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Die Erfindung betrifft einen Scrollkompressor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Abgasreinigungssystem und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Scrollkompressor. Ein Scrollkompressor der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus
JP 2006/144635 A bekannt.
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Der bekannte Scrollkompressor dient zur Verdichtung von Kohlenstoffdioxid in einem CO2-Klimaanlagenkreislauf. Der Scrollkompressor weist eine bewegliche Verdrängerspirale und eine ortsfeste Gegenspirale auf, wobei die Verdrängerspirale in die Gegenspirale eingreift, so dass zwischen den Spiralwindungen radial nach innen wandernde Kammern gebildet sind. Die Kammern ermöglichen die Verdichtung des in den Scrollkompressor einströmenden Kohlenstoffdioxids und tragen das verdichtete Kohlenstoffdioxid über einen Hochdruckbereich aus dem Scrollkompressor hinaus.
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Die Verdrängerspirale orbitiert innerhalb der Gegenspirale. Dazu ist die Verdrängerspirale mit einem Exzenterlager drehbar verbunden, das mit einer Welle gekoppelt ist. Die Welle erstreckt sich durch den Stator eines Elektromotors, der innerhalb eines Ansaugraums des Gehäuses angeordnet ist. Mit anderen Worten weist der vorbekannte Scrollkompressor einen integrierten Antrieb in Form eines Elektromotors auf. In den Ansaugraum mündet seitlich ein Fluideinlass.
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Der bekannte Scrollkompressor muss relativ hohen Drücken standhalten. Drücke von mehr als 100 bar auf der Hochdruckseite sind üblich. Entsprechend weist der bekannte Scrollkompressor eine robuste und damit schwere Bauweise auf. Zusätzlich sind Ölabscheidebereiche und Windkesselbereiche vorgesehen, um einen gleichmäßigen Betrieb des Scrollkompressors sicherzustellen. Diese zusätzlichen Bereiche und der seitliche Fluideinlass erfordern zusätzlichen Bauraum, so dass eine platzsparende Anordnung des Scrollkompressors in einem Fahrzeug erschwert ist.
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Sich stetig verschärfende gesetzliche Vorgaben hinsichtlich von Schadstoffemissionsgrenzwerten stellen die Automobilindustrie vor neue Herausforderungen. Insbesondere ist absehbar, dass selbst Ottomotoren zukünftig mit einem Rußpartikelfilter ausgerüstet werden müssen, um die gesetzlich vorgegebenen Grenzwerte hinsichtlich des Schadstoffausstoßes einzuhalten. Derartige Rußpartikelfilter im Abgasstrom müssen in regelmäßigen Intervallen gereinigt bzw. regeneriert werden. Dazu werden die Rußpartikelfilter üblicherweise mit hohen Temperaturen freigebrannt. Um diese hohen Temperaturen zu erreichen, ist es jedoch bei Abgasen von Ottomotoren erforderlich, zusätzlich Sauerstoff beizufügen, um die Verbrennungstemperatur zu erhöhen. Dies kann beispielsweise durch Einblasen von Luft in den Abgasstrom erfolgen, wobei hierzu entsprechenden Verdichteraggregate notwendig sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Scrollkompressor der eingangs genannten Art derart anzupassen, dass der Scrollkompressor einfach baulich in ein Abgasreinigungssystem integrierbar ist, insbesondere um Luft in einen Abgasstrom einblasen zu können. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Abgasreinigungssystem mit einem solchen Scrollkompressor sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Abgasreinigungssystem anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Scrollkompressor durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf das Abgasreinigungssystem durch den Gegenstand des Patentanspruchs 12 und im Hinblick auf das Kraftfahrzeug durch den Gegenstand des Patentanspruchs 15 gelöst.
