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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kältemittelantrieb, insbesondere einen Kältemittelverdichter für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einem elektromotorischen Antrieb und mit einem Verdichter, insbesondere mit einem Scrollverdichter, für ein Kältemittel, beispielsweise ein chemisches Kältemittel oder Kohlenstoffdioxid (CO2).
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Bei Kraftfahrzeugen sind regelmäßig Klimaanlagen eingebaut, die mit Hilfe einer einen Kältemittelkreislauf bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum klimatisieren. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise R-134a (1,1,1,2-Tetrafluorethan) oder R-744 (Kohlenstoffdioxid), wird an einem Verdampfer erwärmt und mittels eines (Kältemittel-)Verdichters beziehungsweise Kompressors verdichtet, wobei das Kältemittel anschließend über einen Wärmetauscher die aufgenommene Wärme wieder abgibt, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird.
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In derartigen Anwendungen sind beispielsweise Scroll-Maschinen als Kompressoren beziehungsweise Verdichter für das Kältemittel grundsätzlich möglich. Derartige Scrollverdichter weisen typischerweise zwei relativ zueinander bewegbare Scroll-Teile auf, die im Betrieb nach Art einer Verdrängerpumpe arbeiten. Die beiden Scroll-Teile sind hierbei typischerweise als ein ineinander verschachteltes (schneckenförmiges) Spiralen- oder Scrollpaar ausgeführt. Mit anderen Worten greift eine der Spiralen zumindest teilweise in die andere Spirale ein. Die erste (Scroll-)Spirale ist hierbei in Bezug auf ein Verdichtergehäuse feststehend (stationärer Scroll, Fix-Scroll), wobei die zweite (Scroll-)Spirale (beweglicher Scroll) mittels des Elektromotors innerhalb der ersten Spirale orbitierend angetrieben ist.
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Unter einer orbitierenden Bewegung ist hierbei insbesondere eine exzentrische, kreisförmige Bewegungsbahn zu verstehen, bei welcher die zweite Spirale selbst nicht um die eigene Achse rotiert. Dadurch weisen die Scroll-Teile stets einen minimalen Abstand voneinander auf, wobei bei jeder orbitierenden Bewegung zwischen den Spiralen zwei im Wesentlichen sichelförmige (Kältemittel-)Kammern gebildet werden, deren Volumen im Zuge der Bewegung zunehmend reduziert (verdichtet) wird. Das zu pumpende Kühlmittel wird hierbei von außen angesaugt, innerhalb der Scroll-Teile verdichtet und über einen mittigen Auslass im Zentrum des feststehenden Scroll-Teils (Spiralenmitte) abgeführt.
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Ein derartiger Scrollverdichter ist beispielsweise aus der
DE 10 2013 021 254 A1 bekannt. Der bekannte Scrollverdichter (Scrollkompressor) ist als ein Kältemittelverdichter einsetzbar, wobei ein Elektromotor das bewegliches Scroll-Teil gegenüber dem feststehenden Scroll-Teil exzentrisch antreibt und dabei ein Fluid (Kältemittel) komprimiert (verdichtet). Bei dem bekannten Kältemittelverdichter sind dessen Elektromotor und der Scrollverdichter in einem gemeinsamen, einteiligen Gehäuse montiert, welches verdichterseitig mittels eines Gehäusedeckels verschlossen ist.
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Aus der
DE 10 2014 211 123 A1 ist ein Scrollverdichter bekannt, bei welchem ein Elektromotor in einem topfartigen Motorgehäuses angeordnet ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäusebodens, also außerhalb des Motorgehäuses, ist eine Motorelektronik angeordnet, welche mit einem Elektronikgehäuse abgedeckt ist.
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Die
EP 2 131 040 B1 offenbart einen Kältemittelantrieb mit einem Scrollverdichter und mit einem Elektromotor. Der Elektromotor und der Scrollverdichter sind in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen, wobei zwischen einem motorseitigen Lagerschild und einer verdichterseitigen Zentralplatte eine Gegendruckkammer gebildet ist.
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In der
EP 2 444 684 B1 ist ein Kältemittelantrieb mit einem elektromotorischen Antrieb beschrieben, welcher mittels einer elektromagnetischen Kupplung an einen Verdichter gekoppelt ist.
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Die
US 2012/0282123 A1 beschreibt einen Kältemittelantrieb mit einem Elektromotor, dessen Wälzlager über einen Schrumpf-Presssitz aufbringbar ist.
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In der
US 2014/0271233 A1 beschreibt einen modularen Aufbau einer Pumpvorrichtung, insbesondere einer Vakuumpumpe.
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Aus der
US 2014/0375157 A1 offenbart einen Kältemittelantrieb mit einem Verdichter, welches antriebstechnisch über eine Fügeverbindung mit einer Motorwelle eines Elektromotors gekoppelt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten elektrischen Kältemittelantrieb anzugeben, welcher insbesondere hinsichtlich eines Einsatzes von unterschiedlichen Kältemitteln flexibel anpassbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße elektrische Kältemittelantrieb ist insbesondere für den Einsatz als Kältemittelverdichter für das Verdichten eines Kältemittels einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs geeignet und eingerichtet. In einer bevorzugten Einbausituation ist der nachfolgend auch als Kältemittelverdichter bezeichnete Kältemittelantrieb hierzu in einem Kältemittelkreislauf der Klimaanlage angeordnet. Das Kältemittel tritt über einen niederdruckseitigen Einlass in den Kältemittelverdichter ein, wird innerhalb des Kältemittelverdichters verdichtet und tritt über einen hochdruckseitigen Auslass in den Kältemittelkreislauf aus.
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Der elektromotorische Kältemittelverdichter weist erfindungsgemäß einen modularen Aufbau mit einem Antriebsmodul und einem damit gekoppelten oder koppelbaren Verdichtermodul auf. Die Module sind hierbei insbesondere stirnseitig entlang der Axialrichtung des Kältemittelverdichters miteinander zu einer gemeinsamen Verdichterbaugruppe montiert beziehungsweise montierbar.
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Die modulare Bauweise des Kältemittelverdichters ermöglicht einen hohen Vorfertigungsgrad und dadurch vergleichsweise geringe Herstellungs- und Montagekosten. Insbesondere ist es somit möglich, den durch das Antriebsmodul gebildeten elektromotorischen Antrieb getrennt von dem den Verdichter bildenden Verdichtermodul herzustellen. Des Weiteren ist hierdurch die Flexibilität des Kältemittelverdichters verbessert, da beispielsweise ein Antriebsmodul mit verschiedenen - an ein jeweiliges Kältemittel angepassten - Verdichtermodulen koppelbar ist. Eine geeignete Kombination ist beispielsweise ein 48V-Antrieb in Verbindung mit einem chemischen Kältemittel oder eine Hochvolt-Anwendung (HV-Anwendung mit typischerweise 350V) mit einem chemischen Kältemittel (beispielsweise R-134a) oder CO2.
