WO2024078708A1 - Elektronikvorrichtung für eine wärmepumpe und wärmepumpenvorrichtung mit einer solchen elektronikvorrichtung - Google Patents

Elektronikvorrichtung für eine wärmepumpe und wärmepumpenvorrichtung mit einer solchen elektronikvorrichtung Download PDF

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WO2024078708A1
WO2024078708A1 PCT/EP2022/078363 EP2022078363W WO2024078708A1 WO 2024078708 A1 WO2024078708 A1 WO 2024078708A1 EP 2022078363 W EP2022078363 W EP 2022078363W WO 2024078708 A1 WO2024078708 A1 WO 2024078708A1
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WO
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heat pump
heat
electronic device
electronic
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/078363
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English (en)
French (fr)
Inventor
Filipe MACEDO
Alister Clay
David Kleine de
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to PCT/EP2022/078363 priority Critical patent/WO2024078708A1/de
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20918Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/20Electric components for separate outdoor units
    • F24F1/24Cooling of electric components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series

Definitions

  • An electronic device for a heat pump comprising at least one electronic component for operating the heat pump and at least one electronic housing unit in which the electronic component is arranged.
  • the invention is based on an electronic device for a heat pump, with at least one electronic component for operating the heat pump and with at least one electronic housing unit in which the electronic component is arranged.
  • the electronics housing unit comprises at least one heat sink, which is intended for arrangement in a heat reservoir channel of the heat pump.
  • the electronics housing unit is intended to shield the at least one electronic component from an interior of the heat pump and/or from an environment of the heat pump.
  • the electronics housing unit forms a, in particular completely, closed housing, which surrounds the at least one electronic component, in particular completely.
  • the at least one electronic component is, for example, designed as power electronics for a power supply of the heat pump and/or as control electronics for a control the heat pump.
  • the heat sink is preferably provided for a, in particular passive, cooling of the electronic component, in particular the power electronics.
  • the heat sink is preferably arranged on an outer wall of the electronic housing unit and/or forms an outer wall of the electronic housing unit.
  • the heat sink can be attached to the outer wall, formed in one piece with the outer wall or arranged to protrude from the interior of the electronic housing unit through the outer wall.
  • the heat sink is particularly preferably attached directly to the at least one electronic component.
  • the heat sink preferably has a large number of cooling fins, cooling pins or other surface-enlarging structural elements that appear to be useful to the person skilled in the art.
  • the heat sink is designed as a cooling plate, in particular a flat or curved one.
  • the heat sink is in particular intended to transfer heat from the electronic component to a fluid flow in the heat reservoir channel during operation of the heat pump.
  • the heat reservoir channel of the heat pump is in particular intended to guide ambient air or water as a fluid flow during operation of the heat pump.
  • the at least one electronic component can be cooled reliably, in particular despite being arranged within the electronic housing unit.
  • active cooling of the power electronics can be dispensed with.
  • the electronic device can also be used safely in heat pumps that use highly flammable coolants, for example propane.
  • the electronic device comprises at least one, in particular the already mentioned, control electronics as an electronic component for controlling the heat pump and at least one, in particular the already mentioned, power electronics as a further electronic component for supplying power to the heat pump, wherein both the control electronics and the power electronics are arranged in the electronic housing unit.
  • the electronic device is designed independently of the heat sink in an alternative embodiment.
  • the electronic housing unit at least the majority, particularly preferably all, of at least those electronic components of the heat pump which are not specific to positioning, are arranged internally and independently.
  • Position-non-specific electronic components are in particular electronic components whose positioning is independent of the functioning of the heat pump, in particular in contrast to sensors and/or actuators that are arranged at specific positions within the heat pump.
  • Internal electronic components are in particular electronic components that only interact indirectly with the environment of the heat pump, in particular in contrast to user interfaces, data interfaces and/or supply interfaces.
  • Independent electronic components are in particular electronic components that are intended to be arranged in the heat pump in addition to components of the heat pump, in particular in contrast to circuits already embedded in components of the heat pump.
  • the power electronics and the control electronics are position-non-specific, internal and independent.
  • the electronics housing unit in particular in addition to the power electronics and the control electronics, further electronic components are optionally arranged, for example a wireless data interface, sensor elements for monitoring an interior and/or an environment of the electronics housing unit, in particular for monitoring operating conditions of the power electronics and/or the control electronics, and/or other electronic components that appear useful to the person skilled in the art for operating the heat pump.
  • the power electronics are provided in particular for supplying the control electronics and/or components of the heat pump with an electrical current and/or an electrical voltage.
  • the power electronics are provided in particular for converting and/or distributing an external electrical current, which is fed into the electronic device in particular from a supply interface of the heat pump.
  • the power electronics comprise, for example, at least one transformer, an inverter, a power inverter, a rectifier, a DC-DC converter, a switching power supply or the like.
  • the control electronics are provided in particular for controlling and/or monitoring the operation of the heat pump.
  • the control electronics comprise in particular an information input, an information processing unit and an information output.
  • the control electronics advantageously have at least one processor, a memory, input and output means, further electrical components, an operating program, control routines, control routines and/or Calculation routines.
  • the components of the control electronics are preferably arranged on a common circuit board.
  • the electronic device preferably comprises at least one separation unit, which is arranged and/or connected between the control electronics and the power electronics and in particular inhibits a disruptive influence of the power electronics on the control electronics.
  • the separation unit comprises, for example, optocouplers, frequency filters, smoothing capacitors, voltage references, a shielding plate, a plastic casing or the like.
  • the electronics housing unit preferably comprises at least one receiving element for receiving the power electronics.
  • the electronics housing unit preferably comprises at least one further receiving element for receiving the control electronics.
  • the receiving element and/or the further receiving element are/is designed, for example, as an individual housing which accommodates the control electronics or the power electronics, as predetermined mounting points, as a slot or the like.
  • the electronics housing unit is particularly preferably designed as an individual housing within which both the power electronics and the control electronics, in particular the receiving elements, are arranged together.
  • the control electronics and the power electronics are preferably arranged at a distance from one another within the electronics housing unit.
  • the electronics housing unit preferably comprises a, in particular single, interior space in which the control electronics and the power electronics are arranged together.
  • the interior space of the electronics housing unit is divided into chambers, in particular for a separate arrangement of the control electronics and the power electronics in the different chambers.
  • the electronics housing unit has one or more sub-housings arranged in the interior space of the electronics housing unit, in which the control electronics and/or the power electronics are arranged.
  • the sub-housing(s) is/are designed, for example, for a, in particular additional, sealing of the electronics housing unit, an electromagnetic compatibility of the electronic device, a thermal insulation of the electronics housing unit or the like.
  • the electronics housing unit is in particular intended to insert the control electronics and the power electronics as a whole, in particular in a single assembly step, into the heat pump or to remove them from the heat pump without causing any damage.
  • the electronics housing unit is in particular intended to be mounted on a frame, on a frame. and/or to be arranged on or in a heat pump housing of the heat pump and in particular to be fastened thereto.
  • the electronics housing unit is designed differently from the heat pump housing of the heat pump.
  • a volume of the electronics housing unit is comparable to a volume taken up by the power electronics and the control electronics.
  • a volume of the electronics housing unit is smaller than a volume of main components of a refrigeration circuit of the heat pump, such as an evaporator, a condenser, a compressor of the refrigeration circuit, and/or smaller than a heat reservoir channel of the heat pump.
  • the volume of the electronics housing unit is in particular smaller than a total volume of the heat pump by more than a factor of 5, preferably by more than a factor of 10, particularly preferably by more than a factor of 20.
  • an inverter in particular the one already mentioned, and/or a transformer, in particular the one already mentioned, of the at least one electronic component, in particular the power electronics, are/is mounted on a base plate of the electronic housing unit within the electronic housing unit for cooling by means of the heat sink.
  • the base plate forms in particular the outer wall of the electronic housing unit, which is provided for an arrangement facing the interior of the heat pump in or on the heat pump.
  • the base plate is preferably made of a material, in particular a metal or an alloy, which is in particular thermally conductive enough to ensure a thermal output of the at least one electronic component, during operation of the electronic components, of at least at least partially, preferably for the most part, to the heat reservoir channel.
  • the base plate forms the, in particular the only, heat sink of the electronics housing unit, which is intended for arrangement in the interior of the heat pump.
  • the electronics housing unit comprises at least one further heat sink, which is formed separately from the base plate.
  • the transformer and/or the inverter is arranged on the base plate in direct physical contact with the base plate.
  • an electrical insulator for example made of mica or artificial mica, is arranged between the transformer and the base plate and/or between the inverter and the base plate.
  • the electronic device has at least one transformer heat sink, which is assigned to a transformer, in particular the one already mentioned, of the at least one electronic component, in particular the power electronics.
  • the electronic device comprises the transformer heat sink in addition to the heat sink.
  • the transformer heat sink for the transformer is formed by the heat sink.
  • the transformer heat sink and the heat sink are components formed separately from one another.
  • the transformer heat sink can in particular be arranged, in particular fastened, directly on the transformer or on the electronics housing unit.
  • the transformer heat sink is in particular arranged outside the electronics housing unit, preferably on the base plate, alternatively on a side wall of the electronics housing unit.
  • the transformer heat sink is particularly preferably arranged adjacent to the heat sink.
  • the transformer heat sink and the heat sink can in particular be arranged next to one another or one behind the other.
  • the transformer heat sink is particularly preferably arranged in a secondary channel formed by a deflection unit of the heat pump device and the electronics housing unit.
  • a base plate of the electronics housing unit in particular the one already mentioned, has at least one opening in which the heat sink and/or another heat sink of the electronics housing unit are arranged.
  • the heat sink is preferably arranged, in particular fastened, to the at least one electronic component, in particular the inverter and/or the transformer.
  • the heat sink protrudes through the opening beyond the base plate.
  • the electronics housing unit comprises a seal which is arranged between the transformer and/or the inverter and the base plate and in particular surrounds the heat sink in a plane parallel to the base plate.
  • the heat sink is integrally connected, in particular welded, to the base plate on an inner wall of the base plate.
  • the design according to the invention allows a heat sink with an advantageously large surface to be used for the electronic component.
  • an advantageously high heat conduction from the electronic component to the heat reservoir channel can be achieved.
  • a thermal resistance can be advantageously kept low due to contact surfaces between two components, for example from a component of the electronic component to a housing of the electronic component, from this to the base plate, from this to an optional additional heat sink.
  • the electronic device can advantageously be kept cool and/or powerful electronic components can advantageously be installed.
  • the electronics housing unit comprises at least one receiving unit, which is provided for a separation, in particular a separation that complies with at least protection class IP54, of the at least one electronic component, in particular the control electronics and/or the power electronics, from an interior of the heat pump, in particular the interior of the heat pump, in particular the interior of the heat pump, in particular the interior of the heat pump.
  • the receiving unit preferably forms protection against dust in harmful quantities for the power electronics and/or the control electronics.
  • the electronics housing unit is optionally dust-tight.
  • the receiving unit preferably forms protection against splash water from any angle.
  • the receiving unit is preferably solid. In particular, the receiving unit only has openings and breakthroughs that are closed by other components of the electronic device.
  • the receiving unit preferably comprises a cable gland, a grommet, a welded housing insulator or the like for each data and/or power line that leads into/out of the electronics housing unit.
  • the design according to the invention makes it possible to achieve an advantageously high level of protection for the power electronics and/or the control electronics.
  • an advantageously high level of weather resistance of the electronic device can be achieved.
  • an advantageously low level of wear on the electronic device due to operation of the heat pump can be achieved.
  • the electronics housing unit comprises a receiving unit formed from one piece, in particular the one already mentioned, within which the at least one electronic component, in particular the control electronics and/or the power electronics, is arranged.
  • the receiving unit is in particular box-shaped.
  • the receiving unit comprises the base plate, which is intended for arrangement in the interior of the heat pump.
  • the receiving unit comprises side walls which completely surround the at least one electronic component, in particular the control electronics and/or the power electronics, in at least one plane which runs in particular parallel to the base plate.
  • the receiving unit comprises an access opening which is in particular opposite the base plate and is in particular delimited by the side walls.
  • the electronics housing unit comprises a cover plate which closes the access opening of the receiving unit and a sealing ring which is arranged between the receiving unit and the cover plate.
  • the one piece from which the receiving unit, i.e. in particular the side walls and the base plate, is formed preferably consists of at least one metal, an alloy, a plastic or a composite material.
  • the receiving unit is produced by forming, in particular by deep drawing, from a sheet metal, in particular a stamped sheet metal.
  • the receiving unit is produced by injection molding or by means of an additive ven process.
  • the electronic device comprises a control electronics unit, in particular the one already mentioned, as an electronic component, which is arranged on at least one intermediate floor of the electronics housing unit.
  • the intermediate floor runs in particular at least substantially parallel to the base plate.
  • the intermediate floor preferably has a smaller surface, in particular a surface that is smaller by more than 25%, in particular a surface that is smaller by more than 50%, than the base plate.
  • the interior of the electronics housing unit comprises a main receiving area for receiving the power electronics and a secondary receiving area connected to the main receiving area, in which the intermediate floor with the control electronics is arranged.
  • a surface of the intermediate floor corresponds at least substantially to a surface of the base plate and divides the interior of the electronics housing unit in particular into two separate chambers.
  • the control electronics unit is preferably arranged on a side of the intermediate floor facing away from the base plate, in particular facing the cover plate.
  • the separation unit and the control electronics unit are preferably arranged on different sides of the intermediate floor.
  • the intermediate floor is preferably made of metal.
  • the intermediate floor and the base plate preferably form a cable guide.
  • the intermediate floor can be attached to the side walls or have spacers for attachment to the base plate.
  • the power electronics, in particular the inverter and/or the transformer are arranged at a distance from the intermediate floor in the electronics housing.
  • a partial area of the interior is preferably free of further components of the electronic device between the power electronics, in particular the transformer and/or the inverter, and the cover plate.
  • the design according to the invention allows the power electronics and the control electronics to be separated using advantageously simple means.
  • cables can be routed along advantageously straight lines.
  • unwanted coupling between the power electronics, the control electronics and cables can advantageously be kept to a minimum.
  • many electronic components, which can be operated safely and without damage even without cooling can be arranged on the intermediate floor.
  • an advantageously large area of the base plate, which can be cooled by the heat reservoir channel, can be used for the arrangement of heat-producing electronic components of the electronic device.
  • the electronic device comprises at least one, in particular the one already mentioned, cable gland according to protection class IP68 for guiding a cable through the electronic housing unit, which connects an electrical connection of the heat pump to the at least one electronic component, in particular to the power electronics.
  • the cable gland is dust-tight and waterproof beyond an immersion depth of lm.
  • the electronic device comprises a cable gland according to protection class IP68 for each cable that leads out of or into the electronic housing unit.
  • the cable gland is arranged in particular on one of the side walls. Preferably, all cable glands are arranged on the same side wall.
  • the electronic device comprises at least two cable glands that are arranged on different side walls of the electronic housing unit and/or at least one further cable gland that is arranged on the base plate.
  • the cable gland and the power electronics are preferably arranged on opposite sides of the intermediate floor.
  • the intermediate floor and the base plate form the cable guide that leads from the cable gland to the power electronics. Due to the design according to the invention, the number of access points through which water and/or dust can penetrate into the electronics housing unit can advantageously be kept low.
  • a heat pump device for a heat pump in particular the one already mentioned, with at least one heat reservoir channel, in particular an air channel, for guiding a fluid heat reservoir and with at least one electronic device according to the invention is proposed.
  • the heat pump device can comprise a subassembly of the heat pump, for example an outdoor unit of a split heat pump, or the entire heat pump.
  • the heat pump device comprises at least a section of a cooling circuit of the heat pump, in particular a Evaporator of the refrigeration circuit.
