ohne den kompletten Diffusor und die komplette obere Gehäuseplatte 11 abzunehmen.
Der Diffusor 44 ist ferner, wie es bereits in 3 schematisch dargestellt worden ist, derart ausgebildet, dass er den Saugmund 52 umfasst, und dass er als weiteren Diffusorabschnitt 53 das Diffusorunterteil umfasst, wobei das Diffusorunterteil und das Diffusoroberteil, das erfindungsgemäß mindestens zweiteilig ausgeführt ist, über Schrauben 71, 72 miteinander verbunden sind. Zur Demontage muss bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich die Gehäusedeckelplatte 13 entfernt werden. Hierauf ist es ferner bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel vorteilhaft, auch die Entkopplung 65 zu lösen, um dann den Impeller samt zweitem Teil des Diffusoroberteils samt Motorgehäuse 44 über die entfernte Deckelplatte 13 in Hinblick auf die in 6 gezeigte Richtung nach oben herauszunehmen.
Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Kompressor 40 aus den Baugruppen CT-Turbo, welcher den Kompressormotor, die Motorlagerung und das Impellerrad 48 umfasst. Ferner sorgt die Entkopplung 65 dafür, die Schwingungen, welche am CT-Turbo 44 entstehen, von der restlichen Anlage zu isolieren. Darüber hinaus sind in 6 das Diffusoroberteil 45, der Saugmund 52 und das Diffusorunterteil 53 dargestellt. Das Gehäuse 10, von dem in 6 die Gehäuseplatte 11, der obere Bereich 12 des Motorgehäuses und der Deckel 13 gezeigt sind, dient als Trennstelle zur Atmosphäre.
4a zeigt eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der Diffusor und insbesondere das Diffusoroberteil 45 in den zweiten Diffusorteil 47 und den ersten Diffusorteil 46 aufgeteilt sind. Zwischen dem ersten und dem zweiten Diffusorteil ist ferner eine Dichtung 70, die in Form eines O-Rings in einer Nut dargestellt ist, angeordnet. Insbesondere ist bei dem in 4a gezeigten Ausführungsbeispiel die Entkopplungsvorrichtung 65 vorgesehen, um den ersten Teil 46 des Diffusoroberteils 45 von der Gehäuseplatte 11 vibrationsmäßig zu entkoppeln. Ein oberes Diffusorformteil 57 ist z. B. mit Schrauben an dem ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts 45 verbunden. Analog ist ein unteres Diffusorformteil 56 ist z. B. mit Schrauben an dem weiteren (unteren) Diffusorabschnitt befestigt, der auch den Saugmund 52 ausbildet.
4b zeigt eine Detaildarstellung des Kompressors gemäß dem Ausführungsbeispiel zur Illustration der Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts, wobei diese Detaildarstellung nicht dem umrandeten Detail von 4a entspricht. Dieses Detail ist in 4e dargestellt. 4b zeigt eine direkte und vorzugsweise starre aber lösbare Verbindung zwischen dem ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts und dem zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts mittels einer Schraube 75, die sich durch eine Bohrung in dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts hindurch und in eine entsprechend ausgerichtete Bohrung des ersten Teils des Diffusorabschnitts hinein erstreckt. Durch Einschrauben der Schraube 75 werden der erste Teil 46 des Diffusorabschnitts und der zweite Teil 47 des Diffusorabschnitts im Wesentlichen starr miteinander verbunden, wobei ferner die Abdichtung durch die Dichtung 70 erfolgt, die an der Schnittstelle des zweiten Teils 47 und des ersten Teils 46 angeordnet ist.
Darüber hinaus ist in Hinblick auf den Querschnitt eine hinter der Befestigungsschraube 75 liegende Entkopplung 65 dargestellt, durch die der erste Teil 46 des Diffusoroberteils 45 von der Gehäuseplatte 11 vibrationsmäßig entkoppelt ist, dahin gehend, dass Vibrationen von dem Motorgehäuse, die über den ersten Teil 47 des Diffusoroberteils 45 an die Entkopplungseinrichtung 65 gelangen, auf das Gehäuse selbst nicht gelangen können. Bei der in 4a gezeigten mechanischen Entkopplungsvariante führt der Motor zusammen mit dem Diffusoroberteil und damit auch mit dem Diffusorunterteil die gleiche Vibration durch, die jedoch auf das Gehäuse und insbesondere auf die Gehäuseplatte 11 nicht übertragen werden, und zwar aufgrund der Anbringung der Entkopplung 65.
