用于热泵的热源单元的制作方法

1.本公开涉及用于冷却和/或加热目的的热泵。具体而言，本公开涉及一种分体式热泵，包括热源单元和至少一个热消耗单元。


背景技术：

2.热泵的热源单元包括对热泵的、具有压缩机的制冷剂回路的一部分进行收纳的外部壳体。说到使用空气作为热源的空气热泵，热源单元主要安装在建筑物外部，并且通常也被称为室外单元。然而，在某些应用中，热源单元也布置在建筑物内部。这既适用于空气热泵，也适用于诸如地面热泵这样使用不同热源的热泵。
3.热源单元作为室外单元以往主要布置在诸如建筑物的屋顶上这样的隐蔽的地方，而室外单元如今往往安装在住宅楼的前方，有时甚至就安装在正门旁边。
4.从这个角度来看，同时也针对配置在室内的热源单元，期望减少噪声的产生。这些噪声尤其是由热泵的制冷剂回路的压缩机产生的。
5.在现有技术中，已经多次尝试设置隔音以避免噪声从压缩机传播到热源单元外部，和/或安装减振机构以避免振动从压缩机传播到热源单元内的其他部件，这也可能导致噪声的产生。ep3290697a1、ep2159497b1中给出了一些示例，其中，ep3290697a1描述了用于压缩机的隔音罩，ep2159497b1示出了将压缩机经由减振机构安装到室外单元的底板。
6.然而，对于由热源单元、特别是由配置在热源单元内的制冷剂回路的压缩机产生的噪声，仍然需要改善。


技术实现要素：

7.由此，本发明旨在提供一种产生相对较小噪声的用于热泵的热源单元。
8.该目的可以通过技术方案1中限定的热源单元来实现。实施方式可以在从属的技术方案、以下描述和附图中找到。
9.根据第一方面，提出了一种用于具有制冷剂回路的热泵的热源单元。制冷剂回路可以至少包括通过制冷剂管连接的热源热交换器、热消耗热交换器、膨胀阀以及压缩机，其中，所述热源热交换器配置在热源单元中，所述热消耗热交换器配置在室内单元中。热源单元包括具有底板的外部壳体。热源单元可以安装于水平表面，或是安装于固定于垂直壁的支架，其中底板水平地定向。为此，腿部可以设置在底板的下侧，该腿部构造成安装在水平表面或支架上。
10.此外，热源单元包括容纳在热源单元的外部壳体中的压缩机组件。压缩机组件包括热泵的制冷剂回路的压缩机。压缩机具有压缩机壳体，上述压缩机壳体具有压缩机构。具有压缩机构、即压缩机的压缩机壳体被支承(安装)在支承板上。支承板可以由金属板制成，并且相对刚性，以便将压缩机固定在支承板上。支承板经由减振器安装于底板。此外，设置压缩机外壳，该压缩机外壳将具有压缩机壳体的压缩机封围。压缩机外壳被固定于支承板而不与压缩机壳体接触。在本文中，“不与接触”是指压缩机外壳不与压缩机壳体接触，但允
许连接到压缩机和压缩机壳体的部件，诸如配管直接或间接与压缩机外壳接触。然而，在这种情况下，建议在这些部件与压缩机外壳之间设置一些弹性密封件。此外，通过布置在压缩机、特别是压缩机壳体与支承板之间的减振机构来提供附加减振。
11.在第一方面中，在热源单元的底板与压缩机、特别是压缩机壳体之间实现两级减振。更具体而言，相对于底板，支承板由位于支承板与底板之间的减振器进行减振，并且相对于支承板，压缩机、特别是具有压缩机构的压缩机壳体由位于压缩机(压缩机壳体)与支承板之间的减振机构进行减振。由此，可以可靠地确保压缩机所产生的振动不会经由其安装结构从压缩机传播到底板，并由此传播到热源单元的外部壳体。此外，压缩机外壳提供了使压缩机隔音的隔音功能，从而使没有或只有很少的噪声会传播到热源单元的外部。由于压缩机外壳安装于因减振机构而与压缩机在振动上分离且不与压缩机壳体接触的支承板，因此，没有或只有很少的振动会从压缩机传播到压缩机外壳。这进一步减少了从压缩机传播到其他部件并最终传播到热源单元的外部壳体的振动。
