DE102006025097B4

DE102006025097B4 - Ölabscheider-und Schalldämpferkonstruktion

Info

Publication number: DE102006025097B4
Application number: DE102006025097.4A
Authority: DE
Inventors: Kanwal Bhatia; Michael G. Theodore jun.; Kastriot Shaska
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2016-12-15
Anticipated expiration: 2026-05-24
Also published as: JP2006329621A; US20060260340A1; DE102006025097A1; US7181926B2

Abstract

Ölabscheider-Schalldämpfer (10, 200) für einen Verdichter (100, 202) mit einem Gehäuse (10a, 10b, 210a), in dem vorhanden sind – eine Innenkammer (18) mit einer umrandenden Wand (20 220), die einen Ölsammelbereich (16, 216) bildet, – eine in der Innenkammer (18) angeordnete zweite Wand (24, 224), die einen Abscheiderbereich (26, 226) bildet und eine Aufprallfläche (28) hat, wobei die Anordnung der zweiten Wand (24, 224) in der Innenkammer (18) Strömungskanäle (A1) mit unterschiedlichen Querschnittsflächen bildet, – einen im Gehäuse (10a, 10b, 210a) befindlichen Gemischeinlass (12,212), der einen Durchlass für ein Öl-Kältemittel-Gemisch (40) bereitstellt, damit es von der Außenseite des Gehäuses (10a, 10b, 210a) in den Abscheiderbereich (26, 226) hineinströmt, wobei der Gemischeinlass (12, 212) so zur zweiten Wand (24, 224) ausgerichtet ist, dass das Öl-Kältemittel-Gemisch (40) gegen die Aufprallfläche (28) prallt, wobei das Öl (45) vom Gemisch abgeschieden wird und in den Ölsammelbereich (16, 216) strömt und das separierte gasförmige Kältemittel (42) aus dem Abscheiderbereich (26,226) und durch die Strömungskanäle (A1) mit unterschiedlichen Querschnittsflächen strömt, – einen mit dem Ölsammelbereich (16, 216) in fluidtechnischer Kommunikation stehenden Kanal (30), der einen Durchlass für das abgeschiedene Öl (45) aus dem Ölsammelbereich (16, 216) zur Außenseite des Gehäuses (10a, 10b, 210a) bildet, und – einen Gasauslass (14), der einen Durchlass für das separierte gasförmige Kältemittel (42) zum Verlassen des Gehäuses bildet, dadurch gekennzeichnet, dass vom Gemischeinlass (12) ein zur Innenkammer (18) gehörender abgewinkelter ausgebildeter Strömungskanal ausgeht, dessen dem Gemischeinlass gegenüberliegende Wand (20) der Innenkammer (18) als zweite Aufprallfläche für das eintretende Öl-Kältemittel-Gemisch und als erste Ablenkfläche für das weiterströmende Öl-Kältemittel-Gemisch dient und dessen Strömungsausgang senkrecht zur zweiten Wand (24, 224) gerichtet ist, und ...

Description

Hintergrund
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Ölabscheider-Schalldämpfer für einen Verdichter. Sie bezieht sich speziell auf einen Ölabscheider-Schalldämpfer, der Öl von einem gasförmigen Medium durch Prallabscheidung trennt.
In einer typischen Kraftfahrzeugklimaanlage tritt in den Verdichter ein Gemisch aus Öl und Kältemittel durch den Ansaugstutzen des Verdichters ein und wird durch eine oszillierende Bewegung eines oder mehrerer Kolben verdichtet. Das verdichtete Hochdruck-Kältemittel/Öl-Gemisch tritt durch Auslassstutzen aus dem Verdichter aus, um das Klimaanlagensystem in zyklischer Weise zu durchströmen.
