CN109790838B - 用于商用车的包括螺旋式压缩机以及电动机的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于商用车的包括螺旋式压缩机(10)以及电动机(5)的系统(1)，其中，电动机(5)驱动螺旋式压缩机(10)，并且电动机(5)与螺旋式压缩机(10)借助于凸缘(12)连接，其中，凸缘(12)具有至少一个冷却接口(104、106)，并且在凸缘(12)中设有至少一个冷却通道。

Description

用于商用车的包括螺旋式压缩机以及电动机的系统
技术领域
本发明涉及一种用于商用车的包括螺旋式压缩机以及电动机的系统。
背景技术
由现有技术已经已知用于商用车的螺旋式压缩机。这样的螺旋式压缩机用于给例如商用车制动系统提供所需的压缩空气。
在此背景下，尤其已知用油填充的压缩机、尤其是螺旋式压缩机，其中提出调节油温度的任务。这通常如下实现，即，存在外部的油冷却器，其与用油填充的压缩机和油回路经由恒温阀连接。油冷却器在此是热交换器，其具有两个互相分离的回路，其中，第一回路设置用于热液体、即压缩机油，并且第二回路用于冷却液体。作为冷却液体例如可以使用空气、水与防冻剂的混合物或者其它的油。
所述油冷却器必须而后与压缩机油回路经由管或软管连接，并且油回路必须被防止泄漏。
该外部体积此外必须用油填充，从而也增大了油的总量。由此增大了系统惯性。此外，油冷却器必须机械地安装并且固定，要么通过位于周围的多个保持装置、要么通过一个单独的保持装置，这需要附加的固定机构以及结构空间。
由US4780061已经已知一种螺旋式压缩机，其具有集成的油冷却装置。
此外，DE3717493A1公开一种设置在紧凑壳体中的螺旋式压缩机设备，其具有在螺旋式压缩机电动机上的油冷却器。
由DE102010015151A1已知一种用于螺旋式压缩机的压缩机凸缘。
此外由US2014/0190674A1已知一种用于机动车热交换器的连接凸缘，其具有冷却通道。
由DE102013011061B3还已知一种具有凸缘连接装置的热交换器，其中，凸缘连接装置具有连接凸缘，连接凸缘是压铸件并且具有由浇铸技术制成的用于容纳螺栓的通孔。
发明内容
本发明的目的在于，以有利的方式进一步改进用于商用车的包括螺旋式压缩机以及电动机的系统，尤其是改进成使得能够为同类型的系统提供一种节省空间的冷却可能性。
所述目的按照本发明通过一种用于商用车的包括螺旋式压缩机以及电动机的系统实现。据此规定，用于商用车的系统包括螺旋式压缩机以及电动机，电动机驱动螺旋式压缩机，并且电动机与螺旋式压缩机借助于凸缘连接，其中，凸缘具有至少一个冷却接口，并且在凸缘中设置至少一个冷却通道，其中，凸缘是单独的元件，该元件设置在电动机和螺旋式压缩机之间，电动机具有电动机凸缘，该电动机凸缘设置用于与所述凸缘连接，并且电动机不具有冷却通道和/或不具有冷却介质接口。
本发明基于以下基本构思：通过如下方式提供一种节省空间的冷却可能性，即，在螺旋式压缩机和电动机之间设置被冷却的连接元件。由此不再需要设置电动机和螺旋式压缩机的空气冷却。相反，直接在系统产生最多热的部位上有针对性地提供一种冷却可能性。通过在电动机和螺旋式压缩机之间设置凸缘以及基于在凸缘中设置至少一个冷却通道的事实，利用合适的冷却流体能实现冷却。
根据本发明，凸缘是单独的构件。由此可行的是，可以简单地在凸缘中设置相应的冷却通道几何结构。螺旋式压缩机和电动机在此可以在机械接口部位、即相应的凸缘方面设计成或保持为标准化的并且不需要改变。
