DE102016108317A1 - Apparatus for compressing a gaseous fluid - Google Patents

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Ayhan Ayar
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Verdichtung eines gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kältemittels. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse (2) mit einer Kurbelkammer (7) und eine um eine Rotationsachse drehbare Antriebswelle (4) auf. Die Antriebswelle (4) ist mit mindestens einem Lager (12, 13) am Gehäuse (2) gehaltert angeordnet und mit mindestens einer Wellendichtung (11) zum Gehäuse (2) hin fluiddicht abgedichtet. Die Vorrichtung (1) weist innerhalb des Gehäuses (2) mindestens eine Durchgangsöffnung (15) als kommunizierende Verbindung zwischen der Kurbelkammer (7) und einem Bereich mit der Wellendichtung (11) sowie dem mindestens einen Lager (12, 13) auf und ist mit mindestens einer mit der Antriebswelle (4) bewegten Strömungsleiteinrichtung (18, 19) zum Fördern des Fluids in den Bereich mit der Wellendichtung (11) sowie dem mindestens einen Lager (12, 13) zur Kühlung und Schmierung der Wellendichtung (11) und des mindestens einen Lagers (12, 13) ausgebildet. Die Strömungsleiteinrichtung (18, 19) ist dabei innerhalb der Kurbelkammer (7) im Bereich einer Mündung der mindestens einen Durchgangsöffnung (15) angeordnet.The invention relates to a device (1) for compressing a gaseous fluid, in particular a refrigerant. The device has a housing (2) with a crank chamber (7) and a drive shaft (4) rotatable about a rotation axis. The drive shaft (4) is arranged with at least one bearing (12, 13) supported on the housing (2) and sealed with at least one shaft seal (11) to the housing (2) towards fluid-tight. The device (1) has within the housing (2) at least one passage opening (15) as a communicating connection between the crank chamber (7) and a region with the shaft seal (11) and the at least one bearing (12, 13) and is with at least one with the drive shaft (4) moving Strömungsleiteinrichtung (18, 19) for conveying the fluid in the area with the shaft seal (11) and the at least one bearing (12, 13) for cooling and lubrication of the shaft seal (11) and the at least a bearing (12, 13) is formed. The flow-guiding device (18, 19) is arranged inside the crank chamber (7) in the region of an opening of the at least one passage opening (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verdichtung eines gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kältemittels. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer Kurbelkammer und eine um eine Rotationsachse drehbare Antriebswelle auf. Die Antriebswelle ist mit mindestens einem Lager am Gehäuse gehaltert angeordnet und mit mindestens einer Wellendichtung zum Gehäuse hin fluiddicht abgedichtet.The invention relates to a device for compressing a gaseous fluid, in particular a refrigerant. The device comprises a housing with a crank chamber and a drive shaft rotatable about a rotation axis. The drive shaft is arranged with at least one bearing supported on the housing and sealed with at least one shaft seal to the housing in a fluid-tight manner.

Aus dem Stand der Technik bekannte Verdichter für mobile Anwendungen, insbesondere für Klimatisierungssysteme von Kraftfahrzeugen, zum Fördern von Kältemittel durch den Kältemittelkreislauf, im Weiteren auch als Kältemittelverdichter bezeichnet, werden unabhängig vom Kältemittel oft als Kolbenverdichter mit variablem Hub beziehungsweise mit variablem Hubvolumen oder als Scrollverdichter ausgebildet. Die Verdichter werden dabei entweder über eine Kupplung oder über eine Riemenscheibe und damit kupplungslos angetrieben. Speziell bei über einen Riemen und eine Riemenscheibe angetriebenen Kältemittelverdichtern stellt sich die Drehzahl über die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, insbesondere über die Drehzahl des Antriebsmotors, ein. Die Kolbenverdichter mit variablem Hub gewährleisten einen gleichmäßigen Betrieb des Klimatisierungssystems, da der Verdichter unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors eine erforderliche konstante oder variable Leistung aufweist. Wenn der Antriebsmotor beispielsweise im Leerlauf oder mit geringer Drehzahl betrieben wird, ist ein hohes Hubvolumen erforderlich. Wird der Antriebsmotor im Vergleich dazu mit einer hohen Drehzahl betrieben, ist die Hubfrequenz des Verdichters sehr viel höher, sodass der Verdichter bei geringerem Hubvolumen eine äquivalente Leistung aufweist. Die Kolbenverdichter mit variablem Hubvolumen werden entweder mit einer Taumelscheibe oder mit einem Schwenkring als Antriebselement ausgebildet. Der Hub der Kolben innerhalb der Zylinder stellt sich aufgrund der Gaskräfte im Triebraum und in den Arbeitsräumen der Zylinder sowie den dynamischen Massenkräften der Kolben und der Taumelscheibe oder des Schwenkrings ein.Compressors known from the prior art for mobile applications, in particular for air conditioning systems of motor vehicles, for conveying refrigerant through the refrigerant circuit, hereinafter also referred to as a refrigerant compressor, are often formed independently of the refrigerant as a reciprocating compressor with variable stroke or variable displacement or as a scroll compressor , The compressors are driven either via a clutch or a pulley and thus clutchless. Especially in the case of refrigerant compressors driven via a belt and a pulley, the rotational speed adjusts via the speed of the motor vehicle, in particular via the rotational speed of the drive motor. The reciprocating variable displacement compressors ensure smooth operation of the air conditioning system because the compressor has a constant or variable power required irrespective of the speed of the drive motor. For example, when the drive motor is operated at idle or low speed, a high displacement is required. By contrast, if the drive motor is operated at a high speed, the stroke frequency of the compressor is much higher, so that the compressor has an equivalent power at a lower stroke volume. The piston compressors with variable displacement are formed either with a swash plate or with a pivot ring as a drive element. The stroke of the piston within the cylinder is due to the gas forces in the drive chamber and in the working spaces of the cylinder and the dynamic inertia forces of the piston and the swash plate or the swivel ring.