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Das Antriebsmodul umfasst ein Motorgehäuse, in welchen ein Elektromotor mit einer rotierbaren Motorwelle aufgenommen ist. Das Motorgehäuse ist A-seitig mit einem Lagerschild gefügt, durch welches die Motorwelle zumindest teilweise hindurchragt. Gegenüberliegend zum Lagerschild ist eine fluiddichte Gehäusezwischenwand angeordnet, mit welcher ein Elektronikgehäuse als Teil des Motorgehäuses gebildet und vom die Motorkomponenten aufnehmenden Gehäuseteil getrennt wird.
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Das Elektronikgehäuse nimmt eine den Elektromotor steuernde und/oder regelnde Motorelektronik auf und ist mittels eines Gehäusedeckels verschlossen beziehungsweise reversibel verschließbar. Mit anderen Worten bilden das Motorgehäuse und das Elektronikgehäuse vorzugsweise ein gemeinsames, etwa topfartiges Antriebsgehäuse, welches an den gegenüberliegenden Stirnseiten von dem Lagerschild einerseits und dem Gehäusedeckel andererseits verschlossen ist. Das Motorgehäuse und das Elektronikgehäuse sind hierbei insbesondere als durch die Gehäusezwischenwand voneinander getrennte Gehäuseteilbereiche des Antriebsgehäuses ausgebildet.
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Das Verdichtermodul des Kältemittelverdichters weist ein vorzugsweise lösbar mit dem Antriebsmodul gekoppeltes Verdichtergehäuse auf. Das Verdichtergehäuse ist hierzu an dem A-seitigen Lagerschild des Antriebsmoduls angebunden beziehungsweise befestigt. Zu diesem Zwecke ist es beispielsweise denkbar, dass das Antriebs- beziehungsweise Motorgehäuse, vorzugsweise nach Art einer Flanschverbindung, lösbar an die Stirnseite des Verdichtergehäuses gefügt ist.
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Zum Antrieb des Verdichtermoduls ist es vorgesehen, dass ein von dem Verdichtergehäuse aufgenommenes, bewegliches Verdichterteil antriebstechnisch mit dem Antriebsmodul gekoppelt beziehungsweise koppelbar ist. Das Verdichterteil ist hierbei vorzugsweise mit einem dem Lagerschild überstehenden Teil (A-seitiges Wellenende) der Motorwelle antriebstechnisch gekoppelt oder koppelbar.
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Vorzugsweise weist das Motorgehäuse mantelseitig, das bedeutet an seinem Außenumfang, den Einlass für das Kältemittel auf, wobei der Auslass zweckmäßigerweise stirn- oder bodenseitig des Verdichtergehäuses, das bedeutet insbesondere gegenüberliegend zum Antriebsmodul, vorgesehen ist.
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Der die Motorelektronik umfassende elektrische Antrieb des Antriebsmoduls kann aufgrund dessen modularen und vollständigen Aufbaus vorteilhafterweise auf einem Prüfstand auch ohne das Verdichtermodul getestet und somit vorgeprüft werden. Dadurch wird die Überprüfung der Bauteile des Kältemittelverdichters vereinfacht, was sich vorteilhaft hinsichtlich der Herstellungskosten sowie einer zuverlässigen Erkennung von Fehlproduktionen (Ausschuss) auswirkt. Anschließend kann der Antrieb direkt mit dem Verdichtermodul (Verdichterkopf) bestimmungsgemäß gekoppelt werden.
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Der elektrische Antrieb mit der Motorelektronik und das Verdichtermodul weisen separate Antriebs- beziehungsweise Verdichtergehäuse auf, die im Bereich der (mechanischen) Schnittstelle vorzugsweise axial, insbesondere mittels entsprechenden Flanschverbindungen oder-anschlüssen, geeigneterweise miteinander verschraubt werden. Die Lagerung der Motor- beziehungsweise Rotorwelle des Elektromotors erfolgt hierbei geeigneterweise innerhalb des elektrischen Antriebsmoduls vermittels vorzugsweise zweier Kugellager, wobei eines der Lager (A-seitig) geeigneterweise im Bereich der mechanischen Schnittstelle (im Lagerschild) zum Verdichtermodul hin vorgesehen ist. Das andere Lager (B-seitig) ist geeigneterweise an der (Gehäuse-)Zwischenwand und dort geeigneterweise in einer domartigen oder zylindrischen oder hülsenartigen, wandfesten Lageraufnahme vorgesehen.
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Hinsichtlich des Antriebsmoduls sind innerhalb des Antriebsgehäuses der Elektromotor und die zugeordnete (Motor-)Elektronik über die/eine Zwischenwand voneinander getrennt. Lediglich über insbesondere druck- und/oder gasdichte (fluiddichte) Durchführungen durch diese Zwischenwand erfolgt die Kontaktierung der Motorwicklung mit der Elektronik. Diese ist somit in dem quasi separaten Gehäuseteil (Elektronikgehäuse) des Antriebsgehäuses vorgesehen. Mittels des der Zwischenwand gegenüberliegenden Gehäusedeckels wird der die Elektronik aufnehmende Gehäuseteil verschlossen.