Das erwähnte System wird „Öl im Umlauf” genannt. Obwohl das Öl durch das gesamte Klimaanlagensystem befördert wird und nach Eintritt in den Verdichter diesen als Beimengung zum Kältemittel schmiert, ist der Verdichter die einzige Komponente der Klimaanlage, die eine kontinuierliche Schmierung benötigt. Wenn das Kältemittel/Öl-Gemisch im System zirkuliert, setzt sich das Öl in den Rohren und den Lamellen des Kondensators und des Verdampfers ab. Das Vorhandensein von Öl in den Rohren und den Lamellen des Wärmeübertragers beeinträchtigt den Wirkungsgrad der Wärmeübertragung des Systems. Dadurch fühlt der Verbraucher wärmere Luft aus den Lüftungsschlitzen des Fahrzeugs ausströmen. Das im Wärmeübertrager abgesetzte Öl wird letztendlich nicht genutzt, da es nicht zurück zum Verdichter strömt. Mit der Einführung des Mikrokanalwärmeübertragers besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass das Öl die engen Rohre zusetzt.
Außerdem sperrt ein kupplungsloser Verdichter niemals vollkommen ab. Das heißt, anstelle den Umlauf zur Unterdrückung des Kältemittelstroms zu sperren, verringert der Verdichter sein Hubvolumen und minimiert den Strom. Dieser Verdichtertyp besitzt außerdem ein Rückschlagventil, das jedes unerwünschte Einströmen des Kältemittels in die Klimaanlage verhindert. Da der Verdichter den Umlauf nicht sperrt, sondern lediglich sein Hubvolumen verringert, bleiben die inneren Komponenten in Bewegung und erzeugen folglich Reibung und Wärme. Deshalb benötigen diese Komponenten eine kontinuierliche Schmierung. Diese Schmierung steht jedoch unter den Bedingungen der konventionellen Öl-im-Umlauf-Verfahren nicht zur Verfügung. Die Komponenten des Verdichters können also lediglich durch das im Verdichter in gleichgültig welcher Menge zurückgehaltene Öl geschmiert werden. Aufgrund der Pumpwirkung des Verdichters sind auslassseitige Druckpulsationen zu beobachten. Diese Druckpulsationen führen zu Lärm und Verdichterschwingungen. Deshalb besteht ein Bedarf, diese Pulsationen für einen ruhigeren Verdichterbetrieb zu beherrschen.
Im Stand der Technik sind Ölabscheider in verschiedener Ausgestaltung bekannt. Die DD 266 140 A1 betrifft eine Prallstufe für einen mehrstufigen liegenden zylindrischen Ölabscheider, die als innere Abscheidekammer mit senkrechter Prallwand und unterem Flüssigkeitsablauf nach dem axialen Eintritt angeordnet ist. Beidseits sowie am unteren Ende der Prallwand sind parallel zur Behälterachse angebrachte Führungswände angeordnet, so dass die Prallstufe ähnlich einem Quader mit oberen und seitlichen Gasaustrittsöffnungen gestaltet ist. Die Summe der Querschnittsflächen der seitlichen Gasaustrittsöffnungen zum Querschnitt der oberen Gasaustrittsöffnungen verhält sich wie 2:1 bis 1:1,5. Durch diese Anordnung der Gasaustrittsöffnungen und des differenzierten Verhältnisses ihrer Querschnittsflächen wird erreicht, dass Geschwindigkeitsspitzen sowohl innerhalb der Abscheidekammer als auch im nachfolgenden Ölabscheidebehälter vermieden werden. Der senkrechten Prallwand für die Vorabscheidung ist ein drahtgewickeltes Abscheidegestrick für die Nachabscheidung nachgeordnet.