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Die Erfindung schlägt konkret einen Scrollkompressor mit einem Gehäuse vor, in dem eine bewegliche Verdrängerspirale angeordnet ist. Die Verdrängerspirale ist mit einem Exzenterlager drehbar verbunden. Ferner ist im Gehäuse eine ortsfeste Gegenspirale angeordnet. Die Verdrängerspirale greift in die Gegenspirale derart ein, dass zwischen den Windungen der Verdrängerspirale und der Gegenspirale radial nach innen wandernde Kammern gebildet sind. Das Exzenterlager ist außerdem mit einer Welle verbunden, die sich durch einen Stator eines Elektromotors erstreckt, wobei der Elektromotor innerhalb eines Ansaugraums des Gehäuses angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Boden aufweist, in dem ein Fluideinlass stirnseitig ausgebildet ist.
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Der erfindungsgemäße Scrollkompressor wird vorzugsweise als Verdichtungsaggregat für die Einblasung von Luft in einen Abgasstrom eines Ottomotors eingesetzt. Die hier auftretenden Drücke sind deutlich niedriger als die Drücke, die in einer CO2-Klimaanlage vorherrschen. Insofern ist für die Effizienz des Scrollkompressors eine möglichst lineare Fluidführung zweckmäßig. Die bei der Erfindung vorgesehene stirnseitige Ausbildung eines Fluideinlasses am Boden des Gehäuses erhöht insofern die Effizienz des Scrollkompressors. Insbesondere lässt sich der Scrollkompressor gut als Verdichtungsaggregat für Luft zum Einblasen in einen Abgasstrom eines Ottomotors einsetzen. Indem der Fluideinlass am Boden stirnseitig ausgebildet ist, wird der in den Ansaugraum eintretende Fluidstrom kaum umgelenkt. Der Energieaufwand zum Ansaugen von Luft ist daher im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Scrollkompressor reduziert.
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Der stirnseitig im Boden ausgebildete Fluideinlass ermöglicht es außerdem, den Scrollkompressor raumsparend in ein Abgasreinigungssystem zu integrieren. Eine aufwändige Umkonstruktion von sonstigen Fahrzeugteilen wird damit vermieden. Insgesamt bewirkt die vorgesehene Gestaltung des Scrollkompressors auch eine kompakte Bauweise, die zur Integration in bestehende Abgasreinigungsanlagen bzw. an bestehenden Kraftfahrzeugen besonders vorteilhaft ist.
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Vorzugsweise weist das Gehäuse außerdem einen Gehäusedeckel mit einem Fluidauslass auf, welcher dem Fluideinlass längsaxial gegenüberliegend angeordnet ist. Der Fluideinlass und der Fluidauslass können koaxial zur Welle und/oder zum Stator des Elektromotors ausgerichtet sein. Insbesondere können der Fluideinlass und der Fluidauslass zueinander koaxial ausgerichtet sein. Die längsaxial gegenüberliegende, insbesondere koaxiale, Anordnung des Fluideinlasses und des Fluidauslasses ermöglichen es, dass in den Scrollkompressor eingesaugte Luft im Wesentlichen ohne zusätzliche Umlenkung zur Verdichterbaugruppe, die durch die Verdichterspirale und die Gegenspirale gebildet ist, hin und von der Verdichterbaugruppe weg strömen kann. Ferner kann der Scrollkompressor durch die jeweils stirnseitige Anordnung von Fluideinlass und Fluidauslass einfach in ein Schlauchsystem bzw. Rohrsystem integriert werden. Dies ist insbesondere äußerst platzsparend möglich.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scrollkompressors ist vorgesehen, dass der Boden einstückig mit einer im Wesentlichen zylinderförmigen Umfangswandung des Gehäuses ausgebildet ist. Dies reduziert die Bauteile des Scrollkompressors und somit den Montageaufwand. Gleichzeitig lässt sich der Boden mit der Umfangswandung des Gehäuses auf diese Weise einfach herstellen, beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren. Es ist alternativ auch möglich, dass der Boden und die Umfangswandung des Gehäuses getrennte Bauteile bilden. Insbesondere kann das Gehäuse eine im Wesentlichen zylinderförmige Umfangswandung aufweisen bzw. daraus gebildet sein. Der Boden kann als separates Bauteil fest mit der Umfangswandung verbunden sein, beispielsweise durch Kleben, Schweißen oder Schrauben.