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Der Elektromotor des Antriebsmoduls ist vorzugsweise bürstenlos und weist rotorseitige Permanentmagneten sowie statorseitig eine Drehfeldwicklung, geeigneterweise in Form einer Anzahl von (Stator-)Spulen auf, welche auf sternförmig angeordneten, radial einwärts gerichteten Statorzähnen, vorzugsweise mittels Spulenträgern, aufgesetzt sind. Die Spulenenden werden beispielsweise zu einer 6-phasigen Motor- oder Drehfeldwicklung verschaltet, wobei die Verschaltung insbesondere innerhalb des Motorgehäuses (motorseitiges Gehäuseteil des Antriebsgehäuses) erfolgt. Lediglich die Phasenenden der Drehfeldwicklung werden hierfür über die Durchführungen beziehungsweise Durchkontaktierungen der Zwischenwand (mechanisch) in das Elektronikgehäuse (Elektronikgehäuseteil des Antriebsgehäuses) geführt. Innerhalb des Elektronikgehäuses werden die Phasenenden mit einer Leistungselektronik, vorzugsweise mit zwei B6-Brückenschaltungen, elektrisch verbunden. Deren Versorgung erfolgt geeigneterweise über einen Zwischenkreis, der mittels einer gehäuseseitigen Anschlussverbindung (Gehäuseanschlussabschnitt) an ein Versorgungs- oder Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
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Die (mechanische) Schnittstelle zur antriebstechnischen Kopplung zwischen dem Antriebsmodul und dem Verdichtermodul, insbesondere zwischen dem Antriebsmodul und dem beweglichen Verdichterteil, ist in einer geeigneten Weiterbildung mittels einer formschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Steckverbindung, hergestellt. Dadurch ist eine besonders einfache (Steck-)Montage der Module möglich, wodurch sowohl der Montageaufwand als auch die Herstellungskosten des Kältemittelverdichters vorteilhaft reduziert werden. Die vereinfachte Montage überträgt sich hierbei weiterhin vorteilhaft auf die Flexibilität des Kältemittelverdichters.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Kopplung, insbesondere die formschlüssige Verbindung, des Antriebsmoduls mit dem Verdichtermodul geeigneterweise über die Motorwelle, indem diese mit mindestens zwei (A-seitigen) Wellenzapfen mit dem beweglichen Verdichterteil geeigneterweise formschlüssig, vorzugsweise über Wellenstifte (Wellenfortsatz), gefügt (gekoppelt) wird. Diese Fügeverbindung stellt die oder einen Teil der Schnittstelle zwischen dem Antriebsmodul und dem Verdichtermodul dar. Hierzu sind an dem Wellenzapfen mindestens zwei axiale Fügezapfen oder-stifte angeordnet, welche direkt in entsprechende Fügeöffnungen oder -aufnahmen des beweglichen Verdichterteils oder in ein Bauelement, vorzugsweise in Form eines Ausgleichsgewichts eingreifen, dass seinerseits mit dem beweglichen Verdichterteil gefügt ist. Die Fügestifte sind hierbei radial zueinander beabstandet an der verdichterseitigen Stirnseite ausgebildet, wobei entsprechend zwei korrespondierende Fügeöffnungen im beweglichen Verdichterteil oder dem hiermit gekoppelten Bauelement vorgesehen sind. Dadurch ist eine konstruktiv einfache und zuverlässige antriebstechnische Kopplung zwischen dem Antriebsmodul und dem Verdichtermodul unter gleichzeitiger Beibehaltung einer möglichst aufwandreduzierten Montage der Module erreicht.
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In einer zweckmäßigen Ausbildung ist im Bereich der mechanischen Schnittstelle, das bedeutet zwischen dem Antriebsmodul und dem Verdichtermodul, eine Druck- oder Gegendruckkammer (Back-Pressure-Kammer) gebildet, in welche während des Betrieb des Kältemittelverdichters ein vorzugsweise von Schmiermittel (Schmieröl) abgetrenntes, druckgeführtes Kältemittel (Kältemittelgas) eingeleitet wird. Mit anderen Worten nimmt die Gegendruckkammer im Betrieb ein aus dem Hochdruckbereich des Verdichters abgetrenntes und sich auf den Mittel- oder Niederdruck der Gegendruckkammer entspannendes Kältemittel. Hierdurch wird das bewegliche Verdichterteil gegen ein feststehendes Verdichterteil innerhalb des Verdichtergehäuses gepresst, so dass zwischen den beiden Verdichterteilen (Kühlmittel-)Leckagen weitestgehend reduziert beziehungsweise vollständig vermieden werden. Das vorzugsweise gasförmige Kältemittel enthält geeigneterweise noch einen geringen Anteil an Schmieröl (Schmierölnebel), welcher über eine zentrale Axialbohrung der Motorwelle zum B-seitgen Lager zu dessen Schmierung geführt wird.
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Im Bereich der Schnittstelle zwischen dem Antriebsmodul und dem Verdichtermodul ist eine Zentralplatte vorgesehen. Insbesondere ist die (mechanische) Schnittstelle vorzugsweise durch das A-seitige Lagerschild des Motorgehäuses sowie durch die Zentralplatte (center plate) gebildet. Die Zentralplatte ist geeigneterweise dem Verdichtermodul zugeordnet und auf der antriebsseitigen Gehäusestirnseite, das bedeutet auf der dem Antriebsmodul zugewandten Stirnseite des Verdichtergehäuses, angeordnet. Dadurch ist eine besonders betriebssichere und zuverlässige Kopplung beziehungsweise Fügeverbindung zwischen dem Antriebsmodul und dem Verdichtermodul bereitgestellt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Gegendruckkammer insbesondere zwischen dem Lagerschild des Antriebsmoduls und der Zwischenplatte des Verdichtermoduls ausgebildet. Dadurch ist eine bauraumreduzierte Anordnung realisiert, was sich vorteilhaft auf eine Reduzierung der Baugröße beziehungsweise des benötigten Einbauvolumens des Kältemittelverdichters überträgt.
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In einer geeigneten Weiterbildungsform befindet sich die Saugseite des Kältemittelverdichters zwischen der Elektronikzwischenwand (Gehäusezwischenwand) und der mechanischen Schnittstelle zum Verdichtermodul, also dem (A-seitigen) Lagerschildes des Antriebsmoduls. Im Bereich dieser Schnittstelle befindet sich ein Mitteldruckbereich des Kältemittels. Der Hochdruckbereich des Kältemittels ist funktionsgemäß im Verdichtermodul angeordnet. Der mittlere (Kältemittel-)Druck im Mitteldruckbereich (Back-Pressure) wirkt somit im Betrieb auf das bewegbare Verdichterteil und drückt dieses zur Reduzierung oder Vermeidung von Leckagen gegen das feststehende Verdichterteil. Dadurch ist sichergestellt, dass das bewegte oder angetriebene Verdichterteil im Hinblick auf das Kältemittel stets möglichst dichtend an dem feststehenden Verdichterteil anliegt.
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Die Zentralplatte ist in dem Bereich der Schnittstelle mit mindestens einer (Durchgangs-/Durchlass-)Öffnung versehen, welche mit einem insbesondere kreisförmig verlaufenden Schmiermittelkanal verbunden ist. Der nuten- oder sickenartige Schmiermittelkanal ist zum Antriebsmodul hin geöffnet und dient im Betrieb des Kühlmittelverdichters zur Förderung des Schmiermittels. Vorzugsweise sind an der Zentralplatte zwei gegenüberliegende Durchgangsöffnungen vorgesehen, die über den vorzugsweise kreisbogenförmigen Schmiermittelkanal (Führungsabschnitt, Führungskanalkreis) miteinander strömungstechnisch verbunden sind.
