DE102021208945A1

DE102021208945A1 - Elektronikvorrichtung für eine Wärmepumpe und Wärmepumpenvorrichtung mit einer solchen Elektronikvorrichtung

Info

Publication number: DE102021208945A1
Application number: DE102021208945.3A
Authority: DE
Inventors: Alister Clay; David de Kleine; Filipe Macedo
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-08-16
Filing date: 2021-08-16
Publication date: 2023-02-16

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

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 Rahmen 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, zumindest 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 Elektronikgehäuseeinheit, 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 additiven 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 1m 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 Struktureinheit 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 Nebenkanal, 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 Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
2 eine schematische Rückansicht der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung,
3 einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung,
4 eine schematische Innenansicht der erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
5 eine schematische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
6 eine schematische Frontansicht einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung und einer erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung,
7 eine schematische Darstellung einer zusätzlichen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung und einer erfindungsgemäße Elektronikvorrichtung,
8 einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung aus 7,
9 eine schematische Darstellung einer Umlenkeinheit der erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtung aus 7,
10 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung, welche kompatibel mit zwei unterschiedlich ausgestalteten erfindungsgemäßen Elektronikvorrichtungen ist und
11 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Wärmepumpenvorrichtung mit separat ausgebildeten Verdrängungskörpern.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Frontansicht, 2 eine Rückansicht und 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 Fluidförderelements 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.
4 zeigt einen inneren Aufbau der Elektronikvorrichtung 10a und 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 insbesondere 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, Kabelverschraubung 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 Kabelverschraubung 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 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 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 6 bis 11 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis e ersetzt.
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 1 bis 5 und deren Beschreibung verwiesen.
7 zeigt eine Rückansicht und 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.
9 zeigt die Umlenkeinheit 18c losgelöst von der Wärmepumpenvorrichtung 36c. Die Umlenkeinheit 18c ist hier separat von der Struktureinheit 40c ausgebildet. 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 1 bis 6 und deren Beschreibung verwiesen.
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 10d auf. Die Elektronikvorrichtung 10d umfasst zumindest eine Elektronikgehäuseeinheit 16d, in welcher zumindest eine Elektronikkomponente angeordnet ist. Die Elektronikvorrichtung 10d 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 10d 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 Wesentlichen 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 10 eine weitere Elektronikvorrichtung 10d', welche die gleichen Bauteile wie die Elektronikvorrichtung 10d aufweist, wobei die Elektronikkomponenten unterschiedlich ausgelegt ist. Vorzugsweise ist die Struktureinheit 40d unabhängig von einer Ausgestaltung der zumindest einen Elektronikkomponente der jeweiligen Elektronikvorrichtung 10d, 10d' ausgebildet. Die Elektronikvorrichtungen 10d, 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 10d einen 3-phasigen Inverter oder einen 1-phasigen Inverter. Abhängig von der benötigten Kühlleistung kann die jeweilige Elektronikvorrichtung 10d, 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 10d, 10d' mit unterschiedlichen Kühlkörpern 42d, 42d' in derselben Struktureinheit 40d einsetzbar. Insbesondere kann für Elektronikvorrichtungen 10d, 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 10d sei auf die 1 bis 9 und deren Beschreibung verwiesen.
11 zeigt eine Wärmepumpenvorrichtung 36e für eine Wärmepumpe. Die Wärmepumpenvorrichtung 36e weist eine Elektronikvorrichtung 10e auf. Die Elektronikvorrichtung 10e umfasst zumindest eine Elektronikgehäuseeinheit 16e, in welcher zumindest eine Elektronikkomponente angeordnet ist. Die Elektronikvorrichtung 10e 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 10e 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 10e, insbesondere des Kühlkörpers 42e.
Bezüglich weiterer Merkmale der Wärmepumpenvorrichtung 36e und/oder der Elektronikvorrichtung 10e sei auf die 1 bis 10 und deren Beschreibung verwiesen.

Claims

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.