用于通过电动机驱动螺旋式压缩机的驱动轴可以在凸缘中引导。在此产生的热因此可以经由凸缘简单导出。
用于凸缘的冷却流体可以是水基冷却流体、尤其是冷却水或由水和另外的组分、例如亚甲基二醇组成的混合物或者其它合适的防冻剂。
此外可以规定，螺旋式压缩机用于产生压缩空气。在此尤其可以是如下的螺旋式压缩机，其用于为商用车气动制动设备供应压缩空气。通过设置带有电动机的螺旋式压缩机可能的是，在商用车范畴中的混合动力车辆中能实现这样的系统。可以提供一种高效的系统。
根据本发明，电动机具有电动机凸缘，其设置用于与所述凸缘连接。电动机凸缘在此可以是电动机的按标准实施的电动机凸缘。因此不需要适配，这能实现一种低成本的解决方案。
尤其是可以规定，凸缘的冷却通道在装配状态下朝向电动机凸缘敞开。由此能实现冷却流体至少与电动机凸缘的部分直接接触。由此能实现将热量从电动机中经由电动机凸缘和在凸缘冷却通道中的冷却流体高效地导出。
冷却通道的密封仅能通过在装配状态下电动机凸缘和凸缘的组装来实现。由此简单实现，冷却流体在系统装配状态下应当并且可以至少与电动机凸缘的部分直接接触。
根据本发明，电动机不具有单独的冷却通道和/或冷却介质接口。由此确保，电动机不需要单独的适配，这能实现系统的低成本制造和装配。
附图说明
现在应借助在附图中示出的实施例进一步阐述本发明的其它细节和优点。其中：
图1示出用于商用车的本发明系统的本发明实施例的示意性剖视图，所述系统包括螺旋式压缩机以及电动机；
图2示出系统在装配状态下的透视图；以及
图3a、b示出在螺旋式压缩机和电动机之间的凸缘的透视图。
具体实施方式
图1以示意性剖视图示出在本发明实施例意义上的螺旋式压缩机10。
螺旋式压缩机10具有用于将螺旋式压缩机10机械固定在此处未进一步示出的电动机上的固定凸缘12。
然而也示出输入轴14，经由该输入轴将电动机的转矩传递到两个螺杆16和18之一、即螺杆16上。
螺杆18与螺杆16啮合并且经由螺杆16驱动。
螺旋式压缩机10具有壳体20，在该壳体中安装螺旋式压缩机10的主要部件。
壳体20用油22填充。
在空气进入侧在螺旋式压缩机10的壳体20上设有进入接管24。进入接管24在此构成为，使得在该进入接管上设有空气过滤器26。此外在空气进入接管24上在径向上设置空气进入口28。
在进入接管24和进入接管24在壳体20上安置所在的部位之间的区域中，设有弹簧加载的阀嵌件30，其在此实施为轴向密封件。
所述阀嵌件30用作止回阀。
在阀嵌件30下游设有空气供给通道32，所述空气供给通道将空气输送给两个螺杆16、18。
在两个螺杆16、18的输出侧设有空气排出管34，其具有提升管路36。
在提升管路36的端部区域中，设有温度传感器38，借助于该温度传感器能监控油温度。
此外，在空气排出区域中设置用于空气除油元件42的保持件40。
用于空气除油元件的保持件40在装配状态下在朝向底部的区域中(也如图1所述)具有空气除油元件42。
此外，在空气除油元件42的内部中设有相应的过滤筛或已知的过滤和油分离装置44(它们未被进一步详细描述)。
参照装配的和可交付使用的状态(即如图1所示)，在中央上部区域中，用于空气除油元件的保持件40具有空气输出开口46，所述空气输出开口通至止回阀48和最小压力阀50。止回阀48和最小压力阀50也可以在一个共同的组合阀中构成。
在止回阀48下游设有空气排出口51。
空气排出口51通常与相应已知的压缩空气消耗器连接。