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Um eine koaxiale Anordnung der Welle gegenüber dem Fluideinlass zu erreichen ist bevorzugt vorgesehen, dass die Welle in einem einlassseitigen Wellenlager gelagert ist, das in einem Träger angeordnet ist, der sich über den Fluideinlass erstreckt. Das einlassseitige Wellenlager ist vorzugsweise koaxial zum Fluideinlass ausgerichtet und nimmt die Welle auf. Der Träger überspannt den Fluideinlass und sorgt so dafür, dass die Welle gegenüber dem Fluideinlass koaxial ausgerichtet ist.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Träger zwischen dem einlassseitigen Wellenlager und dem Boden des Gehäuses wenigstens eine Durchlassöffnung ausbildet. Die Durchlassöffnung kann den Fluideinlass mit dem Ansaugraum fluidverbinden. Damit ist sichergestellt, dass über den Fluideinlass einströmende Luft in den Ansaugraum gelangen kann.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scrollkompressors ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Motorabschnitt und einen Verdichterabschnitt aufweist. Die Umfangswandung weist im Motorabschnitt vorzugsweise einen kleineren Querschnittsdurchmesser als im Verdichterabschnitt auf. Das Gehäuse bzw. die Umfangswandung folgt damit den Außendimensionen der Gegenspirale und des Elektromotors, so dass eine möglichst kompakte Bauweise erreicht wird. Insbesondere werden innerhalb des Gehäuses ungenutzte Räume auf ein Minimum reduziert. Insgesamt ergibt sich so eine besonders kompakte Bauweise des Scrollkompressors.
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Am Motorabschnitt kann außerdem ein Elektronikraum angeordnet sein, dessen Außendurchmesser höchstens dem Außendurchmesser der Umfangswandung im Verdichterabschnitt entspricht. Insbesondere kann der Elektronikraum eine Länge aufweisen, die höchstens der Länge des Motorabschnitts entspricht. Auf diese Weise wird der im Motorabschnitt verbleibende Raum bis zum Außendurchmesser des Verdichterabschnitts besonders effizient genutzt, so dass insgesamt die kompakte Bauweise des Scrollkompressors beibehalten wird.
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Um eine kompakte Bauweise des Scrollkompressors auch bei unterschiedlichen Skalierungsfaktoren erzielen zu können, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass ein Außendurchmesser der Umfangswandung höchstens um 10 %, insbesondere höchstens um 8 %, insbesondere höchstens um 6 %, größer als ein Außendurchmesser der Gegenspirale ist. Das vorgeschlagene Größenverhältnis zwischen dem Außendurchmesser der Umfangswandung und dem Außendurchmesser der Gegenspirale bietet einen guten Kompromiss zwischen der Stabilität des Scrollkompressors und der Baugröße. Dies gilt insbesondere für unterschiedlich dimensionierte Scrollkompressoren. So kann der Scrollkompressor in unterschiedlichen Leistungsstufen angeboten werden, wobei bei Beibehaltung des vorgenannten Durchmesserverhältnisses sichergestellt ist, dass der Scrollkompressor einerseits den für unterschiedliche Leistungsstufen vorgesehenen Drücken standhält und gleichzeitig eine kompakte Bauweise beibehält.
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Zur Abdichtung des Gehäuses und zur Erhöhung der Stabilität des Gehäuses ist bevorzugt vorgesehen, dass der Gehäusedeckel mit der Umfangswandung fest verbunden, insbesondere verschweißt ist.
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Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird außerdem ein Abgasreinigungssystem eines Ottomotors mit einem zuvor beschriebenen Scrollkompressor offenbart und beansprucht. Der Scrollkompressor ist besonders platzsparend in das Abgasreinigungssystem integrierbar und ermöglicht außerdem einen energieeffizienten Betrieb des Abgasreinigungssystems. Der Scrollkompressor kann im Allgemeinen trockenlaufend ausgebildet sein, so dass sowohl Kompressor an sich als auch das gesamte Abgasreinigungssystem wartungsarm betrieben werden kann.