Aus 1 geht ein Verdichter 1' mit variabler Verdrängung aus dem Stand der Technik mit einem mehrteiligen Gehäuse 2, einer Vielzahl an Kolben 3, einer Antriebswelle 4' und einem Schwenkring als Antriebselement 5 hervor. Das Gehäuse 2 weist ein vorderes Gehäuseelement 2a, welches auch als Kurbelgehäuse bezeichnet wird, und ein hinteres Gehäuseelement 2b auf. Die Gehäuseelemente 2a, 2b bilden im zusammengebauten Zustand der Vorrichtung 1' eine geschlossene Umhausung. Innerhalb des hinteren Gehäuseelements 2b sind eine Vielzahl von Zylinderbohrungen 6, eine Ansaugkammer 8 und eine Ausstoßkammer 9 für das zu verdichtende Fluid ausgebildet. Die Kolben 3 sind innerhalb des Gehäuseelements 2b radial fixiert, das heißt jeweils in einer Zylinderbohrung 6 aufgenommen, sodass bei der Rotation von Antriebswelle 4' und Antriebselement 5 die Kolben 3 auf der Peripherie des Antriebselements 5 gleiten und dadurch mit der Rotation von Antriebswelle 4' und Antriebselement 5 in axialer Richtung innerhalb der Zylinderbohrungen 6 hin und her bewegt werden. Innerhalb des vorderen Gehäuseelements 2a ist eine Kurbelkammer 7 ausgebildet. Die Antriebswelle 4' ist über eine Riemenscheibe 10 antreibbar und drehbar in der Kurbelkammer 7 durch das Gehäuseelement 2a gestützt angeordnet. Das einerseits mit den Kolben 3 und andererseits mit der Antriebswelle 4' gekoppelt gelagerte Antriebselement 5 ist unter einem Winkel zur Rotationsachse der Antriebswelle 4' angeordnet. Aufgrund der möglichen Winkelstellung des Antriebselements 5 können auf einer Peripherie des Antriebselements 5 angeordnete radiale Positionen variierende axiale Positionen aufweisen, sodass die Kolben 3 durch das auf der rotierenden Antriebswelle 4' befestigte Antriebselement 5 in axialer Richtung der Antriebswelle 4' hin und her bewegt werden. Das Antriebselement 5 ist folglich an der Antriebswelle 4' derart gehaltert, dass die Antriebswelle 4' in Bezug auf eine senkrecht zur Rotationsachse der Antriebswelle 4' ausgebildete Ebene geneigt ist und einstückig mit der Antriebswelle 4' dreht. Das Hubvolumen und damit die Verdrängung des Verdichters 1' wird durch Variieren des Winkels des Antriebselements 5 relativ zur rotierenden Antriebswelle 4' verändert. Während im hinteren Gehäuseelement 2b die Ladungswechselräume ausgebildet sind, ist innerhalb des vorderen Gehäuseelements 2a der Mechanismus des Verdichters 1', angeordnet. Die herkömmlichen Verdichter 1' weisen im Bereich des vorderen Gehäuseelements 2a eine sehr hohe funktionale Dichte auf. Aus Gründen eines minimalen zur Verfügung stehenden Bauraums werden innerhalb des vorderen Gehäuseelements 2a Lager 12, 13, wie ein Radiallager 12 und ein Axiallager 13 sowie ein Lager der Riemenscheibe, und eine Dichtung 11 auf sehr kleinem umbauten Volumen zusammengebracht. Die Dichtung 11 ist dabei als eine sogenannte Wellendichtung 11 zum Abdichten, insbesondere der Kurbelkammer 7, zur Umgebung des Verdichters 1' zwischen der Antriebswelle 4' und dem vorderen Gehäuseelement 2a des Gehäuses 2 ausgebildet. Die Riemenscheibe 10 ist an einer zylindrisch ausgebildeten Aufnahme des Gehäuses 2 am Gehäuse 2 um eine Rotationsachse drehbar gehaltert. Die auf einer Außenseite der zylindrischen Aufnahme angeordnete Riemenscheibe 10 ist über ein Riemenscheibenlager am Gehäuse 2 abgestützt. Das Radiallager 12 und die Wellendichtung 11 sind innerhalb der zylindrischen Aufnahme des Gehäuses 2 angeordnet. Das Axiallager 13 ist an einer Stirnseite des vorderen Gehäuseelements 2a in Richtung der Kurbelkammer 7 ausgebildet. Ein scheibenförmiges und fest mit der Antriebswelle 4' gekoppeltes Aufnahmeelement 14' stellt den antriebswellenseitigen Teil des Axiallagers 13 dar. Die Antriebswelle 4' und das gekoppelte Aufnahmeelement 14' sind bevorzugt einteilig ausgebildet. Das Aufnahmeelement 14' stützt die Antriebswelle 4' in axialer Richtung gegen das Gehäuse 2 ab. Die als eine axial dichtende Gleitringdichtung ausgebildete Wellendichtung 11 ist stets mit ausreichend Schmiermittel zu beaufschlagen, um einerseits die dichtende Wirkung vollends zu entfalten und um andererseits eine möglichst hohe Lebensdauer zu erzielen. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, im Inneren des Gehäuses 2, insbesondere zwischen der Kurbelkammer 7 und dem Inneren der zylindrisch ausgebildeten Aufnahme des Gehäuses 2, in welchem die Wellendichtung 11 ausgebildet ist, mindestens eine oder eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 15 vorzusehen, welche eine ausreichende Schmierung der Wellendichtung 11 und der Lager 12, 13 sicherstellen sollen.Out 1 goes a compressor 1' with variable displacement from the prior art with a multi-part housing 2 , a variety of pistons 3 , a drive shaft 4 ' and a pivot ring as a drive element 5 out. The housing 2 has a front housing element 2a , which is also referred to as a crankcase, and a rear housing element 2 B on. The housing elements 2a . 2 B form in the assembled state of the device 1' a closed enclosure. Inside the rear housing element 2 B are a variety of cylinder bores 6 , a suction chamber 8th and a discharge chamber 9 formed for the fluid to be compressed. The pistons 3 are inside the housing element 2 B fixed radially, that is in each case in a cylinder bore 6 recorded so that during rotation of drive shaft 4 ' and drive element 5 the pistons 3 on the periphery of the drive element 5 slide and thereby with the rotation of drive shaft 4 ' and drive element 5 in the axial direction within the cylinder bores 6 be moved back and forth. Inside the front housing element 2a is a crank chamber 7 educated. The drive shaft 4 ' is over a pulley 10 drivable and rotatable in the crank chamber 7 through the housing element 2a arranged supported. The one with the pistons 3 and on the other hand with the drive shaft 4 ' coupled mounted drive element 5 is at an angle to the axis of rotation of the drive shaft 4 ' arranged. Due to the possible angular position of the drive element 5 can be on a periphery of the drive element 5 arranged radial positions have varying axial positions, so that the pistons 3 through the on the rotating drive shaft 4 ' fastened drive element 5 in the axial direction of the drive shaft 4 ' be moved back and forth. The drive element 5 is therefore on the drive shaft 4 ' held so that the drive shaft 4 ' with respect to a perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 4 ' trained plane is inclined and integral with the drive shaft 4 ' rotates. The displacement and thus the displacement of the compressor 1' is achieved by varying the angle of the drive element 5 relative to the rotating drive shaft 4 ' changed. While in the rear housing element 2 B the charge exchange spaces are formed is within the front housing element 2a the mechanism of the compressor 1' arranged. The conventional compressors 1' in the area of the front housing element 2a a very high functional density. For the sake of a minimum of available space to be within the front housing element 2a camp 12 . 13 like a radial bearing 12 and a thrust bearing 13 as well as a bearing of the pulley, and a gasket 11 matched on very small tag volume. The seal 11 is as a so-called shaft seal 11 for sealing, in particular the crank chamber 7 , to the environment of the compressor 1' between the drive shaft 4 ' and the front housing element 2a of the housing 2 educated. The pulley 10 is on a cylindrically shaped receptacle of the housing 2 on the housing 2 rotatably supported about a rotation axis. The arranged on an outer side of the cylindrical receptacle pulley 10 is via a pulley bearing on the housing 2 supported. The radial bearing 12 and the shaft seal 11 are inside the cylindrical housing of the housing 2 arranged. The thrust bearing 13 is at a front side of the front housing element 2a in the direction of the crank chamber 7 educated. A disk-shaped and fixed to the drive shaft 4 ' coupled receiving element 14 ' represents the drive shaft side part of the thrust bearing 13 dar. The drive shaft 4 ' and the coupled receiving element 14 ' are preferably formed in one piece. The receiving element 14 ' supports the drive shaft 4 ' in the axial direction against the housing 2 from. The shaft seal formed as an axially sealing mechanical seal 11 always apply sufficient lubricant to fully develop the sealing effect on the one hand and to achieve the highest possible service life on the other hand. From the prior art is known, inside the housing 2 , in particular between the crank chamber 7 and the interior of the cylindrically shaped receptacle of the housing 2 in which the shaft seal 11 is formed, at least one or a plurality of through holes 15 provide sufficient lubrication of the shaft seal 11 and the camp 12 . 13 to make sure.

Die zum Stand der Technik gehörenden Verdichter 1', insbesondere die Kolbenverdichter mit variablem Hub und die Scrollverdichter, weisen zum einen eine große Anzahl an Reibungswärme erzeugende Komponenten, wie die Lager 12, 13 und die Wellendichtung 11, auf engstem Bauraum auf. Zum anderen besteht eine Gefahr darin, ausreichend Schmiermittel, beispielsweise Öl, zur Wellendichtung 11 zu fördern, da die Wellendichtung 11 auf der Außenseite der Lager 12, 13 angeordnet und damit vom internen Schmierhaushalt des Verdichters 1' entkoppelt ist. Als Außenseite der Lager 12, 13 ist die von der Kurbelkammer 7 und damit vom Inneren des Gehäuses 2 abgewandte Seite der Lager 12, 13 zu verstehen. Im Falle einer mangelhaften, nicht ausreichenden Schmierung der Wellendichtung 11 versagt die Wellendichtung 11 dauerhaft, was zu einer Leckage an zu verdichtendem Fluid und damit zum Ausfall des Verdichters 1' führt. Bei der Verwendung des Verdichters 1' in einem Kältemittelkreislauf eines Klimatisierungssystems fällt der Betrieb des Kältemittelkreislaufs und damit des gesamten Klimatisierungssystems aus.The prior art compressor 1' In particular, variable displacement reciprocating compressors and scroll compressors have a large number of frictional heat generating components such as the bearings 12 . 13 and the shaft seal 11 , in the smallest space. On the other hand, there is a danger that sufficient lubricant, such as oil, to the shaft seal 11 to promote, since the shaft seal 11 on the outside of the bearings 12 . 13 arranged and thus by the internal lubrication budget of the compressor 1' is decoupled. As outside of the bearings 12 . 13 is that of the crank chamber 7 and thus from the inside of the case 2 opposite side of the bearings 12 . 13 to understand. In case of insufficient, insufficient lubrication of the shaft seal 11 fails the shaft seal 11 permanently, resulting in leakage of fluid to be compressed and thus failure of the compressor 1' leads. When using the compressor 1' in a refrigerant circuit of an air conditioning system, the operation of the refrigerant circuit and thus of the entire air conditioning system fails.