12.根据第二方面，热泵的制冷剂回路的至少一个附加(除了压缩机之外)的制冷剂部件被安装于支承板。具体而言，该部件直接地安装于支承板。在本文中，“直接地”并不排除位于支承板的部件之间的任何中间部件，但排除安装于支承板的部件、即制冷剂回路的其他部件，诸如制冷剂管。这种部件的示例有储罐、接收器、诸如水板式热交换器这样的的热交换器等。
13.根据这一方面，支承板还可以用于对源自安装在支承板上的制冷剂回路的其他部件的相对于底板的振动进行减振，从而进一步减少热源单元的噪声。
14.根据第三方面，支承板包括多个安装准备件，使得多个制冷剂部件能安装在支承板上。
15.根据这一方面，同一支承板可以用在以不同方式配备的不同类型的单元的制造过程中。例如，一些单元可以仅包括储罐，但是不包括水板式热交换器、或至少是与水板式热交换器不同的热交换器，而其他单元包括储罐和水板式热交换器。这些单元中的任一个均使用同一支承板。
16.根据第四方面，热泵的制冷剂回路的至少一个附加的制冷剂部件安装于压缩机外壳的外部的支承板。
17.其结果是，压缩机外壳可以保持小且简单的形状，并且热源单元内的可用空间可以保持为最小限度。
18.根据第五方面，压缩机外壳由刚性材料、优选金属板制成，并且具有固定结构，以将热泵的制冷剂回路(除了压缩机之外)的至少一个部件、优选热泵的制冷剂回路的制冷剂管固定于压缩机外壳。
19.根据这一方面，压缩机外壳变得多功能，因为它可以用于隔音以及固定其他部件。由于压缩机外壳安装在相对于底板被减振且不与压缩机壳体接触的支承板上，因此，压缩机外壳基本上不会振动。由此，制冷剂管在固定于压缩机壳体时可以保持笔直且相对较长，而没有损坏的风险。否则，需要多次弯曲制冷剂管，以补偿由于振动引起的固定点之间的长度变化。
20.根据第六方面，压缩机外壳是至少两层的，包括外层和内层。
21.因此，可以改善压缩机外壳的隔音性能。
22.根据第七方面，外层由构造成吸收第一频率范围内的声音的第一材料制成，内层由构造成吸收第二频率范围内的声音的第二材料制成。在本文中，第一频率范围和第二频率范围至多会重叠(即，频率范围也可以完全不同而不重叠)。在一个示例中，第一频率范围包含比第二频率范围更高的频率。
23.因此，压缩机外壳可以覆盖更大的总频率范围，从而改善隔音性能。
24.根据第八方面，内层的刚性比外层的刚性小。
25.如果外层的刚性比内层刚性大，则外层会吸收较高的频率，而内层会吸收较低的频率。此外，更刚性的外层能够将其他制冷剂部件固定于压缩机壳体，如上文所述。
26.在一个具体示例中，外层可以由金属板制成。内层可以由针刺毡制成。然而，本公开不限于这些材料。
27.根据第九方面，压缩机外壳包括前部、后部和顶部，其中，前部能与后部分开地从支承板分离。
28.热源单元必须不时地进行维护。为此，也可能需要检查压缩机。为了便于检修和维护，压缩机外壳的前部能与后部和顶部分开地分离，以便触及压缩机。其结果是，触及压缩机是容易且简单的。
29.根据第十方面，后部具有由盖封闭的检修开口，上述检修开口布置成允许触及压缩机的部件或是安装于压缩机的部件。这些部件包括但不限于诸如热敏电阻这样的传感器。
30.有些部件，诸如传感器往往更频繁地损坏，并且需要更换。由盖封闭的检修开口允许方便地触及这些部件。
31.根据第十一方面，外部壳体的侧壁的至少一部分是能移除的，以允许触及并打开和/或移除盖。