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Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Abgasreinigungssystem vorgesehen, dass der Scrollkompressor vor einem Rußpartikelfilter und/oder vor einem Katalysator so angeordnet ist, dass mittels des Scrollkompressors ein Sekundärluftstrom in einen Abgasstrom vor dem Rußpartikelfilter und/oder vor dem Katalysator einleitbar ist. Auf diese Weise kann der Scrollkompressor effizient dazu benutzt werden, Luft, insbesondere Sauerstoff, in den Abgasstrom einzuführen, so dass der Rußpartikelfilter und/oder der Katalysator effizient gereinigt werden können.
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Der Scrollkompressor kann außerdem in eine Schlauchleitung integriert sein, wobei jeweils ein Schlauchanschluss mit dem Fluideinlass und ein weiterer Schlauchanschluss mit dem Fluidauslass verbunden sind. Durch die stirnseitige Anordnung des Fluideinlasses und ggf. des Fluidauslasses lässt sich der Scrollkompressor besonders platzsparend in die Schlauchleitung integrieren.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Ottomotor und einem zuvor beschriebenen Abgasreinigungssystem. Das Abgasreinigungssystem kann insbesondere den hier näher erläuterten Scrollkompressor umfassen. Die im Zusammenhang mit dem Abgasreinigungssystem und dem Scrollkompressor genannten Vorteile und bevorzugten Weiterbildungen gelten analog für das hier beanspruchte Kraftfahrzeug.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
- 1 eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Scrollkompressor nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine Querschnittsansicht durch die Verdichterbaugruppe umfassend die Verdrängerspirale und die Gegenspirale des Scrollkompressors gemäß 1; und
- 3 bis 6 jeweils eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Scrollkompressor nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Phasen eines bevorzugten Herstellungsverfahrens.
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In 1 ist ein Scrollkompressor in einer Längsschnittansicht gezeigt. Der Scrollkompressor umfasst eine bewegliche Verdrängerspirale 13, die in eine Gegenspirale 14 eingreift. Die Verdrängerspirale 13 und die Gegenspirale 14 bilden gemeinsam eine Verdichterbaugruppe 32. Die Verdrängerspirale 13 ist mit einem Exzenterlager 16 drehbar verbunden. Das Exzenterlager 16 ist mittels eines Lagerbolzens 16a exzentrisch mit einer Welle 15 verbunden. Die insgesamt exzentrische Verbindung zwischen der Verdrängerspirale 13 und der Welle 15 sorgt dafür, dass die Verdrängerspirale 13 innerhalb des Gehäuses 10 in der ortsfesten Gegenspirale 14 orbitiert.
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Die Welle 15 ist in einem einlassseitigen Wellenlager 17 und einem auslassseitigen Wellenlager 25 gelagert. Das auslassseitige Wellenlager 25 ist in einer Mittelplatte 24 angeordnet, die die Verdichterbaugruppe 32 von einer Antriebsbaugruppe 31 trennt. Die Antriebsbaugruppe 31 umfasst einen Elektromotor 18, der einen ortsfesten Stator 18a aufweist. Innerhalb des ortsfesten Stators 18a rotiert ein Rotor 18b, der vorteilhafterweise an der Welle 15 angeordnet bzw. als Teil der Welle 15 ausgebildet ist. Konkret kann die Welle 15 einen Rotor 18b des Elektromotors 18 bilden. Dazu weist die Welle 15 im Bereich des Stators 18a auf dem Umfang verteilte Permanentmagnete auf. Der Elektromotor 18 ist insoweit vorzugsweise als bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet.
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Die Welle 15 weist an einem einlassseitigen Ende einen Lagerzapfen 16b auf, der sich in das einlassseitige Wellenlager 17 erstreckt. Der Lagerzapfen 16b ist einstückig mit der Welle 15 ausgebildet. Das einlassseitige Wellenlager ist in einem Träger 26 gehalten. Der Träger 26 spannt sich über einen Fluideinlass 21 eines Gehäuses 10 des Scrollkompressors.