In 2 ist eine Detailansicht der Wellendichtung 11 und der Lager 12, 13 des Verdichters 1' in Kombination mit der Antriebswelle 4' und dem Gehäuse 2 aus dem Stand der Technik gezeigt. Die als Kommunikationsbohrungen ausgebildeten Durchgangsöffnungen 15 dienen einer passiven Zufuhr von Fluid-Schmiermittel-Gemisch, insbesondere von Kältemittel-Öl-Gemisch, aus der Kurbelkammer 7 in den Bereich der Wellendichtung 11, das heißt zur Wellendichtung 11 und zu den Lagern 12, 13, in Strömungsrichtung 16'a durch die Durchgangsöffnungen 15. Durch die Bewegung des Antriebsmechanismus des Verdichters 1' einschließlich der Kolben 3 wird davon ausgegangen, dass das Kältemittel-Öl-Gemisch innerhalb des Kurbelgehäuses 2a verwirbelt wird, wobei das Öl lediglich durch eine undefinierte Strömung in Strömungsrichtung 16'a in den Bereich der Wellendichtung 11 gelangt. Zudem erzeugt das Axiallager 13 eine schwache Pumpwirkung, welche es erlaubt, das Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Bereich der Wellendichtung 11 in Strömungsrichtung 16'b wieder abzusaugen. Die Pumpwirkung ist jedoch sehr gering und wird durch den Lagerkäfig zusätzlich vermindert. Das scheibenförmige und fest mit der Antriebswelle 4' gekoppelte Aufnahmeelement 14' weist einen Außendurchmesser 14a und einen Innendurchmesser 14b auf. Im Bereich des Innendurchmessers 14b ist das Aufnahmeelement 14' mit der Antriebswelle 4' verbunden. Der Innendurchmesser 14b des Aufnahmeelements 14' entspricht somit dem Außendurchmesser der Antriebswelle 4' in diesem Bereich. Das Aufnahmeelement 14' stützt die Antriebswelle 4' in axialer Richtung gegen das Gehäuse 2 ab, wobei das Aufnahmeelement 14' an der zum Gehäuse 2 hin ausgerichteten Seite mit einer Lauffläche 14c ausgebildet ist.In 2 is a detail view of the shaft seal 11 and the camp 12 . 13 of the compressor 1' in combination with the drive shaft 4 ' and the housing 2 shown in the prior art. The trained as communication holes through holes 15 serve a passive supply of fluid-lubricant mixture, in particular of refrigerant-oil mixture, from the crank chamber 7 in the area of the shaft seal 11 that is to the shaft seal 11 and to the camps 12 . 13 , in flow direction 16'a through the passage openings 15 , By the movement of the drive mechanism of the compressor 1' including the pistons 3 It is assumed that the refrigerant-oil mixture inside the crankcase 2a is swirled, the oil only by an undefined flow in the flow direction 16'a in the area of the shaft seal 11 arrives. In addition, the thrust bearing generates 13 a weak pumping action, which allows the refrigerant-oil mixture from the shaft seal area 11 in the flow direction 16'b to suck off again. However, the pumping action is very low and is additionally reduced by the bearing cage. The disc-shaped and fixed to the drive shaft 4 ' coupled receiving element 14 ' has an outer diameter 14a and an inner diameter 14b on. In the area of the inner diameter 14b is the receiving element 14 ' with the drive shaft 4 ' connected. The inner diameter 14b of the receiving element 14 ' thus corresponds to the outer diameter of the drive shaft 4 ' in this area. The receiving element 14 ' supports the drive shaft 4 ' in the axial direction against the housing 2 from, wherein the receiving element 14 ' at the to the housing 2 directed side with a tread 14c is trained.

In der JP-H07158566 A wird ein Scrollverdichter mit Mitteln zum Schmieren und Kühlen einer Wellendichtung offenbart. Der Scrollverdichter weist einen unbeweglichen Stator sowie einen beweglichen Rotor jeweils mit einer Grundplatte und einer sich von der Grundplatte erstreckenden, spiralförmig ausgebildeten Wandung auf. Die Grundplatten sind derart zueinander angeordnet, dass die Wandungen ineinander greifen. Der unbewegliche Stator ist innerhalb des Gehäuses beziehungsweise als ein Bestandteil des Gehäuses ausgebildet, der bewegliche Rotor ist mittels eines Exzenterantriebs an einer rotierenden Welle gekoppelt und wird auf einer kreisförmigen Bahn geführt. Die Welle ist mit mindestens einem Radiallager am Gehäuse abgestützt und ragt aus dem Gehäuse in die Umgebung. Die Welle ist mit der Wellendichtung zum Gehäuse und damit gegenüber der Umgebung abgedichtet. Das Radiallager ist zwischen dem Ansaugbereich des Kältemittel-Öl-Gemisches und der Wellendichtung angeordnet. Der Lagerkäfig des Radiallagers ist mit Nuten und Flügeln zum Leiten und Fördern des Kältemittel-Öl-Gemisches ausgebildet. Bei der Rotation des Lagerkäfigs wird das Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Ansaugbereich durch das Radiallager hindurch zur Wellendichtung gefördert, welches mit Hilfe des Kältemittel-Öl-Gemisches geschmiert und gekühlt wird. Die Nuten und Flügel des Lagerkäfigs des Radiallagers stellen bei einem derart stark mechanisch belasteten Element Sollbruchstellen dar und verringern die Lebensdauer des Lagers sowie des Scrollverdichters. Zudem ist der Lagerkäfig nur unter hohem Aufwand herstellbar.In the JP-H07158566 A discloses a scroll compressor with means for lubricating and cooling a shaft seal. The scroll compressor has an immovable stator and a movable rotor each with a base plate and extending from the base plate, spirally formed wall. The base plates are arranged to each other such that the walls mesh with each other. The immovable stator is formed within the housing or as part of the housing, the movable rotor is coupled by means of an eccentric drive to a rotating shaft and is guided on a circular path. The shaft is supported by at least one radial bearing on the housing and protrudes from the housing into the environment. The shaft is sealed with the shaft seal to the housing and thus to the environment. The radial bearing is arranged between the suction region of the refrigerant-oil mixture and the shaft seal. The bearing cage of the radial bearing is formed with grooves and wings for guiding and conveying the refrigerant-oil mixture. During the rotation of the bearing cage, the refrigerant-oil mixture is conveyed from the suction through the radial bearing to the shaft seal, which is lubricated and cooled by means of the refrigerant-oil mixture. The grooves and wings of the bearing cage of the radial bearing are in such a heavily mechanically loaded element break points and reduce the life of the bearing and the scroll compressor. In addition, the bearing cage can be produced only at great expense.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Verdichter bereitzustellen, bei welchem das durch das Kurbelgehäuse strömende Fluid-Schmiermittel-Gemisch aktiv zur Wellendichtung geleitet wird, um eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Wellendichtung und der Lager sicherzustellen und damit die Lebensdauer von Wellendichtung und Lagern sowie des Verdichters zu maximieren. Der Verdichter soll eine einfache Konstruktion aus einer minimalen Anzahl an Komponenten bei minimalem Platzbedarf aufweisen. Zudem sollen die Kosten für die Herstellung, die Wartung, die Montage und den Betrieb minimal sein. Die vom Verdichter aufzunehmende Leistung sollte sich bei gleicher Leistung zum Verdichten des Fluids nicht oder nur maginal erhöhen.The object of the invention is to provide a compressor in which the fluid-lubricant mixture flowing through the crankcase is actively conducted to the shaft seal in order to ensure adequate lubrication and cooling of the shaft seal and the bearings and thus to maximize the life of the shaft seal and bearings as well as the compressor. The compressor should have a simple design of a minimum number of components with minimal space requirements. In addition, the cost of manufacturing, maintenance, installation and operation should be minimal. The power to be absorbed by the compressor should not or only magically increase with the same power for compressing the fluid.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des selbstständigen Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.The object is achieved by the subject matter with the features of the independent patent claim. Further developments are specified in the dependent claims.

Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verdichtung eines gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kältemittels, gelöst. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse mit einer Kurbelkammer und eine um eine Rotationsachse drehbare Antriebswelle auf. Die Antriebswelle ist mit mindestens einem Lager am Gehäuse gehaltert angeordnet und mit mindestens einer Wellendichtung zum Gehäuse hin fluiddicht abgedichtet.The object is achieved by a device according to the invention for compressing a gaseous fluid, in particular a refrigerant. The device comprises a housing with a crank chamber and a drive shaft rotatable about a rotation axis. The drive shaft is arranged with at least one bearing supported on the housing and sealed with at least one shaft seal to the housing in a fluid-tight manner.

Nach der Konzeption der Erfindung ist innerhalb des Gehäuses mindestens eine Durchgangsöffnung als kommunizierende Verbindung zwischen der Kurbelkammer und einem Bereich mit der Wellendichtung sowie dem mindestens einen Lager ausgebildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine mit der Antriebswelle bewegte Strömungsleiteinrichtung zum Fördern des Fluids in den Bereich mit der Wellendichtung sowie dem mindestens einen Lager zur Kühlung und Schmierung der Wellendichtung und des mindestens einen Lagers auf. Die Strömungsleiteinrichtung ist dabei innerhalb der Kurbelkammer im Bereich einer Mündung der mindestens einen Durchgangsöffnung angeordnet. Die mindestens eine Strömungleiteinrichtung dient dabei der aktiven Förderung des mit Schmiermittel gemischten gasförmigen Fluids durch die mindestens eine Durchgangsöffnung zur Wellendichtung und dem mindestens einen Lager. Alternativ kann durch Umkehr der Strömungsrichtung des gasförmigen Fluids auch eine aktiv saugende Wirkung erzeugt werden, wobei das Fluid-Schmiermittel-Gemisch aus dem Bereich der Wellendichtung und des mindestens einen Lagers abgesogen wird, wobei das Fluid-Schmiermittel-Gemisch aus der Kurbelkammer zuströmt. Die Strömungsleiteinrichtung kann dabei jede geometrische Form aufweisen, welche es ermöglicht, durch eine rotatorische Bewegung das Fluid-Schmiermittel-Gemisch, vorzugsweise richtungsgebunden, zu beschleunigen.According to the concept of the invention, at least one passage opening is formed within the housing as a communicating connection between the crank chamber and a region with the shaft seal and the at least one bearing. The device according to the invention has at least one flow guiding device moved with the drive shaft for conveying the fluid into the region with the shaft seal and the at least one bearing for cooling and lubricating the shaft seal and the at least one bearing. The flow-guiding device is arranged inside the crank chamber in the region of an opening of the at least one passage opening. The at least one flow guiding device serves to actively convey the gaseous fluid mixed with lubricant through the at least one passage opening to the shaft seal and the at least one bearing. Alternatively, by reversing the direction of flow of the gaseous fluid, an actively sucking action may also be produced, wherein the fluid-lubricant mixture is sucked out of the area of the shaft seal and the at least one bearing, wherein the fluid-lubricant mixture flows from the crank chamber. In this case, the flow-guiding device can have any geometric shape which makes it possible to accelerate the fluid-lubricant mixture, preferably direction-bound, by means of a rotational movement.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Strömungsleiteinrichtung als zusätzlich und von der Antriebswelle unabhängige Komponente sowie mit der Antriebswelle verbunden ausgebildet. Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Strömungsleiteinrichtung einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the flow guide is designed as an additional and independent of the drive shaft component and connected to the drive shaft. According to an alternative embodiment of the invention, the flow guide is formed integrally with the drive shaft.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eines der Lager als ein Radiallager ausgebildet. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass mindestens eines der Lager als ein Axiallager ausgebildet ist.According to a development of the invention, at least one of the bearings is designed as a radial bearing. A further advantageous embodiment of the invention is that at least one of the bearings is designed as a thrust bearing.