  • the evaporator is in particular intended to transfer heat from the heat reservoir to a coolant of the refrigeration circuit.
  • the heat pump device comprises at least one fluid conveying element, in particular a fan or a pump, for conveying the heat reservoir, in particular through the evaporator.
  • the heat reservoir is preferably ambient air, alternatively water.
  • the aforementioned fluid flow of the heat pump is a flow of the heat reservoir, in particular generated by means of the fluid conveying element.
  • the heat reservoir channel guides the fluid flow in particular from the evaporator to the fluid conveying element or vice versa.
  • the electronic device is in particular arranged on the heat reservoir channel.
  • at least the heat sink and/or the transformer heat sink protrudes into the heat reservoir channel.
  • the electronic housing unit in particular the receiving unit, protrudes at least partially into the heat reservoir channel.
  • the electronic housing unit in particular the receiving unit, is arranged flush with an inner channel wall of the heat reservoir channel or is set back against it.
  • the receiving unit is arranged outside the heat reservoir channel, with the heat sink and/or the transformer heat sink in particular protruding through a material recess in the inner wall of the heat reservoir channel, in particular one each.
  • the electronic device is particularly preferably arranged above, alternatively to the side or below, the heat reservoir channel when the heat pump device is aligned for operation of the heat pump device.
  • the design according to the invention allows the heat pump device to be assembled in advantageously few steps.
  • the electronic device can advantageously be extensively prefabricated.
  • advantageously efficient heat management and advantageously high protection for electronic components of the heat pump device can be achieved at the same time.
  • the heat pump device comprises a structural unit forming at least one section of the heat reservoir channel, on which the electronic device is arranged to support the electronic device in such a way that the cooling body is arranged in and/or on the heat reservoir channel.
  • the structural unit is preferably made of a plastic, in particular expanded polypropylene (EPP).
  • EPP expanded polypropylene
  • the structural unit unit comprises in particular the inner wall of the heat reservoir channel.
  • the structural unit particularly preferably comprises at least one form-fitting and/or force-fitting element, spaced apart from the heat reservoir channel, on which the electronic device is arranged, in particular fixed.
  • the form-fitting element and/or the force-fitting element is intended to absorb a weight of the electronic device at least to a large extent, in particular more than 25%, preferably more than 50%, particularly preferably more than 75%.
  • the form-fitting and/or force-fitting element is designed, for example, as a shoulder, as a hook, as a locking element, as a plug-in receptacle, as a groove or the like.
  • the form-fitting and/or force-fitting element can in particular be designed to complement a, in particular locally limited, structural element of the electronic housing unit, in particular the receiving unit, or to a shape of the electronic housing unit, in particular the receiving unit.
  • the electronic device can advantageously be easily mounted in the heat pump device.
  • an installer does not have to apply the weight of the electronic device at the same time as fastening the electronic device.
  • the electronic device can be mounted in an advantageously easily accessible position within the heat pump device.
  • the heat pump device comprises at least one, in particular the one already mentioned, deflection unit, which is arranged within the heat reservoir channel, and divides the heat reservoir channel into a main channel and a secondary channel, wherein the cooling body of the electronic device is arranged in and/or on the secondary channel.
  • the deflection unit is in particular provided to branch off a partial flow of a fluid flow of the heat pump and to supply it to the electronic device as a coolant.
  • the deflection unit is in particular provided to supply the partial flow of the heat pump to the electronic housing unit, in particular to the cooling body or the transformer cooling body.
  • the deflection unit is in particular provided to achieve a homogeneous flow through the cooling body with the fluid flow.
  • the deflection unit preferably comprises a base body, which is arranged outside the electronic housing unit.
  • the base body forms the secondary channel, in particular in interaction with the electronic housing unit. channel in which the heat sink is arranged.
  • a minimum distance of the base body from the electronics housing unit corresponds at least substantially to a maximum extension of the heat sink in this direction.
  • the fact that two sizes "substantially correspond” is to be understood in particular to mean that these sizes differ from one another by less than 25%, preferably by less than 15%, particularly preferably by less than 10%.
  • the base body is arranged directly at an end of the heat sink facing away from the electronics housing unit.
  • the deflection unit is in particular intended to be positioned within the fluid flow of the heat pump and in particular to branch off the partial flow of the fluid flow from a main flow of the fluid flow.
  • the base body is wedge-shaped in order to split the fluid flow into the partial flow and the main flow.
  • the base body has a dividing edge for splitting the fluid flow. The dividing edge is preferably round, streamlined or pointed.
  • the base body preferably has a return channel on a side facing away from the dividing edge, which is intended to return the partial flow of the fluid flow to the main flow after passing at least the heat sink and optionally the transformer heat sink.
  • the deflection unit can be attached to the electronics housing unit, be integrally connected to it or be formed separately from the electronics housing unit.
  • the deflection unit is particularly preferably arranged on the structural unit and optionally attached.
  • the deflection unit can be formed by the structural unit, in particular be manufactured integrally with the structural unit or be integrally connected, or be formed separately from the structural unit.
  • the design according to the invention allows a flow-free zone in an environment of the electronics housing unit to be kept advantageously small. In particular, an advantageously homogeneous flow through the heat sink can be achieved.
  • the heat pump device comprises an evaporator, in particular the one already mentioned, wherein the deflection unit is arranged immediately downstream of the evaporator in the heat reservoir channel.
  • the dividing edge of the deflection unit is arranged on a side of the base body of the deflection unit facing the evaporator.
  • the dividing edge is arranged at a distance from the evaporator.
  • the dividing edge is the structural element of the deflection unit that is arranged closest to the evaporator.
  • a minimum distance between the dividing edge and the evaporator is less than 10 mm, preferably less than 5 mm, particularly preferably less than 2 mm. In particular, a minimum distance between the dividing edge and the evaporator is more than 0.1 mm, preferably more than 0.5 mm, particularly preferably more than 1 mm.
  • the deflection unit divides the heat reservoir channel in particular into the secondary channel and the main channel. In particular, the deflection unit is provided to direct the partial flow of the fluid flow through the secondary channel and the main flow of the fluid flow through the main channel.
  • a flow diameter of the secondary channel is smaller, preferably smaller by more than a factor of 2, particularly preferably smaller by more than a factor of 5, than a flow diameter of the main channel.
  • the base body extends along a flow guide direction of the secondary channel from the dividing edge to the return channel, preferably at least over an entire length of the heat sink and/or the transformer heat sink of the electronic device in this direction.
  • the base body preferably extends in a direction perpendicular to the flow guide direction from a section of the channel inner wall of the heat reservoir channel to a section of the channel inner wall of the heat reservoir channel opposite this section.
  • the structural unit particularly preferably has at least one receiving structure element for receiving the deflection unit. Alternatively, the deflection unit is formed integrally with the structural unit. Due to the design according to the invention, the fluid flow can advantageously be reliably divided between the secondary channel and the main channel.
  • the heat pump device comprises a structural unit, in particular the one already mentioned, which forms the heat reservoir channel, wherein the deflection unit is formed separately from the structural unit.
  • the structural unit comprises a receiving area which is provided for arranging the deflection unit.
  • the deflection unit is designed, for example, as an insert which is inserted into the receiving area.
  • the deflection unit is screwed, snapped, clamped, glued or otherwise fastened to the receiving area.
  • the material recess of the structural unit in which the electronic device, in particular its heat sink, is arranged is arranged in the receiving area of the structural unit.
  • the receiving area of the structural unit forms a section of the secondary channel.
  • the receiving area of the structural unit, in particular the section of the secondary channel formed by the receiving area extends over a substantial length section of the electronic housing unit, in particular the base plate, in a direction perpendicular to an intended flow direction.
  • a "significant length section” is to be understood in particular as a section which has at least 50%, preferably more than 65%, particularly preferably more than 80% of a maximum extension of the electronics housing unit parallel to this section.
  • the receiving area of the structural unit, in particular the section of the secondary channel formed by the receiving area is just large enough in a direction perpendicular to an intended flow direction to accommodate the heat sink and/or the transformer heat sink.
  • the structural unit can advantageously be manufactured easily, in particular without dividing the heat reservoir channel into the main channel and the secondary channel.
  • the secondary channel can be manufactured with advantageously little effort and is particularly advantageously reliably free of production-related material overhang outside an ideal geometric shape of the secondary channel.
  • design freedom with regard to a route of the secondary channel is advantageously limited to a small extent by a manufacturing process.
  • the heat pump device comprises at least one displacement body which is arranged on a side of the deflection unit facing the electronic device and a channel wall and/or forms a channel partition wall of the secondary channel.
  • the displacement body is in particular intended to concentrate the fluid flow within the secondary channel on the heat sink and/or the transformer heat sink and in particular to block a path for the fluid flow that leads around the heat sink.
  • the displacement body is arranged in a space between the heat sink and the transformer heat sink.
  • the displacement body is arranged in a space between the heat sink or the transformer heat sink and the structural unit.
  • the displacement body is arranged in a space between the heat sink or the transformer heat sink and the deflection unit.
  • the at least one displacement body can be designed separately from the deflection unit or can be designed in one piece with the deflection unit. Due to the design according to the invention, the structural unit can advantageously be manufactured independently of a design of the heat sink. In particular, different electronic devices, in particular with different cooling requirements, can be installed with the same structural unit. In particular, by adapting the displacement body, advantageously efficient cooling can be achieved for different designs of the heat sink.
  • the electronic device according to the invention and/or the heat pump device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the electronic device according to the invention and/or the heat pump device according to the invention can have a number of individual elements, components and units that differs from the number stated herein in order to fulfill a function described herein.
  • values within the stated limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a heat pump device according to the invention with an electronic device according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic rear view of the heat pump device according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic cross-section of the heat pump device according to the invention.
  • Fig. 4 is a schematic internal view of the electronic device according to the invention.
  • Fig. 5 is a schematic exploded view of the electronic device according to the invention.
  • Fig. 6 is a schematic front view of a further embodiment of a heat pump device according to the invention and an electronic device according to the invention
  • Fig. 7 is a schematic representation of an additional embodiment of a heat pump device according to the invention and an electronic device according to the invention
  • Fig. 8 is a schematic cross-section of the heat pump device according to the invention from Fig. 7,
  • Fig. 9 is a schematic representation of a deflection unit of the electronic device according to the invention from Fig. 7,
  • Fig. 10 is a schematic representation of an alternative embodiment of a heat pump device according to the invention, which is compatible with two differently designed electronic devices according to the invention and
  • Fig. 11 is a schematic representation of a further alternative embodiment of a heat pump device according to the invention with separately formed displacement bodies. Description of the embodiments
  • FIG 1 shows a front view, Figure 2 a rear view and Figure 3 a cross section of a heat pump device 36a.
  • the heat pump device 36a is designed in particular as an outdoor unit of a heat pump.
  • the heat pump device 36a comprises at least one evaporator 44a.
  • the heat pump device 36a comprises further components, in particular all components of a cooling circuit of the heat pump, in particular an expansion valve, a condenser and/or a compressor.
  • the heat pump device 36a is designed as an outdoor unit of a split heat pump device and in particular only comprises a section of the cooling circuit of the heat pump.
  • the heat pump device 36a comprises at least one heat reservoir channel 38a.
  • the heat reservoir channel 38a is designed in particular as an air channel.
  • the heat reservoir channel 38a is provided for guiding a fluid heat reservoir, in particular ambient air.
  • the heat pump is designed as an air heat pump.
  • the heat reservoir channel 38a extends in particular at least from the evaporator 44a to an outlet for the heat reservoir from the heat pump device 36a.
  • the heat reservoir channel 38a is formed in particular by a structural unit 40a.
  • the structural unit 40a is preferably made of expanded polypropylene.
  • the heat pump device 36a comprises in particular at least one fluid conveying element 48a, in particular a fan, for generating a fluid flow of the heat reservoir through the evaporator 44a and the heat reservoir channel 38a.
  • the fluid conveying element 48a is arranged in particular in the heat reservoir channel 38a, in particular downstream of the evaporator 44a.
  • the heat pump device 36a comprises in particular a frame unit 46a, in particular a metal one, within which the structural unit 40a, the fluid conveying element 48a and/or the evaporator 44a are arranged.
  • the frame unit 46a defines in particular a cuboid-shaped receiving area for the structural unit 40a, the fluid conveying element 48a and/or the evaporator 44a.
  • the frame unit 46a has in particular a base plate 50a, which is intended to be aligned facing a subsurface, in particular the ground, for operation of the heat pump device 36a.
  • the fluid conveying element 48a is arranged in particular at least substantially parallel to the base plate 50a.
  • the evaporator 44a and the fluid conveying element 48a are arranged on opposite sides of the frame unit 46a.
  • the heat pump device 36a comprises at least one electronic device 10a.
  • the electronic device 10a comprises at least one electronic component for operating the heat pump, in particular the heat pump device 36a.
  • the electronic device 10a comprises an electronic housing unit 16a.
  • the at least one electronic component is arranged in the electronic housing unit 16a.
  • the electronic device 10a is arranged on the structural unit 40a to support the electronic device 10a.
  • the structural unit 40a forms a shoulder 52a on which the electronic device 10a is arranged, in particular placed.
  • the shoulder 52a is formed in particular by an area of the structural unit 40a facing away from the base plate 50a.
  • the shoulder 52a delimits in particular a material recess in the structural unit 40a, which enables access to the heat reservoir channel 38a.
  • the electronics housing unit 16a projects into the material recesses of the structural unit 40a delimited by the shoulder 52a and preferably closes them.
  • the electronics housing unit 16a preferably forms a section of an inner channel wall of the heat reservoir channel 38a
  • the electronic device 10a comprises at least one heat sink 42a, which is provided in particular for cooling the at least one electronic component arranged in the electronic housing unit 16a.
  • the heat sink 42a of the electronic device 10a is arranged in the heat reservoir channel 38a.
  • the heat sink 42a is designed as a finned heat sink.
  • the heat sink 42a protrudes in particular from the electronic housing unit 16a into the heat reservoir channel 38a, in particular towards the base plate 50a.
  • the heat reservoir channel 38a is funnel-shaped and narrows in particular from the evaporator 44a to the fluid conveying element 48a.
  • the material recess of the structural unit 40a, in which the electronic device 10a is arranged opens in particular as a shaft-shaped recess in the funnel-shaped heat reservoir channel 38a.
  • the heat sink 42a and the fluid conveying element 48a are arranged on different sides of a plane parallel to the axis of rotation of the fluid conveying element 48, in particular to the base plate 50a, which plane intersects neither the fluid conveying element 48a nor the heat sink 42a.
  • FIG 4 shows an internal structure of the electronic device 10a
  • Figure 5 shows an exploded view of the electronic device 10a.
  • the electronic device 10a for the heat pump in particular for the heat pump device 36a, comprises as an electronic component at least one control electronics 12a for controlling the heat pump, in particular the heat pump device 36a.
  • the electronic device 10a comprises as a, in particular further, electronic component at least one power electronics 14a for supplying power to the heat pump, in particular the heat pump device 36a and/or the control electronics 12a. Both the control electronics 12a and the power electronics 14a are arranged in the electronics housing unit 16a.
  • the power electronics 14a comprise in particular an inverter 26a.
  • the power electronics 14a comprise, for example, a transformer 28a.
  • the heat sink 42a is in particular attached to the inverter 26a.
  • the electronics housing unit 16a is preferably designed as a, in particular single, housing, which delimits a, in particular single, interior space, in which both the control electronics 12a and the power electronics 14a are arranged.
  • the electronics housing unit 16a comprises in particular a receiving unit 20a, which delimits the interior space of the electronics housing unit 16a preferably in five of the six spatial directions.
  • the electronics housing unit 16a comprises in particular a cover plate 54a, which is provided for closing the receiving unit 20a.
  • the cover plate 54a is arranged in particular on a side of the electronics housing unit 16a facing away from the interior space of the heat pump device 36a.