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Der Scrollkompressor weist konkret ein Gehäuse 10 auf, das insbesondere topfförmig ausgebildet sein kann. Das Gehäuse 10 umfasst eine zumindest abschnittsweise zylinderförmige Umfangswandung 11 und einen Boden 12. Der Boden 12 ist vorzugsweise einstückig mit der Umfangswandung 11 ausgebildet. Es ist allerdings auch möglich, dass er Boden 12 und die Umfangswandung 11 getrennte Bauteile bilden, die zur Bildung des Gehäuses 10 miteinander fest verbunden sind.
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Innerhalb des Gehäuses 10, insbesondere in einem Gehäuseinnenraum 30, sind die Antriebsbaugruppe 31, die Verdichterbaugruppe 32 und die Mittelplatte 24 angeordnet. Insbesondere der Elektromotor 18 ist innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet.
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Das Gehäuse 10 weist im Bereich des Bodens 12 einen Fluideinlass 21 auf. Der Fluideinlass 21 ist vorzugsweise koaxial zur Umfangswandung 11 angeordnet und vorzugsweise als Anschlussstück ausgebildet. Koaxial zum Fluideinlass 21 ist außerdem die Welle 15 ausgerichtet. Der Fluideinlass 21 ermöglicht die Zufuhr eines Fluids, insbesondere von Luft, in den Gehäuseinnenraum 30. Der Fluideinlass 21 ist dabei im Boden 12 des Gehäuses 10 ausgebildet. Im Bereich des Bodens 12 ist im Gehäuseinnenraum 30 der Träger 26 angeordnet. Der Träger 26 weist wenigstens eine Durchlassöffnung 26a auf, so dass über den Fluideinlass 21 einströmendes Fluid in den Gehäuseinnenraum 30, insbesondere in einen Ansaugraum 30a, einströmen kann. Der Ansaugraum 30a erstreckt sich vom Boden 12 bis zur Mittelplatte 24 und nimmt hauptsächlich den Elektromotor 18 auf.
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Das Gehäuse 10 weist insgesamt einen Motorabschnitt 10a und einen Verdichterabschnitt 10b auf. Der Motorabschnitt 10a erstreckt sich im Wesentlichen vom Boden 12 bis zur Mittelplatte 24. Der Motorabschnitt 10a umfasst insofern den Ansaugraum 30a des Gehäuses 10. Der Motorabschnitt 10a geht einstückig in den Verdichterabschnitt 10b über, in welchem die Mittelplatte 24 und die Verdichterbaugruppe 32 angeordnet ist. Der Verdichterabschnitt 10b weist einen Außendurchmesser auf, der größer als der Außendurchmesser des Motorabschnitts 10a ist. Mit anderen Worten folgt das Gehäuse 10 den Außenkonturen der Verdichterbaugruppe 32 bzw. der Antriebsbaugruppe 31, um möglichst kompakte Außenmaße zu gewährleisten.
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Die Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 ist zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet. Insbesondere ist die Umfangswandung 11 im Verdichterabschnitt 10b zylinderförmig ausgebildet. Im Verdichterabschnitt 10b weist die Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 einen Außendurchmesser auf, der um höchstens 10 % größer als der Außendurchmesser der Gegenspirale ist. Wie in 1 gut erkennbar ist, ist die Wandstärke der Umfangswandung 10 vergleichsweise gering, wodurch der Scrollkompressor insgesamt eine kompakte Bauweise erhält.
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Das Gehäuse 10 ist stirnseitig mit einem Gehäusedeckel 20 verschlossen, wobei der Gehäusedeckel 20 einen Fluidauslass 22 aufweist. Der Fluidauslass 22 ist koaxial zur Umfangswandung 11, insbesondere koaxial zum Fluideinlass 21, ausgerichtet. Der Fluidauslass 22 ist durch ein Anschlussstück gebildet, das einstückig mit dem Gehäusedeckel 20 geformt ist. Der Gehäusedeckel 20 erstreckt sich vorzugsweise durch den Gehäuseinnenraum 30 und liegt an einer Innenumfangsfläche der Umfangswandung 11 an. Der Gehäusedeckel 20 kann insbesondere mit der Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 verschweißt sein.