32.在一些热源单元中，热源热交换器和压缩机的布置要求制冷剂管主要容纳在压缩机外壳的后部与热源单元的外部壳体的后侧之间。因此，当分离热源单元的外部壳体的后壁时，不容易触及压缩机外壳的后部，从而需要使用盖。然而，根据这一方面，外部壳体允许移除外部壳体的侧壁的至少一部分。此外，盖构造成允许从一侧将盖从压缩机外壳的后部打开和/或移除。因此，优选地是，通过紧固机构将盖维持于封闭位置，该紧固机构可以在不需要工具的情况下打开，并且优选地仅使用一只手就能打开。作为示例，夹持杆可以作为紧固机构被具象化。由此，根据这一方面，提高了可维护性。
33.根据第十二方面，压缩机仅在压缩机的面向压缩机外壳的前部的一侧处经由减振机构固定于支承板。
34.换言之，很容易从前侧触及压缩机固定于支承板的位置。因此，在移除压缩机外壳的前部时，可以触及这些位置，并且压缩机可以与支承板分离并从前部从压缩机外壳取出。因此，能够分离压缩机而不需要完全拆开压缩机外壳。
35.根据第十三方面，压缩机经由减振机构在至少三个离散位置处支承在支承板上，并且仅在其中两个位置处被固定。
36.通常，压缩机经由减振器在三个位置处安装并固定于支承板。为了维持减振性能，减振器被维持在三个位置处，但是压缩机仅在其中两个位置处被固定于支承板。因此，可以实现压缩机从前面分离并从压缩机外壳移除，并且仍然提供相同的减振特性。
37.根据第十四方面，其中，多个压缩机安装准备件被设置在支承板上，并且构造成允许至少两种不同类型的压缩机安装在支承板上。
38.根据这一方面，对于配备有不同类型压缩机的不同类型的单元，可以在制造过程中使用同一支承板。例如，一些单元可具体为大容量压缩机，而其他装置可具体为小容量压缩机。任一类型的压缩机均可以安装在同一支承板上，以改善不同类型的单元的制造容易度。
附图说明
39.当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述能更好地理解本公开，因此，能更容易地获取对本公开更完整的认识和本公开所附带的许多优点。图1示出了根据本公开的热源单元(室外单元)的立体图；图2示出了图1的热源单元的立体图，其中部件被移除以示出热源单元的机室的内部；图3a示出了图2的放大立体图，其中压缩机外壳以透明形式示出；图3b示出了图2的放大立体图，其中压缩机外壳被移除；图4示出了图2的底视图，其中底板被移除；图5示出了图3a的正视立体图，其中制冷剂回路的其他部件被移除，并且压缩机壳体以透明形式示出；图6示出了图5的后视立体图，其中压缩机壳体以透明形式示出；以及图7示出了图5的左视立体图，其中压缩机壳体以透明形式示出。
具体实施方式
40.现在将参照附图对实施方式进行说明。对于热泵领域的技术人员而言，根据本公开显而易见的是提供实施方式的以下描述仅用于说明，而并非为了限制由所附的权利要求书限定的本发明。
41.在附图中，压缩机外壳在一些图中以透明形式示出，以使容纳在压缩机外壳中的部件可见。压缩机外壳内的部件用虚线表示。
42.图1示出了分体式热泵的热源单元10(在所示实施方式中为室外单元)的立体图。热泵包括制冷剂回路，该制冷剂回路至少包括：热源热交换器11；压缩机12；诸如室内热交换器这样的热消耗热交换器(未示出)；以及通过制冷剂管连接的膨胀阀(不可见)。
43.所示的室外单元10包括外部壳体13。外部壳体13具有底板14。用于将室外单元安装在水平表面上或经由支架安装于垂直壁的腿部(未示出)被固定于底板14。此外，外部壳体13具有顶板16和侧板17。在所示的实施方式中，侧板17围绕室外单元10的后角延伸，并且与外部壳体13的背板18连接(一体形成/与之形成一体式结构)。
44.如从图2和图4最佳可见地，热源热交换器11占据了外部壳体13的后侧的一部分以及外部壳体13的与侧板17相反的一侧。热源热交换器11在俯视图中呈“l”形。
45.外部壳体13的前侧由包括格栅19的前部面板封闭。