  • the receiving unit 20a is arranged in particular in the material recess of the structural unit 40a delimited by the shoulder 52a.
  • the electronics housing unit 16a preferably comprises at least one mounting rail 58a, in particular two mounting rails 58a.
  • the mounting rail 58a is in particular attached to the receiving unit 20a and arranged, in particular placed, on the shoulder 52a of the structural unit 40a.
  • the mounting rail 58a has in particular re has a U-shaped profile with which it partially surrounds the shoulder 52a.
  • the receiving unit 20a has a circumferential collar for arrangement on the shoulder 52a.
  • the receiving unit 20a comprises in particular a base plate 30a.
  • the base plate 30a In a closed state of the electronics housing unit 16a, the base plate 30a is arranged in particular opposite the cover plate. In particular, the base plate 30a forms a section of an inner channel wall of the heat reservoir channel 38a.
  • the inverter 26a and/or the transformer 28a of the power electronics 14a are/is mounted within the electronics housing unit 16a on the base plate 30a of the electronics housing unit 16a.
  • the electronics housing unit 16a comprises at least one intermediate floor 24a on which the control electronics 12a are arranged.
  • the intermediate floor 24a runs in particular at least substantially parallel to the base plate 30a.
  • the control electronics 12a is preferably fastened to the intermediate floor 24a on a side of the intermediate floor 24a facing away from the base plate 30a.
  • the intermediate floor 24a is preferably fastened to opposite side walls of the receiving unit 20a.
  • the intermediate floor 24a has a surface area that is at least 2 times smaller than the base plate 30a
  • the receiving unit 20a is provided for a separation of the control electronics 12a and/or the power electronics 14a from an interior of the heat pump, in particular a separation that at least complies with protection class IP54.
  • the receiving unit 20a is formed from one piece. In particular, it is made from a stamped sheet by means of forming, in particular deep drawing.
  • the receiving unit 20a in particular only has openings that are provided for receiving a component of the electronic device 10a and are closed by these components.
  • the electronics housing unit 16a preferably comprises a sealing ring 56a that is arranged between the receiving unit 20a and the cover plate 54a.
  • the electronics housing unit 16a, in particular the base plate 30a comprises at least one opening 43a through which the heat sink 42a is arranged.
  • the electronics housing unit 16a comprises at least one cable opening, in particular four, for guiding cables in and out of the electronics housing unit 16a.
  • the electronic device 10a comprises at least one, in particular four, cable Screw connection 32a in accordance with protection class IP68 for guiding a cable through the electronics housing unit 16a, which connects an electrical connection of the heat pump to the power electronics 14a.
  • the cable screw connection 32a is arranged in particular on a side wall of the receiving unit 20a.
  • the cable screw connection 32a and the power electronics 14a are arranged on different sides of the intermediate floor 24a.
  • the intermediate floor 24a and the base plate 30a form a cable guide for guiding the cable from the cable screw connection 32a to the power electronics 14a.
  • Figures 6 to 11 Four further embodiments of the invention are shown in Figures 6 to 11.
  • the following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the embodiments, whereby with regard to components with the same designation, in particular with regard to components with the same reference numerals, reference can generally also be made to the drawings and/or the description of the other embodiments, in particular Figures 1 to 5.
  • the letter a is placed after the reference numerals of the embodiment in Figures 1 to 5.
  • the letter a is replaced by the letters b to e.
  • FIG. 6 shows a heat pump device 36b for a heat pump.
  • the heat pump device 36b comprises at least one heat reservoir channel 38b.
  • the heat reservoir channel 38b is provided for guiding a fluid heat reservoir, in particular ambient air.
  • the heat pump device 36b has an electronic device 10b.
  • the electronic device 10b comprises at least one electronic component, in particular control electronics 12b for controlling the heat pump and/or at least power electronics 14b for supplying power to the heat pump.
  • the electronic device 10b comprises at least one electronic housing unit 16b, wherein in particular both the control electronics 12b and the power electronics 14b are arranged in the electronic housing unit 16b.
  • the power electronics 14b comprises in particular an inverter and a transformer.
  • the electronic device 10b comprises in particular a heat sink 42b which is arranged on the inverter.
  • the electronic device 10b comprises at least one Transformer heat sink 34b, which is assigned to the transformer of the power electronics 14b.
  • the transformer heat sink 34b protrudes in particular from the electronics housing unit 16b into the heat reservoir channel 38b.
  • the transformer heat sink 34b is arranged fluidically parallel to the heat sink 42b in the heat reservoir channel 38b with respect to an intended flow direction of the heat reservoir through the heat reservoir channel 38b.
  • FIG 7 shows a rear view and Figure 8 a cross section of a heat pump device 36c for a heat pump.
  • the heat pump device 36c comprises an evaporator 44c.
  • the heat pump device 36c comprises at least one heat reservoir channel 38c.
  • the heat reservoir channel 38c is provided for guiding a fluid heat reservoir, in particular ambient air.
  • the heat pump device 36c has an electronic device 10c.
  • the electronic device 10c comprises at least one electronic component, in particular power electronics 14c for supplying power to the heat pump, in particular the heat pump device 36c, and at least one electronic housing unit 16c in which the at least one electronic component is arranged.
  • the electronic device 10c comprises control electronics 12c (only shown in outline here), which can be arranged inside or outside the electronic housing unit 16c.
  • the electronic device 10c comprises at least one deflection unit 18c, which is intended to branch off a partial flow of a fluid flow of the heat pump and to supply it to the power electronics 14c and/or the electronics housing unit 16c as a coolant.
  • the deflection unit 18c is arranged immediately downstream of the evaporator 44c in the heat reservoir channel 38c.
  • the deflection unit 18c comprises in particular a base body 60c.
  • the base body 60c is arranged at a distance from the electronics housing unit 16c in the heat reservoir channel 38c.
  • the deflection unit 18c in particular the base body 60c, divides the heat reservoir channel 38c into a main channel 68c and a secondary channel 64c.
  • a cooling body 42c of the electronic device 10c in particular for cooling the power electronics 14c, is arranged in the secondary channel 64c, in particular between a base plate 30c of the electronics housing unit 16c and the base body 60c.
  • the base body 60c is in particular wedge-shaped, with a tapered end of the base body 60c facing the evaporator 44c.
  • the deflection unit 18c comprises a dividing edge 62c at the, in particular pointed end of the base body 60c.
  • the dividing edge 62c is in particular provided for dividing a fluid flow of the heat reservoir coming from the evaporator 44c between the secondary channel 64c and the main channel 68c.
  • the dividing edge 62c preferably has a streamlined profile in order to avoid a back pressure in an environment of the evaporator 44c.
  • the dividing edge 62c is preferably arranged at a distance from the evaporator 44c.
  • a secondary channel section of the base body 60c, which forms the secondary channel 64c in interaction with the base plate 30c of the electronics housing unit 16c, preferably runs parallel to the base plate 30c.
  • the dividing edge 62c preferably has an obtuse angle to the secondary channel section of the base body 60c. In particular, the dividing edge 62c inclines towards the electronics housing unit 16c.
  • a side of the base body 60c facing away from the dividing edge 62c forms a return channel 66c in interaction with a structural unit 40c of the heat pump device 36c.
  • the return channel 66c connects the secondary channel 64c to the main channel 68c.
  • the return channel 66c opens into the main channel 68c in particular upstream of a fluid conveying element 48c of the heat pump device 36c.
  • the secondary channel 64c preferably merges into the return channel 66c downstream of the heat sink 42c.
  • the base body 60c can lie directly against the heat sink 42c or be arranged at a distance from it.
  • a maximum distance between the heat sink 42c and the base body 60c is smaller, in particular smaller by more than a factor of 2, preferably smaller by more than a factor of 3, than a maximum extension of the heat sink 42c starting from the base plate 30c in the direction of the base body 60c.
  • Figure 9 shows the deflection unit 18c separated from the heat pump device 36c.
  • the deflection unit 18c is formed separately from the structural unit 40c. det.
  • the deflection unit 18c has at least one form-locking element 70c on the base body 60c.
  • the structural unit 40c forms a further form-locking element 72c, which is in particular designed to be complementary to the form-locking element 70c of the deflection unit 18c.
  • the form-locking element 70c is shown here as a web by way of example and the further form-locking element 72c is designed as a guide groove.
  • the deflection unit 18c comprises several, here by way of example four, form-locking elements, which are arranged in particular on at least two different sides of the base body 60c.
  • the form-locking element 70c is in particular provided to secure a position of the deflection unit 18c relative to the structural unit 40c, and in particular relative to the electronics housing unit 16c.
  • FIG 10 shows a heat pump device 36d for a heat pump.
  • the heat pump device 36d comprises at least one heat reservoir channel 38d.
  • the heat reservoir channel 38d is provided for guiding a fluid heat reservoir, in particular ambient air.
  • the heat pump device 36d has an electronic device 10d.
  • the electronic device 10d comprises at least one electronic housing unit 16d in which at least one electronic component is arranged.
  • the electronic device 10d comprises a heat sink 42d and a further heat sink, in particular a transformer heat sink 34d, which are arranged in the heat reservoir channel 38d for cooling the at least one electronic component.
  • the heat pump device 36d comprises a deflection unit 18d which divides the heat reservoir channel 38d into a main channel 68d and a secondary channel 64d.
  • the deflection unit 18d extends in a direction perpendicular to a rotation axis of a fluid conveying element 48d of the heat pump device 36d over at least a substantial part, in particular over more than 75% of a maximum extension, of the electronics housing unit 16d in this direction.
  • the heat sink 42d and the additional heat sink formed separately from the heat sink 42d are arranged on the deflection unit 18d.
  • the heat pump device 36d comprises at least one displacement body 74d, 76d, which is arranged on a side of the deflection unit 18d facing the electronic device 10d and forms a channel wall and/or a channel intermediate wall of the secondary channel 64d.
  • one of the displacement bodies 74d forms a channel intermediate wall, which divides the secondary channel 64d into two parallel side channels.
  • the cooling body 42d and the further cooling body are arranged in different side channels.
  • the displacement body 74d designed as a channel intermediate wall is arranged in particular between the cooling body 42d and the further cooling body.
  • one of the displacement bodies 76d forms a channel wall, in particular an outer channel wall.
  • the displacement body 76d designed as a channel wall is arranged between the heat sink 42d and a structural unit 40d of the heat pump device 36d forming the heat reservoir channel 38d, in particular a section of the secondary channel 64d.
  • the deflection unit 18d, the structural unit 40d and/or a base plate of the electronics housing unit 16d together specify a maximum flow cross-section of the secondary channel 64d.
  • the displacement bodies 74d, 76d block a part of the flow cross-section left free by the heat sink 42d and/or the further heat sink, in particular in order to direct the fluid heat reservoir through the heat sink 42d and/or the further heat sink.
  • a minimum distance between the heat sink 42d and/or the further heat sink and the respectively directly adjacent displacement bodies 74d, 76d is less than three times, preferably less than twice, optionally less than once, an average cooling element distance between two cooling elements of the heat sink 42d and/or the further heat sink.
  • the heat sink 42d and/or the further heat sink comprises cooling fins as cooling elements.
  • the displacement bodies 74d, 76d are at least substantially the same length or longer, preferably at least less than 50%, preferably less than 33% shorter, than the heat sink 42d and/or the further heat sink in a direction parallel to the axis of rotation of the fluid conveying element 48d.
  • the displacement bodies 74d, 76d are at least substantially parallel to the axis of rotation of the fluid conveying element 48d in a secondary channel inlet plane which runs at least substantially perpendicular to the axis of rotation of the fluid conveying element 48d. substantially flush with the heat sink 42d and/or the further heat sink.
  • the heat sink 42d and/or the further heat sink are arranged set back from the secondary channel inlet plane in the direction of the fluid conveying element 48d.
  • a dividing edge 62d of the deflection unit 18d protrudes beyond the displacement bodies 74d, 76d in a direction facing away from the fluid conveying element 48d.
  • the dividing edge 62d preferably comprises a plurality of segments spaced apart from one another, each of which is assigned in particular to one of the side channels.
  • a maximum width of a segment of the dividing edge 62d perpendicular to the axis of rotation of the fluid conveying element 48d is at least substantially the same size as a width of the cooling body 42d and/or the further cooling body parallel thereto.
  • the width of the segment of the dividing edge 62d and the associated cooling body 42d/further cooling body differ by less than 33%, preferably by less than 25%, particularly preferably by less than 15%.
  • the displacement bodies 74d, 76d are optionally formed in a materially bonded manner with the deflection unit 18d or clamped between the deflection unit 18d and the base plate of the electronics housing unit 16d.
  • Figure 10 shows a further electronic device 10d', which has the same components as the electronic device 10d, wherein the electronic components are designed differently.
  • the structural unit 40d is designed independently of a design of the at least one electronic component of the respective electronic device 10d, 10d'.
  • the electronic devices 10d, 10d' may require a relatively small cooling capacity or a relatively large cooling capacity through their respective heat sink 42d, 42d'.
  • an electronic component of the electronic device 10d designed as power electronics comprises a 3-phase inverter or a 1-phase inverter.
  • the respective electronic device 10d, 10d' may have a relatively large heat sink 42d or a relatively small heat sink 42d'.
  • a minimum distance between the heat sink 42d, 42d' and the displacement body 74d, 74d', 76d, 76d' is independent of the design of the electronic component, in particular the heat sink 42d, 42d'.
  • a maximum extension of a unit comprising the heat sink 42d, 42d' and the displacement body 76d, 76d' forming the channel wall in a direction perpendicular to the axis of rotation and parallel to the base plate of the electronic housing unit 16d, 16d' is independent of the design of the electronic component, in particular the heat sink 42d, 42d'.
  • the electronic devices 10d, 10d' with different heat sinks 42d, 42d' can be used in the same structural unit 40d.
  • efficient cooling with a unified structural unit 40d can be achieved simply by replacing the displacement body 76d, 76d' forming the channel wall and optionally the deflection unit 18d, 18d'.
  • FIG 11 shows a heat pump device 36e for a heat pump.
  • the heat pump device 36e has an electronic device 10e.
  • the electronic device 10e comprises at least one electronic housing unit 16e in which at least one electronic component is arranged.
  • the electronic device 10e comprises a heat sink 42e and a further heat sink, in particular a transformer heat sink 34e, which are arranged in a heat reservoir channel of the heat pump device 36e for cooling the at least one electronic component.
  • the heat pump device 36e comprises a deflection unit 18e which divides the heat reservoir channel into a main channel 68e and a secondary channel 64e.
  • the Deflection unit 18e has a single, continuous dividing edge 62e which extends over the heat sink 42e and the further heat sink.
  • the heat pump device 36e comprises at least one displacement body 74e, 76e, which is arranged on a side of the deflection unit 18e facing the electronic device 10e and forms a channel wall and/or a channel intermediate wall of the secondary channel 64e.
  • the displacement bodies 74e, 76e are formed separately from the deflection unit 18e.
  • the displacement bodies 74e, 76e protrude in particular from a secondary channel inlet plane perpendicular to an axis of rotation of a fluid conveying element of the heat pump device 36e.
  • the displacement bodies 74e, 76e are L-shaped.
  • one leg of the L-shaped displacement bodies 74e, 76e protrudes into the secondary channel 64e, or delimits the secondary channel 64e parallel to an intended flow direction of the fluid heat reservoir through the secondary channel 64e.
  • one leg of the L-shaped displacement bodies 76e, 76e rests against a side wall of the electronics housing unit 16e. Converting the heat pump device 36e to an alternative electronics device with a larger heat sink (not shown here) instead of the heat sink 42e requires, in particular, only replacing the displacement body 76e forming the channel wall with an alternative displacement body 76e'.