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In 1 ist auch gut erkennbar, dass im Bereich des Motorabschnitts 10a des Gehäuses 10 außen am Gehäuse 10 weitere Bauelemente angeordnet sind. Insbesondere ist ein Elektronikraum 19 vorgesehen, der die elektronische Steuerung des Scrollkompressors aufnimmt. Auf einer dem Elektronikraum 19 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 10 sind im Bereich des Motorabschnitts 10a des Gehäuses 10 Kühlrippen 23 vorgesehen. Der Elektronikraum 19 und die Kühlrippen 23 erstrecken sich jeweils radial so weit, dass deren Außenumfangsflächen mit der Außenumfangsfläche der Umfangswandung 11 im Verdichterabschnitt 10b fluchtet. Insgesamt erhält der Scrollkompressor somit einen einheitlichen Außendurchmesser.
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In 1 ist gut erkennbar, dass das Gehäuse 10 mit dem Verdichterabschnitt 10b und dem Motorabschnitt 10a sowie dem Boden 12 insgesamt topfförmig ausgebildet ist. Das Gehäuse 10 kann insofern einfach als Tiefziehteil ausgebildet sein. Der Fluideinlass 21 ist vorzugsweise einstückig mit dem Boden 12 ausgeformt. Ebenso kann der Boden 12 zur Aufnahme des Trägers 26 eine Vertiefung 27 aufweisen. Die Vertiefung 27 geht vorzugsweise unmittelbar in den Fluideinlass 21 über.
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In 2 ist eine Querschnittsansicht durch die Verdichterbaugruppe 32, insbesondere die Verdrängerspirale 13 und die Gegenspirale 14 gezeigt. Die Darstellung gemäß 2 zeigt eine Ansicht von oben auf einen Dom 28 der Verdrängerspirale 13, der sich über das Exzenterlager 26 erstreckt.
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Wie in 2 gut erkennbar ist, weisen die Verdrängerspirale 13 und die Gegenspirale 14 jeweils zwei Spiralwindungen auf. Die Spiralwindungen der Verdrängerspirale 13 und der Gegenspirale 14 greifen ineinander, so dass bei Bewegung der Verdrängerspirale 13 wandernde Kammern gebildet sind. Die wandernden Kammern fördern in dem Scrollkompressor eintretendes Fluid vom Fluideinlass 21 zum Fluidauslass 22. Insgesamt sind so in der Verdichterbaugruppe 32 vier wandernde Kammern ausgebildet. Der Scrollkompressor weist daher eine zweiflutige Bauweise auf.
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung bzw. zur Montage des Scrollkompressors mit Bezugnahme auf die 3 bis 6 näher erläutert:
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Zur Herstellung des Scrollkompressors wird zunächst das Gehäuse 10 bereitgestellt, wobei das Gehäuse 10 vorzugsweise topfförmig ausgebildet ist. Die Herstellung des Gehäuses 10 kann beispielsweise durch ein Tiefziehverfahren erfolgen. Dabei werden vorzugsweise der Boden 12 und der Fluideinlass 21 unmittelbar mit der Herstellung des Gehäuses 10 ausgebildet. Ferner kann im Tiefziehverfahren im Gehäuse 10 eine Vertiefung 27 ausgebildet werden, die sich ringförmig um den Fluideinlass 21 erstreckt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Boden 12 als separates Bauteil bereitgestellt und mit der Umfangswandung 11 fest verbunden wird. Die Vertiefung 27 ist vorzugsweise im Boden integral ausgebildet.