46.如图2所示，压缩机组件20容纳在热源单元10的外部壳体13中。本公开主要涉及将压缩机组件20安装在热源单元10内。在本文中，参照图2至图7。
47.压缩机组件20(见图5至图7)包括热泵的制冷剂回路的压缩机12。压缩机12包括具有压缩机构的压缩机壳体21。压缩机壳体21在下端处包括固定板24，上述固定板24用于安装压缩机12。
48.制冷剂回路的制冷剂管22a～22c连接到压缩机壳体21，以便向压缩机12馈送制冷剂并从压缩机12排放压缩后的制冷剂。
49.此外，压缩机组件包括支承板23，上述支承板23用于对包括压缩机壳体21的压缩机12进行支承。一组三个减振器25(减振机构)，诸如橡胶减振器在固定板24的三个位置26a～26c处固定于固定板24。在所述两个位置26a、26b处，减振器25被附接于支承板23，由此固定板24，并因此使得具有压缩机壳体21的压缩机12经由减振器25固定于支承板23。在第三位置26c处，减振器25没有固定于支承板25(从支承板25松开)。减振器25与固定板24和/或支承板23的固定优选地通过使用螺钉来实现，以便于更换减振器25。
50.由于设置了减振器25，因此，包括压缩机壳体21和固定板24的压缩机12与支承板23振动分离。
51.如图4和图5所示，支承板23包括多个压缩机安装准备件28a～28c。这些安装准备件28a～28c构造成允许安装不同类型的压缩机12，具体而言具有不同容量的压缩机12。
52.为此，在本示例中，位置26b处的安装准备件28b仅提供一个螺孔。相反，位置26a、26c处的安装准备件28a、28c分别设置两个螺孔(内螺孔29a和外螺孔29b)。因此，如图所示，大容量压缩机12可以使用外螺孔29b安装，而未示出的小容量压缩机可以使用内螺孔29a安装。
53.压缩机组件20还包括压缩机外壳30。压缩机外壳30将包括压缩机壳体21、固定板24和减振器25压缩机12封围。在一个示例中，除了进入和离开压缩机外壳30的制冷剂剂管22a～22c之外，压缩机外壳30是完全封闭的。然而，在制冷剂管22a～22c与压缩机外壳30之间设置有弹性密封，以避免这些位置处出现任何开口。因此，可以认为压缩机外壳30在某种程度上是“气密的”。
54.压缩机外壳30在其下端处固定于支承板23。此外，压缩机外壳30的尺寸设计成不与压缩机壳体21接触。换言之，在压缩机壳体21与压缩机外壳30的面向压缩机壳体21的内侧表面之间始终存在空气。
55.在所描绘的实施方式中，压缩机外壳包括三个部分。这三个部分包括前部31、后部32和顶部33。顶部33可以包括两个部分33a、33b。前部31和后部32分别独立地连接到支承板23。另外，前部31连接到后部32和顶部33，后部32连接到顶部33并支承顶部。因此，前部31可以从后部32和顶部33以及支承板23脱开，而无需将后部32和顶部33从支承板23分离。
56.当要分离压缩机外壳30的前部31时，无需移除压缩机外壳30的其他部件便能触及压缩机12。因此，在检修期间，压缩机12是易于触及的以便进行检查。此外，由于固定板24在位置26a、26b处仅经由减振器25固定于支承板23，因此，(如果前部31被拆除)压缩机12甚至可以很容易地通过前部从压缩机外壳30移除。具体而言，通过松开位置26a、26b处的固定，并且由于压缩机12并未固定在位置26c处，因此，可以容易地根据需要移除压缩机12。然而，由于在位置26c处没有省略减振器25，并且固定板24仍然在所述位置26c处被支承在减振器25上，因此，即使减振器没有固定于支承板23，减振特性也没有劣化。
57.此外，在许多应用中，传感器或其他部件与压缩机12连接或相关联和/或附接到压