Das Axiallager weist bevorzugt ein Aufnahmeelement auf, welches fest mit der Antriebswelle verbunden ist und einstückig mit der Antriebswelle rotiert. Unter der einstückigen Ausbildung und Rotation ist zu verstehen, dass sich die Antriebswelle und das Aufnahmeelement gleichsinnig sowie mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit drehen. Das Aufnahmeelement ist dabei eine Komponente oder ein Bereich der Antriebswelle. Die Strömungsleiteinrichtung ist vorteilhaft am Aufnahmeelement des Axiallagers ausgebildet.The thrust bearing preferably has a receiving element which is fixedly connected to the drive shaft and rotates integrally with the drive shaft. Under the one-piece design and rotation is to be understood that the drive shaft and the receiving element rotate in the same direction and at the same rotational speed. The receiving element is a component or an area of the drive shaft. The flow guide is advantageously formed on the receiving element of the thrust bearing.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Aufnahmeelement des Axiallagers scheibenförmig mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser ausgebildet. Dabei ist das Aufnahmeelement im Bereich des Innendurchmessers mit der Antriebswelle verbunden.According to a further preferred embodiment of the invention, the receiving element of the axial bearing is disc-shaped with an outer diameter and an inner diameter. In this case, the receiving element is connected in the region of the inner diameter with the drive shaft.

Nach einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Strömungsleiteinrichtung am Außendurchmesser des Aufnahmeelements ausgebildet. Die am Außendurchmesser des Aufnahmeelements ausgebildete Strömungsleiteinrichtung wird auch als erste Strömungsleiteinrichtung bezeichnet. Die erste Strömungsleiteinrichtung ist vorteilhaft am Außendurchmesser des Aufnahmeelements radial nach außen ausgerichtet angeordnet.According to a first alternative embodiment of the invention, the flow guide is formed on the outer diameter of the receiving element. The formed on the outer diameter of the receiving element flow guide is also referred to as a first flow guide. The first flow guide is advantageously arranged aligned radially outwardly on the outer diameter of the receiving element.

Nach einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Strömungsleiteinrichtung im Bereich des Innendurchmessers des Aufnahmeelements ausgebildet. Die am Innendurchmesser des Aufnahmeelements ausgebildete Strömungsleiteinrichtung wird auch als zweite Strömungsleiteinrichtung bezeichnet. Die zweite Strömungsleiteinrichtung ist im Bereich des Innendurchmessers des Aufnahmeelements als Verbindungselement zur Antriebswelle ausgebildet.According to a second alternative embodiment of the invention, the flow guide is formed in the region of the inner diameter of the receiving element. The formed on the inner diameter of the receiving element flow guide is also referred to as a second flow guide. The second flow guide is formed in the region of the inner diameter of the receiving element as a connecting element to the drive shaft.

Nach einer dritten alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung sowohl die erste, am Außendurchmesser des Aufnahmeelements ausgebildete Strömungsleiteinrichtung als auch die zweite, am Innendurchmesser des Aufnahmeelements ausgebildete Strömungsleiteinrichtung auf.According to a third alternative embodiment of the invention, the device has both the first, on the outer diameter of the receiving element formed Strömungsleiteinrichtung and the second, formed on the inner diameter of the receiving element flow guide.

Die erste und/oder die zweite Strömungsleiteinrichtung sind bevorzugt als mindestens eine Laufschaufel ausgebildet. Dabei weist jede Strömungsleiteinrichtung vorteilhaft eine Vielzahl von Laufschaufeln auf. Unter einer Vielzahl von Laufschaufeln sind dabei mindestens zwei beziehungsweise zwei oder mehr als zwei Laufschaufeln zu verstehen.The first and / or the second flow guiding device are preferred as at least one Blade formed. In this case, each flow guide advantageously has a multiplicity of moving blades. In this case, a multiplicity of moving blades mean at least two or two or more than two moving blades.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Verdichtung des gasförmigen Fluids als ein Kolbenverdichter mit variablem Hubvolumen ausgebildet. Die Vorrichtung weist dann vorteilhaft ein Gehäuse mit mindestens einer Zylinderbohrung auf, wobei innerhalb der mindestens einen Zylinderbohrung ein Kolben radial fixiert angeordnet ist. Der Kolben ist dabei mit einem Antriebselement derart verbunden, bei einer Rotation des Antriebselements auf dem Antriebselement entlang bewegt zu werden, sodass die Rotation der Antriebswelle mit dem Antriebselement in eine lineare Hin- und Herbewegung des Kolbens umgewandelt wird. Die bevorzugt als riemengetriebener Kältemittelverdichter für mobile Anwendungen ausgebildete Vorrichtung wird über eine Kupplung oder über eine Riemenscheibe und damit kupplungslos angetrieben. Das Antriebselement kann dabei als Schwenkring oder als Taumelscheibe ausgebildet sein. Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorrichtung zur Verdichtung des gasförmigen Fluids als ein Scrollverdichter ausgebildet.According to a development of the invention, the device for compressing the gaseous fluid is designed as a reciprocating compressor with variable displacement. The device then advantageously has a housing with at least one cylinder bore, wherein a piston is arranged radially fixed within the at least one cylinder bore. The piston is in this case connected to a drive element in such a way that it is moved along the drive element during a rotation of the drive element, so that the rotation of the drive shaft with the drive element is converted into a linear reciprocation of the piston. The device, which is preferably designed as a belt-driven refrigerant compressor for mobile applications, is driven via a clutch or via a pulley and thus without a clutch. The drive element can be designed as a swivel ring or as a swash plate. According to an alternative embodiment of the invention, the device for compressing the gaseous fluid is designed as a scroll compressor.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt in einem Kältemittelkreislauf eines Klimatisierungssystems eines Kraftfahrzeugs verwendet.The device according to the invention is preferably used in a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verdichtung des gasförmigen Fluids weist zusammenfassend diverse Vorteile auf:

  • – optimale Schmierung sowie Kühlung und damit maximale Lebensdauer der Wellendichtung und der Lager,
  • – damit verbunden maximale Lebensdauer der Vorrichtung und minimale Wartungskosten,
  • – einfache Konstruktion aus einer minimalen Anzahl an Komponenten bei minimalem Platzbedarf,
  • – minimale Kosten für Herstellung, Montage und Betrieb sowie
  • – minimaler Einfluss auf die im Betrieb aufzunehmende Leistung.
The device according to the invention for compressing the gaseous fluid has in summary various advantages:
  • - optimum lubrication and cooling and thus maximum service life of the shaft seal and the bearings,
  • - associated with maximum device life and minimal maintenance costs,
  • - simple construction of a minimum number of components with minimal space requirements,
  • - minimum costs for manufacture, installation and operation as well
  • - minimal influence on the power to be absorbed during operation.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further details, features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: einen Verdichter mit variabler Verdrängung aus dem Stand der Technik in Schnittdarstellung sowie 1 FIG. 2: a sectional view of a prior art variable displacement compressor as well. FIG

2: eine Detailansicht der Wellendichtung und der Lager in Kombination mit der Antriebswelle und dem Gehäuse des Verdichters sowie der Strömungsrichtung des Fluid-Schmiermittel-Gemisches aus dem Stand der Technik, 2 FIG. 2 shows a detailed view of the shaft seal and the bearings in combination with the drive shaft and the housing of the compressor as well as the flow direction of the fluid-lubricant mixture according to the prior art. FIG.

3: eine Detailansicht der Wellendichtung und der Lager in Kombination mit der Antriebswelle und dem Kurbelgehäuse des Verdichters sowie am Aufnahmeelement des Axiallagers angeordnete Strömungsleiteinrichtungen zum Beeinflussen der Strömung des Fluid-Schmiermittel-Gemisches, 3 a detailed view of the shaft seal and the bearing in combination with the drive shaft and the crankcase of the compressor and arranged on the receiving element of the thrust bearing Strömungsleiteinrichtungen for influencing the flow of the fluid-lubricant mixture,

4: Antriebswelle des Verdichters mit dem Aufnahmeelement und am Aufnahmeelement ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen in isometrischer Ansicht sowie 4 : Drive shaft of the compressor with the receiving element and the receiving element formed Strömungsleiteinrichtungen in isometric view and

5a, 5b: Antriebswelle des Verdichters mit dem Aufnahmeelement und am Aufnahmeelement ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen in Seitenansicht und in Draufsicht. 5a . 5b : Drive shaft of the compressor with the receiving element and formed on the receiving element Strömungsleiteinrichtungen in side view and in plan view.

