EP0035656B1

EP0035656B1 - Wärmepumpe

Info

Publication number: EP0035656B1
Application number: EP81100917A
Authority: EP
Inventors: Willy Kober
Original assignee: Al Ko Polar GmbH Maschinenfabrik
Current assignee: Al Ko Polar GmbH Maschinenfabrik
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1981-02-10
Publication date: 1984-06-13
Also published as: ATE7955T1; DE3164040D1; EP0035656A1; DE3007675A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmepumpe mit einem die Wärmepumpenaggregate unter Zwischenschaltung von Schwingungsdämpfungselementen aufnehmenden, seinerseits auf mit Schwingungsdämpfungselementen versehenen Füßen abgesetzten Grundrahmen, und mit einer als vom Grundrahmen unabhängiges, selbsttragendes, haubenförmig über den Grundrahmen mit den hierauf montierten Aggregaten stülpbares Gehäuse, das auf seiner Innenseite eine Schallschluckbeschichtung aufweist.
Eine Wärmepumpe dieser Art ist aus der, zum Stand der Technik nach Art. 54 (3) gehörenden, EP-A-97 86 bekannt. Der Grundrahmen ist hierbei als regalförmiges Gestell mit mehreren, durch übereinander angeordnete Zwischenböden begrenzten Gefachen ausgebildet, in denen jeweils ein Wärmepumpenaggregat aufgenommen ist. Das die Verkleidung bildende Gehäuse ist mit einer umlaufenden Wandung versehen, so daß es insgesamt nach oben abgehoben werden muß, falls Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchzuführen sind. Nachteilig hierbei ist, daß dieses Gehäuse demnach zunächst so weit angehoben werden muß, daß sein unterer Rand die Außenkontur der Wärmepumpe überragt. Erst dann kann es seitlich wegbewegt und an einem geeigneten Ort abgestellt werden. Die Handhabung eines derartigen Gehäuses erweist sich daher als sehr umständlich und schwierig. In diesem Zusammenhang kann auch nicht übersehen werden, daß ein derartiges Gehäuse ein nicht unerhebliches Gewicht besitzen kann und daß Hebezeuge infolge der schlechten Zugänglichkeit von Kellerräumen und dergleichen, in welchen Wärmepumpen üblicherweise Aufstellung finden, praktisch nicht zur Verfügung stehen. Außerdem ist es bei Anordnungen dieser Art sehr schwierig, die zur Wärmepumpe führenden Versorgungsleitungen so zu legen, daß die Beweglichkeit des nach oben abzuhebenden Gehäuses hierdurch nicht beeinträchtigt wird. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß hierbei das die Verkleidung bildende Gehäuse mit seinem unteren Rand direkt auf dem Fundament aufsitzt. Im Falle von Bodenunebenheiten ist daher keine satte Anlage auf dem gesamten Umfang gewährleistet. Ganz abgesehen von den oben geschilderten Nachteilen ist jedoch bei der Anordnung gemäß EP-A-97 86 eine gute Zugänglichkeit der Wärmepumpenaggregate auch dann nicht gegeben, wenn das die Verkleidung bildende Gehäuse abgehohen ist.