4e zeigt die Entkopplung 65 von 4a im Detail, wobei eine Explosionsdarstellung in 4d illustriert ist. Die Schraube 81 erstreckt sich in zusammengebautem Zustand durch eine feste z. B. metallische Scheibe 80c, die auf einem z. B. aus Gummi geformten elastischen oberen Ring 80a aufliegt. Durch den Ring erstreckt sich eine feste z. B. metallische Hülse 80d, in der sich auch die Schraube 81 befindet. Ferner ist der untere elastische z. B. aus Gummi geformte Ring 80b vorgesehen, der auf dem ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts aufliegt. Der zweite Teil 47 des Diffusorabschnitts ist mit dem ersten Teil des Diffusorabschnitts über den O-Ring 70 abgedichtet. Damit ist der erste Teil 46 des Diffusorabschnitts mechanisch entkoppelt an der Gehäuseplatte 11 befestigt, so dass sich Vibrationen des Diffusorabschnitts 46 nicht auf das Gehäuse übertragen. Wie es in 4b gezeigt ist, ist der zweite Teil 47 des Diffusorabschnitts 45, der mit dem Motor fest verbunden ist, wie es auch in 4c gezeigt ist, fest mit dem ersten Abschnitt 46 des Diffusorabschnitts verschraubt. Damit werden Vibrationen vom Motor zwar auf den ersten Teil 46 über diese feste Verschraubung übertragen, gelangen von dort aber aufgrund der mechanischen Entkopplung 81, 80a, 80b, 80c, 80d nicht zur Gehäuseplatte 11.
4c zeigt das entfernte Element samt Motor 42, dem zweiten Teil 47 des Diffusoroberteils 45 und dem Impeller 48. Darüber hinaus ist ein mit Ausbuchtungen geformtes Befestigungselement 76 dargestellt, das Bohrungen 77 aufweist, durch die die Schrauben 75, wie sie in 4b dargestellt sind, hindurch geführt werden, um die Befestigung zwischen dem ersten und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts zu erreichen. Darüber hinaus ist in 4c eine Nut für den O-Ring 70 in der Schnittstelle des zweiten Teils 47 des Diffusoroberteils 45 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das in 4c demontierte Element wesentlich kleiner und damit auch wesentlich leichter ist als das komplette in 8 gezeigte demontierte Element im Stand der Technik.
Erfindungsgemäß wird also bei dem in 4 und 5 und auch 6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Diffusor in Hinblick auf den Diffusorabschnitt zwischen dem Motor und dem Impeller aufgeteilt. Ferner wird vorzugsweise auch eine geänderte Entkopplung 65 vorgenommen bezüglich der ebenfalls möglichen Entkopplung 65 in 6. Damit kann erfindungsgemäß der Kompressormotor 44 mit einem kleinen Teil des Diffusoroberteils, nämlich dem Element 47, aus dem kompletten Verdichter entfernt werden. Für die Demontage muss lediglich noch zuvor der Deckel 13 des Gehäuses 10 entfernt werden.
5a und 5b zeigen eine alternative Ausführungsform, bei der die Position der Entkopplung im Vergleich zu 4a bis 4e variiert ist. Die Entkopplung ist nunmehr in die Trennstelle des oberen Diffusorteils, also in die Schnittstelle zwischen dem ersten Teil 46 und dem zweiten Teil 47 des (oberen) Diffusorabschnitts integriert.
Insbesondere ist bei dem in 5a und 5b gezeigten Ausführungsbeispiel die Entkopplung derart ausgeführt, dass sich eine Schraube 48 innerhalb der mechanischen Entkopplungseinrichtung 65 bis zum ersten Teil 46 erstreckt. Die Verbindung der Schraube 78 mit dem zweiten Teil 47 erfolgt über die Entkopplungsvorrichtung 65 und ist daher nicht starr. Daher wird eine Vibration, die vom Motor 44 auf den zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts übertragen wird, nicht auf den ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts übertragen, sondern im Wesentlichen durch die mechanischen Entkopplungsvorrichtung 65 absorbiert.