In 3 ist eine Detailansicht der Wellendichtung 11 und der Lager 12, 13 eines Verdichters 1 in Kombination mit der Antriebswelle 4 und dem Kurbelgehäuse 2a sowie mit am Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13 angeordneten Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 zum Beeinflussen der Strömung des Fluid-Schmiermittel-Gemisches gezeigt.In 3 is a detail view of the shaft seal 11 and the camp 12 . 13 a compressor 1 in combination with the drive shaft 4 and the crankcase 2a as well as with the receiving element 14 of the thrust bearing 13 arranged Strömungsleiteinrichtungen 18 . 19 for influencing the flow of the fluid-lubricant mixture.

Im Unterschied zu den in den 1 und 2 dargestellten Verdichtern 1' aus dem Stand der Technik ist das antriebswellenseitig angeordnete Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13 mit mindestens einer zusätzlichen Strömungsleiteinrichtung 18, 19 ausgebildet. Die Strömungsleiteinrichtung 18, 19 dient der aktiven Förderung von Kältemittel-Öl-Gemisch aus der Kurbelkammer 7 zu der im vorderen Teil des Kurbelgehäuses 2a angeordneten Wellendichtung 11 und zu den Lagern 12, 13, um eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Wellendichtung 11 und der Lager 12, 13 sicherzustellen. Die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 können dabei in beliebiger geometrischer Form ausgebildet sein, welche durch eine rotatorische Bewegung um die Rotationsachse der Antriebswelle 4 das Kältemittel-Öl-Gemisch, vorteilhaft richtungsgebunden, fördern beziehungsweise beschleunigen. Die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 weisen dabei bevorzugt eine Form einer Schaufel, eines Propellers oder eines Flügels auf. Zudem können die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 auch aus anderen fertigungstechnisch einfachen und günstigen Geometrien ausgebildet sein. Die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 sind vorteilhaft am Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13 angeordnet. Nach nicht dargestellten alternativen Ausgestaltungsformen sind die Strömungsleiteinrichtungen an anderen als dem Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13 rotierenden Komponenten des Verdichters 1 ausgebildet. Dabei wird jeweils die Rotation der Antriebswelle 4 um die Rotationsachse genutzt, um im Bereich des Außendurchmessers 14a des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 eine Strömung des Kältemittel-Öl-Gemisches durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch, das heißt auch zu den Durchgangsöffnungen 15 hin und aus den Durchgangsöffnungen 15 heraus, zu erzeugen.Unlike the ones in the 1 and 2 shown compressors 1' from the prior art is the drive shaft side arranged receiving element 14 of the thrust bearing 13 with at least one additional flow guide 18 . 19 educated. The flow guide 18 . 19 is used to actively convey refrigerant-oil mixture from the crank chamber 7 to the front of the crankcase 2a arranged shaft seal 11 and to the camps 12 . 13 To ensure adequate lubrication and cooling of the shaft seal 11 and the camp 12 . 13 sure. The flow guides 18 . 19 can be formed in any geometric shape, which by a rotational movement about the axis of rotation of the drive shaft 4 the refrigerant-oil mixture, advantageous directional, promote or accelerate. The flow guides 18 . 19 In this case, they preferably have a shape of a blade, a propeller or a wing. In addition, the flow guides 18 . 19 be formed from other manufacturing technology simple and cheap geometries. The flow guides 18 . 19 are beneficial to the receiving element 14 of the thrust bearing 13 arranged. According to alternative embodiments, not shown, the flow guides are other than the receiving element 14 of the thrust bearing 13 rotating components of the compressor 1 educated. In each case, the rotation of the drive shaft 4 around the axis of rotation used to be in the area of the outside diameter 14a of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 a flow of the refrigerant-oil mixture through the through holes 15 through, that also means to the through holes 15 out and the through holes 15 out to produce.

Bei der Ausgestaltungsform nach 3 sind erste Strömungsleiteinrichtungen 18 im Bereich der Außenseite des scheibenförmigen und fest mit der Antriebswelle 4 gekoppelten Aufnahmeelements 14 angeordnet. Die ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 erstrecken sich dabei, ausgehend von der Mantelfläche und damit der Fläche am Außendurchmesser 14a, radial nach außen. Das Aufnahmeelement 14 weist zudem zweite Strömungsleiteinrichtungen 19 auf, welche im Bereich der Innenseite des Aufnahmeelements 14 ausgebildet sind. Im Bereich der Innenseite, welcher auch die Verbindung des Aufnahmeelements 14 am Innendurchmesser 14b mit der Antriebswelle 4 beschreibt, ist das Aufnahmeelement 14 fest mit der Antriebswelle 4 verbunden.In the embodiment according to 3 are first flow guide 18 in the area of the outside of the disc-shaped and fixed to the drive shaft 4 coupled receiving element 14 arranged. The first flow guides 18 extend here, starting from the lateral surface and thus the surface at the outer diameter 14a , radially outward. The receiving element 14 also has second flow guides 19 on, which in the region of the inside of the receiving element 14 are formed. In the area of the inside, which also the connection of the receiving element 14 at the inner diameter 14b with the drive shaft 4 describes is the receiving element 14 fixed to the drive shaft 4 connected.

In weiteren nicht dargestellten Ausgestaltungsformen sind entweder die ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 im Bereich des Außendurchmessers 14a oder die zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 im Bereich des Innendurchmessers 14b ausgebildet.In further embodiments, not shown, either the first flow guide 18 in the range of the outside diameter 14a or the second flow guides 19 in the range of the inner diameter 14b educated.

Je nach Ausgestaltung, Ausrichtung und Anordnung der Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 wird das Kältemittel-Öl-Gemisch im Bereich des Außendurchmessers 14a des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 aus der Kurbelkammer 7 angesaugt, in Strömungsrichtung 16a durch die als Kommunikationsbohrungen ausgebildeten Durchgangsöffnungen 15 zur Wellendichtung 11 gefördert und in Strömungsrichtung 16b durch das Radiallager 12 im Bereich des Innendurchmessers 14b des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 wieder in die Kurbelkammer 7 geleitet. Die ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 beschleunigen dabei das Kältemittel-Öl-Gemisch in Richtung der Durchgangsöffnungen 15 und durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch zur Wellendichtung 11 und zu den Lagern 12, 13, während die zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 das Kältemittel-Öl-Gemisch durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch zur Wellendichtung 11 und zu den Lagern 12, 13 ansaugt und in die Kurbelkammer 7 fördert. Mittels einer anderen Ausrichtung und Anordnung der Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 kann das Kältemittel-Öl-Gemisch auch im Bereich des Innendurchmessers 14b des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 aus der Kurbelkammer 7 angesaugt, in Strömungsrichtung 17a durch das Radiallager 12 zur Wellendichtung 11 gefördert und in Strömungsrichtung 17b durch die Durchgangsöffnungen 15 und den Bereich des Außendurchmessers 14a des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 wieder in die Kurbelkammer 7 geleitet werden. Die zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 beschleunigen dabei das Kältemittel-Öl-Gemisch in Richtung des Radiallagers 12 und durch das Radiallager 12 hindurch zur Wellendichtung 11, während die ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 das Kältemittel-Öl-Gemisch durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch ansaugt und in die Kurbelkammer 7 fördert.Depending on the design, orientation and arrangement of the flow guides 18 . 19 the refrigerant-oil mixture is in the range of the outside diameter 14a of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 from the crank chamber 7 sucked in the direction of flow 16a through the passage openings designed as communication bores 15 to the shaft seal 11 conveyed and in the direction of flow 16b through the radial bearing 12 in the range of the inner diameter 14b of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 back into the crank chamber 7 directed. The first flow guides 18 accelerate the refrigerant-oil mixture in the direction of the through holes 15 and through the passage openings 15 through to the shaft seal 11 and to the camps 12 . 13 while the second flow guides 19 the refrigerant-oil mixture through the through holes 15 through to the shaft seal 11 and to the camps 12 . 13 sucks and into the crank chamber 7 promotes. By means of a different orientation and arrangement of Strömungsleiteinrichtungen 18 . 19 The refrigerant-oil mixture can also be in the range of the inside diameter 14b of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 from the crank chamber 7 sucked in the direction of flow 17a through the radial bearing 12 to the shaft seal 11 conveyed and in the direction of flow 17b through the passage openings 15 and the range of the outside diameter 14a of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 back into the crank chamber 7 be directed. The second flow guides 19 accelerate the refrigerant-oil mixture in the direction of the radial bearing 12 and through the radial bearing 12 through to the shaft seal 11 while the first flow guides 18 the refrigerant-oil mixture through the through holes 15 sucked through and into the crank chamber 7 promotes.