  • the displacement body 74e forming the intermediate wall and/or the deflection unit 18e are independent of a design of the electronic component of the electronics device 10e, in particular the heat sink 42e.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Elektronikvorrichtung für eine Wärmepumpe, insbesondere eine Luftwärmepumpe, mit zumindest einer Elektronikkomponente zu einem Betrieb der Wärmepumpe und mit zumindest einer Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e), in welcher die Elektronikkomponente angeordnet ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) zumindest einen Kühlkörper (42a; 42b; 42c; 42d, 42e) umfasst, der zu einer Anordnung in einem Wärmereservoirkanal (38a; 38b; 38c; 38d) der Wärmepumpe vorgesehen ist.

Description

Beschreibung
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mit einer solchen
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Stand der Technik
Es ist bereits eine Elektronikvorrichtung für eine Wärmepumpe, mit zumindest einer Elektronikkomponente zu einem Betrieb der Wärmepumpe und mit zumindest einer Elektronikgehäuseeinheit, in welcher die Elektronikkomponente angeordnet ist, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Elektronikvorrichtung für eine Wärmepumpe, mit zumindest einer Elektronikkomponente zu einem Betrieb der Wärmepumpe und mit zumindest einer Elektronikgehäuseeinheit, in welcher die Elektronikkomponente angeordnet ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Elektronikgehäuseeinheit zumindest einen Kühlkörper umfasst, der zu einer Anordnung in einem Wärmereservoirkanal der Wärmepumpe vorgesehen ist. Insbesondere ist die Elektronikgehäuseeinheit dazu vorgesehen, die zumindest eine Elektronikkomponente gegenüber einem Innenraum der Wärmepumpe und/oder gegen eine Umgebung der Wärmepumpe abzuschirmen. Besonders bevorzugt bildet die Elektronikgehäuseeinheit ein, insbesondere vollständig, geschlossenes Gehäuse aus, welches die zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere vollständig, umgibt. Die zumindest eine Elektronikkomponente ist beispielsweise als Leistungselektronik zu einer Stromversorgung der Wärmepumpe und/oder als Steuerelektronik zu einer Steuerung der Wärmepumpe ausgebildet. Der Kühlkörper ist bevorzugt zu einer, insbesondere passiven, Kühlung der Elektronikkomponente, insbesondere der Leistungselektronik, vorgesehen. Der Kühlkörper ist vorzugsweise an einer Außenwand der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet und/oder bildet eine Außenwand der Elektronikgehäuseeinheit aus. Der Kühlkörper kann an der Außenwand befestigt sein, einstückig mit der Außenwand ausgebildet sein oder von dem Innenraum der Elektronikgehäuseeinheit aus durch die Außenwand hindurchragend angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist der Kühlkörper direkt an der zumindest einen Elektronikkomponente befestigt. Der Kühlkörper weist vorzugsweise eine Vielzahl an Kühlrippen, Kühlstiften oder anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden oberflächenvergrößernden Strukturelementen auf. Alternativ ist der Kühlkörper als, insbesondere ebene oder gekrümmte, Kühlplatte ausgebildet. Der Kühlkörper ist insbesondere dazu vorgesehen, während eines Betriebs der Wärmepumpe Wärme von der Elektronikkomponente auf einen Fluidstrom in dem Wärmereservoirkanal zu übertragen. Der Wärmereservoirkanal der Wärmepumpe ist insbesondere dazu vorgesehen, während eines Betriebs der Wärmepumpe als Fluidstrom Umgebungsluft oder Wasser zu führen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere trotz einer Anordnung innerhalb der Elektronikgehäuseeinheit, vorteilhaft zuverlässig gekühlt werden. Insbesondere kann auf eine aktive Kühlung der Leistungselektronik verzichtet werden. Insbesondere kann die Elektronikvorrichtung vorteilhaft sicher auch in Wärmepumpen verwendet werden, welche leicht entzündliche Kältemittel, beispielsweise Propan, verwenden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Elektronikvorrichtung zumindest eine, insbesondere die bereits genannte, Steuerelektronik als Elektronikkomponente zu einer Steuerung der Wärmepumpe und zumindest eine, insbesondere die bereits genannte Leistungselektronik als weitere Elektronikkomponente zu einer Stromversorgung der Wärmepumpe umfasst, wobei sowohl die Steuerelektronik als auch die Leistungselektronik in der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet sind. Es ist denkbar, dass die Elektronikvorrichtung in einer alternativen Ausgestaltung unabhängig von dem Kühlkörper ausgebildet ist. In der Elektronikgehäuseeinheit sind zumindest die Mehrheit, besonders bevorzugt alle, zumindest derjenigen Elektronikkomponenten der Wärmepumpe, welche positionierungsunspezifisch, intern und eigenständig sind, angeordnet. Positionierungsunspezifische Elektronikkomponenten sind insbesondere Elektronikkomponenten, von deren Positionierung ein Funktionieren der Wärmepumpe unabhängig ist, insbesondere im Gegensatz zu Sensoren und/oder Aktoren, die an spezifischen Positionen innerhalb der Wärmepumpe angeordnet sind. Interne Elektronikkomponenten sind insbesondere Elektronikkomponenten, die nur mittelbar mit einer Umgebung der Wärmepumpe interagieren, insbesondere im Gegensatz zu Benutzerschnittstellen, Datenschnittstellen und/oder Versorgungsschnittstellen. Eigenständige Elektronikkomponenten sind insbesondere Elektronikkomponenten, welche dazu vorgesehen sind, zusätzlich zu Komponenten der Wärmepumpe in der Wärmepumpe angeordnet zu werden, insbesondere im Gegensatz zu in Komponenten der Wärmepumpe bereits eingebetteten Schaltkreisen. Insbesondere sind die Leistungselektronik und die Steuerelektronik positionierungsunspezifisch, intern und eigenständig. In der Elektronikgehäuseeinheit sind optional, insbesondere zusätzlich zu der Leistungselektronik und der Steuerelektronik, weitere Elektronikkomponenten angeordnet, beispielsweise eine drahtlose Datenschnittstelle, Sensorelemente zu einer Überwachung eines Innenraums und/oder einer Umgebung der Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere zu einer Überwachung von Betriebsbedingungen der Leistungselektronik und/oder der Steuerelektronik, und/oder andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Elektronikkomponenten zu einem Betrieb der Wärmepumpe. Die Leistungselektronik ist insbesondere zu einer Versorgung der Steuerelektronik und/oder von Komponenten der Wärmepumpe mit einem elektrischen Strom und/oder einer elektrischen Spannung vorgesehen. Die Leistungselektronik ist insbesondere zu einer Umwandung und/oder einer Verteilung eines externen elektrischen Stroms vorgesehen, der insbesondere von einer Versorgungsschnittstelle der Wärmepumpe in die Elektronikvorrichtung eingespeist wird. Die Leistungselektronik umfasst beispielsweise zumindest einen Transformator, einen Inverter, einen Wechselrichter, einen Gleichrichter, einen Gleichspannungswandler, ein Schaltnetzteil oder dergleichen. Die Steuerelektronik ist insbesondere zu einer Steuerung und/oder einer Überwachung eines Betriebs der Wärmepumpe vorgesehen. Die Steuerelektronik umfasst insbesondere einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe. Vorteilhaft weist die Steuerelektronik zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Steuerelektronik auf einer gemeinsamen Platine angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Elektronikvorrichtung zumindest eine Separierungseinheit, welche zwischen die Steuerelektronik und die Leistungselektronik angeordnet und/oder geschaltet ist und insbesondere einen störenden Einfluss der Leistungselektronik auf die Steuerelektronik hemmt. Die Separierungseinheit umfasst beispielsweise Optokoppler, Frequenzfilter, Glättungskondensatoren, Spannungsreferenzen, ein Abschirmblech, eine Kunststoffumhüllung oder dergleichen. Die Elektronikgehäuseeinheit umfasst bevorzugt zumindest ein Aufnahmeelement zu einer Aufnahme der Leistungselektronik. Die Elektronikgehäuseeinheit umfasst vorzugsweise zumindest ein weiteres Aufnahmeelement zu einer Aufnahme der Steuerelektronik. Das Aufnahmeelement und/oder das weitere Aufnahmeelement sind/ist beispielsweise als Einzelgehäuse, welche die Steuerelektronik oder die Leistungselektronik aufnimmt, als vorgegebene Montagestellen, als Steckplatz oder dergleichen ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die Elektronikgehäuseeinheit als einzelnes Gehäuse ausgebildet, innerhalb dessen sowohl die Leistungselektronik als auch die Steuerelektronik, insbesondere die Aufnahmeelemente, gemeinsam angeordnet sind. Bevorzugt sind die Steuerelektronik und die Leistungselektronik innerhalb der Elektronikgehäuseeinheit beabstandet voneinander angeordnet. Bevorzugt umfasst die Elektronikgehäuseeinheit einen, insbesondere einzelnen, Innenraum, in welchem die Steuerelektronik und die Leistungselektronik gemeinsam angeordnet sind. Alternativ ist der Innenraum der Elektronikgehäuseeinheit in Kammern unterteilt, insbesondere zu einer getrennten Anordnung der Steuerelektronik und der Leistungselektronik in den unterschiedlichen Kammern. Optional weist die Elektronikgehäuseeinheit ein oder mehrere in dem Innenraum der Elektronikgehäuseeinheit angeordnete Untergehäuse auf, in welchem/n die Steuerelektronik und/oder die Leistungselektronik angeordnet ist. Das/Die Untergehäuse ist/sind beispielsweise zu einer, insbesondere zusätzlichen, Abdichtung der Elektronikgehäuseeinheit, einer elektromagnetischen Verträglichkeit der Elektronikvorrichtung, einer Wärmedämmung der Elektronikgehäuseeinheit oder dergleichen ausgebildet. Die Elektronikgehäuseeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, die Steuerelektronik und die Leistungselektronik als Ganzes, insbesondere in einem einzelnen Montageschritt, in die Wärmepumpe einzusetzen oder aus der Wärmepumpe zerstörungsfrei zu entfernen. Die Elektronikgehäuseeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, an einem Gestell, an einem Rah- men und/oder an oder in einem Wärmepumpengehäuse der Wärmepumpe angeordnet und insbesondere daran befestigt zu werden. Insbesondere ist die Elektronikgehäuseeinheit verschieden von dem Wärmepumpengehäuse der Wärmepumpe ausgebildet. Vorzugsweise ist ein Volumen der Elektronikgehäuseeinheit vergleichbar mit einem von der Leistungselektronik und die Steuerelektronik eingenommenen Volumen. Unter „vergleichbar mit“ soll insbesondere um weniger als einen Faktor 15 größer als, bevorzugt um weniger als einen Faktor 10 größer als, besonders bevorzugt um weniger als einen Faktor 5 größer als, verstanden werden. Insbesondere ist ein Volumen der Elektronikgehäuseeinheit kleiner als ein Volumen von Hauptkomponenten eines Kältekreises der Wärmepumpe, wie beispielsweise einem Verdampfer, einem Kondensator, einem Kompressor des Kältekreises, und/oder kleiner als ein Wärmereservoirkanal der Wärmepumpe. Das Volumen der Elektronikgehäuseeinheit ist insbesondere um mehr als einen Faktor 5, bevorzugt um mehr als einen Faktor 10, besonders bevorzugt um mehr als einen Faktor 20 kleiner, als eine Gesamtvolumen der Wärmepumpe. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhaft kompakte Elektronikvorrichtung für eine Wärmepumpe zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann die Elektronikvorrichtung vorteilhaft einfach, insbesondere mit vorteilhaft wenigen Handgriffen, an der Wärmepumpe montiert und/oder ausgetauscht werden. Insbesondere können ein vorteilhaft hoher Schutz der Leistungselektronik und die Steuerelektronik während eines Betriebs der Wärmepumpe erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass ein, insbesondere der bereits genannte, Inverter und/oder ein, insbesondere der bereits genannte, Transformator der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere der Leistungselektronik, innerhalb der Elektronikgehäuseeinheit zu einer Kühlung mittels des Kühlkörpers an einer Grundplatte der Elektronikgehäuseeinheit montiert sind/ist. Die Grundplatte bildet insbesondere die Außenwand der Elektronikgehäuseeinheit, welche zu einer dem Innenraum der Wärmpumpe zugewandten Anordnung in oder an der Wärmepumpe vorgesehen ist. Die Grundplatte ist vorzugsweise aus einem Material, insbesondere einem Metall oder einer Legierung, hergestellt, welches insbesondere wärmeleitend genug ist, um eine Wärmeleistung der zumindest einen Elektronikkomponente, während eines Betriebs der Elektronikkomponenten, zumin- dest teilweise, vorzugsweise zum Großteil, an den Wärmereservoirkanal abzuführen. In einer vorteilhaft kompakten Bauweise, bildet die Grundplatte den, insbesondere einzigen, Kühlkörper der Elektronikgehäuseeinheit, der zu einer Anordnung in dem Innenraum der Wärmepumpe vorgesehen ist. Zusätzlich oder alternativ umfasst die Elektronikgehäuseeinheit zumindest einen weiteren Kühlkörper, der von der Grundplatte separat ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Transformator und/oder der Inverter in direkten physischen Kontakt mit der Grundplatte an der Grundplatte angeordnet. Alternativ ist zwischen dem Transformator und der Grundplatte und/oder zwischen dem Inverter und der Grundplatte ein elektrischer Isolator angeordnet, beispielsweise aus Glimmer oder Kunstglimmer. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann gleichzeitig ein vorteilhaft hoher Schutz und eine vorteilhaft effektive Kühlung der Leistungselektronik erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Elektronikvorrichtung zumindest einen Transformatorkühlkörper, der einem, insbesondere dem bereits genannten, Transformator der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere der Leistungselektronik, zugeordnet ist, aufweist. Insbesondere umfasst die Elektronikvorrichtung den Transformatorkühlkörper zusätzlich zu dem Kühlkörper. In zumindest einer Ausgestaltung wird der Transformatorkühlkörper für den Transformator von dem Kühlkörper gebildet. In zumindest einer Ausgestaltung sind der Transformatorkühlkörper und der Kühlkörper voneinander separat ausgebildete Bauteile. Der Transformatorkühlkörper kann insbesondere direkt an dem Transformator oder an der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet, insbesondere befestigt, sein. Der Transformatorkühlkörper ist insbesondere außerhalb der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet, vorzugweise an der Grundplatte, alternativ an einer Seitenwand der Elektronikgehäuseeinheit. Besonders bevorzugt ist der Transformatorkühlkörper benachbart zu dem Kühlkörper angeordnet. Bezogen auf den Fluidstrom der Wärmepumpe, insbesondere bezogen auf einen abgespalteten Teilstrom des Fluidstroms, können der Transformatorkühlkörper und der Kühlkörper insbesondere nebeneinander oder hintereinander angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist der Transformatorkühlkörper in einem von einer Umlenkeinheit der Wärmepumpenvorrichtung und der Elektronikgehäuseeinheit gebildeten Nebenkanal angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Temperatur der Elektronikvorrichtung, insbesondere der Elektronikge- häuseeinheit, während eines Betriebs der Elektronikvorrichtung vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere kann ein Leistungsverlust der Leistungselektronik und/oder der Steuerelektronik aufgrund eines andauernden Betriebs der Elektronikvorrichtung vorteilhaft gering gehalten werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass eine, insbesondere die bereits genannte, Grundplatte der Elektronikgehäuseeinheit zumindest einen Durchbruch aufweist, in welchem der Kühlkörper und/oder ein weiterer Kühlkörper der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet sind/ist. Vorzugsweise ist der Kühlkörper an der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere dem Inverter und/oder dem