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In das Gehäuse 10 wird das einlassseitige Wellenlager 17 mit dem Träger 26 eingelegt. Dabei wird der Träger 26 in der Vertiefung 27 positioniert. Ferner wird der Stator 18a des Elektromotors 18 in den Motorabschnitt 10a des Gehäuses 10 eingelegt bzw. eingeschoben. Wie in 3 gut erkennbar ist, wird außerdem eine weitere Baugruppe umfassend die Welle 15 und den Rotor 18b koaxial über eine Deckelöffnung 33 des Gehäuses 10 in den Gehäuseinnenraum 30 geführt. Dabei wird der Lagerzapfen 16b in das einlassseitige Wellenlager 17 eingeführt, wie dies beispielsweise in 4 gezeigt ist. Ferner wird die Mittelplatte 24 koaxial über die Deckelöffnung 33 in das Gehäuse 10 eingelegt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Mittelplatte 24 mit der Welle 15 und dem Rotor 18b eine kompakte, vormontierte Einheit bildet, die einheitlich in das Gehäuse 10 eingesetzt wird. Das erleichtert die Montage des Scrollkompressors, da auf diese Weise eine Ausrichtung der Welle 15 zum auslassseitigen Wellenlager 25 nicht innerhalb des Gehäuses 10 erfolgen muss.
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In einem nächsten Schritt wird die Verdichterspirale 13 über die Deckelöffnung 33 in den Gehäuseinnenraum 30 eingesetzt. Dabei wird der Dom 28 mit dem Exzenterlager 16 auf den Lagerbolzen 16a der Welle 15 aufgesetzt (4). Anschließend wird die Gegenspirale 14 über die Deckelöffnung 33 in den Gehäuseinnenraum 30 koaxial eingeführt. Dabei werden die Verdichterspirale 13 und die Gegenspirale 14 so ausgerichtet, dass deren Spiralwindungen ineinandergreifen. Auf diese Weise wird die Verdichterbaugruppe 32 innerhalb des Gehäuses 10, insbesondere im Verdichterabschnitt 10b, zusammengesetzt.
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Die Gegenspirale 14 wird vorzugsweise gleichzeitig mit dem Einführen in das Gehäuse 10 mit der Umfangswandung 11 des Gehäuses 10 pressverbunden. Konkret wird die Verdrängerspirale 14 in den Verdichterabschnitt 10b des Gehäuses 10 eingepresst.
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Nach vollständiger Montage der inneren Bauteile des Scrollkompressors innerhalb des Gehäuseinnenraums 30 wird der Gehäusedeckel in die Deckelöffnung 33 eingesetzt. Der Gehäusedeckel 20 kann in der Deckelöffnung 33 mit dem Gehäuse 10, insbesondere der Umfangswandung 11, verpresst werden (5). In einem letzten Schritt erfolgt, insbesondere zur Abdichtung und Stabilisierung der Verbindung zwischen Gehäusedeckel 20 und dem Gehäuse 10, ein Schweißprozess, bei welchem der Gehäusedeckel 20 mit dem Gehäuse 10 schweißverbunden wird. Ein Schweißvorgang ist in 6 durch einen Blitz dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gehäuse
- 10a
- Motorabschnitt
- 10b
- Verdichterabschnitt
- 11
- Umfangswandung
- 12
- Boden
- 13
- Verdrängerspirale
- 14
- Gegenspirale
- 15
- Welle
- 16
- Exzenterlager
- 16a
- Lagerbolzen
- 16b
- Lagerzapfen
- 17
- Einlassseitiges Wellenlager
- 18
- Elektromotor
- 18a
- Stator
- 18b
- Rotor
- 19
- Elektronikraum
- 20
- Gehäusedeckel
- 21
- Fluideinlass
- 22
- Fluidauslass
- 23
- Kühlrippen
- 24
- Mittelplatte
- 25
- Auslassseitiges Wellenlager
- 26
- Träger
- 26a
- Durchlassöffnung
- 27
- Vertiefung
- 28
- Dom
- 30
- Gehäuseinnenraum
- 30a
- Ansaugraum
- 31
- Antriebsbaugruppe
- 32
- Verdichterbaugruppe
- 33
- Deckelöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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