Die DE 75 18 041 U betrifft einen Ölabscheider für Kompressoranlagen für gasförmige Medien mit Ölkreislauf, in welchem das im komprimierten gasförmigen Medium befindliche Öl abgeschieden wird, mit einem im wesentlichen vertikalen Druckbehälter, in dessen oberem Bereich eine von Gas-Öl-Gemisch durchsetzte Ölabscheiderpatrone für die Feinabscheidung des Öls angeordnet ist und in dessen unterem den Ölraum enthaltenden Bereich ein Eintrittsrohr für das Gas-Öl-Gemisch mit Abstand vom Boden der Abscheiderpatrone wenigstens nahezu koaxial zu dieser endet, wobei durch einen oberhalb des Eintrittsrohrs mit Abstand von diesem angeordneten Vorabscheider, welcher eine das Eintrittsrohr asymmetrisch und konkav überwölbende Platte aufweist, an deren äußerem Rand zum Sammeln und Ableiten des Öls ein Ringkanal vorgesehen ist.
Die US 11 19 972 A stellt einen Verdichter mit einem Gemischauslass dar, der zugleich ein Gemischeinlass für einen die übereinander angeordneten und vertikal angeströmten Prallwände aufweisenden Ölabscheider ist. Dem Gemischeinlass sind die senkrecht übereinander angeordneten Wandungen nachgeordnet. Die Wandungen sind dabei weitgehend dachartig ausgebildet, damit das Öl größtenteils seitlich und senkrecht nach unten ablaufen/abtropfen kann.
Die DE 195 20 267 A1 betrifft einen Kolbenkompressor mit einer Öltrenneinrichtung, wobei die Kolben durch eine Taumelscheibe zu einer Hin- und Herbewegung antreibbar sind. An einem Ende des Zylinderblocks des Kompressors ist über eine Ventilplatte ein Gehäuse befestigt. Im Umfangsbereich des Gehäuses ist eine Auslasskammer vorgesehen. Im zentralen Bereich des Gehäuses sind axial hintereinander eine Ansaugkammer und eine Ölkammer ausgebildet. Die Ansaugkammer ist im Umfangsbereich ausgebildet und die Auslasskammer und die Ölkammer sind im zentralen Bereich vorgesehen. Die Ansaugkammer und die Ölkammer sind über einen Rückführkanal verbunden. In dem Gehäuse ist der Auslasskammer oberhalb der Ölkammer eine mit Zentrifugalkräften arbeitende Öltrenneinrichtung oder eine Öltrenneinrichtung vom Kollisionstyp vorgesehen. Die Öltrenneinrichtung weist ein gerades Rohr auf, das in eine als Prallfläche ausgebildete Kammer geführt ist, aus dem das abgeschiedene Öl abfließt.
Zusammenfassung
Zur Befriedigung des zuvor genannten Bedarfs sowie zur Überwindung der aufgezählten Nachteile und anderer Einschränkungen des Standes der Technik stellt die Erfindung einen Ölabscheider-Schalldämpfer gemäß Patentanspruch 1 für einen Verdichter bereit. Der Ölabscheider-Schalldämpfer hat eine Innenkammer mit einem Ölsammelbereich und eine in der Innenkammer positionierte Wand. Die Wand bildet einen Abscheiderbereich und hat eine Aufprallfläche. Die Anordnung der Wand in der Innenkammer bildet Strömungskanäle mit unterschiedlichen Querschnittsflächen. Ein Gemischeinlass für den Ölabscheider-Schalldämpfer bildet einen Kanal für das Strömen eines Gemischs aus Öl und gasförmigem Kältemittel von der Außenseite des Ölabscheider-Schalldämpfers in den Abscheiderbereich hinein. Das Öl wird vom Gemisch getrennt, wenn das Gemisch gegen die Aufprallfläche prallt, und strömt in den Ölsammelbereich. Ein mit dem Ölsammelbereich in fluidtechnischer Kommunikation stehender Kanal bildet für das abgeschiedene Öl einen Durchlass vom Ölsammelbereich zur Außenseite des Ölabscheider-Schalldämpfers. Das separierte gasförmige Kältemittel strömt aus dem Abscheiderbereich hinaus und durch die Strömungskanäle mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, und ein Gasauslass stellt für das gasförmige Kältemittel zum Verlassen des Ölabscheider-Schalldämpfers einen Durchlass bereit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen leicht erkennbar.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung eines Taumelscheibenverdichters mit einem Ölabscheider-Schalldampfer.