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Der Kühlmittelverdichter weist in einer geeigneten Ausbildungsform einen Abscheider zur Abscheidung beziehungsweise (Ab-)Trennung des Schmiermittels und des Kältemittels auf. Die Abscheidung erfolgt hierbei beispielsweise mittels Schwerkraft oder Fliehkraft unter Verwendung eines Unterschieds hinsichtlich des spezifischen Gewichts zwischen dem Kältemittel und dem Schmiermittel.
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Das abgeschiedene oder abgetrennte Schmiermittel (Schmieröl) wird zur Zentralplatte geführt. Beim Auftreffen des Schmiermittels auf die Zentralplatte (Center plate) wird das auftreffende Schmiermittel entlang des kulissenartigen Schmiermittelkanals zu den lochartigen Öffnungen geführt oder befördert. Von den Öffnungen aus wird das Schmiermittel über das Lagerschild des Antriebsmoduls zu dem (A-seitigen) Motor- oder Wellenlager gefördert. Hierdurch und aufgrund der Förderung des im in die Gegendruckkammer geführten Kältemittel(gas) enthaltenen Schmierölanteils, der über einen axialen Kanal der Motorwelle (Wellenbohrung) zum gegenüberliegenden B-seitigen Wellenlager geführt wird, ist eine integrierte Schmierung der (Wälz-)Lager des Elektromotors bereitgestellt, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Lager und deren Laufruhe überträgt.
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Bei dem Schmiermittel handelt es sich zweckmäßigerweise um ein (Schmier-)ÖI, welches zusätzlich zur Schmierung auch zur Kühlung der Komponenten des Elektromotors dient. Der Begriff Öl ist hierbei insbesondere nicht einschränkend auf mineralische Öle zu verstehen, vielmehr kann auch ein vollsynthetisches oder teilsynthetisches Öl, ein Silikonöl, oder andere ölartige Flüssigkeiten wie beispielsweise eine Hydraulikflüssigkeit oder ein Kühlschmierstoff verwendet werden. Die durch den Elektromotor angetriebene Motorwelle ist vorzugsweise mittels zweier Wälzlager, insbesondere mittels zweier Kugellager, rotierbar im Motorgehäuse gelagert. Das B-seitige Lager ist an der (Gehäuse-)Zwischenwand des Antriebsgehäuses innerhalb des Motorgehäuses montiert, während das A-seitige Lager an der zum Verdichtermodul gerichteten Stirnseite in einer Lagerhülse des Lagerschildes angebracht ist.
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In der Lagerhülse ist in einer bevorzugten Ausführung ein Bauraum für zumindest einen Bestandteil eines Ausgleichsgewichts geschaffen. Das Ausgleichsgewicht bildet hierbei einen exzentrischen Wellenfortsatz aus, in welchen der an der Wellenstirnseite der Motorwelle vorgesehene Wellenzapfen beziehungsweise dessen dortiger Fügestift eingreift. Der weitere, welcher zum erstgenannten Fügestift radial beabstandet Fügestift ist ebenfalls an der Wellenstirnseite vorgesehen und greift vorzugsweise in das Ausgleichsgewicht ein, sodass dieses keine relative Drehbewegung zur Rotationsbewegung der Motorwelle ausüben kann. Insbesondere wird hierdurch die Rotationsbewegung der Motorwelle in eine orbitierende Bewegung des angetriebenen Verdichterteils, insbesondere eines beweglichen Scroll-Teils (Scroll-Spirale), umgesetzt. Dadurch ist ein gleichmäßiger Antrieb des Verdichterteils ermöglicht, was sich vorteilhaft auf eine Reduzierung der Geräuschentwicklung im Betrieb des Kältemittelverdichters überträgt. Des Weiteren werden durch das Ausgleichsgewicht auftretende Kräfte hinsichtlich einer Unwucht reduziert, wodurch die Lebensdauer des Verdichtermoduls erhöht wird.
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Auf dem Wellenfortsatz beziehungsweise auf einem mit diesem gekoppelten Wellenzapfen ist in einer geeigneten Weiterbildung ein Innenring eines verdichterseitigen(Wellen-)Lagers kraftschlüssig aufgesetzt (aufgepresst), während der zugeordnete Außenring dieses Wellenlagers in einer Lagerhülse des beweglichen beziehungsweise angetriebenen Verdichterteils form- und/oder kraftschlüssig einsitzt. Dadurch ist in einer konstruktiv einfachen Art und Weise eine zuverlässige Lagerung des beweglichen Verdichterteils hinsichtlich des modularen Aufbaus realisiert.
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Das antriebsmodulseitige Lagerschild des Kältemittelverdichters weist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung mindestens eine, vorzugsweise zwei außenumfangsseitige Kältemittelöffnungen als (Kältemittel-)Einlässe auf. Die Kältemittelöffnungen sind, insbesondere einander zumindest annähernd diametral gegenüberliegend, am Außenumfang im Bereich der verdichtermodulseitigen Zentralplatte angeordnet. Im Montagezustand des Kältemittelverdichters münden diese Einlässe in das Verdichtergehäuse, insbesondere in eine Aussparung zwischen einer Gehäuseinnenwand des Verdichtergehäuses und einer Seitenwand des feststehenden Verdichterteils. Durch die Kältemittelöffnungen sind zwischen den Modulen in einfacher Art und Weise strömungstechnische Übergangsbereiche beziehungsweise Führungskanäle für das Kältemittel realisiert.
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In einer bevorzugten Ausführung ist das Verdichtermodul als ein Scroll-Verdichter ausgeführt. Das Verdichtermodul weist hierbei zweckmäßigerweise einen feststehenden beziehungsweise im Verdichtergehäuse stationären Scroll-Teil (Scroll-Spirale, Fix-Scroll) sowie einen durch den Elektromotor exzentrisch angetriebenen beweglichen Scroll-Teil (Scroll-Spirale) auf.