5b zeigt ferner einen O-Ring 70 zur Abdichtung sowie weitere O-Ringe 70a, 70b, die einer Verbesserung der Abdichtung dienen und die mechanische Vibrationsentkopplung durch die Entkopplungseinrichtung 65 unterstützen. Die beiden O-Ringe 70a, 70b sind oberhalb bzw. unterhalb einer Zunge 70c, die an dem zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts 45 angeordnet ist, angebracht.
5b und 5a zeigen ferner eine mechanisch starre Verbindung zwischen der Gehäuseplatte 11 und dem ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts über eine schematisch dargestellte weitere Schraube 79. Nachdem bei dem in 5a und 5b gezeigten Ausführungsbeispiel der Diffusorunterteil 53 über einzelne Schrauben an dem Diffusoroberteil, insbesondere im ersten Teil 46 des Diffusoroberteils angebracht ist, und nachdem das Diffusoroberteil und insbesondere der erste Teil 46 des Diffusoroberteils 45 mechanisch entkoppelt ist, vibrieren weder das Gehäuse noch der erste Teil 46 des Diffusoroberteils noch das Diffusorunterteil aufgrund einer im Motor vorhandenen Vibration.
7a, 7b und 7c zeigen verschiedene Verbindungen der Elemente Motorgehäuse 44, zweiter Teil 47 des Diffusorabschnitts (DA), erster Teil 46 des Diffusorabschnitts (DA) und des Gehäuses bzw. der Gehäuseplatte 11. Bei dem in 7a gezeigten Ausführungsbeispiel ist die mechanische Entkopplungseinrichtung 65 bereits zwischen dem Motorgehäuse 44 und dem zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts angebracht, wie es auch anhand von 6 dargestellt worden ist. Dabei können dann der zweite Teil des Diffusorabschnitts, der erste Teil des Diffusorabschnitts und die Gehäuseplatte miteinander vorzugsweise lösbar aber starr verbunden werden, da eine mechanische Vibration vom Motorgehäuse 44 andere Elemente nicht erreichen kann. Bei einer alternativen Ausführungsform, wie es in 7b dargestellt ist, ist die Entkopplungseinrichtung 65 zwischen dem zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts und dem ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts angebracht. Damit kann der zweite Teil 47 des Diffusorabschnitts mit dem Motorgehäuse 44 starr verbunden werden, und kann auch der erste Teil des Diffusorabschnitts 46 mit der Gehäuseplatte 11 starr verbunden werden. Damit vibrieren lediglich das Motorgehäuse und der zweite Teil 47 des Diffusorabschnitts, während der erste Teil des Diffusorabschnitts und damit auch das Gehäuse nicht und nur weniger vibrieren. Eine solche Implementierung, bei der die Entkopplungseinrichtung an der Schnittstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Diffusorabschnitts angebracht worden ist, ist anhand von 5a und 5b dargestellt.
Bei einer weiteren in 7b gezeigten Alternative werden das Motorgehäuse, der zweite Teil des Diffusorabschnitts 47 und der erste Teil 46 des Diffusorabschnitts starr miteinander verbunden, um dann den gesamten Diffusor von dem Gehäuse 11 mechanisch zu entkoppeln. Eine solche Implementierung ist in 4 dargestellt und führt dazu, dass das Motorgehäuse und der gesamte Diffusor vibrieren, während das Gehäuse nicht oder nur weniger vibriert.
Die in 7a gezeigte Implementierung ist dahin gehend vorteilhaft, dass die Entkopplungseinrichtung bereits möglichst nah am Motor, also an der Vibrationserzeugungsstelle, vorgenommen wird. In einer Implementierung der Entkopplungseinrichtung 65 kann eine Lösung der Entkopplungseinrichtung zur Demontage möglich sein. Wird die Entkopplungseinrichtung 65 jedoch derart ausgebildet, dass bei der Demontage eine Demontage der Entkopplungseinrichtung 65 vermieden werden kann, so ist die in 7a gezeigte Ausführungsform vorteilhaft.