Transformator, angeordnet, insbesondere befestigt. Insbesondere ragt der Kühlkörper durch den Durchbruch hindurch über die Grundplatte hinaus. Optional umfasst die Elektronikgehäuseeinheit eine Dichtung, die zwischen dem Transformator und/oder dem Inverter und der Grundplatte angeordnet ist und insbesondere den Kühlkörper in einer zu Grundplatte parallelen Ebene umgibt. Alternativ ist der Kühlkörper an einer Innenwandung der Grundplatte stoffschlüssig mit der Grundplatte verbunden, insbesondere verschweißt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann für die Elektronikkomponente ein Kühlkörper mit einer vorteilhaft großen Oberfläche verwendet werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft hohe Wärmeleitung von der Elektronikkomponente zu dem Wärmereservoirkanal erreicht werden. Insbesondere kann ein thermischer Widerstand aufgrund von Kontaktflächen zweier Bauelemente, beispielsweise von einem Bauelement der Elektronikkomponente zu einem Gehäuse der Elektronikkomponente, von diesem zu der Grundplatte, von dieser zu einem optionalen weiteren Kühlkörper, vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere kann die Elektronikvorrichtung vorteilhaft kühl gehalten werden und/oder vorteilhaft leistungsstarke Elektronikkomponenten verbaut werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Elektronikgehäuseeinheit zumindest eine Aufnahmeeinheit umfasst, welche zu einer, insbesondere einer zumindest Schutzart IP54-gemäßen, Separierung der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere der Steuerelektronik und/oder der Leistungselektronik, von einem, insbesondere dem bereits genannten, Innenraum der Wärmepumpe vorgesehen ist. Die Aufnahmeeinheit bildet vorzugsweise einen Schutz gegen Staub in schädigender Menge für die Leistungselektronik und/oder die Steuerelektronik. Optional ist die Elektronikgehäuseeinheit staubdicht. Die Aufnahmeeinheit bildet vorzugsweise einen Schutz gegen Spritzwasser aus einem beliebigen Winkel. Die Aufnahmeeinheit ist vorzugsweise massiv ausgebildet. Insbesondere weist die Aufnahmeeinheit nur Öffnungen und Durchbrüche auf, welche von anderen Komponenten der Elektronikvorrichtung verschlossen werden. Vorzugsweise umfasst die Aufnahmeeinheit für jede Daten- und/oder Stromleitung, welche in/aus der Elektronikgehäuseeinheit führt, eine Kabelverschraubung, einen Würgenippel, einen verschweißten Gehäuseisolator oder dergleichen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft hoher Schutz der Leistungselektronik und/oder der Steuerelektronik erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft hohe Witterungsbeständigkeit der Elektronikvorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft geringer Verschleiß der Elektronikvorrichtung aufgrund eines Betriebs der Wärmepumpe erreicht werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Elektronikgehäuseeinheit eine aus einem Stück geformte, insbesondere die bereits genannte, Aufnahmeeinheit umfasst, innerhalb derer die zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere die Steuerelektronik und/oder die Leistungselektronik, angeordnet ist. Die Aufnahmeeinheit ist insbesondere kastenförmig ausgebildet. Insbesondere umfasst die Aufnahmeeinheit die Grundplatte, welche zu einer Anordnung im Innenraum der Wärmepumpe vorgesehen ist. Vorzugsweise umfasst die Aufnahmeeinheit Seitenwände, welche die zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere die Steuerelektronik und/oder die Leistungselektronik, in zumindest einer Ebene, welche insbesondere parallel zu der Grundplatte verläuft, vollständig umgeben. Vorzugsweise umfasst die Aufnahmeeinheit eine Zugangsöffnung, die insbesondere der Grundplatte gegenüberliegt und insbesondere von den Seitenwänden begrenzt wird. Vorzugsweise umfasst die Elektronikgehäuseeinheit eine Abdeckplatte, welche die Zugangsöffnung der Aufnahmeeinheit verschließt und einen Dichtungsring, der zwischen der Aufnahmeeinheit und der Abdeckplatte angeordnet ist. Das eine Stück, aus dem die Aufnahmeeinheit, d.h. insbesondere die Seitenwände und die Grundplatte, geformt ist, besteht vorzugsweise aus zumindest einem Metall, einer Legierung, einem Kunststoff oder einem Verbundstoff. Besonders bevorzugt ist die Aufnahmeeinheit durch Umformen, insbesondere durch Tiefziehen, aus einem Blech, insbesondere einem Stanzblech, hergestellt. Alternativ ist die Aufnahmeeinheit mittels Spritzgießens oder mittels eines additi- ven Prozesses hergestellt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann vorteilhaft einfach und vorteilhaft kostengünstig ein vorteilhaft hoher Schutz der Elektronikvorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Elektronikvorrichtung eine, insbesondere die bereits genannte, Steuerelektronik als Elektronikkomponente umfasst, welche an zumindest einem Zwischenboden der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet ist. Der Zwischenboden verläuft insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Grundplatte. Der Zwischenboden weist vorzugsweise eine kleinere, insbesondere eine um mehr 25 %, insbesondere eine um mehr als 50 %, kleinere Oberfläche auf als die Grundplatte. Insbesondere umfasst der Innenraum der Elektronikgehäuseeinheit einen Hauptaufnahmebereich zu einer Aufnahme der Leistungselektronik und einen mit dem Hauptaufnahmebereich verbundenen Nebenaufnahmebereich, in welchem der Zwischenboden mit der Steuerelektronik angeordnet ist. Alternativ entspricht eine Oberfläche des Zwischenbodens zumindest im Wesentlichen einer Oberfläche der Grundplatte und unterteilt den Innenraum der Elektronikgehäuseeinheit insbesondere in zwei separate Kammern. Vorzugsweise ist die Steuerelektronik auf einer der Grundplatte abgewandten, insbesondere der Abdeckplatte zugewandten, Seite des Zwischenbodens angeordnet. Vorzugsweise sind die Separierungseinheit und die Steuerelektronik auf verschiedenen Seiten des Zwischenbodens angeordnet. Der Zwischenboden ist vorzugsweise aus Metall gefertigt. Der Zwischenboden und die Grundplatte bilden vorzugsweise eine Kabelführung. Der Zwischenboden kann an den Seitenwänden befestigt sein oder Abstandshalter zu einer Befestigung an der Grundplatte aufweisen. Insbesondere ist die Leistungselektronik, insbesondere der Inverter und/oder der Transformator, beabstandet von dem Zwischenboden in dem Elektronikgehäuse angeordnet. Ein Teilbereich des Innenraums ist vorzugsweise zwischen der Leistungselektronik, insbesondere dem Transformator und/oder dem Inverter, und der Abdeckplatte frei von weiteren Bauteilen der Elektronikvorrichtung. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können die Leistungselektronik und die Steuerelektronik mit vorteilhaft einfachen Mitteln separiert werden. Insbesondere kann eine Kabelführung entlang vorteilhaft gerader Linien erfolgen. Insbesondere kann eine ungewollte Kopplung zwischen der Leistungselektronik, der Steuerelektronik und Kabeln vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere können vorteilhaft viele Elektronikkomponenten, welche auch ohne Kühlung sicher und schadlos betrieben werden können, an dem Zwischenboden angeordnet werden. Darüber hinaus kann ein vorteilhaft großer Bereich der durch den Wärmereservoirkanal kühlbaren Grundplatte zur Anordnung von wärmeproduzierenden Elektronikkomponenten der Elektronikvorrichtung verwendet werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Elektronikvorrichtung zumindest eine, insbesondere die bereits genannte, Kabelverschraubung gemäß Schutzart IP68 zu einem Führen eines Kabels durch die Elektronikgehäuseeinheit umfasst, welches einen elektrischen Anschluss der Wärmepumpe mit der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere mit der Leistungselektronik, verbindet. Insbesondere ist die Kabelverschraubung staubdicht und wasserdicht über eine Eintauchtiefe von lm hinaus. Besonders bevorzugt umfasst die Elektronikvorrichtung für jedes Kabel, das aus oder in die Elektronikgehäuseeinheit führt, eine Kabelverschraubung gemäß Schutzart IP68. Die Kabelverschraubung ist insbesondere an einer der Seitenwände angeordnet. Vorzugsweise sind alle Kabelverschraubungen an derselben Seitenwand angeordnet. Alternativ umfasst die Elektronikvorrichtung zumindest zwei Kabelverschraubungen, die an verschiedenen Seitenwänden der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet sind, und/oder zumindest eine weitere Kabelverschraubung, die an der Grundplatte angeordnet ist. Die Kabelverschraubung und die Leistungselektronik sind vorzugsweise auf voneinander abgewandten Seiten des Zwischenbodens angeordnet. Insbesondere bildet der Zwischenboden und die Grundplatte die Kabelführung, welche von der Kabelverschraubung zu der Leistungselektronik führt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Anzahl an Zugängen, über welche Wasser und/oder Staub in die Elektronikgehäuseeinheit eindringen kann, vorteilhaft gering gehalten werden.
Darüber hinaus wird eine Wärmepumpenvorrichtung für eine, insbesondere die bereits genannte, Wärmepumpe mit zumindest einem Wärmereservoirkanal, insbesondere einem Luftkanal, zu einer Führung eines fluiden Wärmereservoirs und mit zumindest einer erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung vorgeschlagen. Die Wärmepumpenvorrichtung kann eine Unterbaugruppe der Wärmpumpe, beispielsweise ein Außengerät einer Split-Wärmepumpe, oder die gesamte Wärmepumpe umfassen. Insbesondere umfasst die Wärmepumpenvorrichtung zumindest einen Abschnitt eines Kältekreises der Wärmepumpe, insbesondere einen Verdampfer des Kältekreises. Der Verdampfer ist insbesondere dazu vorgesehen, Wärme von dem Wärmereservoir auf ein Kältemittel des Kältekreises zu übertragen. Insbesondere umfasst die Wärmepumpenvorrichtung zumindest ein Fluidförderelement, insbesondere einen Ventilator oder eine Pumpe, zu einer Förderung des Wärmereservoirs, insbesondere durch den Verdampfer hindurch. Bevorzugt ist das Wärmereservoir Umgebungsluft, alternativ Wasser. Bevorzugt ist der bereits genannte Fluidstrom der Wärmepumpe ein, insbesondere mittels des Fluidförderelements erzeugter, Strom des Wärmereservoirs. Der Wärmereservoirkanal führt den Fluidstrom insbesondere von dem Verdampfer zu dem Fluidförderelement oder umgekehrt. Die Elektronikvorrichtung ist insbesondere an dem Wärmereservoirkanal angeordnet. Insbesondere ragt zumindest der Kühlkörper und/oder der Transformatorkühlkörper in den Wärmereservoirkanal hinein. Optional ragt die Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere die Aufnahmeeinheit, zumindest teilweise in den Wärmereservoirkanal hinein. Alternativ ist die Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere die Aufnahmeeinheit, bündig mit einer Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals angeordnet oder gegen diese zurückversetzt. Alternativ ist die Aufnahmeeinheit außerhalb des Wärmereservoirkanals angeordnet, wobei insbesondere der Kühlkörper und/oder der Transformatorkühlkörper durch eine, insbesondere je eine, Materialaussparung der Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals hindurchragen. Besonders bevorzugt ist die Elektronikvorrichtung bei einer zu einem Betrieb der Wärmepumpenvorrichtung vorgesehenen Ausrichtung der Wärmepumpenvorrichtung oberhalb, alternativ seitlich oder unterhalb, des Wärmereservoirkanals angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Wärmepumpenvorrichtung in vorteilhaft wenigen Schritten montiert werden. Insbesondere kann die Elektronikvorrichtung vorteilhaft umfassend vorgefertigt werden. Insbesondere kann gleichzeitig ein vorteilhaft effizientes Wärmemanagement und ein vorteilhaft hoher Schutz für Elektronikkomponenten der Wärmepumpenvorrichtung erzielt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Wärmepumpenvorrichtung eine zumindest einen Abschnitt des Wärmereservoirkanals bildende Struktureinheit umfasst, an welcher die Elektronikvorrichtung zu einer Stützung der Elektronikvorrichtung derart angeordnet ist, dass der Kühlkörper in und/oder an dem Wärmereservoirkanal angeordnet ist. Die Struktureinheit ist vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere expandiertem Polypropylen (EPP), hergestellt. Die Struktur- einheit umfasst insbesondere die Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals. Besonders bevorzugt umfasst die Struktureinheit beabstandet von dem Wärmereservoirkanal zumindest ein Form- und/oder ein Kraftschlusselement, an welchem die Elektronikvorrichtung angeordnet, insbesondere fixiert, ist. Insbesondere ist das Formschlusselement und/oder das Kraftschlusselement dazu vorgesehen, eine Gewichtskraft der Elektronikvorrichtung zumindest zum Großteil, insbesondere zu mehr als 25 %, bevorzugt zu mehr als 50 %, besonders bevorzugt zu mehr als 75 %, aufzunehmen. Das Form- und/oder Kraftschlusselement ist beispielsweise als Absatz, als Haken, als Rastelement, als Steckaufnahme, als Nut oder dergleichen ausgebildet. Das Form- und/oder Kraftschlusselement kann insbesondere komplementär zu einem, insbesondere örtlich begrenzten, Strukturelement der Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere der Aufnahmeeinheit oder zu einem Formverlauf der Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere der Aufnahmeeinheit, ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Elektronikvorrichtung vorteilhaft einfach in der Wärmepumpenvorrichtung montiert werden. Insbesondere muss ein Monteur während einer Befestigung der Elektronikvorrichtung nicht gleichzeitig die Gewichtskraft der Elektronikvorrichtung aufbringen. Des Weiteren kann die Elektronikvorrichtung an einer vorteilhaft leicht zugänglichen Position innerhalb der Wärmepumpenvorrichtung montiert werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Wärmepumpenvorrichtung zumindest eine, insbesondere die bereits genannte, Umlenkeinheit umfasst, welche innerhalb des Wärmereservoirkanals angeordnet ist, und den Wärmereservoirkanal in einen Hauptkanal und einen Nebenkanal aufteilt, wobei der Kühlkörper der Elektronikvorrichtung in und/oder an dem Nebenkanal angeordnet ist. Die Umlenkeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Teilstrom eines Fluidstroms der Wärmepumpe abzuzweigen und der Elektronikvorrichtung als Kühlmittel zuzuführen. Die Umlenkeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, den Teilstrom der Wärmepumpe der Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere dem Kühlkörper oder dem Transformatorkühlkörper zuzuführen. Die Umlenkeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, eine homogene Durchströmung des Kühlkörpers mit dem Fluidstrom zu erreichen. Bevorzugt umfasst die Umlenkeinheit einen Grundkörper, der außerhalb der Elektronikgehäuseeinheit angeordnet ist. Der Grundkörper bildet insbesondere im Zusammenspiel mit der Elektronikgehäuseeinheit den Neben- kanal, in welchem der Kühlkörper angeordnet ist. Vorzugsweise entspricht ein minimaler Abstand des Grundkörpers von der Elektronikgehäuseeinheit zumindest im Wesentlichen einer maximalen Erstreckung des Kühlkörpers in diese Richtung. Darunter, dass sich zwei Größen „im Wesentlichen entsprechen“ soll insbesondere verstanden werden, dass sich diese Größen um weniger als 25 %, bevorzugt um weniger als 15 %, besonders bevorzugt um weniger als 10 % voneinander unterscheiden. Optional ist der Grundkörper direkt an einem von der Elektronikgehäuseeinheit abgewandten Ende des Kühlkörpers angeordnet. Alternativ ist zwischen dem von der Elektronikgehäuseeinheit abgewandten Ende des Kühlkörpers und dem Grundkörper zumindest ein Spalt von zumindest 0,5 mm, optional von mehr als 1 mm. Die Umlenkeinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, innerhalb des Fluidstroms der Wärmepumpe positioniert zu werden und insbesondere den Teilstrom des Fluidstroms von einem Hauptstrom des Fluidstroms abzuzweigen. Vorzugsweise ist der Grundkörper keilförmig ausgebildet, um den Fluidstrom in den Teilstrom und den Hauptstrom aufzuspalten. Insbesondere weist der Grundkörper eine Teilungskante zu einem Aufspalten des Fluidstroms auf. Die Teilungskante ist vorzugsweise rund, stromlinienförmig oder spitz ausgebildet. Vorzugsweise weist der Grundkörper an einer von der Teilungskante abgewandten Seite einen Rückführungskanal auf, der dazu vorgesehen ist, den Teilstrom des Fluidstroms nach einem Passieren zumindest des Kühlkörpers und optional des Transformatorkühlkörpers dem Hauptstrom zurückzuführen. Die Umlenkeinheit kann an der Elektronikgehäuseeinheit befestigt sein, mit dieser stoffschlüssig verbunden sein oder separat von der Elektronikgehäuseeinheit ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist die Umlenkeinheit an der Struktureinheit angeordnet und optional befestigt. Die Umlenkeinheit kann von der Struktureinheit ausgebildet werden, insbesondere stoffschlüssig mit der Struktureinheit hergestellt sein oder stoffschlüssig verbunden werden, oder separat von der Struktureinheit ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine strömungsfreie Zone in einer Umgebung der Elektronikgehäuseeinheit vorteilhaft klein gehalten werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft homogene Durchströmung des Kühlkörpers erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhaft effektive Kühlung der Leistungselektronik mit vorteilhaft einfachen Mitteln erreicht werden. Insbesondere kann auf eine aktive Kühlung der Leistungselektronik verzichtet werden. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Wärmepumpenvorrichtung einen, insbesondere den bereits genannten, Verdampfer umfasst, wobei die Umlenkeinheit unmittelbar stromabwärts des Verdampfers in dem Wärmereservoirkanal angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Teilungskante der Umlenkeinheit an einer dem Verdampfer zugewandten Seite des Grundkörpers der Umlenkeinheit angeordnet. Bevorzugt ist die Teilungskante beabstandet von dem Verdampfer angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Teilungskante dasjenige Strukturelement der Umlenkeinheit, das am Nächsten an dem Verdampfer angeordnet ist. Insbesondere beträgt ein minimaler Abstand zwischen der Teilungskante und dem Verdampfer weniger als 10 mm, bevorzugt weniger als 5 mm, besonders bevorzugt weniger als 2 mm. Insbesondere beträgt ein minimaler Abstand zwischen der Teilungskante und dem Verdampfer mehr als 0,1 mm, bevorzugt mehr als 0,5 mm, besonders bevorzugt mehr als 1 mm. Die Umlenkeinheit unterteilt den Wärmereservoirkanal insbesondere in den Nebenkanal und den Hauptkanal. Insbesondere ist die Umlenkeinheit dazu vorgesehen, den Teilstrom des Fluidstroms durch den Nebenkanal zu lenken und den Hauptstrom des Fluidstroms durch den Hauptkanal. Insbesondere ist ein Strömungsdurchmesser des Nebenkanals kleiner, bevorzugt um mehr als einen Faktor 2 kleiner, besonders bevorzugt um mehr als einen Faktor 5 kleiner, als ein Strömungsdurchmesser des Hauptkanals. Der Grundkörper erstreckt sich entlang einer Strömungsführungsrichtung des Nebenkanals von der Teilungskante bis zu dem Rückführungskanal vorzugsweise zumindest über eine Gesamtlänge des Kühlkörpers und/oder des Transformatorkühlkörpers der Elektronikvorrichtung in dieser Richtung. Bevorzugt erstreckt sind der Grundkörper in einer zu der Strömungsführungsrichtung senkrechten Richtung von einem Abschnitt der Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals bis zu einem diesem Abschnitt gegenüberliegenden Abschnitt der Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals. Besonders bevorzugt weist die Struktureinheit zumindest ein Aufnahmestrukturelement zu einer Aufnahme der Umlenkeinheit auf. Alternativ ist die Umlenkeinheit einstückig mit der Struktureinheit ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Fluidstrom vorteilhaft zuverlässig auf den Nebenkanal und den Hauptkanal aufgeteilt werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft hoher Durchfluss in dem Nebenkanal erreicht werden, insbesondere trotz erhöhtem Strömungswiderstand durch den Kühlkörper. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Wärmepumpenvorrichtung eine, insbesondere die bereits genannte, den Wärmereservoirkanal bildende Struktureinheit umfasst, wobei die Umlenkeinheit separat von der Struktureinheit ausgebildet ist. Vorzugsweise umfasst die Struktureinheit einen Aufnahmebereich, der zu einer Anordnung der Umlenkeinheit vorgesehen ist. Die Umlenkeinheit ist beispielsweise als Einschub ausgebildet, der in den Aufnahmebereich eingesetzt ist. Alternativ ist die Umlenkeinheit an den Aufnahmebereich angeschraubt, eingerastet, eingeklemmt, verklebt oder anderweitig befestigt. Insbesondere ist in dem Aufnahmebereich der Struktureinheit die Materialaussparung der Struktureinheit angeordnet, in welcher die Elektronikvorrichtung, insbesondere deren Kühlkörper, angeordnet ist. Bevorzugt bildet der Aufnahmebereich der Struktureinheit einen Abschnitt des Nebenkanals. Vorzugsweise erstreckt sich der Aufnahmebereich der Struktureinheit, insbesondere der von dem Aufnahmebereich gebildete Abschnitt des Nebenkanals, über einen wesentlichen Längenabschnitt der Elektronikgehäuseeinheit, insbesondere der Grundplatte, in einer zu einer vorgesehenen Strömungsrichtung senkrechten Richtung. Unter einem „wesentlichen Längenabschnitt“ soll insbesondere eine Strecke verstanden werden, welche zumindest 50 %, bevorzugt mehr als 65 %, besonders bevorzugt mehr als 80 % einer maximalen Erstreckung der Elektronikgehäuseeinheit parallel zu dieser Strecke aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist der Aufnahmebereich der Struktureinheit, insbesondere der von dem Aufnahmebereich gebildete Abschnitt des Nebenkanals, in einer zu einer vorgesehenen Strömungsrichtung senkrechten Richtung gerade groß genug, um den Kühlkörper und/oder den Transformatorkühlkörper aufzunehmen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Struktureinheit, insbesondere ohne Aufteilung des Wärmereservoirkanals in den Hauptkanal und den Nebenkanal, vorteilhaft einfach hergestellt werden. Insbesondere kann der Nebenkanal mit vorteilhaft wenig Aufwand hergestellt werden und ist insbesondere vorteilhaft zuverlässig frei von herstellungsbedingtem Materialüberhang außerhalb einer ideal-geometrischen Form des Nebenkanals. Insbesondere ist eine Designfreiheit bezüglich einer Streckenführung des Nebenkanals vorteilhaft gering von einem Herstellungsverfahren beschränkt.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Wärmepumpenvorrichtung zumindest einen Verdrängungskörper umfasst, der auf einer der Elektronikvorrichtung zugewandten Seite der Umlenkeinheit angeordnet ist und eine Kanalwand und/oder eine Kanalzwischenwand des Nebenkanals bildet. Der Verdrängungskörper ist insbesondere dazu vorgesehen, den Fluidstrom innerhalb des Nebenkanals auf den Kühlkörper und/oder den Transformatorkühlkörper zu konzentrieren und insbesondere einen um den Kühlkörper herum führenden Weg für den Fluidstrom zu blockieren. Beispielsweise ist der Verdrängungskörper in einem Zwischenraum zwischen dem Kühlkörper und dem Transformatorkühlkörper angeordnet. Beispielsweise ist der Verdrängungskörper in einem Zwischenraum zwischen dem Kühlkörper oder dem Transformatorkühlkörper und der Struktureinheit angeordnet. Beispielsweise ist der Verdrängungskörper in einem Zwischenraum zwischen dem Kühlkörper oder dem Transformatorkühlkörper und der Umlenkeinheit angeordnet. Der zumindest eine Verdrängungskörper kann separat von der Umlenkeinheit ausgebildet sein oder einteilig mit der Umlenkeinheit ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Struktureinheit vorteilhaft unabhängig von einer Ausgestaltung des Kühlkörpers hergestellt werden. Insbesondere können mit derselben Struktureinheit unterschiedliche Elektronikvorrichtungen, mit insbesondere unterschiedlichem Kühlungsbedarf verbaut werden. Insbesondere kann durch eine Anpassung des Verdrängungskörpers eine vorteilhaft effiziente Kühlung für verschiedene Ausgestaltungen des Kühlkörpers erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Elektronikvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Elektronikvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Wärmepumpenvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten 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 der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeich- nung, 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:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Rückansicht der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung,
Fig. 4 eine schematische Innenansicht der erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
Fig. 5 eine schematische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
Fig. 6 eine schematische Frontansicht einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung und einer erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer zusätzlichen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung und einer erfindungsgemäße Elektronikvorrichtung,
Fig. 8 einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung aus Fig. 7,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Umlenkeinheit der erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung aus Fig. 7,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung, welche kompatibel mit zwei unterschiedlich ausgestalteten erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtungen ist und
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung mit separat ausgebildeten Verdrängungskörpern. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine Frontansicht, Figur 2 eine Rückansicht und Figur 3 einen Querschnitt einer Wärmepumpenvorrichtung 36a. Die Wärmepumpenvorrichtung 36a ist insbesondere als Außengerät einer Wärmepumpe ausgebildet. Die Wärmepumpenvorrichtung 36a umfasst zumindest einen Verdampfer 44a. Optional umfasst die Wärmepumpenvorrichtung 36a weitere Komponenten, insbesondere alle Komponenten, eines Kältekreises der Wärmepumpe, insbesondere ein Expansionsventil, einen Kondensator und/oder einen Kompressor. Alternativ ist die Wärmepumpenvorrichtung 36a als Außengerät einer Split- Wärmepumpenvorrichtung ausgebildet, und umfasst insbesondere nur einen Abschnitt des Kältekreises der Wärmepumpe. Die Wärmepumpenvorrichtung 36a umfasst zumindest einen Wärmereservoirkanal 38a. Der Wärmereservoirkanal 38a ist insbesondere als Luftkanal ausgebildet. Der Wärmereservoirkanal 38a ist zu einer Führung eines fluiden Wärmereservoirs, insbesondere Umgebungsluft, vorgesehen. Insbesondere ist die Wärmepumpe als Luftwärmepumpe ausgebildet. Der Wärmereservoirkanal 38a erstreckt sich insbesondere zumindest von dem Verdampfer 44a zu einem Auslass für das Wärmereservoir aus der Wärmepumpenvorrichtung 36a. Der Wärmereservoirkanal 38a wird insbesondere von einer Struktureinheit 40a gebildet. Die Struktureinheit 40a ist vorzugsweise aus expandiertem Polypropylen hergestellt. Die Wärmepumpenvorrichtung 36a umfasst insbesondere zumindest ein Fluidförderelement 48a, insbesondere einen Ventilator, zu einer Erzeugung eines Fluidstroms des Wärmereservoirs durch den Verdampfer 44a und den Wärmereservoirkanal 38a hindurch. Das Fluidförderelement 48a ist insbesondere in dem Wärmereservoirkanal 38a, insbesondere stromabwärts des Verdampfers 44a angeordnet. Die Wärmepumpenvorrichtung 36a umfasst insbesondere eine, insbesondere metallene, Rahmeneinheit 46a, innerhalb derer die Struktureinheit 40a, das Fluidförderelement 48a und/oder der Verdampfer 44a angeordnet sind. Die Rahmeneinheit 46a definiert insbesondere einen quaderförmigen Aufnahmebereich für die Struktureinheit 40a, das Fluidförderelement 48a und/oder den Verdampfer 44a. Die Rahmeneinheit 46a weist insbesondere eine Bodenplatte 50a auf, welche zu einem Betrieb der Wärmepumpenvorrichtung 36a dazu vorgesehen ist, einem Untergrund, insbesondere dem Erdboden, zugewandt ausgerichtet zu werden. Eine Drehachse des Flu- idförderelements 48a ist insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Bodenplatte 50a angeordnet. Vorzugsweise sind der Verdampfer 44a und das Fluidförderelement 48a auf gegenüberliegenden Seiten der Rahmeneinheit 46a angeordnet.
Die Wärmepumpenvorrichtung 36a umfasst zumindest eine Elektronikvorrichtung 10a. Die Elektronikvorrichtung 10a umfasst zumindest eine Elektronikkomponente zu einem Betrieb der Wärmepumpe, insbesondere der Wärmepumpenvorrichtung 36a. Die Elektronikvorrichtung 10a umfasst eine Elektronikgehäuseeinheit 16a. Die zumindest eine Elektronikkomponente ist in der Elektronikgehäuseeinheit 16a angeordnet. Die Elektronikvorrichtung 10a ist zu einer Stützung der Elektronikvorrichtung 10a an der Struktureinheit 40a angeordnet. Insbesondere bildet die Struktureinheit 40a einen Absatz 52a aus, an welchem die Elektronikvorrichtung 10a angeordnet, insbesondere aufgelegt, ist. Der Absatz 52a wird insbesondere von einem von der Bodenplatte 50a abgewandten Bereich der Struktureinheit 40a ausgebildet. Der Absatz 52a begrenzt insbesondere eine Materialaussparung der Struktureinheit 40a, welche einen Zugang zu dem Wärmereservoirkanal 38a ermöglicht. Insbesondere ragt die Elektronikgehäuseeinheit 16a in die durch den Absatz 52a begrenzten Materialaussparungen der Struktureinheit 40a hinein und verschließt diese vorzugsweise. Die Elektronikgehäuseeinheit 16a bildet bevorzugt einen Abschnitt einer Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals 38a.
Die Elektronikvorrichtung 10a umfasst zumindest einen Kühlkörper 42a, der insbesondere zu einem Kühlen der zumindest einen in der Elektronikgehäuseeinheit 16a angeordneten Elektronikkomponente vorgesehen ist. Der Kühlkörper 42a der Elektronikvorrichtung 10a ist in dem Wärmereservoirkanal 38a angeordnet. Insbesondere ist der Kühlkörper 42a als berippter Kühlkörper ausgebildet. Der Kühlkörper 42a ragt insbesondere ausgehend von der Elektronikgehäuseeinheit 16a in den Wärmereservoirkanal 38a hinein, insbesondere der Bodenplatte 50a entgegen. Bevorzugt ist der Wärmereservoirkanal 38a trichterförmig ausgebildet und verengt sich insbesondere von dem Verdampfer 44a zu dem Fluidförderelement 48a hin. Die Materialaussparung der Struktureinheit 40a, in welcher die Elektronikvorrichtung 10a angeordnet ist, mündest insbesondere als schachtförmige Ausnehmung in dem trichterförmigen Wärmereservoirkanal 38a. Vorzugsweise ist der Kühlkörper 42a und das Fluidförderelement 48a auf verschiedenen Seiten einer zur Drehachse des Fluidförderelements 48, insbesondere zur Bodenplatte 50a, parallelen Ebene angeordnet, welche weder das Fluidförderelement 48a noch den Kühlkörper 42a schneidet.
Figur 4 zeigt einen inneren Aufbau der Elektronikvorrichtung 10a und Figur 5 eine Explosionsdarstellung der Elektronikvorrichtung 10a. Die Elektronikvorrichtung 10a für die Wärmepumpe, insbesondere für die Wärmepumpenvorrichtung 36a, umfasst als Elektronikkomponente zumindest eine Steuerelektronik 12a zu einer Steuerung der Wärmepumpe, insbesondere der Wärmepumpenvorrichtung 36a. Die Elektronikvorrichtung 10a umfasst als, insbesondere weitere, Elektronikkomponente zumindest eine Leistungselektronik 14a zu einer Stromversorgung der Wärmepumpe, insbesondere der Wärmepumpenvorrichtung 36a und/oder der Steuerelektronik 12a. Sowohl die Steuerelektronik 12a als auch die Leistungselektronik 14a sind in der Elektronikgehäuseeinheit 16a angeordnet. Die Leistungselektronik 14a umfasst insbesondere einen Inverter 26a. Die Leistungselektronik 14a umfasst beispielsweise einen Transformator 28a. Der Kühlkörper 42a ist insbesondere an dem Inverter 26a befestigt.