Aus der DE-U-77 15 448 ist eine Wärmepumpe bekannt, die zur Vermeidung von Wärmeverlusten zusammen mit einem zugeordneten Wärmespeicher uad Warmwasserboiler sowie sämtlichen Armaturen in einer hermetisch verschlossenen, wärmeisolierten Zelle untergebracht ist. Bei Anordnungen mit kleinerer Heizleistung soll diese Zelle durch einen überstülpbaren Kasten gebildet werden. Da ein derartiger Kasten zum Freilegen der Wärmepumpe zunächst so weit angehoben werden muß, daß sein unterer Rand die Außenkontur der Wärmepumpe überragt, ergeben sich hierbei dieselben Nachteile, die oben bereits im Zusammenhang mit der EP-A-97 86 angegeben sind. Außerdem kann es auch bei der Anordnung gemäß DE-U-77 15 448 zur Übertragung von Körperschall kommen, da hierbei keinerlei Schwingungsdämpfungselemente Verwendung finden und der überstülpbare Kasten ohne Zwischenschaltung einer Dichtung an den die Wärmepumpe aufnehmenden Kastenboden angeschlossen sein soll.
Die DE-U-79 08 625 zeigt eine sog. Modulwärmepumpe mit mehreren übereinander angeordneten Moduln. Diese bestehen aus einer Trägerplatte, auf der jeweils sämtliche Modulaggregate montiert sind. Zwischen Trägerplatte und Modulaggregaten sind hierbei jedoch keine Schwingungsdämpfungselemente vorgesehen. Die Trägerplatten werden schlubladenartig auf Einschubschienen aufgenommen. Zwischengeschaltete Schwingungsdämpfungselemente sind auch hier nicht vorgesehen. Die genannten Einschubschienen sind ihrerseits an einem Gehäuse befestigt, das sämtliche Moduln umgibt. Dieses Gehäuse soll zwar mit einer Schalldämmung versehen sein. Es ist jedoch zu befürchten, daß es hierbei infolge der direkten Verbindung von schallerzeugenden Aggregaten über die Trägerplatten und die Einschubschienen mit den tragenden Gehäuseteilen zu einer Übertragung von Körperschall kommt. Ganz abgesehen davon ist hierbei zur Bewerkstelligung einer Zugänglichkeit zu den einzelnen Aggregaten eine umständliche Demontage der Schalldämmung erforderlich.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Wärmepumpe eingangs erwähnter Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß nicht nur eine gute Zugänglichkeit der Wärmepumpenaggregate gewährleistet ist, sondern auch eine wirksame Unterbrechung der Übertragung von Körperschall an die Umgebung erreicht wird und daß dennoch eine problemlose Aufstellbarkeit auch bei beengten Platzverhältnissen sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Grundrahmen palettenförmig ausgebildet ist und mit einer von Versorgungsleitungen durchsetzten, eine bis zum Boden reichende Schallschluckmasse aufweisenden Rückwand versehen ist, die zumindest im seitlichen und oberen Randbereich versteift ist und an der das Gehäuse, das eine der Rückwand entsprechende Ausnehmung aufweist und an seinem unteren Rand mit einem Dichtstreifen versehen ist, mit seiner Schallschluckbeschichtung anliegt.
Die Verwendung eines palettenförmigen Grundrahmens ermöglicht in vorteilhafter Weise eine gut zugängliche Anordnung der verschiedenen Wärmepumpenaggregate, die gegeneinander und gegenüber dem Grundrahmen schwingungsgedämpft sind. Von den so schallmäßig gegeneinander isolierten Wärmepumpenaggregaten erzeugter Schall wird durch das überstülpbare Gehäuse und die in dieses eingreifende Rückwand gekapselt. Da das Gehäuse rückwandseitig ausgenommen ist und die diese Ausnehmung verschließende Schallschutzrückwand stationär angeordnet sein kann, ist es hier in vorteilhafter Weise möglich, das Schallschutzgehäuse einfach nach vorne abzuziehen, ohne daß eine Demontage von Versorgungsleitungen oder ein Anheben des Gehäuses erforderlich wäre. Hierdurch wird gleichzeitig sichergestellt, daß der höhenmäßige Platzbedarf äußerst gering ist, was sich bei der Aufstellung von Wärmepumpen in schlecht zugänglichen Räumen, äußerst vorteilhaft ist. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Entkopplung. von Maschinenaufbau und Schallschutzverkleidung ist ferner darin zu sehen, daß die Schallschutzverkleidung auch für Transportzwecke leicht abgenommen werden kann, so daß ein Transport der gesamten Wärmepumpe in Form kleinerer Einheiten möglich ist. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergeben demnach eine ausgezeichnete Wartungs- und Montagefreundlichkeit. Dennoch sind hierbei nach außen führende Schallbrücken so weit reduziert, daß zu einer gegenseitigen Verstärkung führende Resonanzen auch innerhalb eines großen Arbeitsbereichs, innerhalb dessen eine Wärmepumpe arbeiten kann, praktisch nicht zu befürchten sind, was weitere Maßnahmen zur akustischen Beherrschung des großen Wärmepumpenarbeitsbereichs in vorteilhafter Weise entbehrlich macht.
Eine besonders kompakte und dennoch übersichtliche Anordnung der auf dem palettenförmigen Grundrahmen aufzunehmenden Aggregate ergibt sich, wenn diese in Form des Verdichters, des Verdampfers und des Kondensators in Koaxialbauweise angeordnet sind.
Der umlaufende Dichtstreifen des haubenförmigen Gehäuses kann zweckmäßig mit einer beweglichen Dichtlippe versehen sein, die sich in vorteilhafter Weise auch an größere Bodenunebenheiten oder dergleichen anpassen kann, was den Aufwand bei der Herrichtung des Aufstellungsorts der erfindungsgemäßen Wärmepumpe nicht umwesentlich vereinfachen kann.
Die Rückwand kann in zweckmäßiger Fortbildung der vorstehend umrissenen Maßnahmen auf ihrer Außenseite eine mit Ausnehmungen für die Versorgungsleitungen versehene Platine aufweisen, die randseitig mit einer im Querschnitt etwa U-förmigen Fassung für die Schallschluckmasse versehen und durch seitliche Laschen am Grundrahmen befestigt ist. Diese Maßnahmen ergeben eine ausreichende Festigkeit der Rückwand bei gleichzeitig gewährleisteter Schalldämmung. Zweckmäßig können die den Versorgungsleitungen zugeordneten Ausnehmungen gegenüber dem jeweiligen Leitungsdurchmesser Übermaß besitzen, so daß direkte Körperberührung unterbleibt und somit die nach außen führenden Schallbrücken auf ein Mindestmaß reduziert bleiben.
Eine weitere besonders vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß die den Aggregaten zugeordnete Steuerung in einem vom Grundrahmen und Gehäuse separaten, oberhalb hiervon angeordneten Schaltschrank untergebracht ist. Diese Maßnahmen gewährleisten eine ausgezeichnete Zugänglichkeit der Steuerung, ohne daß hierdurch die Kapselung des Maschinenraums beeinträchtigt bzw. die Bildung von Schallbrücken begünstigt wird. Vorteilhaft kann der Schaltschrank mit an der Rückwand festlegbaren Halteschenkeln versehen sein. Hierdurch ist sichergestellt, daß das haubenförmige Gestell ohne Demontage des Schaltschranks abziehbar ist und umgekehrt. Die Verwendung eines separaten Schaltschranks erleichtert zudem die Einbringung der erfindungsgemäßen Wärmepumpe in einen schlecht zugänglichen Raum.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen :

Figur 1 eine Frontansicht eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels teilweise im Schnitt,
Figur 2 eine Seitenansicht eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels teilweise im Schnitt,
Figur 3 eine bevorzugte Ausführungsform der Kondensator- bzw. Verdampferhalterung und
Figur 4 einen Ausschnitt aus der Rückwand in vergrößerter Darstellung.

Die in Figur 1 schematisch angedeutete Wärmepumpe besteht in an sich bekannter Weise aus einem Verdampfer 1, einem Kondensator 2 und einem Verdichter 3. Der Aufbau und die Funktionsweise einer Wärmepumpe sind an sich bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung mehr. Die Maschinenaggregate in Form des Verdampfers 1, Kondensators 2 und Verdichters 3 sind auf einem das Maschinengestell bildenden palettenförmigen Grundrahmen montiert. Der Grundrahmen 4 ist auf vier Füßen 5 abgestützt, die zur Reduzierung der Geräuschentwicklung mit SchwingungsDämpfungselementen 6 versehen sind, die vorzugsweise einfach als Gummi- oder Kunststoffpuffer ausgebildet sein können. Die vorstehend umrissene Maschineneinheit ist zur Schallschutzisolierung mittels eines hiervon separaten, als Ganzes mit 7 bezeichneten Gehäuses gekapselt, das nach Art einer Haube über den Grundrahmen 4 und die hierauf aufgenommenen Aggregate 1 bis 3 gestülpt ist. Das haubenförmige Gehäuse 7 besteht aus einer selbsttragenden, etwa als Kunststoff- oder Blechformling hergestellten Außenwand 8, die im Bereich der Gehäuseinnenseite mit einer Schallschluckbeschichtung 9, etwa in Form einer Schaumgummibahn oder dergleichen, ausgeschlagen ist. Der bodenseitige Rand des Gehäuses 7 ist mit einem umlaufenden Dichtstreifen 10 versehen, der etwa aus sogenanntem Moosgummi oder dergleichen bestehen kann und Unebenheiten des Wärmepumpenaufstellungsorts ausgleicht, wodurch auch bei relativ unebenem Untergrund noch eine ausgezeichnete Kapselung gewährleistet ist. Das haubenförmige Gehäuse 7 ist zur Freilegung der bei 1 bis 3 angedeuteten Maschinenaggregate einfach abnehmbar, was ersichtlich hohe Wartungsfreundlichkeit gewährleistet und außerdem einen Transport in mehreren Einheiten ermöglicht. Dennoch gewährleistet das haubenförmige Gehäuse 7 eine ausgezeichnete Kapselung der Maschinenaggregate, ohne daß hierdurch eine Anregung zu Eigenschwingungen stattfinden kann, so daß der jeweilige Betriebspunkt der Wärmepumpe ohne Einfluß auf die Geräuschentwicklung ist.
Zur Aufnahme der den Maschinenaggregaten zugeordneten Steuerung ist ein vom Grundrahmen 4 und vom Gehäuse 7 unabhängiger Schaltschrank 11 vorgesehen, was in vorteilhafter Weise eine weitere Entkopplung und damit Vermeidung von Schallbrücken und Unterbrechungen der Kapselung ergibt und sich gleichzeitig vorteilhaft auf die Transportmöglichkeit in kleineren Einheiten auswirkt.
Der palettenförmige Grundrahmen 4 besteht im bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 aus umlaufenden Winkelschienen 12, auf denen zwei Quertraversen 13 befestift sind, die ihrerseits die Maschinenaggregate aufnehmen, welche unter Zwischenschaltung von Schwingungs-Dämpfungselementen weiter unten noch näher beschriebener Art hierauf abgestützt sind. Der Verdichter 3 ist hierzu mit durch abgewinkelte Laschen oder dergleichen gebildeten Füßen 14 versehen, die mit einem Schwingungs-Dämpfungselement 15, hier in Form eines einfachen Gummi- bzw. Kunststoffpuffers, unterlegt sind. Der Verdampfer 1 und der Kondensator 2 bestehen aus übereinander angeordneten, den Verdichter 3 umgebenden Rohrschlangen, die durch mit den Quertraversen 13 verschweißte Stützstreben 16 gehaltert sind. Die Stützstreben 16 sind an ihrem freien Ende mit einer Rohrschelle 17 versehen, die, wie am besten aus Figur 3 erkennbar ist, auf ihrer Innenseite mit einem ebenfalls mit 15 bezeichneten Schwingungs-Dämpfungselernent, hier in Form eines Gummi- bzw. Kunststoffrings oder dergleichen versehen ist. Die im Bereich der Abstützung der Maschinenaggregate verwendeten Schwingungs-Dämpfungselemente 15 stellen sicher, daß die in der Regel nicht vermeidbaren Maschinenschwingungen bereits weitestgehend vom Maschinengestell selbst ferngehalten werden. Der Verdampfer 1 und der Kondensator 2 sind übereinander angeordnet und um den Verdichter 3 herumgelegt. Diese Koaxialbauweise ergibt eine besonders kompakte Maschineneinheit, über welche sehr leicht ein haubenförmiges Gehäuse gestülpt werden kann.