为了使位于空气除油元件42中的并且分离的油22又回引到壳体20中，设有提升管路52，其在用于空气除油元件42的保持件40的出口处在过渡到壳体20中处具有过滤和止回阀54。
在过滤和止回阀54下游，在壳体孔中设有喷嘴56。回油管路58回引至螺杆16或螺杆18的大约中间区域中，以便又将油22输送给螺杆。
在壳体20的处于装配状态下的底部区域中，设有放油螺塞59。经由放油螺塞59可以打开相应的油流出开口，经由该油流出开口能够将油22放出。
在壳体20的下部区域中也存在附接部60，在该附接部上固定油过滤器62。经由设置在壳体20中的油过滤器进入通道64，首先将油22引导至恒温阀66。
代替恒温阀66，可以设有开环控制和/或闭环控制装置，借助开环控制和/或闭环控制装置能够监控位于壳体20中的油22的油温度并且能够将该油温度调节到额定值。
在恒温阀66下游然后是油过滤器62的油进入口，其经由中央回引管路68又将油22回引至螺杆18或螺杆16，然而也通至轴14的油润滑的轴承70。在轴承70区域中也设有喷嘴72，该喷嘴与回引管路68相关联地设置在壳体20中。
冷却器74连接在附接部60上。
安全阀76位于壳体20的上部区域中(参照装配状态)，经由该安全阀可以消减壳体20中过大的压力。
在最小压力阀50上游设有旁路管路78，其通至卸压阀80。经由该卸压阀80(其借助与空气供给装置32的连接被操控)，可以将空气回引至空气进入口28的区域中。在该区域中可以设有未进一步示出的排气阀以及喷嘴(供给管路的直径减小部)。
此外，在壳体20的外壁中大致在管路34的高度上可以设置油位传感器82。所述油位传感器82例如可以是光学传感器并且配置和设立成，使得可以借助传感器信号识别到，油位在运行中是处于油位传感器82上方、还是油位传感器82露出且由此油位是相应下降的。
结合该监控，也可以设置警报单元，该警报单元向系统用户发出或传递相应的故障提示或报警提示。
在此，图1示出的螺旋式压缩机10的功能如下：
空气经由空气进入口28供给并且经由止回阀30到达螺杆16、18，在此处将空气压缩。压缩的空气-油-混合物(其在螺杆16和18之后以5至16倍的压缩因数通过排出管路34经由提升管36提升)直接吹到温度传感器38上。
还部分带有油颗粒的空气然后经由保持件40被引导到空气除油元件42中，并且只要达到相应的最小压力就进入空气排出管路51中。
位于壳体20中的油22经由油过滤器62和必要时经由热交换器74保持在运行温度上。
只要不需要冷却，则不使用并且也不接通热交换器74。
相应的接通经由恒温阀68实现。在油过滤器64中净化之后，经由管路68将油供应给螺杆18或螺杆16，也供应给轴承72。螺杆16或螺杆18经由回引管路52、58供应以油22，在此在空气除油元件42中进行油22的净化。
经由未进一步示出的电动机(电动机将其转矩经由轴14传递到螺杆16上，该螺杆又与螺杆18啮合)驱动螺旋式压缩机10的螺杆16和18。
经由未进一步示出的卸压阀80确保，在供给管路32的区域中不能封存有高压力(该高压力在运行状态下例如存在于在螺杆16、18的输出侧)，而是尤其在压缩机启动时在供给管路32的区域中始终存在低输入压力、尤其是大气压力。否则，随着压缩机的启动，首先可能在螺杆16和18的输出侧出现非常高的压力，其会使驱动马达过载。
图2示出看向包括电动机5和螺旋式压缩机10的整个系统1的本发明实施例的透视图。
图3a和图3b示出在螺旋式压缩机10和电动机5之间的凸缘12的透视图。
凸缘12处在中间，作为在螺旋式压缩机10和电动机5之间的连接部件。