Die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 und die Durchgangsöffnungen 15 dienen einer aktiven Zufuhr und definierten Strömung des Kältemittel-Öl-Gemisches in den Bereich der Wellendichtung 11 und der Lager 12, 13, wobei das Kältemittel-Öl-Gemisch jeweils aus der Kurbelkammer 7 zur Wellendichtung 11 und zu den Lagern 12, 13 gefördert wird.The flow guides 18 . 19 and the passage openings 15 serve for an active supply and defined flow of the refrigerant-oil mixture in the area of the shaft seal 11 and the camp 12 . 13 , wherein the refrigerant-oil mixture respectively from the crank chamber 7 to the shaft seal 11 and to the camps 12 . 13 is encouraged.

In der Ausgestaltungsform mit lediglich den ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 wird das Kältemittel-Öl-Gemisch ausschließlich im Bereich des Außendurchmessers 14a des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 beschleunigt und dabei entweder zu den Durchgangsöffnungen 15 und in Strömungsrichtung 16a durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch zur Wellendichtung 11 gefördert, wobei das Axiallager 13 zusätzlich eine schwache Saugwirkung erzeugt, um das Kältemittel-Öl-Gemisch in Strömungsrichtung 16b aus dem Bereich der Wellendichtung 11 durch das Radiallager 12 in die Kurbelkammer 7 zurück zu fördern, oder das Kältemittel-Öl-Gemisch wird in Strömungsrichtung 17a durch das Radiallager 12 zur Wellendichtung 11 und in Strömungsrichtung 17b durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch angesaugt und in die Kurbelkammer 7 zurück gefördert.In the embodiment with only the first flow guide 18 the refrigerant-oil mixture is exclusively in the range of the outside diameter 14a of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 accelerates and thereby either to the passage openings 15 and in the flow direction 16a through the passage openings 15 through to the shaft seal 11 promoted, the thrust bearing 13 additionally generates a weak suction to the refrigerant-oil mixture in the flow direction 16b from the field of shaft seal 11 through the radial bearing 12 in the crank chamber 7 back to promote, or the refrigerant-oil mixture is in the flow direction 17a through the radial bearing 12 to the shaft seal 11 and in the flow direction 17b through the passage openings 15 sucked through and into the crank chamber 7 promoted back.

In der Ausgestaltungsform mit lediglich den zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 wird das Kältemittel-Öl-Gemisch ausschließlich im Bereich des Innendurchmessers 14b des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 beschleunigt und dabei entweder in Strömungsrichtung 17a durch das Radiallager 12 zur Wellendichtung 11 und in Strömungsrichtung 17b durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch gefördert sowie in die Kurbelkammer 7 zurück geleitet oder das Kältemittel-Öl-Gemisch wird in Strömungsrichtung 16a durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurch zur Wellendichtung 11 angesaugt und in Strömungsrichtung 16b aus dem Bereich der Wellendichtung 11 durch das Radiallager 12 abgesaugt und in die Kurbelkammer 7 zurückgefördert.In the embodiment with only the second flow guide 19 the refrigerant-oil mixture is only in the range of the inside diameter 14b of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 accelerated and thereby either in the flow direction 17a through the radial bearing 12 to the shaft seal 11 and in the flow direction 17b through the passage openings 15 conveyed through and into the crank chamber 7 passed back or the refrigerant-oil mixture is in the flow direction 16a through the passage openings 15 through to the shaft seal 11 sucked in and in the flow direction 16b from the field of shaft seal 11 through the radial bearing 12 sucked off and into the crank chamber 7 conveyed back.

In der Ausgestaltungsform mit beiden Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 ist die Förderwirkung auf das Kältemittel-Öl-Gemisch maximal.In the embodiment with two flow guides 18 . 19 is the maximum effect on the refrigerant-oil mixture.

Zudem können die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 zum einen derart ausgestaltet, ausgerichtet und angeordnet sein, dass das Kältemittel-Öl-Gemisch sowohl im Bereich des Außendurchmessers 14a als auch im Bereich des Innendurchmessers 14b des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 aus der Kurbelkammer 7 angesaugt und in Strömungsrichtung 16a durch die Durchgangsöffnungen 15 sowie in Strömungsrichtung 17a durch das Radiallager 12 hindurch in den Bereich der Wellendichtung 11 gefördert wird. Bei der nicht dargestellten Ausgestaltungsform des Verdichters 1, bei welcher das Kältemittel-Öl-Gemisch jeweils durch die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 hindurch aus der Kurbelkammer 7 angesaugt und in den Bereich der Wellendichtung 11 gefördert wird, weist der Verdichter 1 eine zusätzliche Durchgangsöffnung auf. Die zusätzliche Durchgangsöffnung ist dabei als eine im Wesentlichen in axialer Richtung ausgerichtete Bohrung in der Antriebswelle 4 ausgebildet. Die Bohrung ist vorteilhaft konzentrisch zur Achse der Antriebswelle angeordnet und ist an jedem Ende mit mindestens einer im Wesentlichen radial nach außen gerichteten Anschlussbohrung derart versehen, dass sich die zusätzliche Durchgangsöffnung als kommunizierende Verbindung vom Bereich der Wellendichtung 11 bis in die Kurbelkammer 7 erstreckt. Dabei sind die Mündungen der zusätzlichen Durchgangsöffnung jeweils an der Mantelfläche der Antriebswelle 4 ausgebildet. Die Mündung der zusätzlichen Durchgangsöffnung in die Kurbelkammer 7 ist bevorzugt entfernt vom Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13 und damit entfernt von der Strömungsleiteinrichtung 19 angeordnet, um beispielsweise einen Kurzschlussstrom des beim Durchströmen der Lager 12, 13 und der Wellendichtung 11 erwärmten Kältemittel-Öl-Gemisches zu vermeiden beziehungsweise das derart erwärmte Kältemittel-Öl-Gemisch mit vom Verdichter 1 angesaugten Kältemittel-Öl-Gemisch zu vermischen. Das sowohl im Bereich des Außendurchmessers 14a als auch im Bereich des Innendurchmessers 14b des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 aus der Kurbelkammer 7 angesaugt und in Strömungsrichtung 16a durch die Durchgangsöffnungen 15 sowie in Strömungsrichtung 17a durch das Radiallager 12 hindurch in den Bereich der Wellendichtung 11 geförderte Kältemittel-Öl-Gemisch wird durch die zusätzliche, in der Antriebswelle 4 ausgebildete Durchgangsöffnung vom Bereich der Wellendichtung 11 in die Kurbelkammer 7 zurück geleitet.In addition, the flow guides 18 . 19 on the one hand configured, aligned and arranged so that the refrigerant-oil mixture both in the range of the outer diameter 14a as well as in the area of the inside diameter 14b of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 from the crank chamber 7 sucked in and in the flow direction 16a through the passage openings 15 as well as in the flow direction 17a through the radial bearing 12 through into the area of the shaft seal 11 is encouraged. In the embodiment of the compressor, not shown 1 in which the refrigerant-oil mixture respectively through the flow guides 18 . 19 through from the crank chamber 7 sucked and in the area of the shaft seal 11 is promoted, the compressor points 1 an additional passage opening. The additional passage opening is designed as a substantially aligned in the axial direction bore in the drive shaft 4 educated. The bore is advantageously arranged concentrically to the axis of the drive shaft and is provided at each end with at least one substantially radially outwardly directed connection bore such that the additional passage opening as a communicating connection from the region of the shaft seal 11 into the crank chamber 7 extends. In this case, the mouths of the additional passage opening in each case on the lateral surface of the drive shaft 4 educated. The mouth of the additional passage opening in the crank chamber 7 is preferably removed from the receiving element 14 of the thrust bearing 13 and thus away from the flow guide 19 arranged, for example, a short-circuit current of the flow through the camp 12 . 13 and the shaft seal 11 warmed refrigerant-oil mixture to avoid or so heated refrigerant-oil mixture with the compressor 1 sucked refrigerant-oil mixture to mix. That both in the range of the outside diameter 14a as well as in the area of the inside diameter 14b of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 from the crank chamber 7 sucked in and in the flow direction 16a through the passage openings 15 as well as in the flow direction 17a through the radial bearing 12 through into the area of the shaft seal 11 Promoted refrigerant-oil mixture is replaced by the additional, in the drive shaft 4 formed passage opening from the area of the shaft seal 11 in the crank chamber 7 headed back.

Zum anderen können die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 auch derart ausgestaltet, ausgerichtet und angeordnet sein, dass das Kältemittel-Öl-Gemisch sowohl durch den Bereich des Außendurchmessers 14a als auch durch den Bereich des Innendurchmessers 14b des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 aus dem Bereich der Wellendichtung 11 abgesaugt und in Strömungsrichtung 17b durch die Durchgangsöffnungen 15 sowie in Strömungsrichtung 16b durch das Radiallager 12 hindurch in die Kurbelkammer 7 gefördert wird. Dabei wird das Kältemittel-Öl-Gemisch durch die nicht dargestellte zusätzliche, in der Antriebswelle 4 ausgebildete Durchgangsöffnung aus der Kurbelkammer 7 in den Bereich der Wellendichtung 11 angesaugt.On the other hand, the flow guides 18 . 19 be configured, aligned and arranged so that the refrigerant-oil mixture both through the range of the outer diameter 14a as well as through the range of the inside diameter 14b of the receiving element 14 of the thrust bearing 13 from the field of shaft seal 11 sucked off and in the direction of flow 17b through the passage openings 15 as well as in the flow direction 16b through the radial bearing 12 through into the crank chamber 7 is encouraged. In this case, the refrigerant-oil mixture through the additional, not shown, in the drive shaft 4 trained passage opening from the crank chamber 7 in the area of the shaft seal 11 sucked.