Bei der in 7b gezeigten Ausführungsform ist die Entkopplungseinrichtung in die Schnittstelle zwischen dem ersten Teil 46 des Diffusorabschnitts 45 und dem zweiten Teil 47 des Diffusorabschnitts integriert. Damit vibriert lediglich ein kleiner Teil des Diffusors, nämlich der zweite Teil 47 des Diffusorabschnitts 45 mit dem Motor, was jedoch unproblematisch ist, weil diese Vibration innerhalb des Gehäuses stattfindet und damit ohnehin außen nicht merkbar ist. Bei dieser Implementierung können ferner sowohl die Funktionalität der Dichtung als auch die Funktionalität der Entkopplung zusammen mit ein und derselben Schnittstelle implementiert werden, so dass eine geringe Anzahl von Teilen erreichbar ist.
Bei dem in 7c gezeigten Ausführungsbeispiel findet die mechanische Entkopplungseinrichtung 65 gehäuseseitig statt, so dass der gesamte Diffusor vibriert. Dies ist jedoch unkritisch, weil die Vibration des Diffusors innerhalb des Gehäuses stattfindet. Lediglich Vibrationen des Gehäuses stören den Betrieb und führen zu erhöhter Geräuschentwicklung. Die in 7c gezeigte Ausführungsform, wie sie anhand von 4a bis 4e dargestellt ist, ist dann von Vorteil, wenn die Funktionalitäten der mechanischen Entkopplung einerseits und die Abdichtung andererseits separat ausgeführt werden sollen, dahin gehend, dass typischerweise bei einer Demontage die Entkopplungseinrichtung 65 nicht gelöst werden muss, was, wie auch im Fall von 7a, vorteilhaft sein kann.
Die mechanische Entkopplungseinrichtung 65 ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass vibrationsmäßig entkoppelte Elemente miteinander durch vorzugsweise (Hart-) Gummielemente verbunden werden. Damit wird eine Kraft, die von einer Schraube ausgeübt wird, lediglich über ein Gummielement auf das entsprechende Element übertragen, wie es beispielsweise in 4a ersichtlich ist, wo Gummielemente bei 80 gezeigt sind, die einerseits die Kraft von einer Schraube 81 aufnehmen und diese Kraft andererseits auf die Gehäuseplatte 11 übertragen. Ein entsprechendes Gummielement mit zur Druckerzeugung aufgebrachten Muttern ist ebenfalls in 6 bei 80 als mechanische Entkopplung gezeigt. Entsprechende Gummielemente 80 sind auch in 5b gezeigt, wobei in 5b ferner das längliche Gummielement 80 wieder über weitere Schrauben 82 an dem zweiten Teil 47 des Diffusors angebracht sind. Damit wird die Kraft der Schraube 82 mechanisch entkoppelt auf den zweiten Teil 47 des Diffusors übertragen. Ferner wird durch die Schraube 78 in 5b der erste Teil 46 des Diffusorabschnitts lediglich mechanisch entkoppelt mit dem länglichen Kopplungselement 80 und damit mit dem zweiten Teil 47 des oberen Diffusorteils verbunden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Implementierung der Wärmepumpe, bei der der Kompressormotor oben auf eine Verdampfer/Verflüssiger-Kombination aufgesetzt ist. Abweichend von diesen Ausführungsbeispielen kann der Impeller jedoch auch von unten oder seitlich in ein Gehäuse eingebaut sein, wobei hier dieselben Vorteile in Hinblick auf die Demontierbarkeit erreicht werden. Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass die Art und Weise der Implementierung der mechanischen Entkopplungseinrichtung abweichend von den in den Figuren dargestellten Gummielementen vorgenommen werden kann, um die in den 7a bis 7c dargestellten Funktionalitäten entsprechend zu erreichen. Darüber hinaus muss die Schnittstelle zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts nicht unbedingt kreisförmig sein, sondern kann irgendeine andere Umfangsform haben. Die Öffnung 49 muss daher nicht unbedingt kreisförmig sein, sondern kann alternative Formen haben. Darüber hinaus können Dichtungen alternativ zu O-Ring-Dichtungen eingesetzt werden, wie beispielsweise auch gummilose Labyrinthdichtungen oder ähnliche Ausführungen, um eine Abdichtung zwischen dem zweiten Teil und dem ersten Teil des Diffusorabschnitts 45 zwischen dem Motor und dem Impeller zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung liefert in ihren speziellen Ausführungsbeispielen besondere Vorteile, die darin bestehen, dass für einen Wechsel des CT-Turbo, also des Kompressors, typischerweise nur ein einziger Servicetechniker nötig ist. Darüber hinaus sind auch keine Hebewerkzeuge für den Wechsel des Kompressormotors notwendig. Das Handling und damit die Demontierbarkeit und Montierbarkeit der gesamten Wärmepumpe werden erheblich effizienter gestaltet, weil durch die geringere Größe und das geringere Gewicht etliche Vereinfachungen auftreten. Darüber hinaus werden auch Transportkosten durch die geringere Größe und das geringere Gewicht reduziert.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Wärmepumpe oder ein Verfahren zum Demontieren oder Montieren einer Wärmepumpe. Zum Herstellen der Wärmepumpe werden ein Verflüssiger und ein Verdampfer in einem Gehäuse angeordnet. Ferner wird ein Kompressor fluidstrommäßig zwischen dem Verdampfer und dem Verflüssiger angeordnet, wobei der Kompressor einen Motor, einen Impeller, der mit dem Motor verbunden ist, und einen Diffusor aufweist. Ferner wird der Diffusor derart hergestellt, dass der Diffusorabschnitt, der sich zwischen dem Motor und dem Impeller erstreckt, wenigstens zwei Teile aufweist, wobei ein erster Teil des Diffusorabschnitts mit dem Gehäuse verbunden ist und ein zweiter Teil des Diffusorabschnitts mit dem Motor verbunden ist. Insbesondere hat der erste Teil des Diffusorabschnitts eine Öffnung. Der zweite Teil des Diffusorabschnitts ist ausgebildet, um die Öffnung zu verschließen, und die Öffnung ist so dimensioniert, dass der Impeller durch die Öffnung aus dem Gehäuse herausnehmbar ist und damit auch in das Gehäuse einsetzbar ist.
Bei einem Verfahren zum Demontieren oder Montieren der Wärmepumpe wird das Gehäuse zunächst geöffnet. Dann wird eine Verbindung zwischen dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts und dem ersten Teil des Diffusorabschnitts gelöst, um dann den Impeller, den zweiten Teil des Diffusorabschnitts und den Motor aus dem Gehäuse herauszunehmen. Beim Montieren wird der Impeller durch die Öffnung eingebracht, woraufhin der zweite Teil mit dem ersten Teil des Diffusorabschnitts verbunden werden und dann das Gehäuse geschlossen wird.