Die Elektronikgehäuseeinheit 16a ist bevorzugt als ein, insbesondere einzelnes, Gehäuse ausgebildet, welches einen, insbesondere einzelnen, Innenraum begrenzt, in dem sowohl die Steuerelektronik 12a als auch die Leistungselektronik 14a angeordnet sind. Die Elektronikgehäuseeinheit 16a umfasst insbesondere eine Aufnahmeeinheit 20a, welche den Innenraum der Elektronikgehäuseeinheit 16a vorzugsweise in fünf der sechs Raumrichtungen begrenzt. Die Elektronikgehäuseeinheit 16a umfasst insbesondere eine Abdeckplatte 54a, welches zu einem Verschluss der Aufnahmeeinheit 20a vorgesehen ist. Die Abdeckplatte 54a ist insbesondere an einer dem Innenraum der Wärmepumpenvorrichtung 36a abgewandten Seite der Elektronikgehäuseeinheit 16a angeordnet. Die Aufnahmeeinheit 20a ist insbesondere in der durch den Absatz 52a begrenzten Materialaussparung der Struktureinheit 40a angeordnet. Vorzugsweise umfasst die Elektronikgehäuseeinheit 16a zumindest eine Montageschiene 58a, insbesondere zwei Montageschienen 58a. Die Montageschiene 58a ist insbesondere an der Aufnahmeeinheit 20a befestigt und an dem Absatz 52a der Struktureinheit 40a angeordnet, insbesondere aufgelegt. Die Montageschiene 58a weist insbesonde- re ein U-förmiges Profil auf, mit welchem sie den Absatz 52a teilweise umgreift. Alternativ zu der Montageschiene 58a weist die Aufnahmeeinheit 20a einen umlaufenden Kragen zu einer Anordnung an dem Absatz 52a auf.
Die Aufnahmeeinheit 20a umfasst insbesondere eine Grundplatte 30a. Die Grundplatte 30a ist in einem geschlossenen Zustand der Elektronikgehäuseeinheit 16a insbesondere der Deckplatte gegenüberliegend angeordnet. Insbesondere bildet die Grundplatte 30a einen Abschnitt einer Kanalinnenwand des Wärmereservoirkanals 38a. Der Inverter 26a und/oder der Transformator 28a der Leistungselektronik 14a sind/ist innerhalb der Elektronikgehäuseeinheit 16a an der Grundplatte 30a der Elektronikgehäuseeinheit 16a montiert. Die Elektronikgehäuseeinheit 16a umfasst zumindest einen Zwischenboden 24a, an welchem die Steuerelektronik 12a angeordnet ist. Der Zwischenboden 24a verläuft insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu der Grundplatte 30a. Vorzugsweise ist die Steuerelektronik 12a auf einer der Grundplatte 30a abgewandten Seite des Zwischenbodens 24a an dem Zwischenboden 24a befestigt. Der Zwischenboden 24a ist vorzugsweise an gegenüberliegenden Seitenwänden der Aufnahmeeinheit 20a befestigt. Der Zwischenboden 24a weist insbesondere eine zumindest um den Faktor 2 kleinere Oberfläche als die Grundplatte 30a auf.
Die Aufnahmeeinheit 20a ist zu einer, insbesondere einer zumindest Schutzart IP54-gemäßen, Separierung der Steuerelektronik 12a und/oder der Leistungselektronik 14a von einem Innenraum der Wärmepumpe vorgesehen. Die Aufnahmeeinheit 20a ist aus einem Stück geformt. Insbesondere aus einem Stanzblech mittels Umformung, insbesondere Tiefziehen, hergestellt. Die Aufnahmeeinheit 20a weist insbesondere nur Durchbrüche auf, welche zu einer Aufnahme eines Bauteils der Elektronikvorrichtung 10a vorgesehen sind und durch diese Bauteile verschlossen werden. Vorzugsweise umfasst die Elektronikgehäuseeinheit 16a einen Dichtungsring 56a, der zwischen der Aufnahmeeinheit 20a und der Abdeckplatte 54a angeordnet ist. De Elektronikgehäuseeinheit 16a, insbesondere die Grundplatte 30a, umfasst zumindest einen Durchbruch 43a, durch welchen der Kühlkörper 42a hindurch angeordnet ist. Insbesondere umfasst die Elektronikgehäuseeinheit 16a zumindest einen Kabeldurchbruch, insbesondere vier, zu einer Führung von Kabeln in und aus dem Elektronikgehäuseeinheit 16a. Die Elektronikvorrichtung 10a umfasst zumindest eine, insbesondere vier, Kabel- Verschraubung 32a gemäß Schutzart IP68 zu einem Führen eines Kabels durch die Elektronikgehäuseeinheit 16a, welches einen elektrischen Anschluss der Wärmepumpe mit der Leistungselektronik 14a verbindet. Die Kabelverschrau- bung 32a ist insbesondere an einer Seitenwand der Aufnahmeeinheit 20a angeordnet. Vorzugsweise sind die Kabelverschraubung 32a und die Leistungselektronik 14a auf verschiedenen Seiten des Zwischenbodens 24a angeordnet. Insbesondere bildet der Zwischenboden 24a und die Grundplatte 30a eine Kabelführung zu einer Führung des Kabels von der Kabelverschraubung 32a zu der Leistungselektronik 14a.
In den Figuren 6 bis 11 sind vier weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 5 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 6 bis 11 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis e ersetzt.
Figur 6 zeigt eine Wärmepumpenvorrichtung 36b für eine Wärmepumpe. Die Wärmepumpenvorrichtung 36b umfasst zumindest einen Wärmereservoirkanal 38b. Der Wärmereservoirkanal 38b ist zu einer Führung eines fluiden Wärmereservoirs, insbesondere Umgebungsluft, vorgesehen. Die Wärmepumpenvorrichtung 36b weist eine Elektronikvorrichtung 10b auf. Die Elektronikvorrichtung 10b umfasst zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere eine Steuerelektronik 12b zu einer Steuerung der Wärmepumpe und/oder zumindest eine Leistungselektronik 14b zu einer Stromversorgung der Wärmepumpe. Die Elektronikvorrichtung 10b umfasst zumindest eine Elektronikgehäuseeinheit 16b, wobei insbesondere sowohl die Steuerelektronik 12b als auch die Leistungselektronik 14b in der Elektronikgehäuseeinheit 16b angeordnet sind. Die Leistungselektronik 14b umfasst insbesondere einen Inverter und einen Transformator. Die Elektronikvorrichtung 10b umfasst insbesondere einen Kühlkörper 42b, der an dem Inverter angeordnet ist. Die Elektronikvorrichtung 10b umfasst zumindest einen Transformatorkühlkörper 34b, der dem Transformator der Leistungselektronik 14b zugeordnet ist. Der Transformatorkühlkörper 34b ragt insbesondere ausgehend von der Elektronikgehäuseeinheit 16b in den Wärmereservoirkanal 38b hinein. Der Transformatorkühlkörper 34b ist bezüglich einer vorgesehenen Strömungsrichtung des Wärmereservoirs durch den Wärmereservoirkanal 38b fluidtechnisch parallel zu dem Kühlkörper 42b in dem Wärmereservoirkanal 38b angeordnet.
Bezüglich weiterer Merkmale der Wärmepumpenvorrichtung 36b und/oder der Elektronikvorrichtung 10b sei auf die Figuren 1 bis 5 und deren Beschreibung verwiesen.
Figur 7 zeigt eine Rückansicht und Figur 8 einen Querschnitt einer Wärmepumpenvorrichtung 36c für eine Wärmepumpe. Die Wärmepumpenvorrichtung 36c umfasst einen Verdampfer 44c. Die Wärmepumpenvorrichtung 36c umfasst zumindest einen Wärmereservoirkanal 38c. Der Wärmereservoirkanal 38c ist zu einer Führung eines fluiden Wärmereservoirs, insbesondere Umgebungsluft, vorgesehen. Die Wärmepumpenvorrichtung 36c weist eine Elektronikvorrichtung 10c auf. Die Elektronikvorrichtung 10c umfasst zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere eine Leistungselektronik 14c zu einer Stromversorgung der Wärmepumpe, insbesondere der Wärmepumpenvorrichtung 36c, und zumindest eine Elektronikgehäuseeinheit 16c, in welcher die zumindest eine Elektronikkomponente angeordnet ist. Optional umfasst die Elektronikvorrichtung 10c eine Steuerelektronik 12c (hier nur angedeutet dargestellt), welche innerhalb oder außerhalb der Elektronikgehäuseeinheit 16c angeordnet sein kann.
Die Elektronikvorrichtung 10c umfasst zumindest eine Umlenkeinheit 18c, welche dazu vorgesehen ist, einen Teilstrom eines Fluidstroms der Wärmepumpe abzuzweigen und der Leistungselektronik 14c und/oder der Elektronikgehäuseeinheit 16c als Kühlmittel zuzuführen. Die Umlenkeinheit 18c ist unmittelbar stromabwärts des Verdampfers 44c in dem Wärmereservoirkanal 38c angeordnet. Die Umlenkeinheit 18c umfasst insbesondere einen Grundkörper 60c. Der Grundkörper 60c ist beabstandet von der Elektronikgehäuseeinheit 16c in dem Wärmereservoirkanal 38c angeordnet. Die Umlenkeinheit 18c, insbesondere der Grundkörper 60c, unterteilt den Wärmereservoirkanal 38c in einen Hauptkanal 68c und einen Nebenkanal 64c. Ein Kühlkörper 42c der Elektronikvorrichtung 10c, insbesondere zu einer Kühlung der Leistungselektronik 14c, ist in dem Nebenkanal 64c angeordnet, insbesondere zwischen einer Grundplatte 30c der Elektronikgehäuseeinheit 16c und dem Grundkörper 60c. Der Grundkörper 60c ist insbesondere keilförmig ausgebildet, wobei ein spitz zulaufendes Ende des Grundkörpers 60c dem Verdampfer 44c zugewandt ist. Insbesondere umfasst die Umlenkeinheit 18c eine Teilungskante 62c an dem, insbesondere spitzen Ende des, Grundkörpers 60c. Die Teilungskante 62c ist insbesondere zu einer Aufteilung eines von dem Verdampfer 44c kommenden Fluidstroms des Wärmereservoirs auf den Nebenkanal 64c und den Hauptkanal 68c vorgesehen. Die Teilungskante 62c weist vorzugsweise ein stromlinienförmiges Profil auf, um einen Staudruck in einer Umgebung des Verdampfers 44c zu vermeiden. Die Teilungskante 62c ist bevorzugt beabstandet von dem Verdampfer 44c angeordnet. Ein Nebenkanalabschnitt des Grundkörpers 60c, welcher im Zusammenspiel mit der Grundplatte 30c der Elektronikgehäuseeinheit 16c den Nebenkanal 64c bildet, verläuft vorzugsweise parallel zu der Grundplatte 30c. Die Teilungskante 62c weist vorzugsweise einen stumpfen Winkel zu dem Nebenkanalabschnitt des Grundkörpers 60c auf. Insbesondere neigt sich die Teilungskante 62c zu der Elektronikgehäuseeinheit 16c hin. Vorzugsweise bildet eine von der Teilungskante 62c abgewandte Seite des Grundkörpers 60c im Zusammenspiel mit einer Struktureinheit 40c der Wärmepumpenvorrichtung 36c einen Rückführungskanal 66c. Insbesondere verbindet der Rückführungskanal 66c den Nebenkanal 64c mit dem Hauptkanal 68c. Der Rückführungskanal 66c mündet insbesondere stromaufwärts eines Fluidförderelements 48c der Wärmepumpenvorrichtung 36c in den Hauptkanal 68c. Der Nebenkanal 64c geht vorzugsweise stromabwärts des Kühlkörpers 42c in den Rückführungskanal 66c über. Der Grundkörper 60c kann unmittelbar an dem Kühlkörper 42c anliegen oder beabstandet von diesem angeordnet sein. Vorzugsweise ist ein maximaler Abstand zwischen dem Kühlkörper 42c und dem Grundkörper 60c kleiner, insbesondere um mehr als einen Faktor 2 kleiner, bevorzugt um mehr als einen Faktor 3 kleiner, als eine maximale Erstreckung des Kühlkörpers 42c ausgehend von der Grundplatte 30c in Richtung des Grundkörpers 60c.
Figur 9 zeigt die Umlenkeinheit 18c losgelöst von der Wärmepumpenvorrichtung 36c. Die Umlenkeinheit 18c ist hier separat von der Struktureinheit 40c ausgebil- det. Insbesondere weist die Umlenkeinheit 18c an dem Grundkörper 60c zumindest ein Formschlusselement 70c auf. Insbesondere bildet die Struktureinheit 40c ein weiteres Formschlusselement 72c aus, das insbesondere komplementär zu dem Formschlusselement 70c der Umlenkeinheit 18c ausgebildet ist. Das Formschlusselement 70c ist hier beispielhaft als Steg abgebildet und das weitere Formschlusselement 72c als Führungsnut ausgebildet. Insbesondere umfasst die Umlenkeinheit 18c mehrere, hier beispielhaft vier, Formschlusselemente, die insbesondere auf zumindest zwei verschiedenen Seiten des Grundkörpers 60c angeordnet sind. Das Formschlusselement 70c ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Position der Umlenkeinheit 18c relativ zu der Struktureinheit 40c, und insbesondere relativ zu der Elektronikgehäuseeinheit 16c, zu sichern.
Bezüglich weiterer Merkmale der Wärmepumpenvorrichtung 36c und/oder der Elektronikvorrichtung 10c sei auf die Figuren 1 bis 6 und deren Beschreibung verwiesen.
Figur 10 zeigt eine Wärmepumpenvorrichtung 36d für eine Wärmepumpe. Die Wärmepumpenvorrichtung 36d umfasst zumindest einen Wärmereservoirkanal 38d. Der Wärmereservoirkanal 38d ist zu einer Führung eines fluiden Wärmereservoirs, insbesondere Umgebungsluft, vorgesehen. Die Wärmepumpenvorrichtung 36d weist eine Elektronikvorrichtung lOd auf. Die Elektronikvorrichtung lOd umfasst zumindest eine Elektronikgehäuseeinheit 16d, in welcher zumindest eine Elektronikkomponente angeordnet ist. Die Elektronikvorrichtung lOd umfasst einen Kühlkörper 42d und einen weiteren Kühlkörper, insbesondere einen Transformatorkühlkörper 34d, die zu einer Kühlung der zumindest einen Elektronikkomponente in dem Wärmereservoirkanal 38d angeordnet sind. Die Wärmepumpenvorrichtung 36d umfasst eine Umlenkeinheit 18d, welche den Wärmereservoirkanal 38d in einen Hauptkanal 68d und einen Nebenkanal 64d unterteilt. Die Umlenkeinheit 18d erstreckt sich in einer zu einer Drehachse eines Fluidförderelements 48d der Wärmepumpenvorrichtung 36d senkrechten Richtung über zumindest einen wesentlichen Teil, insbesondere über mehr als 75 % einer maximalen Erstreckung, der Elektronikgehäuseeinheit 16d in dieser Richtung. Insbesondere ist der Kühlkörper 42d und der separat von dem Kühlkörper 42d ausgebildete weitere Kühlkörper an der Umlenkeinheit 18d angeordnet. Die Wärmepumpenvorrichtung 36d umfasst zumindest einen Verdrängungskörper 74d, 76d, der auf einer der Elektronikvorrichtung lOd zugewandten Seite der Umlenkeinheit 18d angeordnet ist und eine Kanalwand und/oder eine Kanalzwischenwand des Nebenkanals 64d bildet. Insbesondere bildet einer der Verdrängungskörper 74d eine Kanalzwischenwand, welche den Nebenkanal 64d in zwei parallel verlaufende Seitenkanäle aufteilt. Insbesondere sind der Kühlkörper 42d und der weitere Kühlkörper in unterschiedlichen der Seitenkanäle angeordnet. Der als Kanalzwischenwand ausgebildete Verdrängungskörper 74d ist insbesondere zwischen dem Kühlkörper 42d und dem weiteren Kühlkörper angeordnet. Insbesondere bildet einer der Verdrängungskörper 76d eine Kanalwand, insbesondere eine Kanalaußenwand. Insbesondere ist der als Kanalwand ausgebildete Verdrängungskörper 76d zwischen dem Kühlkörper 42d und einer den Wärmereservoirkanal 38d, insbesondere einen Abschnitt des Nebenkanals 64d, bildenden Struktureinheit 40d der Wärmepumpenvorrichtung 36d angeordnet. Vorzugsweise geben die Umlenkeinheit 18d, die Struktureinheit 40d und/oder eine Grundplatte der Elektronikgehäuseeinheit 16d zusammen einen maximalen Strömungsquerschnitt des Nebenkanals 64d vor. Vorzugsweise blockieren die Verdrängungskörper 74d, 76d einen von dem Kühlkörper 42d und/oder dem weiteren Kühlkörper freigelassenen Teil des Strömungsquerschnitts, insbesondere um das fluide Wärmereservoir durch den Kühlkörper 42d und/oder den weiteren Kühlkörper zu lenken.