2 ist eine vergrößerte Darstellung des Ölabscheider-Schalldämpfers.
3 ist eine perspektivische Darstellung des Ölabscheider-Schalldämpfers und eines Abschnitts des Verdichtergehäuses.
4 ist eine Darstellung des Zylinders in diesem Abschnitt des Gehäuses.
5 ist eine aufgeschnittene Darstellung des Ölabscheider-Schalldämpfers, die den Strom des Öls aus dem Ölabscheider-Schalldämpfer zeigt.
6 ist eine perspektivische Darstellung eines Ölabscheider-Schalldämpfers entsprechend der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Vorzugsausgestaltungen
In den 1 und 2 der Zeichnungen ist ein Ölabscheider-Schalldämpfer dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 umfasst einen ersten Abschnitt 10a und einen zweiten Abschnitt 10b, der normalerweise mit dem ersten Abschnitt 10a verbunden ist, jedoch zugunsten der Anschaulichkeit vom ersten Abschnitt 10a getrennt dargestellt ist. Sind die Abschnitte 10a und 10b miteinander verbunden, bildet ein zwischen beiden Abschnitten angeordnetes Dichtungsprofil 11 eine Dichtung, die eine Leckage aus dem Inneren des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 verhindert. Der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 umfasst außerdem einen Gemischeinlass 12, einen Gasauslass 14 und eine eine Innenkammer 18 bildende Wand 20. In der Innenkammer 18 sind ein Ölsammelbereich oder eine Ölsammelrinne 16 und eine im Wesentlichen halbkugelförmige Wand 24 darstellt, die einen Abscheiderbereich 26 und eine Aufprallfläche 28 bildet. Der hier verwendete Begriff „Aufprallen” bezieht sich auf das Entfernen schwebender flüssiger Tröpfchen aus einem Gas- oder Dampfstrom durch eine Kollision des Stroms mit einer kompakten Oberfläche, wie z. B. die Aufprallfläche 28. Die Kollision zwingt die Tröpfchen, aus dem Strom auszufallen.
Der Gemischeinlass 12 ist ein Durchlass, der die Kommunikation zwischen der Außenseite des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 und der Innenkammer 18 bereitstellt. In einigen Implementierungen wirkt der Gemischeinlass 12 zum Beispiel als ein Durchlass zwischen dem Ölabscheider-Schalldämpfer 10 und einer Auslassöffnung eines Verdichters, zu dem der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 gehört, sodass ein Öl-Kältemittel-Gemisch 40 in den Ölabscheider-Schalldampfer 10 hineinströmen kann.
Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, kann der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 mit dem Gehäuse des Verdichters integral geformt sein. Der Gemischeinlass 12 kann eine Öffnung in der Wand 20 oder ein die Wand 20 durchquerendes rohrförmiges Element sein. Der Gemischeinlass 12 kann jede beliebige für die Bereitstellung eines Zugangs zur Innenkammer 18 des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 geeignete Form eines fluidtechnisch kommunikativen Durchlasses annehmen. In bestimmten Ausgestaltungen sind der Gemischeinlass 12 und die Auslassöffnung des Verdichters identisch. Letztendlich hängen Größe, Profil und Form von den Merkmalen der Auslassöffnung des Verdichters ab. Der Gasauslass 14 stellt einen fluidtechnisch kommunikativen Durchlass von der Innenkammer 18, insbesondere einem Bereich 27, zum Außenbereich bereit. Der Gasauslass 14 kann zum Beispiel ein Strömungsweg sein, auf dem ein gasförmiges Medium, wie z. B. ein Kältemittel 42, den Ölabscheider-Schalldämpfer 10 verlässt und nach Abscheidung des Öls aus dem Kältemittel 42 zu einem Kondensator strömt. Der Gasauslass 14 kann eine Öffnung im Abschnitt 10b oder jede beliebige andere für die Bereitstellung eines Auslasskanals für das gasförmige Medium geeignete Form eines fluidtechnisch kommunikativen Durchlasses sein.