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Der bewegliche Scroll-Teil bildet hierbei das bewegliche beziehungsweise angetriebene Verdichterteil. Die Scroll-Teile weisen jeweils einen platten- oder scheibenartigen Grundkörper auf, an welchem ein schneckenförmiger Spiralkörper axial überstehend angeformt ist. Das dadurch gebildete Scroll-Paar ist im Montagezustand ineinander verschachtelt angeordnet, das bedeutet, der Spiralkörper des beweglichen Scroll-Teils greift zumindest teilweise in den spiralförmigen Zwischenraum des feststehenden Scroll-Teils ein.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 in einer perspektivischen Seitenansicht einen elektromotorischen Kältemittelverdichter mit einem Antriebsmodul und mit einem Verdichtermodul,
- 2 in einer perspektivischen Darstellung ausschnittsweise den Elektromotor in einem Motorgehäuse des Antriebsmoduls,
- 3a in einer perspektivischen Darstellung den elektromotorischen Kältemittelverdichter in einem teilweise demontierten Zustand mit Blick auf einen Boden des Verdichtermoduls,
- 3b in einer perspektivischen Darstellung den Kältemittelverdichter gemäß 2a mit Blick auf einen Gehäusedeckel des Antriebsmoduls,
- 4 in einer perspektivischen Darstellung ein Lagerschild des Motorgehäuses mit einem auf eine Motorwelle des Elektromotors gefügten exzentrischen Wellenfortsatz mit einem Ausgleichsgewicht,
- 5 in einer perspektivischen Darstellung eine antriebsseitige Stirnseite des Verdichtermoduls mit einem Wälzlager,
- 6 in einer perspektivischen Darstellung ausschnittsweise ein feststehendes Scroll-Teil des Verdichtermoduls,
- 7 in einer perspektivischen Darstellung ausschnittsweise eine Zentralplatte sowie ein bewegbares Scroll-Teil des Verdichtermoduls,
- 8 in einer perspektivischen Darstellung die Unterseite des Verdichtermoduls bei einem abgenommenen Verdichtergehäuse mit Blick auf ein mehrschenkeliges Abdeckteil,
- 9 in einer perspektivischen Darstellung die Unterseite des Verdichtermoduls gemäß 8 ohne das Abdeckteil,
- 10 in einer Schnittdarstellung einen ersten axialen Längsschnitt durch den elektromotorischen Kältemittelverdichter, und
- 11 in einer Schnittdarstellung einen zweiten axialen Längsschnitt durch den elektromotorischen Kältemittelverdichter.
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Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der in 1 dargestellte Kältemittelantrieb 2 ist vorzugsweise als ein Kältemittelverdichter in einem nicht näher dargestellten Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs verbaut. Der elektromotorische Kältemittelverdichter 2 weist ein elektrisches (elektromotorisches) Antriebsmodul 4 sowie ein mit diesem gekoppeltes Verdichtermodul (Verdichterkopf) 6 auf. Ein zwischen den Modulen 4 und 6 gebildeter Übergangsbereich weist eine mechanische Schnittstelle 8 mit einem antriebsseitigen Lagerschild 10 auf. Das Verdichtermodul 6 ist antriebstechnisch über die mechanische Schnittstelle 8 an das Antriebsmodul 4 angebunden.
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Zur Montage oder Befestigung ist das Verdichtermodul 6 mittels sechs umfangsseitig verteilten Flanschverbindungen 12 an das Antriebsmodul 4 gefügt. Die Flanschverbindungen 12 sind hierbei überstehend an den Außenumfang des Kältemittelverdichters 2 als laschenartige Flansche 12a, 12b, 12c angeformt. Die Flansche 12a, 12b und 12c weisen hierbei jeweils eine axiale Höhe entlang einer Axialrichtung A des Kältemittelverdichters 2 auf.
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Jede Flanschverbindung 12 weist einen Flansch 12a des Antriebsmoduls 4 und einen Flansch 12b des Lagerschilds 10 sowie einen Flansch 12c des Verdichtermoduls 6 auf, die jeweils eine miteinander fluchtende Schraubenaufnahme 14 aufweisen, in die eine Befestigungsschraube 16 vom Verdichtermodul 6 aus einschraubbar ist. Hierzu weisen insbesondere die Schraubenaufnahmen 14 der Flansche 12a des Antriebsmoduls 4 ein Innengewinde auf, in welches die Befestigungsschraube 16 kraftschlüssig einschraubbar ist. Durch die somit sechs Befestigungsschrauben 16 ist das Verdichtermodul 6 betriebssicher und rüttelfrei an dem Antriebsmodul 4 befestigt. In den Figuren sind die Flanschverbindungen 12 lediglich beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.
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Das in 2 ausschnittsweise dargestellte Antriebsmodul 4 umfasst ein topfartiges Antriebsgehäuse 18 mit zwei Gehäuseteilbereichen 18a und 18b, welche durch eine monolithisch integrierte Gehäusezwischenwand 18c innerhalb des Antriebsgehäuses 18 voneinander fluiddicht getrennt sind.
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Der verdichtermodulseitige Gehäuseteilbereich ist als ein Motorgehäuse 18a zur Aufnahme eines Elektromotors 20 ausgebildet, und ist einerseits durch die (Gehäuse-)Zwischenwand 18c und andererseits durch das Lagerschild 10 verschlossen. Der an der Zwischenwand 18c gegenüberliegende Gehäuseteilbereich ist als ein Elektronikgehäuse 18b ausgebildet, in welchem eine den Elektromotor 20 ansteuernde Motorelektronik 22 aufgenommen ist.
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Die 2 zeigt einen Blick auf die A-Seite des Antriebsgehäuses 18 bei einem abgenommenen Lagerschild 10. Der insbesondere bürstenlose Elektromotor 20 umfasst einen drehfest mit einer Motorwelle 24 gekoppelten Rotor 26, welcher rotierbar innerhalb eines Stators 28 angeordnet ist. Der Stator 28 umfasst ein Blechpaket 28a mit zwölf nach innen gerichteten Statorzähnen auf, auf welche eine Stator- beziehungsweise Drehfeldwicklung 28b des Elektromotors 20 aufgebracht ist. Die Spulenwicklungen der einzelnen Motorphasen der Statorwicklung 28b sind auf nicht näher dargestellten Spulenkörpern aufgewickelt, welche auf die Statorzähne aufgesetzt sind.
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Das Elektronikgehäuse18b ist mit einem Gehäusedeckel (Elektronikdeckel) 30 zur dem Verdichtermodul 6 abgewandten Stirnseite 32 des Antriebsmoduls 4 hin verschlossen. Die Motorelektronik 22 wird bei einem geöffneten Gehäusedeckel 30 in dem Elektronikgehäuse 18b montiert und ist weiterhin bei einem abgenommenen Gehäusedeckel 30 zu Wartungs- oder Reparaturzwecken problemlos zugänglich.
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Das Antriebsgehäuse 18 weist im Bereich des Elektronikgehäuses 18b einen Gehäuseanschlussabschnitt 34 zur elektrischen Kontaktierung der Elektronik 22 an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs auf. Der Gehäuseanschlussabschnitt 34 umfasst zwei Motoranschlüsse 34a und 34b, welche zu der Elektronik 22 geführt und mit dieser innerhalb des Elektronikgehäuses 18b elektrisch kontaktiert sind.