Bezugszeichenliste

10: Gehäuse
11: Gehäuseplatte
12: oberer Gehäuseteil
13: Gehäusedeckel
20: Verdampfer
30: Verflüssiger
40: Kompressor
42: Motor
44: Diffusor
45: Diffusorabschnitt
46: erster Teil des Diffusorabschnitts
47: zweiter Teil des Diffusorabschnitts
48: Impeller
49: Öffnung
51: Motorwelle
52: Saugmund
53: weiterer Diffusorabschnitt
54: Notlager
55: Diffusorausgang
56: unteres Diffusorformteil
57: oberes Diffusorformteil
65: mechanische Entkopplung
70: Dichtung
70a, 70b: O-Ringe
70c: Zunge des zweiten Teils des Diffusorabschnitts
75: Schraube zum lösbaren Verbinden des zweiten Teils und des ersten Teils
76: Verbindungsabschnitt des zweiten Teils des Diffusoroberteils
77: Bohrung
78: Verbindungsschraube zur mechanisch entkoppelten Verbindung des zweiten Teils und des ersten Teils des Diffusorabschnitts
79: Verbindungsschraube zur starren Verbindung der Gehäuseplatte und des ersten Teils des Diffusoroberteils
80: Gummielement zur mechanischen Entkopplung
80a: oberer elastischer Entkopplungsring
80b: unterer elastischer Entkopplungsring
80c: fester Ring
80d: feste Hülse
81: Schraube zur mechanischen Entkopplung
82: Verbindungsschraube zur mechanischen Entkopplung
1000: Kältemaschine
1001, 1002: Wärmepumpen
1003: Gehäuse
1004: Gehäuseplatte
1005: Verbindungsschrauben
1006: oberer Gehäuseteil

Claims

Wärmepumpe mit folgenden Merkmalen: einem Gehäuse (10); einem Verflüssiger (30) und einem Verdampfer (20), die in dem Gehäuse (10) angeordnet sind; und einem Kompressor (40), der fluidstrommäßig zwischen dem Verdampfer (20) und dem Verflüssiger (30) angeordnet ist, wobei der Kompressor (40) einen Motor (42), einen Impeller (48), der mit dem Motor (42) verbunden ist, und einen Diffusor (44) aufweist, wobei der Diffusor (44) einen Diffusorabschnitt (45) aufweist, der sich zwischen dem Motor (42) und dem Impeller (48) erstreckt, wobei der Diffusorabschnitt (45) wenigstens zwei Teile (46, 47) aufweist und ein erster Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Gehäuse (10) verbunden ist und ein zweiter Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Motor (42) verbunden ist, und wobei der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts eine Öffnung (49) hat, wobei der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) ausgebildet ist, um die Öffnung (49) zu verschließen, und wobei die Öffnung (49) so dimensioniert ist, dass der Impeller (48) durch die Öffnung (49) aus dem Gehäuse (10) herausnehmbar ist.
Wärmepumpe nach Anspruch 1, bei der der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts mittels einer lösbaren Verbindung (75, 78) verbunden sind, wobei die lösbare Verbindung eine direkte Verbindung ist, derart, dass der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) mit dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) über eine Mehrzahl von Schrauben verbunden ist.
Wärmepumpe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) über eine mechanische Entkopplungseinrichtung (65, 80, 78) mit dem Gehäuse (10, 11) verbunden ist, derart, dass eine mechanische Vibration des zweiten Teils (47) des Diffusorabschnitts durch die mechanische Entkopplungseinrichtung zumindest teilweise gedämpft wird.
Wärmepumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der zwischen dem ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) und dem zweiten Teil (47) eine elastische Dichtung (70) angeordnet ist, oder bei der der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Gehäuse nicht oder nur flexibel verbunden ist, so dass eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts und dem Gehäuse ermöglicht ist.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) starr mit dem Gehäuse (10, 11) verbunden ist und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts über eine mechanische Entkopplungseinrichtung (65) mit dem ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) verbunden ist, so dass eine Vibration des zweiten Teils (47) des Diffusorabschnitts (45) gedämpft wird oder zumindest reduziert auf das Gehäuse oder den ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) übertragbar ist.
Wärmepumpe nach Anspruch 5, bei der zwischen dem ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) und dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts wenigstens zwei O-Ring-Dichtungen (70a, 70b) angeordnet sind, oder bei der die mechanische Entkopplungseinrichtung (65) so ausgebildet ist, um eine Relativbewegung des zweiten Teils (47) des Diffusorabschnitts (45) bezüglich des ersten Teils (46) des Diffusorabschnitts in wenigstens zwei Freiheitsgraden zu ermöglichen.