凸缘12在此构成为单独的构件，其设置在螺旋式压缩机10和电动机5之间。
驱动轴14在此引导通过凸缘12的中央开口100。凸缘12具有冷却通道102。
凸缘12的冷却通道102在此如在图3a中详细可见的那样参照装配后的布置结构朝向电动机凸缘敞开。
冷却通道102的密封仅通过在装配状态下电动机凸缘和凸缘12的组装而构成。
电动机5或电动机凸缘不具有冷却通道并且不具有冷却介质接口。
如还在图2中所示，通常动用螺旋式压缩机10冷却系统的冷却介质，并且冷却介质经由凸缘12中的冷却通道102(参照图3a)循环，并且冷却介质经由连接在冷却接口104、106上的橡胶软管108输送至油冷却器74。
在油冷却之后，冷却流体返回至车辆冷却回路(未进一步示出)并且经此经由冷却排出接口110相应连接。
附图标记列表
1 系统
5 电动机
10 螺旋式压缩机
12 固定凸缘
14 输入轴
16 螺杆
18 螺杆
20 壳体
22 油
24 进入接管
26 空气过滤器
28 空气进入口
30 阀嵌件
32 空气供给通道
34 空气排出管
36 提升管路
38 温度传感器
40 用于空气除油元件的保持件
42 空气除油元件
44 过滤筛或已知的过滤或油分离装置
46 空气输出开口
48 止回阀
50 最小压力阀
51 空气排出口
52 提升管路
54 过滤和止回阀
56 喷嘴
58 回油管路
59 放油螺塞
60 附接部
60a 外圈
60b 内圈
62 油过滤器
64 油过滤器进入通道
66 恒温阀
68 回引管路
70 轴承
72 喷嘴
74 冷却器、热交换器
76 安全阀
78 旁路管路
80 卸压阀
82 油位传感器
100 中央开口
102 冷却通道
104 冷却接口
106 冷却接口
108 橡胶软管
110 冷却排出接口

Claims (8)

1.一种用于商用车的包括螺旋式压缩机(10)以及电动机(5)的系统(1)，该电动机(5)驱动螺旋式压缩机(10)，并且电动机(5)与螺旋式压缩机(10)借助于凸缘(12)连接，该凸缘(12)具有至少一个冷却接口(104、106)，并且在凸缘(12)中设置至少一个冷却通道，其中，凸缘(12)是单独的元件，该元件设置在电动机(5)和螺旋式压缩机(10)之间，电动机(5)具有电动机凸缘，该电动机凸缘设置用于与所述凸缘(12)连接，并且电动机(5)不具有冷却通道和/或不具有冷却介质接口，冷却通道的密封在装配状态下才通过电动机凸缘和凸缘(12)的组装而形成。
2.按照权利要求1所述的系统(1)，其特征在于，用于通过电动机(5)驱动螺旋式压缩机(10)的驱动轴在凸缘(12)中引导。
3.按照权利要求1或2所述的系统(1)，其特征在于，用于凸缘(12)的冷却流体实施为水基的。
4.按照权利要求1或2所述的系统(1)，其特征在于，螺旋式压缩机(10)是用于产生压缩空气的螺旋式压缩机(10)。
5.按照权利要求1或2所述的系统(1)，其特征在于，凸缘(12)的所述至少一个冷却通道参照装配后的布置结构是朝向电动机凸缘敞开的。
6.按照权利要求1或2所述的系统(1)，其特征在于，电动机凸缘不具有冷却通道和/或不具有冷却介质接口。
7.按照权利要求3所述的系统(1)，其特征在于，使用冷却水或使用由水和另外的组分组成的混合物。
8.按照权利要求7所述的系统(1)，其特征在于，使用由水和亚甲基二醇组成的混合物。
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