Die Ölsammelrinne 16 stellt einen fluidtechnisch kommunikativen Durchlass aus dem Abscheiderbereich 26 heraus bereit. Das heißt, dass die Ölsammelrinne 16 als ein Auslasskanal wirkt, durch den das aus einem Öl-Kältemittel-Gemisch abgeschiedene 01 den Ölabscheider-Schalldämpfer 10 verlässt, sodass es wieder in Umlauf durch den Verdichter gebracht wird.
Wie in 5 dargestellt ist, steht die Ölsammelrinne 16 in einigen Ausgestaltungen in fluidtechnischer Kommunikation mit einem Kanal 30, der an einem Auslass 32 endet. Der Kanal 30 kann eine Öffnung in der Wand 20, ein teilweise oder vollständig die Wand 20 des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 durchquerendes rohrförmiges Element oder jeder beliebige zur Bereitstellung eines Auslasskanals für das abgeschiedene Öl geeignete fluidtechnisch kommunikative Durchlass sein.
Die Sohle der Ölsammelrinne 16 ist unterhalb des Bodens des Abscheiderbereichs 26 angeordnet, sodass das aus dem Öl-Kältemittel-Gemisch 40 entfernte Öl 45 an der Aufprallfläche 28 nach unten, über den Boden des Abscheiderbereichs 26 und in die Ölsammelrinne 16 hineinströmt. Danach strömt das Öl aus der Ölsammelrinne 16 durch den Kanal 30 und durch den Auslass 32 zurück in den Verdichter.
Folglich wird das zum Beispiel in einer Klimaanlage zur Bereitstellung einer kontinuierlichen Schmierung der inneren Komponenten des Verdichters verwendete Öl im Verdichter zurückgehalten. Diese verbesserte Schmierung verlängert die Lebensdauer des Verdichters und erhöht seinen Wirkungsgrad. Somit erhöht sich der Gesamtwirkungsgrad der Klimaanlage maßgeblich, weil weniger Öl im Umlauf ist und sich in den Lamellen und Rohren des Wärmeübertragers absetzt, wodurch eine bessere Wärmeübertragung und dementsprechend kühlere Abluft aus den Lüftungsschlitzen der Fahrzeugklimaanlagen bereitgestellt werden.
Ein anderes besonderes Merkmal des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 besteht darin, dass die Wand 24 als eine Ablenkplatte wirkt. Das heißt, die Konfiguration der im Wesentlichen halbkugelförmigen Wand 24 teilt den Strom des Kältemittels 42 auf und veranlasst das Kältemittel, seine Richtung zu ändern und durch den engen Durchlass A1 zwischen der Außenseite der Wand 24 und der Innenseite der Wand 20 zu strömen, und bildet deshalb Kanäle mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, durch die das Kältemittel 42 strömt. Diese Änderungen in den Querschnittsflächen rufen eine schalldämpferartige Wirkung hervor und verringern deshalb das Geräusch des Ölabscheider-Schalldämpfers 10. Insbesondere die Verringerung in den Strömungsgebieten der Kanäle und der Durchlässe des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 verringert die durch die Pumpwirkung des zugehörigen Verdichters verursachten auslassseitigen Druckpulsationen (und somit die NHV-Wirkung).