缩机壳体21。在本示例中，热敏电阻34(图7)安装于压缩机12。由于诸如热敏电阻34这样的传感器往往需要更频繁的检修或更换，因此，压缩机外壳30附加地设置有由盖36封闭的检修开口35。图6和图7中最佳可见的盖36在一端处铰接于压缩机壳体13的后部32。在相反一端处设置有紧固结构37，以将盖36固定于封闭位置。因此，如果需要诸如更换热敏电阻34这样的维护，则可以操作紧固结构37以松开相反一端处的盖36，使得盖36可以被打开甚至可以被分离。随后，例如，可以更换热敏电阻34，然后将盖36再次封闭并通过紧固结构37紧固到后部32。因此，不需要为了更换热敏电阻34而移除压缩机外壳30的部件31至33中的任一个。
58.更进一步并且如前面所说明的那样，背板18和侧板17是一体形成的，并且可以被移除以允许触及容纳压缩机组件20和制冷剂回路的其他部件的机室。如图2所示，多个制冷剂管位于压缩机外壳30的后部32与后板18之间。因此，即使在后板18被移除时，也难以到达压缩机外壳30的后部32，并因此难以到达盖36。由此，盖36布置在后部32上，以便能经由外部壳体13的与侧板17对应的一侧触及。因此，移除侧板17以便允许触及盖36。参考图6，用户可以从左侧触及盖36。
59.此外，紧固结构37构造成允许在不需要工具的情况下打开和/或移除盖36。在一个示例中，盖可以滑入引导件中，并由引导件在朝向后板18的方向上保持。换言之，将盖36朝向图6中的右方滑动到与引导件接合的封闭位置，以便在垂直于滑动方向的方向上获得形状配合。随后，可以使用夹持杆来将盖36固定就位。由于通过工具难以接触盖36，因此，优选在不使用工具的情况下操作夹持杆，并且优选地仅使用一只手。
60.此外，压缩机外壳30包括两层，内层38和外层39(见图5中的局部剖视图)。在本实施方式中，外层39的刚性比内层38的刚性大。具体而言，外层39由金属板制成，并因此是刚性的。作为一个示例，可以使用具有0.6毫米与1毫米之间的厚度的金属板作为外层39。内层38由弹性材料、诸如针刺毡制成。
61.因此，改善了压缩机外壳30的隔音性能。具体而言，更刚性的外层39(金属板层)能够吸收相对较高的频率范围(第一频率范围)内的频率。相反，软且有弹性的刚性较小的内层38(针刺毡层)能够吸收相对较低的频率范围(第二频率范围)内的频率。即使第一频率范围和第二频率范围可以重叠，但第二频率范围包括比第一频率范围内的频率低的频率，第一频率范围也包括比第二频率范围内的频率低的频率。由此，本公开的压缩机外壳30能够吸收更宽频率范围内的噪声。
62.此外，通过将外层39由诸如金属板的相对刚性的材料构成，外层39变得多功能。一方面，外层39用于吸收高频率的噪声，另一方面，外层39可以用于对一层中的刚性较小的部分进行支承，使得压缩机外壳30能够固定于支承板23，乐意甚至将热泵制冷剂回路的其他部件附接于压缩机外壳30。然而，后者仅是可行的，因为压缩机外壳30、即外层39经由减振器25与压缩机12振动分离，并且构造成不与包括压缩机壳体21和固定板24的压缩机12接触。因此，压缩机外壳30本身不振动或至少不会与压缩机12相同的程度地振动。
63.如图6和图7具体示出地那样，压缩机外壳30(在本示例中是后部32)具有至少一个固定于压缩机外壳30、具体而言压缩机外壳30的外层39的配合构件40(在本示例中设置两个这样的配合构件40)。热泵的制冷剂回路的、在本示例中固定于压缩机外壳30的部件是制冷剂管42。制冷剂管42具有固定于制冷剂管42的至少一个配合构件41(在本示例中，设置两