Die dem Verdampfer 1 bzw. dem Kondensator 2 zugeordneten Versorgungsleitungen 18 sind rückwärtig weggeführt. Um dennoch ein einfaches Abziehen des haubenförmigen Gehäuses 7 su gewährleisten, ist der Grundrahmen 4 mit einer von den Versorgungsleitungen 18 durchsetzten Rückwand 19 versehen, an welcher das entsprechend ausgenommene haubenförmige Gehäuse 7 mit seiner Schalischluckbeschichtung 9 anliegt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wird die Rückwand 19 vom entsprechenden Rand des Gehäuses 7 übergriffen. Zweckmäßig kann dabei, wie Figur 2 weiter erkennen läßt, die Schallschluckbeschichtung 9 mit einem entsprechenden Randfalz 20 versehen sein. Dadurch, daß das Gehäuse 7 lediglich mit seiner Schallschluckbeschichtung 9 an der Rückwand 19 anliegt, ist die Übertragung von Körperschall praktisch ausgeschlossen. Die Rückwand 19 ist zur Bewerkstelligung einer Schalldämmung ihrerseits mit einer bis zum Boden reichenden Schallschluckmatte 21 versehen, die gehäuseseitig versteift ist und mit ihrem unteren Rand 22 auf dem Wärmepumpen-Aufstellungsort aufsteht und somit nach Art einer Dichtleiste abdichtet. Der zur Bewerkstelligung der bodenseitigen Abdichtung vorgesehene bodenseitige Dichtstreifen 10 des Gehäuses 7 kann in einer vorteilhaften Ausführung, wie aus Figur 2 ersichtlich ist, eine bewegliche Dichtlippe aufweisen, die in der Lage ist weite Toleranzen in der Planheit und Feinheit des Wärmepumpen-Aufstellungsorts auszugleichen.
Zur Bildung der gehäuseseitig versteiften Rückwand 19 kann, wie am besten aus Figur 4 erkennbar ist, vorteilhaft eine etwa aus Blech oder Kunststoff bestehende Platine 23 vorgesehen sein, die randseitig U-förmig abgekantet ist. Hierdurch ergibt sich eine randseitige Fassung 24 für die Schallschluckmatte 21 sowie eine saubere definierte Anlage für das haubenförmige Gehäuse 7. Die Rückwand 19 ist einfach durch seitliche, im Bereich der U-förmigen Abwinklung festgelegte Laschen 25 mit dem Frundrahmen 4 verbunden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind die Laschen 25 mit den seitlichen Winkelschienen 12 verschweißt und durch Schrauben an der Rückwand 19 festgelegt. Die Platine 23 ist zur Durchführung der Versorgungsleitungen 18 ausgenommen. Die entsprechenden Ausnehmungen 26 der Platine 23 besitzen dabei zweckmäßig Übermaß gegenüber dem Leitungsdurchmesser, so daß die Übertragung von Körperschall ausgeschlossen ist. Die Versorgungsleitungen 18 werden bei der dargestellten Wasser-Wasser-Wärmepumpe durch Schlauch- bzw. Rohrstutzen gebildet, deren Durchmesser gegenüber dem lichten Querschnitt eines Luftkanals einer Luft-Wasser-Wärmepumpe klein ist, so daß die Größe der Ausnehmungen 26 vorteilhaft in Grenzen bleibt.
Der vom Maschinenaufbau und von der Schallschutzverkleidung unabhängige Schaltschrank ¹.1 kann an einer Gebäudewandung oder dergleichen befestigt sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schaltschrank 11 lösbar an der Rückwand 19 befestigt. Hierzu ist der Schaltschrank 11 mit zwei Halteschenkeln 27 versehen, die einfach in rückwandseitig vorgesehene, im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Profilrohre gebildete Büchsen 28 einsteckbar sind. Hierdurch ergibt sich eine einfache Steckverbindung, was sich vorteilhaft auf die Montage bzw. Demontage des Schaltschranks 11 auswirkt. Die Einstecklänge der Halteschenkel 27 ist dabei zweckmäßig so gewählt, daß das haubenförmige Gehäuse 7 ungehindert unter dem hierüber sich befindenden Schaltschrank 11 manipulierbar ist. Zur Wartung der unter dem haubenförmigen Gehäuse 7 sich befindenden Maschinenaggregate ist es daher gar nicht notwendig, den Schaltschrank 11 abzunehmen, was sich ebenfalls positiv auf die Wartungsfreundlichkeit auswirkt.