Der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 ist zum Einbau in Verdichter in Kühlkreisläufen, wie z. B. typischerweise in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen verwendete Taumelscheibenverdichter, besonders gut geeignet. Ein Beispiel eines Taumelscheibenverdichters ist in 1 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 100 gekennzeichnet. Der Verdichter 100 umfasst ein Gehäuse 102, das eine Taumelscheibenkammer und eine oder mehrere Zylinderbohrungen 106 (siehe die 3 und 4) bildet. Eine Antriebswelle 104 erstreckt sich durch das Gehäuse 102 hindurch und in die Taumelscheibenkammer. Eine Taumelscheibe ist unter einem Winkel auf dem Ende der Welle 104 innerhalb der Kammer befestigt. In den Zylinderbohrungen 106 sind Kolben positioniert und über Gleitschuhe so mit der Taumelscheibe verbunden, dass die Drehbewegung der Welle 104 und damit der Taumelscheibe die Kolben in den jeweiligen Zylinderbohrungen 106 in eine lineare oszillierende Bewegung zwingt, sodass sich die Kolben zwischen einem oberen und einem unteren Umkehrpunkt bewegen.
Eine Auslassöffnung steht in fluidtechnischer Kommunikation mit jeder Zylinderbohrung 106, sodass das verdichtete Öl-Kältemittel-Gemisch aus der Auslassöffnung hinaus durch den Gemischeinlass 12 (siehe 2) in den Ölabscheider-Schalldämpfer 10 hineingepumpt wird. Die von den Kolben bewirkte Verdichtung drückt außerdem das abgeschiedene Öl durch den Kanal 30 und das Kältemittel durch den Gasauslass 14 aus dem Ölabscheider-Schalldämpfer 10 hinaus. Das Kältemittel strömt dann in den restlichen Teil des Kältemittelkreislaufs, und das Öl strömt zurück in den Verdichter. Der Verdichter 100 ist mit einem Ölrückführeinlass zur Rückführung des Schmieröls in die Taumelscheibenkammer ausgestattet, sodass es für die Schmierung der innerhalb der Taumelscheibenkammer angeordneten sich bewegenden Teile verfügbar ist.
Auf diese Weise verlässt das Gemisch 40 aus einem gasförmigen Kältemittel und darin schwebendem Öl den Verdichter 100 und strömt durch den Gemischeinlass 12 in den Ölabscheider-Schalldämpfer 10 hinein. Im Ölabscheider-Schalldämpfer 10 prallt das Gemisch 40 gegen die halbkugelförmige Oberfläche 28, an der das Öl aus dem Kältemittelgas 42 abgeschieden wird, wie voranstehend beschrieben. Das Kältemittel 42 verlässt den Ölabscheider-Schalldämpfer 10 durch den Gasauslass 14 und kann durch den restlichen Teil des Kältemittelkreislaufs strömen. Das Öl sammelt sich allmählich in der Ölsammelrinne 16, verlässt den Ölabscheider-Schalldämpfer 10 durch den Kanal 30 und strömt durch den Auslass 32 zurück in den Verdichter 100.
Der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 kann mit dem Gehäuse 102 des Verdichters 100 integral geformt sein. Die fluidtechnisch kommunikativen Durchlässe zwischen dem Verdichter 100 und dem Gemischeinlass 12, dem Gasauslass 14 und der Ölsammelrinne 16 des Ölabscheider-Schalldämpfers 10 können innerhalb des Gehäuses 102 integral geformt sein. Alternativ können diese Durchlässe 12, 14 und 16 separat befestigte Elemente sein.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann der Ölabscheider-Schalldämpfer 10 aus Stahl, Aluminium oder einem beliebigen anderen Material durch Standardtechnologien, wie z. B. Gießen, Formpressen oder Schweißen, geformt und an dem Verdichter 100 mit angemessenen Verbindungen zwischen dem Verdichter 100 und dem Gemischeinlass 12, dem Gasauslass 14 sowie der Ölsammelrinne 16 befestigt sein.