个这样的配合构件41)。配合构件40和配合构件41表示固定结构。配合构件41与配合构件41配合以将制冷剂管42固定于压缩机外壳30。
64.在一个具体示例中，配合构件40的截面形状可以类似于t形引导件，配合构件41可以具有卡在“t”的水平腿部后方的c形的横截面。配合构件41还可以在上端处具有止挡件。因此，制冷剂管42的配合构件41可以与制冷剂管42一起在压缩机外壳30处从顶部滑动到配合构件40上，其中，移动受到止挡件的限制。因此，制冷剂管24通过配合在“t”的水平腿部后方的横截面而在水平方向上被保持，并且通过止挡件在垂直方向上被保持。也可以实施类似的紧固结构37，其中配合构件40形成孔，并且配合构件41形成为类似于钩入整个配合构件40中的钩。之后的安装过程将与如上所述的相同。
65.由于制冷剂管42牢固地固定于压缩机外壳30，并且由于如上所述的压缩机外壳30与压缩机12在振动上分离，制冷剂管42可以相对较长且笔直，而没有损坏的风险。
66.此外，支承板23固定于热源单元10的底板14。具体而言，支承板23经由第二组减振器43(本实施方式中设置五个减振器43(图4))安装于底板14。在一个示例中，减振器43被拧紧到支承板23，或更具体而言支承板23的下侧和底板14的上侧两者。因此，如果在热源单元10的使用寿命期间有必要，甚至可以更换减振器43。
67.此外，除了包括压缩机壳体21和固定板24以及压缩机外壳30的压缩机12以外的其他部件可以安装于支承板23。这些部件的示例是热泵的制冷剂回路的部件、诸如储罐44或水板式热交换器。然而，也可以将其他部件安装在支承板23上。这对于将那些也容易产生或传播振动并因此产生噪声的部件安装在支承板23上是特别有益的。由于支承板23经由减振器43与底板14在振动上分离，因此，那些振动和噪声不会传递到底板14，并因此也不会传递到热源单元10的外部壳体13。
68.在不同类型的热源单元10中，可以将不同类型的那些部件或不同数量的部件安装于支承板23。为了使相同的支承板23能够用于多个不同类型的热源单元10，支承板23包括多个安装准备件27a、27b。安装准备件27a用于安装储罐44。
69.在本示例中，安装准备件27b设置成用于安装一些类型的热源单元10所需的水板式热交换器(未示出)。如果在本示例中，水板式热交换器不是相应的热源单元10所需的一部分，则不使用但却仍然存在安装准备件27b。
70.此外，特别如图5和图6可知，储罐44安装于压缩机外壳30外部的支承板23。由此，压缩机外壳30的尺寸可以最小化，以便在热源单元10内容纳最小的空间。
71.应当理解的是，本实施方式的描述不被认为是限制性的。相反，技术人员可以实现若干修改。例如，可以设置不同数量的减振器25或减振器43。此外，除了储罐44以外的其他部件也可以支承在支承板23上。这同样适用于固定于压缩机外壳30的制冷剂部件，在本示例中是制冷剂管42。但是，也可以将其他部件固定于压缩机外壳30。[附图标记列表]
[0072]
10热源单元(室外单元)；11热源热交换器；12压缩机；13外部壳体；14底板；
16顶板17侧板；18背板；19格栅；20压缩机组件；21压缩机壳体；22a～22c制冷剂管；23支承板；24固定板；25减振器；26a～26c位置；27a～27b安装准备件；28a～28c压缩机安装准备件；29a～29b内螺孔和外螺孔；30压缩机壳体；31前部；32后部；33顶部；34热敏电阻；35检修开口；36盖；37紧固结构；38内层；39外层；40配合构件；41配合构件；42制冷剂管；43减振器；44储罐。[引用列表][专利文献]
[0073]
[专利文献1]ep3290697a1[专利文献2]ep2159497b1。