Claims

1. Wärmepumpe mit einem die Wärmepumpenaggregate (Verdampfer 1, Kondensator 2, Verdichter 3) unter Zwischenschaltung von Schwingungsdämpfungselementen (15) aufnehmenden, seinerseits auf mit Schwingungsdämpfungselementen (6) versehenen Füßen (5) abgesetzten Grundrahmen (4), und mit einer als vom Grundrahmen (4) unabhängiges, selbsttragendes, haubenförmig über den Grundrahmen mit den hierauf montierten Aggregaten stülpbares Gehäuse (7), das auf seiner Innenseite eine Schallschluckbeschichtung (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (4) palettenförmig ausgebildet ist und mit einer von Versorgungsleitungen (18) durchsetzten, eine bis zum Boden reichende Schallschluckmasse (21) aufweisenden Rückwand (19) versehen ist, die zumindest im seitlichen und oberen Randbereich versteift ist und an der das Gehäuse (7), das eine der Rückwand (19) entsprechende Ausnehmung aufweist und an seinem unteren Rand mit einem Dichtstreifen (10) versehen ist, mit seiner Schallschluckbeschichtung (9) anliegt.

2. Wärmepumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggregate (Verdampfer 1, Kondensator 2, Verdichter 3) in Koaxialbauweise auf dem Grundrahmen (4) angeordnet sind.

3. Wärmepumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (3) drei durch Schwingungsdämpfungselemente (15) unterlegte Füße aufweist und daß der Verdampfer (1) und der Kondensator (2) durch mit Halteschellen (17) versehene Streben (16) gehalten sind, die im Bereich der am Verdampfer (1) bzw. Kondensator (2) jeweils angreifenden Halteschellen (17) durch ein Schwingungsdämpfungselement (15) unterlegt sind.

4. Wärmepumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bodenseitige Dichtstreifen (10) des Gehäuses (7) mit einer beweglichen Dichtlippe versehen ist.

5. Wärmepumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (19) auf ihrer Außenseite eine mit vorzugsweise Übermaß gegenüber dem Durchmesser jeweils zugeordneter Versorgungsleitungen (18) aufweisenden Ausnehmungen (26) versehene Platine (23) aufweist, die randseitig mit einer im Querschnitt U-förmigen Fassung (24) für die Schallschluckmatte (21) versehen und durch seitliche Laschen (25) am Grundrahmen (4) befestigt ist.

6. Wärmepumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das haubenförmige Gehäuse (7) als Kunststoff-Formling ausgebildet und mit einer Schaumgummimatte zur Bildung der Schallschluckbeschichtung (9) ausgeschlagen ist.

7. Wärmepumpe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Aggregaten (Verdampfer 1, Kondensator 2, Verdichter 3) zugeordnete Steuerung in einem vom Grundrahmen (4) und vom Gehäuse (7) separaten, außerhalb hiervon angeordneten Schaltschrank (11) untergebracht ist.

8. Wärmepumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltschrank (11) mit an der Rückwand (19) festlegbaren Halteschenkeln (27) versehen ist, die vorzugsweise in rückwandseitig vorgesehene Haltebüchsen (28) einsteckbar sind.