Die nicht dargestellte Ausgestaltungsform der Antriebswelle 4 mit der zusätzlichen Durchgangsöffnung kann auch in Kombination mit jeweils nur einer am Aufnahmeelement 14 angeordneten Strömungsleiteinrichtung 18, 19 ausgebildet sein. Dabei wird das Kältemittel-Öl-Gemisch durch die in der Antriebswelle 4 ausgebildete Durchgangsöffnung aus der Kurbelkammer 7 in den Bereich der Wellendichtung 11 angesaugt und durch die Strömungsleiteinrichtung 18, 19 wieder in die Kurbelkammer 7 geleitet oder das Kältemittel-Öl-Gemisch wird durch die Strömungsleiteinrichtung 18, 19 hindurch angesaugt, in den Bereich der Wellendichtung 11 gefördert und durch die in der Antriebswelle 4 ausgebildete Durchgangsöffnung wieder in die Kurbelkammer 7 eingeleitet.The embodiment, not shown, of the drive shaft 4 with the additional passage opening can also in combination with only one on the receiving element 14 arranged flow guide 18 . 19 be educated. In this case, the refrigerant-oil mixture through the in the drive shaft 4 trained passage opening from the crank chamber 7 in the area of the shaft seal 11 sucked in and through the flow guide 18 . 19 back into the crank chamber 7 passed or the refrigerant-oil mixture is passed through the flow guide 18 . 19 sucked through, in the area of the shaft seal 11 promoted and through in the drive shaft 4 trained passage opening back into the crank chamber 7 initiated.

In 4 sowie den 5a und 5b ist jeweils die Antriebswelle 4 der Vorrichtung 1 mit dem Aufnahmeelement 14 und den am Aufnahmeelement 14 ausgebildeten Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 dargestellt. 4 zeigt die Anordnung in isometrischer Ansicht, während die 5a und 5b die Anordnung in einer Seitenansicht beziehungsweise in einer Draufsicht zeigen. Die Antriebswelle 14 weist dabei Abschnitte mit unterschiedlichen äußeren Durchmessern, beispielsweise der Bereiche der Wellendichtung 11 und des Radiallagers 12, auf.In 4 as well as the 5a and 5b is each the drive shaft 4 the device 1 with the receiving element 14 and the on the receiving element 14 trained flow guides 18 . 19 shown. 4 shows the arrangement in isometric view, while the 5a and 5b show the arrangement in a side view or in a plan view. The drive shaft 14 has sections with different outer diameters, for example, the areas of the shaft seal 11 and the radial bearing 12 , on.

Die schaufelförmig ausgebildeten ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 sind im Bereich der Außenseite des scheibenförmigen und fest mit der Antriebswelle 4 gekoppelten Aufnahmeelements 14 angeordnet und erstrecken sich, ausgehend von der Mantelfläche und damit der Fläche am Außendurchmesser 14a des Aufnahmeelements 14, radial nach außen. Die Schaufeln der ersten Strömungsleiteinrichtungen 18, welche auch als äußere Laufschaufeln bezeichnet werden, sind gleichmäßig beabstandet zueinander und in einem Winkel zur Rotationsachse der Antriebswelle 4 angeordnet, das heißt jeweils benachbart zueinander angeordnete Schaufeln sind in einem konstanten Abstand und parallel zueinander ausgerichtet.The scoop-shaped first Strömungsleiteinrichtungen 18 are in the area of the outside of the disk-shaped and fixed to the drive shaft 4 coupled receiving element 14 arranged and extend, starting from the lateral surface and thus the surface at the outer diameter 14a of the receiving element 14 , radially outward. The blades of the first flow guides 18 , which are also referred to as outer blades, are equally spaced from each other and at an angle to the axis of rotation of the drive shaft 4 arranged, that is in each case adjacent to each other arranged blades are aligned at a constant distance and parallel to each other.

Die ebenfalls schaufelförmig ausgebildeten zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 sind im Bereich der Innenseite des Aufnahmeelements 14 angeordnet und erstrecken sich, ausgehend von der Mantelfläche der Antriebswelle 4 und damit der Fläche am Außendurchmesser der Antriebswelle 4, radial nach außen. Die Schaufeln der zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19, welche auch als innere Laufschaufeln bezeichnet werden, sind ebenfalls gleichmäßig beabstandet zueinander und in einem Winkel zur Rotationsachse der Antriebswelle 4 angeordnet, das heißt jeweils benachbart zueinander angeordnete Schaufeln sind in einem konstanten Abstand und parallel zueinander ausgerichtet. Die Schaufeln der zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 sind in Bezug zum Winkel zur Rotationsachse der Antriebswelle 4 entgegengesetzt zu den Schaufeln der ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 ausgerichtet, sodass die Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 das Kältemittel-Öl-Gemisch in entgegengesetzten Strömungsrichtungen fördern. In Abhängigkeit von der Drehrichtung 20 der Antriebswelle 4 erhöhen die ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 den Druck des Kältemittel-Öl-Gemisches und beschleunigen beziehungsweise fördern das Kältemittel-Öl-Gemisch von der Kurbelkammer 7 zu den Durchgangsöffnungen 15, während die zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 den Druck des Kältemittel-Öl-Gemisches verringern und das Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Bereich der Wellendichtung 11 durch das Radiallager 12 ansaugen. Bei einer Umkehr der Drehrichtung 20 der Antriebswelle 4 erhöhen die zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 den Druck des Kältemittel-Öl-Gemisches und beschleunigen beziehungsweise fördern das Kältemittel-Öl-Gemisch von der Kurbelkammer 7 durch das Radiallager 12 in den Bereich der Wellendichtung 11, während die ersten Strömungsleiteinrichtungen 18 den Druck des Kältemittel-Öl-Gemisches verringern und das Kältemittel-Öl-Gemisch aus dem Bereich der Wellendichtung 11 durch die Durchgangsöffnungen 15 ansaugen.The likewise scoop-shaped second Strömungsleiteinrichtungen 19 are in the area of the inside of the receiving element 14 arranged and extend, starting from the lateral surface of the drive shaft 4 and thus the surface on the outer diameter of the drive shaft 4 , radially outward. The blades of the second flow guides 19 , which are also referred to as inner blades, are also equally spaced from each other and at an angle to the axis of rotation of the drive shaft 4 arranged, that is, in each case adjacent to each other arranged blades are aligned at a constant distance and parallel to each other. The blades of the second flow guides 19 are in relation to the angle to the axis of rotation of the drive shaft 4 opposite to the blades of the first flow directors 18 aligned so that the flow guides 18 . 19 promote the refrigerant-oil mixture in opposite flow directions. Depending on the direction of rotation 20 the drive shaft 4 increase the first flow guide 18 the pressure of the refrigerant-oil mixture and accelerate or promote the refrigerant-oil mixture from the crank chamber 7 to the passageways 15 while the second flow guides 19 reduce the pressure of the refrigerant-oil mixture and the refrigerant-oil mixture from the shaft seal area 11 through the radial bearing 12 suck. When reversing the direction of rotation 20 the drive shaft 4 increase the second flow guide 19 the pressure of the refrigerant-oil mixture and accelerate or promote the refrigerant-oil mixture from the crank chamber 7 through the radial bearing 12 in the area of the shaft seal 11 while the first flow guides 18 reduce the pressure of the refrigerant-oil mixture and the refrigerant-oil mixture from the shaft seal area 11 through the passage openings 15 suck.

Die Schaufeln der zweiten Strömungsleiteinrichtungen 19 sind zudem als statische Verbindungen zur Halterung des Aufnahmeelements 14 des Axiallagers 13 an der Antriebswelle 4 ausgebildet.The blades of the second flow guides 19 are also static connections for holding the receiving element 14 of the thrust bearing 13 on the drive shaft 4 educated.

Das Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13 weist zwischen den Schaufeln der Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 eine sich in radialer Richtung erstreckende Lauffläche 14c auf, welche im montierten Zustand der Vorrichtung 1 in Richtung des am Kurbelgehäuse 2a angeordneten Axiallagers 13 ausgerichtet ist.The receiving element 14 of the thrust bearing 13 points between the blades of the flow guides 18 . 19 a tread extending in the radial direction 14c on which in the assembled state of the device 1 in the direction of the crankcase 2a arranged thrust bearings 13 is aligned.