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Das Antriebsgehäuse 18 weist etwa auf Höhe des Gehäuseanschlussabschnitts 34 einen (Kältemittel-)Einlass 36 zum Anschluss an den Kältemittelkreislauf auf. Über den Einlass 36 strömt ein Kältemittel des Kältemittelkreislaufes in das Antriebsgehäuse 18, insbesondere in das Motorgehäuse 18a, ein. Von dem Motorgehäuse 18a aus fließt das Kältemittel durch das Lagerschild zum Verdichtermodul 6. Das Kältemittel wird anschließend mittels des Verdichtermoduls 6 verdichtet beziehungsweise komprimiert und tritt an einem bodenseitigen (Kältemittel-)Auslass 38 des Verdichtermoduls 6 in den Kältemittelkreislauf der Klimaanlage aus.
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Der Auslass 38 ist an dem Boden eines topfförmigen Verdichtergehäuses 40 des Verdichtermoduls 6 angeformt. Im angeschlossenen Zustand bildet der Einlass 36 hierbei die Niederdruck- beziehungsweise Saugseite und der Auslass 38 die Hochdruck- beziehungsweise Pumpseite des Kältemittelverdichters 2.
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Wie aus den 3a und 3b vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist das Lagerschild 10 auf der A-Seite des Antriebsmoduls 4 angeordnet. In der 3a ist die Motor- oder Rotorwelle 24 des Elektromotors 20 erkennbar. Die Motorwelle 24 weist wellenendseitig zwei Wellen- oder Fügestifte 42a und 42b zur antriebstechnischen Kopplung mit dem Verdichtermodul 6 auf. Die Fügestifte 42a und 42b dienen insbesondere zum Zwecke einer formschlüssigen Steckverbindung mit dem Verdichtermodul 6. Die Fügestifte 42a und 42b sind hierbei radial beabstandet zueinander an der Stirnseite der Motorwelle 24 einstückig beziehungsweise monolithisch als emporstehende Wellenfortsätze angeformt.
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In der 3b ist eine dem Verdichtermodul 6 zugeordnete Zentralplatte (Center plate) 44 gezeigt. Die Zentralplatte 44 ist hierbei als zentrale Platten-oder Ringeinheit an der antriebsseitigen Stirnseite des Verdichtermoduls 6 angeordnet. Innerhalb der zentralen Öffnung der ringförmigen Zentralplatte 44 ist ein mit den Fügestiften 42a und 42b koppelbarer Wellenfortsatz 46 mit einem halbringförmigen Ausgleichsgewicht 46a sowie einem verdichterseitigen Wellenzapfen 46b gelagert. Der Wellenfortsatz 46 ist im Montage- beziehungsweise Fügezustand des Kältemittelverdichters 2 exzentrisch bezüglich der Drehachse der Motorwelle 24 innerhalb der Zentralplatte 44 gelagert. Das Ausgleichsgewicht 46a dient zum Ausgleich einer Unwucht des vorzugsweise als ein Scrollverdichter ausgebildeten Verdichtermoduls 6.
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Die 4 zeigt die dem Verdichtermodul 6 zugewandte Stirnseite des Lagerschilds 10 mit dem auf der Motorwelle 24 steckmontierten exzentrischen Wellenfortsatz 46. Wie in der 4 vergleichsweise deutlich erkennbar, greifen die radial versetzten Fügestifte 42a und 42b formschlüssig den Wellenfortsatz 46 ein. Der Fügestift 42a ist hierbei insbesondere in einer Formschlussverbindung mit einer Aufnahme des Wellenzapfens 46b und der Fügestift 42b ist formschlüssig in eine Aufnahme des Ausgleichgewichts 46a eingesteckt.
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Im Montagezustand ist ein verdichterseitiges Wälz- oder Kugellager 48 auf den Wellenzapfen 46b aufgesetzt. Das in der 5 dargestellte Wälzlager 48 sitzt in einer Lageraufnahme 50 eines durch die Motorwelle 24 im Fügezustand antreibbaren Verdichterteils 52 des Verdichtermoduls 6 ein. Im Fügezustand sitzt der Wellenzapfen 46b in einem Innenring 48a des Wälzlagers 48 ein, wobei der entsprechende Außenring 48b an der Innenwandung der sickenartigen Lageraufnahme 50 formschlüssig einsitzt.
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Um die Lageraufnahme 50 herum sind sechs sickenartige Öffnungen 54 angeordnet, in welche im Montagezustand jeweils ein nicht näher dargestellter Stiftfortsatz der Zentralplatte 44 eingreift. Zur Reibungsminderung ist jeweils ein Gleitring 56 in den Öffnungen 54 eingesetzt. Im Verdichterbetrieb rollen die kreisförmigen Öffnungswandungen mit den Gleitringen 56 an den Stiftfortsätzen ab, wodurch die Rotationsbewegung der Motorwelle 24 in eine exzentrische, orbitierende Scrollbewegung des beweglichen Verdichterteils 52 gegenüber eines feststehenden Verdichterteils 58 des Verdichtermoduls 6 umgesetzt wird.
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Mit anderen Worten ist die mechanische Schnittstelle 8 zwischen dem Antriebsmodul 4 und dem Verdichtermodul 6 im Wesentlichen durch die Wirkverbindung der Fügestifte 42a und 42b der Motorwelle 24 mit dem in der Lageraufnahme 50 der Scrollscheibe 52a gelagerten Wellenfortsatz 46 gebildet. Durch den Formschluss der Fügestifte 42a und 42b mit den Aufnahmen des Ausgleichgewichts 46a und des Wellenzapfens 46b einerseits sowie dem Formschluss des Wellenzapfens 46b im Wälzlager 48 beziehungsweise des Wälzlagers 48 in der Lageraufnahme 50 andererseits, ist eine zuverlässige antriebstechnische Anbindung des bewegbaren Scroll-Teils 52 an das Antriebsmodul 4 bereitgestellt.