Vorzugsweise ist ein minimaler Abstand zwischen dem Kühlkörper 42d und/oder dem weiteren Kühlkörper und den jeweils direkt benachbarten Verdrängungskörpern 74d, 76d kleiner als das Dreifache, bevorzugt kleiner als das Doppelte, optional kleiner als das Einfache, eines mittleren Kühlelementabstands zwischen zwei Kühlelementen des Kühlkörpers 42d und/oder des weiteren Kühlkörpers. Beispielsweise umfasst der Kühlkörper 42d und/oder der weitere Kühlkörper Kühlrippen als Kühlelemente. Vorzugsweise sind die Verdrängungskörper 74d, 76d zumindest im Wesentlichen gleich lang oder länger, vorzugsweise zumindest um weniger als 50 %, bevorzugt um weniger als 33 % kürzer, als der Kühlkörper 42d und/oder der weitere Kühlkörper in einer Richtung parallel zu der Drehachse des Fluidförderelements 48d. Insbesondere sind die Verdrängungskörper 74d, 76d in einer Nebenkanaleinlassebene, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse des Fluidförderelements 48d verläuft, zumindest im We- sentlichen bündig mit dem Kühlkörper 42d und/oder dem weiteren Kühlkörper angeordnet. Alternativ sind der Kühlkörper 42d und/oder der weitere Kühlkörper gegen die Nebenkanaleinlassebene in Richtung des Fluidförderelements 48d zurückversetzt angeordnet.
Insbesondere ragt eine Teilungskante 62d der Umlenkeinheit 18d in einer von dem Fluidförderelement 48d abgewandten Richtung über die Verdrängungskörper 74d, 76d hinaus. Vorzugsweise umfasst die Teilungskante 62d mehrere voneinander beabstandete Segmente, von welchen insbesondere je eines einem der Seitenkanäle zugeordnet ist. Vorzugsweise ist eine maximale Breite eines Segments der Teilungskante 62d senkrecht zu der Drehachse des Fluidförderelements 48d zumindest im Wesentlichen gleich groß wie eine dazu parallele Breite des Kühlkörpers 42d und/oder des weiteren Kühlkörpers. Insbesondere unterscheiden sich die Breite des Segments der Teilungskante 62d und des zugehörigen Kühlkörpers 42d/weiteren Kühlkörpers um weniger als 33 %, bevorzugt um weniger als 25 %, besonders bevorzugt um weniger als 15 %. Insbesondere ist zwischen zwei Segmenten der Teilungskante 62d und/oder zwischen einem Segment der Teilungskante 62d und der Struktureinheit 40d ein Freiraum, durch welchen ein Teil des fluiden Wärmeträgers an einem Einlass des Nebenkanals 64d vorbei in den Hauptkanal 68d strömen kann. Die Verdrängungskörper 74d, 76d sind optional stoffschlüssig mit der Umlenkeinheit 18d ausgebildet oder zwischen der Umlenkeinheit 18d und der Grundplatte der Elektronikgehäuseeinheit 16d eingeklemmt.
Weiter zeigt Figur 10 eine weitere Elektronikvorrichtung 10d’, welche die gleichen Bauteile wie die Elektronikvorrichtung lOd aufweist, wobei die Elektronikkomponenten unterschiedlich ausgelegt ist. Vorzugsweise ist die Struktureinheit 40d unabhängig von einer Ausgestaltung der zumindest einen Elektronikkomponente der jeweiligen Elektronikvorrichtung lOd, 10d’ ausgebildet. Die Elektronikvorrichtungen lOd, 10d’ können abhängig von den verwendeten Elektronikkomponenten eine relativ kleine Kühlleistung oder eine relativ große Kühlleistung durch ihren jeweiligen Kühlkörper 42d, 42d’ benötigen. Beispielsweise umfasst eine als Leistungselektronik ausgebildete Elektronikkomponente der Elektronikvorrichtung lOd einen 3-phasigen Inverter oder einen 1-phasigen Inverter. Abhängig von der benötigten Kühlleistung kann die jeweilige Elektronikvorrichtung lOd, 10d’ einen relativ großen Kühlkörper 42d oder einen relativ kleinen Kühlkörper 42d’ umfassen.
Vorzugsweise ist ein minimaler Abstand zwischen dem Kühlkörper 42d, 42d’ und dem Verdrängungskörper 74d, 74d’, 76d, 76d’ unabhängig von der Ausgestaltung der Elektronikkomponente, insbesondere des Kühlkörpers 42d, 42d’. Bevorzugt ist eine maximale Erstreckung einer Einheit aus dem Kühlkörper 42d, 42d’ und dem die Kanalwand bildenden Verdrängungskörper 76d, 76d’ in einer zu der Drehachse senkrechten, zur Grundplatte der Elektronikgehäuseeinheit 16d, 16d’ parallelen Richtung unabhängig von der Ausgestaltung der Elektronikkomponente, insbesondere des Kühlkörpers 42d, 42d’. Insbesondere ist der die Kanalwand bildende Verdrängungskörper 76d, 76d’ in einer zu der Drehachse senkrechten und zu der Grundplatte der Elektronikgehäuseeinheit 16d, 16d’ parallelen Richtung umso größer, je kleiner der Kühlkörper 42d, 42d' ausgelegt ist. Insbesondere sind die Elektronikvorrichtungen lOd, 10d’ mit unterschiedlichen Kühlkörpern 42d, 42d’ in derselben Struktureinheit 40d einsetzbar. Insbesondere kann für Elektronikvorrichtungen lOd, 10d’ mit unterschiedlichen Kühlkörpern 42d, 42d’ lediglich durch Austausch des die Kanalwand bildenden Verdrängungskörpers 76d, 76d’ und optional der Umlenkeinheit 18d, 18d’ eine effiziente Kühlung mit einer vereinheitlichten Struktureinheit 40d erreicht werden.
Bezüglich weiterer Merkmale der Wärmepumpenvorrichtung 36d und/oder der Elektronikvorrichtung lOd sei auf die Figuren 1 bis 9 und deren Beschreibung verwiesen.
Figur 11 zeigt eine Wärmepumpenvorrichtung 36e für eine Wärmepumpe. Die Wärmepumpenvorrichtung 36e weist eine Elektronikvorrichtung lOe auf. Die Elektronikvorrichtung lOe umfasst zumindest eine Elektronikgehäuseeinheit 16e, in welcher zumindest eine Elektronikkomponente angeordnet ist. Die Elektronikvorrichtung lOe umfasst einen Kühlkörper 42e und einen weiteren Kühlkörper, insbesondere einen Transformatorkühlkörper 34e, die zu einer Kühlung der zumindest einen Elektronikkomponente in einem Wärmereservoirkanal der Wärmepumpenvorrichtung 36e angeordnet sind. Die Wärmepumpenvorrichtung 36e umfasst eine Umlenkeinheit 18e, welche den Wärmereservoirkanal in einen Hauptkanal 68e und einen Nebenkanal 64e unterteilt. Insbesondere umfasst die Umlenkeinheit 18e eine einzelne, durchgehende Teilungskante 62e, welche sich über den Kühlkörper 42e und den weiteren Kühlkörper erstreckt.
Die Wärmepumpenvorrichtung 36e umfasst zumindest einen Verdrängungskörper 74e, 76e, der auf einer der Elektronikvorrichtung lOe zugewandten Seite der Umlenkeinheit 18e angeordnet ist und eine Kanalwand und/oder eine Kanalzwischenwand des Nebenkanals 64e bildet. Insbesondere sind die Verdrängungskörper 74e, 76e separat von der Umlenkeinheit 18e ausgebildet. Die Verdrängungskörper 74e, 76e ragen insbesondere aus einer zu einer Drehachse eines Fluidförderelements der Wärmepumpenvorrichtung 36e senkrechten Nebenkanaleinlassebene heraus. Beispielsweise sind die Verdrängungskörper 74e, 76e L-förmig ausgebildet. Insbesondere ragt ein Schenkel der L-förmigen Verdrängungskörper 74e, 76e in den Nebenkanal 64e hinein, beziehungsweise begrenzt den Nebenkanal 64e parallel zu einer vorgesehenen Strömungsrichtung des fluiden Wärmereservoirs durch den Nebenkanal 64e. Insbesondere liegt ein Schenkel der L-förmigen Verdrängungskörper 76e, 76e an einer Seitenwand der Elektronikgehäuseeinheit 16e an. Eine Umrüstung der Wärmepumpenvorrichtung 36e auf eine alternative Elektronikvorrichtung mit einem größeren Kühlkörper (hier nicht gezeigt) anstelle des Kühlkörpers 42e, erfordert insbesondere nur einen Austausch des die Kanalwand bildenden Verdrängungskörpers 76e mit einem alternativen Verdrängungskörper 76e’. Insbesondere sind der die Zwischenwand bildende Verdrängungskörper 74e und/oder die Umlenkeinheit 18e unabhängig von einer Ausgestaltung der Elektronikkomponente der Elektronikvorrichtung lOe, insbesondere des Kühlkörpers 42e.
Bezüglich weiterer Merkmale der Wärmepumpenvorrichtung 36e und/oder der Elektronikvorrichtung lOe sei auf die Figuren 1 bis 10 und deren Beschreibung verwiesen.

Claims

Ansprüche
1. Elektronikvorrichtung für eine Wärmepumpe, insbesondere eine Luftwärmepumpe, mit zumindest einer Elektronikkomponente zu einem Betrieb der Wärmepumpe und mit zumindest einer Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e), in welcher die Elektronikkomponente angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) zumindest einen Kühlkörper (42a; 42b; 42c; 42d, 42e) umfasst, der zu einer Anordnung in einem Wärmereservoirkanal (38a; 38b; 38c; 38d) der Wärmepumpe vorgesehen ist.
2. Elektronikvorrichtung zumindest nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine Steuerelektronik (12a; 12b; 12c) als Elektronikkomponente zu einer Steuerung der Wärmepumpe und zumindest eine Leistungselektronik (14a; 14b; 14c) als weitere Elektronikkomponente zu einer Stromversorgung der Wärmepumpe, wobei sowohl die Steuerelektronik (12a; 12b; 12c) als auch die Leistungselektronik (14a; 14b; 14c) in der Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c) angeordnet sind.
3. Elektronikvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere die Leistungselektronik (14a; 14b; 14c), einen Inverter (26a; 26c) und/oder Transformator (28a) umfasst, der innerhalb der Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) zu einer Kühlung mittels des Kühlkörpers (42a; 42b; 42c; 42d; 42e) an einer Grundplatte (30a; 30b; 30c) der Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c) montiert sind/ist.
4. Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Transformatorkühlkörper (34b; 34d; 34e), der einem Transformator der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere der Leistungselektronik (14b; 14d; 14e), zugeordnet ist.
5. Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (30a; 30b; 30c) der Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) zumindest einen Durchbruch (43a) aufweist, in welchem der Kühlkörper (42a; 42b; 42c; 42d; 42e) und/oder ein weiterer Kühlkörper der Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) angeordnet sind/ist.
6. Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) zumindest eine Aufnahmeeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e) umfasst, welche zu einer, insbesondere einer zumindest Schutzart IP54- gemäßen, Separierung der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere der Steuerelektronik (12a; 12b; 12c) und/oder der Leistungselektronik (14a; 14b; 14c), von einem Innenraum der Wärmepumpe vorgesehen ist.
7. Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c; 16d; 16e) eine aus einem Stück geformte Aufnahmeeinheit (20a; 20b; 20c; 20d; 20e) umfasst, innerhalb derer die zumindest eine Elektronikkomponente, insbesondere die Steuerelektronik (12a; 12b; 12c) und/oder die Leistungselektronik (14a; 14b; 14c), angeordnet sind.
8. Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerelektronik (12a) als Elektronikkomponente, welche an zumindest einem Zwischenboden (24a) der Elektronikgehäuseeinheit (16a) angeordnet ist. Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Kabelverschraubung (32a; 32b) gemäß Schutzart IP68 zu einem Führen eines Kabels durch die Elektronikgehäuseeinheit (16a; 16b; 16c), welches einen elektrischen Anschluss der Wärmepumpe mit der zumindest einen Elektronikkomponente, insbesondere der Leistungselektronik (14a; 14b; 14c), verbindet. Wärmepumpenvorrichtung für eine Wärmepumpe, insbesondere eine Luftwärmepumpe, mit zumindest einem Wärmereservoirkanal (38a; 38b; 38c), insbesondere einem Luftkanal, zu einer Führung eines fluiden Wärmereservoirs und mit zumindest einer Elektronikvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine zumindest einen Abschnitt des Wärmereservoirkanals (38a; 38b; 38c; 38d) bildende Struktureinheit (40a; 40b; 40c), an welcher die Elektronikvorrichtung zu einer Stützung der Elektronikvorrichtung derart angeordnet ist, dass der Kühlkörper (42a; 42b; 42c; 42d; 42e) in und/oder an dem Wärmereservoirkanal (38a; 38b; 38c; 38d) angeordnet ist. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinheit (18c; 18d; 18e), welche innerhalb des Wärmereservoirkanals (38c) angeordnet ist und den Wärmereservoirkanal (38c) in einen Hauptkanal (68c; 68d; 68e) und einen Nebenkanal (64c; 64d; 64e) aufteilt, wobei der Kühlkörper (42c; 42d; 42e) der Elektronikvorrichtung in und/oder an dem Nebenkanal (64c; 64d; 64e) angeordnet ist. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Verdampfer (44c), wobei die Umlenkeinheit (18c; 18d; 18e) unmittelbar stromabwärts des Verdampfers (44c) in dem Wärmereservoirkanal (38c; 38d) angeordnet ist. Wärmepumpenvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine den Wärmereservoirkanal (38c; 38d) bildende Struktureinheit (40c; 40d), wobei die Umlenkeinheit (18c; 18d; 18e) separat von der Struktureinheit (40c; 40d) ausgebildet ist. Wärmepumpenvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch zumindest einen Verdrängungskörper (74d, 76d; 74e, 76e), der auf einer der Elektronikvorrichtung zugewandten Seite der Umlenkeinheit (18d; 18e) angeordnet ist und eine Kanalwand und/oder eine Kanalzwischenwand des Nebenkanals bildet.
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