Es können mehrere Ablenkplatten verwendet werden, um das Geräuschverringerungspotential eines Ölabscheider-Schalldämpfers zu erhöhen. In 6 ist zum Beispiel ein mit einer Sektion eines Gehäuses 202 eines Verdichters integral geformter Ölabscheider-Schalldämpfer 200 dargestellt. Der Ölabscheider-Schalldämpfer 200 umfasst einen Abschnitt 210a mit einem Gemischeinlass 212, einer Ölsammelrinne 216 und einem durch eine Wand 224 gebildeten Abscheiderbereich 226. Der Ölabscheider-Schalldampfer 200 umfasst außerdem einen anderen Abschnitt mit einem Kältemittelauslass ähnlich dem voranstehend beschriebenen Abschnitt 10b mit dem Gasauslass 14. Zusätzlich zu der als primäre Ablenkplatte wirkenden Wand 224 umfasst der Ölabscheider-Schalldämpfer 200 eine gekrümmte Zwei-Wand-Ablenkplatte 250 und eine weitere einzelne gekrümmte Ablenkplatte 252. Dementsprechend bilden die äußeren Teile der Wand 224 und die Innenseite der Wand 220 querschnittsreduzierte Durchlässe A1, die Enden der Zwei-Wand-Ablenkplatte 250 bilden einen querschnittsreduzierten Durchlass A2, und die äußeren Teile der Ablenkplatte 252 und die Innenseite der Wand 220 bilden querschnittsreduzierte Durchlässe A3. Deshalb strömt das Kältemittel, nachdem es im Abscheiderbereich 226 vom Öl getrennt worden ist, durch die Kanäle oder Durchlässe A1, A2 und A3 mit durch die Konfiguration und Anordnung der Wände 224, 250 und 252 gebildeten unterschiedlichen Querschnittsflächen, was eine wie voranstehend beschriebene schalldämpferartige Wirkung hervorruft. Während die Längen der Strömungswege die Frequenz beeinflussen, steuern Änderungen in den Querschnittsflächen das Ausmaß der Druckpulsationen.
Bezugszeichenliste

10: Ölabscheider-Schalldämpfer
10a: erster Abschnitt
10b: zweiter Abschnitt
11: Dichtungsprofil
12: Gemischeinlass
14: Gasauslass
16: Ölsammelrinne oder Ölsammelbereich
18: Innenkammer
20: Wand
24: halbkugelförmige Wand
26: Abscheiderbereich
27: Bereich
28: Aufprallfläche
30: Kanal
32: Auslass
40: Öl-Kältemittel-Gemisch
42: Kältemittel
45: Öl
100: Verdichter
102: Gehäuse
106: Zylinderbohrungen
104: Antriebswelle
200: Ölabscheider-Schalldämpfer
202: Gehäuse
210a: Abschnitt
212: Gemischeinlass
216: Ölsammelrinne
220: Wand
224: Wand
226: Abscheiderbereich
250: Zwei-Wand-Ablenkplatte
252: Ablenkplatte
A1: enger Durchlass bzw. querschnittsreduzierte Durchlasse
A2: querschnittsreduzierter Durchlass
A3: querschnittsreduzierte Durchlasse

Claims

Ölabscheider-Schalldämpfer (10, 200) für einen Verdichter (100, 202) mit einem Gehäuse (10a, 10b, 210a), in dem vorhanden sind – eine Innenkammer (18) mit einer umrandenden Wand (20 220), die einen Ölsammelbereich (16, 216) bildet, – eine in der Innenkammer (18) angeordnete zweite Wand (24, 224), die einen Abscheiderbereich (26, 226) bildet und eine Aufprallfläche (28) hat, wobei die Anordnung der zweiten Wand (24, 224) in der Innenkammer (18) Strömungskanäle (A1) mit unterschiedlichen Querschnittsflächen bildet, – einen im Gehäuse (10a, 10b, 210a) befindlichen Gemischeinlass (12,212), der einen Durchlass für ein Öl-Kältemittel-Gemisch (40) bereitstellt, damit es von der Außenseite des Gehäuses (10a, 10b, 210a) in den Abscheiderbereich (26, 226) hineinströmt, wobei der Gemischeinlass (12, 212) so zur zweiten Wand (24, 224) ausgerichtet ist, dass das Öl-Kältemittel-Gemisch (40) gegen die Aufprallfläche (28) prallt, wobei das Öl (45) vom Gemisch abgeschieden wird und in den Ölsammelbereich (16, 216) strömt und das separierte gasförmige Kältemittel (42) aus