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Das anhand der 6 bis 9 näher beschriebene Verdichtermodul 6 weist ein ineinander verschachteltes (schneckenförmiges) Spiralen- beziehungsweise Scrollpaar 60 auf. Das Scrollpaar 60 umfasst hierbei das bezüglich des Verdichtergehäuses 40 feststehende (stationäre) Verdichter- beziehungsweise Scroll-Teil 58 (7) sowie das gegenüber diesem bewegbare Verdichter- beziehungsweise Scroll-Teil 52 (6). Die Scroll- oder Verdichterteile 52 und 58 weisen jeweils eine Scroll-Scheibe 52a, 58a auf, an welche jeweils ein Spiralkörper 52b, 58b entlang der Axialrichtung A emporstehend angeformt ist. Im Montagezustand des Verdichtermoduls 6 greift der Spiralkörper 52b des beweglichen Scroll-Teils 52 in die Frei- oder Zwischenräume des Spiralkörpers 58b des feststehenden Scroll-Teils 58 ein.
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Das Scroll-Teil 52 wird mittels des exzentrisch angeordneten Wellenzapfens 46b des Wellenfortsatzes 46 bei einer Rotation der Motorwelle 24 entlang einer kreisförmigen Bahn orbitierend bewegt und wird somit im Verdichterbetrieb durch das Antriebsmodul 4 angetrieben. Hierbei halten die Spiralkörper beziehungsweise Scrollspiralen 52b und 58b einen minimalen Abstand voneinander ein, wodurch bei jeder orbitierenden Umdrehung zwischen den Spiralkörpern 52b und 58b zwei zunehmend kleiner werdende (Kältemittel-)Kammern zur Förderung und Verdichtung des Kältemittels gebildet werden. Das zu verdichtende Kältemittel wird hierbei über zwei Einlassöffnungen 62 einer Seitenwand 58c des Scroll-Teils 58 aus jeweils einem zugeordneten, zwischen der Seitenwand 58c und dem Verdichtergehäuse 40 gebildeten, Zwischenbereich oder Aussparung 64 angesaugt, innerhalb des Verdichtermoduls 6 verdichtet und über den bodenseitigen (Kältemittel-)Auslass 38 (9) in der Spiralenmitte des Scroll-Teils 58 ausgestoßen.
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Die 7 zeigt das in das Verdichtergehäuse 40 eingesetzte, feststehende Scroll-Teil (Fix-Scroll) 58 mit dessen Spiralkörper 58b. Die beiden erkennbaren Aussparungen 64 zwischen dem Verdichtergehäuse 40 und der Seitenwand 58c bilden zusammen mit der Einlassöffnung 62 sowie mit im Lagerschild 10 eingebrachten Durchlass- oder Kältemittelöffnungen 66 (6) jeweils einen zur Kühlmittelförderung geeigneten Kanal. Die Kältemittelöffnungen 66 sind hierbei außenumfangsseitig in das Lagerschild 10 eingebracht und im Montagezustand fluchtend zu den Aussparungen 64 angeordnet.
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Die 6 zeigt den Kältemittelverdichter 2 bei abgenommenem Verdichtergehäuse 40 mit Blick auf den Spiralkörper 52b des beweglichen Scroll-Teils (beweglicher Scroll) 52. Die Zentralplatte (Center plate) 44 weist auf der dem Verdichtermodul 6 zugewandten Oberfläche zwei diametral gegenüberliegende, lochartige, Öffnungen 68 als Schmiermitteldurchlass von der Hochdruckseite zur Back-Pressure-Seite bzw. zur Niederdruckseite des Kältemittelverdichters 2 auf.
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Die Durchlassöffnungen 68 sind über einen kreisbogenförmig verlaufenden Schmiermittelkanal 70 entlang des Außenumfangs der Zentralplatte 44 miteinander strömungstechnisch verbunden. Der als Führungssicke oder -rinne ausgebildete Schmiermittelkanal 70 dient zur Führung eines von dem Kühlmittel mittels eines (Schmiermittel-)Abscheiders 72 abgeschiedenen oder abgetrennten Schmiermittels.
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Die 8 und die 9 zeigen ausschnittsweise das Verdichtermodul 6 des elektromotorischen Kältemittelverdichters 2 bei einem abgenommenem Verdichtergehäuse 40. Das feststehende Scroll-Teil 58 weist untergrundseitig ein mehrschenkeliges Abdeckteil 74 auf, mit welchem der zentrale, hochdruckseitige Kältemittelauslass 38 der Scrollscheibe 58a abgedeckt ist. Radial beabstandet zu dem Kältemittelauslass 38 sind zwei sogenannte Pre-Outlets 76 als Vor- oder Hilfsauslässe beziehungsweise als Vor- oder Hilfsauslassventile der Scrollscheibe 58a vorgesehen, mit welchen eine Überkompression des Kältemittels im Verdichterbetrieb vermieden wird.
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Die Darstellungen der 10 und der 11 zeigen den elektromotorischen Kältemittelverdichter 2 in unterschiedlichen axialen Längsschnitten bei entnommener Elektronik 14 sowie entnommenen Elektromotor 12. Wie in diesen Längsschnitten vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist der Gehäuseteilbereich des Motorgehäuses 18a von dem Gehäuseteilbereich des Elektronikgehäuses 18b mittels der Zwischenwand 18c voneinander fluiddicht, insbesondere auch hinsichtlich eines in den Teilbereichen auftretenden Fluid- beziehungsweise Kältemitteldrucks getrennt.
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Die Zwischenwand 18c weist eine angeformte Lageraufnahme 78 für ein Wälz- oder Kugellager 24a auf. Das der Zwischenwand 18c gegenüberliegend angeordnete Lagerschild 10 weist ein entsprechendes Wälz- oder Kugellager 24b auf, wobei die zentrale Motorwelle 24 rotierbar in den beiden gehäusefesten Kugellagern 24a und 24b gelagert ist.
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Der Schmierstoffabscheider 72 wirkt nach Art eines Zyklonabscheiders. Das insbesondere gasförmige Kältemittel tritt über den Abscheider 72 bei einem hohen (Kältemittel-)Druck aus. Bei einem derartigen Austritt wird das im Kältemittel befindliche Schmiermittel in eine Schmiermittelkammer 80abgeschieden und über ein Ventil beziehungsweise eine Drossel 82 über einen Schmiermittelkanal 84 zu dem feststehenden Scroll-Teil 58 zurückgeführt. Die Drossel 82 sitzt hierbei in einem axialen Drosselschacht 86 des Verdichtergehäuses 40 ein.
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Der Schmiermittelkanal 84 des feststehenden Scroll-Teils 58 führt das Schmiermittel zu den Durchlassöffnungen 68. Das zurückgeführte Schmiermittel fließt anschließend über Führungskonturen des Lagerschilds 10 zu den Wälzlagern 24a und 24b des Elektromotors 20, um diese zu schmieren und/oder um diese zu kühlen.