Wärmepumpe nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der die mechanische Entkopplungseinrichtung (65) ausgebildet ist, um eine Entkopplung sowohl zwischen dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts und dem ersten Teil des Diffusorabschnitts als auch zwischen dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts und dem Gehäuse zu ermöglichen.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine mechanische Entkopplungseinrichtung ein Gummielement (80) und eine Schraube (78) aufweist, so dass eine Kraftübertragung zwischen einem jeweiligen Element über das Gummielement (80) erfolgt.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) in einer Draufsicht eine Umfangslinie aufweist, die vorstehende Bereiche und Einbuchtungen zwischen jeweils zwei vorstehenden Bereichen aufweist oder die kreisförmig ist, wobei in den vorstehenden Bereichen oder an einem Umfang Bohrungen (77) ausgebildet sind, bei der die Öffnung (49) des ersten Teils (46) des Diffusorabschnitts im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts Bohrungen an Stellen aufweist, die mit den Bohrungen (77) des zweiten Teils (47) des Diffusorabschnitts (45) übereinstimmen, wobei durch Schrauben (75) in den übereinstimmenden Bohrungen der erste Teil (46) und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) verbunden sind.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) einen Bereich mit kreisförmiger Umfangslinie aufweist, der eine Nut und einen O-Ring (70) in der Nut aufweist, wobei der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) im zusammengefügten Zustand mit dem Bereich mit kreisförmiger Umfangslinie des zweiten Teils des Diffusorabschnitts und mit dem O-Ring (70) Eingriff nimmt.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) folgende Merkmale aufweist: einen ersten kreisförmigen Bereich mit einem ersten Umfang mit einer Nut, in der ein O-Ring (70) anbringbar ist, einen zweiten Bereich mit einem zweiten Umfang, der als umlaufende Zunge (70c) ausgebildet ist, und einen dritten Bereich mit einem dritten Umfang, der kleiner als der zweite Umfang ist, wobei auf beiden Seiten der Zunge (70c) des zweiten Bereichs O-Ringe (70a, 70b) einbringbar sind, wobei der O-Ring (70) in der Nut und ein O-Ring (70a) auf einer Seite der Zunge (70) den ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) in einem zusammengebauten Zustand in Eingriff nehmen und wobei der O-Ring (70b) auf der anderen Seite der Zunge (70c) mit einem Abschnitt einer mechanischen Entkopplungseinrichtung (65, 80) Eingriff nimmt.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine mechanische Entkopplungseinrichtung (65) aufweist, wobei die mechanische Entkopplungseinrichtung (65) ausgebildet ist, um den Motor (42) von dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) vibrationsmäßig zu entkoppeln, oder den ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) von dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) vibrationsmäßig zu entkoppeln, oder den Diffusorabschnitt (45) von dem Gehäuse (10, 11) vibrationsmäßig zu entkoppeln.
Wärmepumpe nach Anspruch 12, bei der der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) mechanisch starr und lösbar verbunden sind und die mechanische Entkopplungseinrichtung (65) ausgebildet ist, um den Motor von dem zweiten Teil des Diffusorabschnitts vibrationsmäßig zu entkoppeln oder den Diffusorabschnitt von dem Gehäuse (10) vibrationsmäßig zu entkoppeln, oder bei der das Gehäuse (10, 11) und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts mechanisch starr verbunden sind, und die mechanische Entkopplungseinrichtung (65) ausgebildet ist, um den ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) von dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) vibrationsmäßig zu entkoppeln.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Fluiddichtung (70) zwischen dem ersten Teil (46) und dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) angeordnet ist, wobei die Fluiddichtung (70) ausgebildet ist, um im zusammengebauten Zustand einen Innenbereich des Diffusors (44) von einem Außenbereich des Diffusors (44) abzudichten.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kompressor (40) ferner einen Saugmund (52) aufweist, wobei der Saugmund (52) angeordnet ist, um gasförmiges Fluid aus dem Verdampfer (20) aufgrund einer Drehung des Impellers (48) anzusaugen und an den Diffusor (44) zu leiten, und wobei der Diffusor (44) ausgebildet ist, um komprimiertes gasförmiges Fluid über einen Diffusorausgang (55) in den Verflüssiger (30) zu leiten, wobei der Saugmund (52) mit dem Diffusor (44) verbunden ist.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Diffusor (44) zusätzlich zu dem Diffusorabschnitt (45) einen weiteren Diffusorabschnitt (53) aufweist, wobei der Diffusorabschnitt (45) und der weitere Diffusorabschnitt (53) lösbar verbunden sind, und wobei der weitere Diffusorabschnitt (53) zwischen dem Verflüssiger (30) und dem Diffusorabschnitt (45) angeordnet ist.
Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse (10) in Betriebsrichtung einen unteren Bereich mit einem ersten Querschnitt aufweist, wobei in dem unteren Bereich der Verdampfer (20), der Verflüssiger (30), der Impeller (48) und der Diffusor (42) angeordnet sind, bei der das Gehäuse (10) einen oberen Bereich (12, 13) mit einem zweiten Querschnitt aufweist, der kleiner als der erste Querschnitt ist, wobei in dem oberen Bereich der Motor (42) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (10) eine Gehäuseplatte (11) aufweist, die den unteren Bereich nach oben begrenzt und sich in den oberen Bereich hinein erstreckt, und wobei die Gehäuseplatte (11) eine Plattenöffnung hat, die wenigstens so groß ist, dass der Impeller (48) durch die Plattenöffnung in Richtung des oberen Bereichs aus dem unteren Bereich herausnehmbar ist.
Verfahren zum Herstellen einer Wärmepumpe mit einem Gehäuse (10); einem Verflüssiger (30) und einem Verdampfer (20), die in dem Gehäuse (10) angeordnet sind; einem Kompressor (40), der fluidstrommäßig zwischen dem Verdampfer (20) und dem Verflüssiger (30) angeordnet ist, wobei der Kompressor (40) einen Motor (42), einen Impeller (48), der mit dem Motor (42) verbunden ist, und einen Diffusor (44) aufweist, der einen Diffusorabschnitt (45) aufweist, der sich zwischen dem Motor (42) und dem Impeller (48) erstreckt, mit folgenden Schritten: Ausbilden des Diffusorabschnitts (45) in wenigstens zwei Teile (46, 47); und Verbinden eines ersten Teils (46) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Gehäuse (10) und eines zweiten Teils (47) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Motor (42), wobei der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts eine Öffnung (49) hat, wobei der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) ausgebildet ist, um die Öffnung (49) zu verschließen, und wobei die Öffnung (49) so dimensioniert ist, dass der Impeller (48) durch die Öffnung (49) aus dem Gehäuse (10) herausnehmbar ist.
Verfahren zum Demontieren oder Montieren einer Wärmepumpe mit einem Gehäuse (10); einem Verflüssiger (30) und einem Verdampfer (20), die in dem Gehäuse (10) angeordnet sind; einem Kompressor (40), der fluidstrommäßig zwischen dem Verdampfer (20) und dem Verflüssiger (30) angeordnet ist, wobei der Kompressor (40) einen Motor (42), einen Impeller (48), der mit dem Motor (42) verbunden ist, und einen Diffusor (44) aufweist, wobei der Diffusor (44) einen Diffusorabschnitt (45) aufweist, der sich zwischen dem Motor (42) und dem Impeller (48) erstreckt, wobei der Diffusorabschnitt (45) wenigstens zwei Teile (46, 47) aufweist und ein erster Teil (46) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Gehäuse (10) verbunden ist und ein zweiter Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) mit dem Motor (42) verbunden ist, und wobei der erste Teil (46) des Diffusorabschnitts eine Öffnung (49) hat, und wobei der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) ausgebildet ist, um die Öffnung (49) zu verschließen; mit folgenden Schritten: Öffnen des Gehäuses (10); Lösen des ersten Teils (46) des Diffusorabschnitts (45) von dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45); und Herausnehmen des Impellers (48) durch die Öffnung (49) im dem ersten Teil (46) des Diffusorabschnitts (45), wobei der Impeller an dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) befestigt ist und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) an dem Motor befestigt ist; und Entfernen des Motors, des zweiten Teils (47) des Diffusorabschnitts (45) und des Impellers von dem Gehäuse; oder Einbringen des Impellers (48) durch die Öffnung (49), wobei der Impeller an dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) befestigt ist und der zweite Teil (47) des Diffusorabschnitts (45) an dem Motor befestigt ist; Befestigen des ersten Teils (46) des Diffusorabschnitts (45) an dem zweiten Teil (47) des Diffusorabschnitts (45); und Schließen des Gehäuses (10), wobei der Motor in dem Gehäuse (10) untergebracht ist.