dem Abscheiderbereich (26,226) und durch die Strömungskanäle (A1) mit unterschiedlichen Querschnittsflächen strömt, – einen mit dem Ölsammelbereich (16, 216) in fluidtechnischer Kommunikation stehenden Kanal (30), der einen Durchlass für das abgeschiedene Öl (45) aus dem Ölsammelbereich (16, 216) zur Außenseite des Gehäuses (10a, 10b, 210a) bildet, und – einen Gasauslass (14), der einen Durchlass für das separierte gasförmige Kältemittel (42) zum Verlassen des Gehäuses bildet, dadurch gekennzeichnet, dass vom Gemischeinlass (12) ein zur Innenkammer (18) gehörender abgewinkelter ausgebildeter Strömungskanal ausgeht, dessen dem Gemischeinlass gegenüberliegende Wand (20) der Innenkammer (18) als zweite Aufprallfläche für das eintretende Öl-Kältemittel-Gemisch und als erste Ablenkfläche für das weiterströmende Öl-Kältemittel-Gemisch dient und dessen Strömungsausgang senkrecht zur zweiten Wand (24, 224) gerichtet ist, und dass der zweiten Wand (24, 224) innerhalb der Innenkammer (18) mindestens eine konvex gekrümmte Ablenkplatte (250, 252) mit weiteren querschnittsvorgegebenen Strömungskanälen (A2, A3) versetzt nachgeordnet ist, die in vorgegebenen Abständen der Wände (252) zum Gehäuse (210a) und/oder der gekrümmten Wände (250) zueinander ausgebildet sind.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (A1, A2, A3) mit verschiedenen Querschnittsflächen das durch den Verdichter (100) aufgrund der Frequenz und des Ausmaßes der Druckpulsationen erzeugte Geräusch dämpfen.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Strömungskanäle (A1, A2, A3) die Frequenz und die Änderungen in den Querschnittsflächen das Ausmaß der Druckpulsationen steuern.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölsammelbereich (16) eine Rinne ist.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sohle der Ölsammelrinne (16) unterhalb des Bodens des Abscheiderbereichs (26) positioniert ist.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufprallfläche (28) der zweiten Wand (24) eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form aufweist.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die der zweiten Wand (24) nachgeordnete erste Ablenkplatte (250) mit zwei gekrümmten Wänden, die seitlich mit dem Gehäuse in Verbindung stehen und einen mittigen Strömungskanal (A2) aufweisen, versehen ist.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Ablenkplatte (250) eine zweite Ablenkplatte (252) mit einer einzigen gekrümmten Wand nachgeordnet ist, wobei beidseitig zwischen dem Gehäuse und den beiden enden der Wand jeweils ein Strömungskanal (A3) vorhanden ist.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Querschnittsflächen reduzierte Strömungsquerschnitte sind.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem in den Verdichter eingeformten ersten Abschnitt (10a) und einen zweiten Abschnitt (10b) besteht, wobei der zweite Abschnitt (10b) mit dem ersten Abschnitt (10a) verbunden ist und die Innenkammer (18) mit dem Ölsammelbereich (16) gebildet ist,
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er einen mit dem Ölsammelbereich (16) in fluidtechnischer Kommunikation stehenden Kanal (30) umfasst, der einen Durchlass für das abgeschiedene Öl (45) aus dem Ölsammelbereich (16) zur Außenseite des Abschnittes (10a) bildet.
Ölabscheider-Schalldämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Gasauslass (14) umfasst, der einen Durchlass für das separierte gasförmige Kältemittel (42) zum Verlassen des Abschnittes (10b) bildet.