Die Anzahl und die jeweilige Ausgestaltungsform der schaufelförmigen Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 sind nicht vorgegeben und werden an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst. Dabei können die Schaufeln der Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 einerseits als ein oder mehrere unabhängige Elemente ausgebildet und mit der Antriebswelle 4 fest verbunden sein. Andererseits können die Schaufeln der Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 auch in die rotierenden Komponenten, wie die Antriebswelle 4 mit dem Aufnahmeelement 14 des Axiallagers 13, eingearbeitet sein, sodass die Antriebswelle 4 mit dem Aufnahmeelement 14 und den Strömungsleiteinrichtungen 18, 19 einstückig ausgebildet sind.The number and the particular embodiment of the paddle-shaped flow guides 18 . 19 are not specified and are adapted to the respective application. In this case, the blades of the flow guide 18 . 19 formed on the one hand as one or more independent elements and with the drive shaft 4 be firmly connected. On the other hand, the blades of the flow guides 18 . 19 also in the rotating components, such as the drive shaft 4 with the receiving element 14 of the thrust bearing 13 , be incorporated so that the drive shaft 4 with the receiving element 14 and the flow directors 18 . 19 are integrally formed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1', 11 ', 1
Vorrichtung zur Verdichtung, Verdichter Device for compaction, compressor
22
Gehäuse casing
2a2a
vorderes Gehäuseelement, Kurbelgehäuse front housing element, crankcase
2b2 B
hinteres Gehäuseelement rear housing element
33
Kolben piston
4', 44 ', 4
Antriebswelle drive shaft
55
Antriebselement driving element
66
Zylinderbohrung bore
77
Kurbelkammer crank chamber
88th
Ansaugkammer suction
99
Ausstoßkammer discharge chamber
1010
Riemenscheibe pulley
1111
Dichtung, Wellendichtung Seal, shaft seal
1212
Lager, Radiallager Bearings, radial bearings
1313
Lager, Axiallager Bearing, thrust bearing
14', 1414 ', 14
Aufnahmeelement Axiallager 13 antriebswellenseitigReceiving element thrust bearing 13 drive shaft side
14a14a
Außendurchmesser Aufnahmeelement 14 Axiallager 13 Outer diameter receiving element 14 thrust 13
14b14b
Innendurchmesser Aufnahmeelement 14 Axiallager 13 Inner diameter receiving element 14 thrust 13
14c14c
Lauffläche Axiallager 13 Tread thrust bearing 13
1515
Durchgangsöffnung Through opening
16'a, 16a, 17a16a, 16a, 17a
Strömungsrichtung in Bereich Wellendichtung 11 Flow direction in area shaft seal 11
16'b, 16b, 17b16'b, 16b, 17b
Strömungsrichtung aus Bereich Wellendichtung 11 Flow direction out of range shaft seal 11
1818
erste Strömungsleiteinrichtung first flow guide
1919
zweite Strömungsleiteinrichtung second flow guide
2020
Drehrichtung der Antriebswelle Direction of rotation of the drive shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 07158566 A [0006] JP 07158566 A [0006]

Claims (10)

Vorrichtung (1) zur Verdichtung eines gasförmigen Fluids, insbesondere eines Kältemittels, aufweisend ein Gehäuse (2) mit einer Kurbelkammer (7) und eine um eine Rotationsachse drehbare Antriebswelle (4), wobei – die Antriebswelle (4) mit mindestens einem Lager (12, 13) am Gehäuse (2) gehaltert angeordnet ist und mit mindestens einer Wellendichtung (11) zum Gehäuse (2) hin fluiddicht abgedichtet ist, – innerhalb des Gehäuses (2) mindestens eine Durchgangsöffnung (15) als kommunizierende Verbindung zwischen der Kurbelkammer (7) und einem Bereich mit der Wellendichtung (11) sowie dem mindestens einen Lager (12, 13) ausgebildet ist, – mindestens eine mit der Antriebswelle (4) bewegte Strömungsleiteinrichtung (18, 19) zum Fördern des Fluids in den Bereich mit der Wellendichtung (11) sowie dem mindestens einen Lager (12, 13) zur Kühlung und Schmierung der Wellendichtung (11) und des mindestens einen Lagers (12, 13) ausgebildet ist, wobei die Strömungsleiteinrichtung (18, 19) innerhalb der Kurbelkammer (7) im Bereich einer Mündung der mindestens einen Durchgangsöffnung (15) angeordnet ist.Contraption ( 1 ) for compressing a gaseous fluid, in particular a refrigerant, comprising a housing ( 2 ) with a crank chamber ( 7 ) and a rotatable about an axis of rotation drive shaft ( 4 ), wherein - the drive shaft ( 4 ) with at least one bearing ( 12 . 13 ) on the housing ( 2 ) is arranged and with at least one shaft seal ( 11 ) to the housing ( 2 ) is sealed fluid-tight, - inside the housing ( 2 ) at least one passage opening ( 15 ) as a communicating connection between the crank chamber ( 7 ) and an area with the shaft seal ( 11 ) as well as the at least one warehouse ( 12 . 13 ) is formed, - at least one with the drive shaft ( 4 ) moving flow guide ( 18 . 19 ) for conveying the fluid into the area with the shaft seal ( 11 ) as well as the at least one warehouse ( 12 . 13 ) for cooling and lubrication of the shaft seal ( 11 ) and the at least one warehouse ( 12 . 13 ), wherein the flow guiding device ( 18 . 19 ) within the crank chamber ( 7 ) in the region of an orifice of the at least one passage opening ( 15 ) is arranged. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (18, 19) als zusätzlich und von der Antriebswelle (4) unabhängige Komponente sowie mit der Antriebswelle (4) verbunden oder einstückig mit der Antriebswelle (4) ausgebildet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the flow guiding device ( 18 . 19 ) as additional and from the drive shaft ( 4 ) independent component and with the drive shaft ( 4 ) or integrally with the drive shaft ( 4 ) is trained. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Lager (12, 13) als ein Radiallager (12) ausgebildet ist. Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the bearings ( 12 . 13 ) as a radial bearing ( 12 ) is trained. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Lager (12, 13) als ein Axiallager (13) ausgebildet ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one of the bearings ( 12 . 13 ) as a thrust bearing ( 13 ) is trained. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (13) mit einem Aufnahmeelement (14) ausgebildet ist, welches fest mit der Antriebswelle (4) verbunden ist und einstückig mit der Antriebswelle (4) rotiert, und dass die Strömungsleiteinrichtung (18, 19) am Aufnahmeelement (14) des Axiallagers (13) ausgebildet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the thrust bearing ( 13 ) with a receiving element ( 14 ) is formed, which fixed to the drive shaft ( 4 ) and integrally with the drive shaft ( 4 ) and that the flow guiding device ( 18 . 19 ) on the receiving element ( 14 ) of the thrust bearing ( 13 ) is trained. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Aufnahmeelement (14) des Axiallagers (13) scheibenförmig mit einem Außendurchmesser (14a) und einem Innendurchmesser (14b) ausgebildet ist, wobei das Aufnahmeelement (14) im Bereich des Innendurchmessers (14b) mit der Antriebswelle (4) verbunden ist.Contraption ( 1 ) according to claim 5, characterized in that receiving element ( 14 ) of the thrust bearing ( 13 ) disc-shaped with an outer diameter ( 14a ) and an inner diameter ( 14b ) is formed, wherein the receiving element ( 14 ) in the region of the inner diameter ( 14b ) with the drive shaft ( 4 ) connected is. Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (18) am Außendurchmesser (14a) des Aufnahmeelements (14) ausgebildet ist.Contraption ( 1 ) According to claim 6, characterized in that the flow ( 18 ) on the outer diameter ( 14a ) of the receiving element ( 14 ) is trained. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (18) am Außendurchmesser (14a) des Aufnahmeelements (14) radial nach außen ausgerichtet angeordnet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the flow guiding device ( 18 ) on the outer diameter ( 14a ) of the receiving element ( 14 ) is arranged aligned radially outwards. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (19) im Bereich des Innendurchmessers (14b) des Aufnahmeelements (14) ausgebildet ist. Contraption ( 1 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the flow guiding device ( 19 ) in the region of the inner diameter ( 14b ) of the receiving element ( 14 ) is trained. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiteinrichtung (19) im Bereich des Innendurchmessers (14b) des Aufnahmeelements (14) als Verbindungselement zur Antriebswelle (4) ausgebildet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 9, characterized in that the flow guiding device ( 19 ) in the region of the inner diameter ( 14b ) of the receiving element ( 14 ) as a connecting element to the drive shaft ( 4 ) is trained.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2929551A (en) * 1956-09-17 1960-03-22 Gen Motors Corp Refrigerating apparatus
JPH07158566A (en) 1993-12-08 1995-06-20 Nippondenso Co Ltd Scroll type compressor
DE19613609A1 (en) * 1996-04-04 1997-10-09 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axial piston machine with internal flushing circuit
JPH11117866A (en) * 1997-10-09 1999-04-27 Sanden Corp Compressor
US6394763B1 (en) * 2000-12-28 2002-05-28 Visteon Global Technologies, Inc. Lubrication fins and blades for a swash plate type compressor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR980008619U (en) * 1996-07-16 1998-04-30 김욱한 Lubrication Structure of a Variable Capacity Swash Plate Compressor
JP2004190534A (en) 2002-12-10 2004-07-08 Sanden Corp Compressor
JP2006057490A (en) 2004-08-18 2006-03-02 Calsonic Kansei Corp Compressor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2929551A (en) * 1956-09-17 1960-03-22 Gen Motors Corp Refrigerating apparatus
JPH07158566A (en) 1993-12-08 1995-06-20 Nippondenso Co Ltd Scroll type compressor
DE19613609A1 (en) * 1996-04-04 1997-10-09 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axial piston machine with internal flushing circuit
JPH11117866A (en) * 1997-10-09 1999-04-27 Sanden Corp Compressor
US6394763B1 (en) * 2000-12-28 2002-05-28 Visteon Global Technologies, Inc. Lubrication fins and blades for a swash plate type compressor

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