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Das bewegliche Scroll-Teil 52 ist mittels des Wellenfortsatzes 46 der Zentralplatte 44 antriebstechnisch mit der Motorwelle 24 gekoppelt. Im Bereich des Lagerschildes 10 ist eine Gegendruckkammer (Back-Pressure-Kammer) 88 des Kältemittelverdichters 2 vorgesehen (11). Die Gegendruckkammer 88 ist mit einem Kammereintritt 90 strömungstechnisch verbunden, welcher im Ausführungsbeispiel zumindest teilweise innerhalb des Lagerschildes 10 verläuft und das vom exzentrischen Wellenfortsatz 46 mit dem Ausgleichsgewicht 46a nicht eingenommene Volumen im Lagerschild 10 sowie der Zentralplatte 44 umfasst. In das Lagerschild 10 ist ein radial verlaufender Kanal 92 eingebracht, in welchem im Montagezustand eine Drossel oder Blende 94 einsitzt.
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Radial gegenüberliegend zu dem Schmiermittelkanal 84 ist ein Gaskanal 96 in das Scroll-Teil 58 eingebracht, der über die Drossel 94 und den Kammereintritt oder Kammereinlass 90 in die Gegendruckkammer 88 mündet. Ein Kammeraustritt oder - auslass 98 der Gegendruckkammer 88 ist im Wesentlichen als eine Axialbohrung der Motorwelle 24 ausgeführt und verläuft somit in axialer Richtung von dem lagerschildseitigen Wälzlager 24b zu dem zwischenwandseitigen Wälzlager 24a.
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Im Betrieb des elektromotorischen Kältemittelverdichters 2 weist das Kältemittel im Verdichtermodul 6 einen Hochdruck (circa 25bar) und im Motorgehäuseteil 18a ein Niederdruck (ca. 3bar) sowie im Bereich der Schnittstelle, das bedeutet etwa im Bereich der Gegendruckkammer 88, einen Mitteldruck auf. Durch die Gehäusezwischenwand 18c ist das Elektronikgehäuse 18b drucktechnisch von dem Motorgehäuse 18a isoliert, insbesondere weist das Innere des Elektronikgehäuses 18b im Verdichterbetrieb stets einen Atmosphärendruck auf, sodass keine Beschädigung der elektronischen Bauteile der Elektronik 22 auftritt.
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Mit dieser Ausgestaltung des elektromotorischen Kältemittelverdichters 2 ist eine besonders vorteilhafte Back-Pressure-Funktionalität sowie eine Funktionsteilung der Gas- und Ölrückführung gegeben. So wird ausgehend von der Hochdruckseite lediglich das am Schmiermittelabscheider 72 abgeschiedene Schmiermittel über die Drossel 94 zur Gegendruckkammer 88 geleitet. Über eine Blende oder Drossel 100 und/oder ein Rückschlagventil 102 wird das Schmiermittel zu dem Niederdruckbereich des Motorgehäuses 18a geführt. Hierdurch wird ein vergleichsweise schneller Druckaufbau erreicht, welcher die geforderte oder gewünschte Anlage des beweglichen Verdichterteils 52 an dem Bodenbereich der Scrollscheibe 58a des feststehenden Verdichterteils 58 sicherstellt. Zu diesem Zwecke erfolgt die Schmiermittelrückführung - ausgehend vom Schmiermittelabscheider 72 - über den separaten Schmiermittelkanal 84 als Bypass von dem Hochdruckbereich zu dem Niederdruckbereich.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Beispielsweise ist es ebenso denkbar das Verdichtermodul 6 des Kältemittelantriebs 2 als einen Scroll-Expander auszuführen. Der Kältemittelauslass 38 würde hierbei strömungstechnisch als ein Einlass und entsprechend der Kältemitteleinlass 36 als ein Auslass an den Kältemittelkreislauf angeschlossen. Dadurch ist es möglich den Elektromotor 20 in generatorisch mittels einer Expansion des Kältemittels im Scroll-Expander anzutreiben.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kältemittelantrieb/Kältemittelverdichter
- 4
- Antriebsmodul
- 6
- Verdichtermodul
- 8
- Schnittstelle
- 10
- Lagerschild
- 12
- Flanschverbindung
- 12a, 12b, 12c
- Flansch
- 14
- Schraubenaufnahme
- 16
- Befestigungsschraube
- 18
- Antriebsgehäuse
- 18a
- Gehäuseteilbereich/Motorgehäuse
- 18b
- Gehäuseteilbereich/Elektronikgehäuse
- 18c
- Gehäusezwischenwand
- 20
- Elektromotor
- 22
- Motorelektronik
- 24
- Motorwell
- 24a, 24b
- Wälzlager/Kugellager
- 26
- Rotor
- 28
- Stator
- 28a
- Blechpaket
- 28b
- Statorwicklung/Drehfeldwicklung
- 30
- Gehäusedeckel
- 32
- Stirnseite
- 34
- Gehäuseanschlussabschnitt
- 34a, 34b
- Motoranschluss
- 36
- Kältemitteleinlass
- 38
- Kältemittelauslass
- 40
- Verdichtergehäuse
- 42a, 42b
- Fügestift/Wellenstift
- 44
- Zentralplatte
- 46
- Wellenfortsatz
- 46a
- Ausgleichgewicht
- 46b
- Wellenzapfen
- 48
- Wälzlager/Kugellager
- 48a
- Innenring
- 48b
- Außenring
- 50
- Lageraufnahme
- 52
- Verdichterteil/Scroll-Teil
- 52a
- Scrollscheibe
- 52b
- Spiralkörper/Scrollspirale
- 54
- Öffnung
- 56
- Gleitring
- 58
- Verdichterteil/Scroll-Teil
- 58a
- Scrollscheibe
- 58b
- Spiralkörper/Scrollspirale
- 58c
- Seitenwand
- 60
- Scrollpaar
- 62
- Einlassöffnung
- 64
- Zwischenbereich/Aussparung
- 66
- Durchlassöffnung/Kältemittelöffnung
- 68
- Durchlassöffnung
- 70
- Schmiermittelkanal
- 72
- Schmiermittelabscheider
- 74
- Abdeckteil
- 76
- Pre-Outlet
- 78
- Lageraufnahme
- 80
- Schmiermittelkammer
- 82
- Ventil/Drossel
- 84
- Schmiermittelkanal
- 86
- Drosselschacht
- 88
- Gegendruckkammer
- 90
- Kammereintritt/Kammereinlass
- 92
- Kanal
- 94
- Drossel/Blende
- 96
- Gaskanal
- 98
- Kammeraustritt/Kammerauslass
- 100
- Blende/Drossel
- 102
- Rückschlagventil
