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Die Erfindung betrifft einen Verdichter nach dem Gegenstand des Anspruchs 1, insbesondere einen elektrisch und/oder mechanisch angetriebenen Scroll-Verdichter, für die Verwendung im Automotivbereich. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ölabscheiden mit einem solchen Verdichter.
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Kühlkreisläufe von beispielsweise Klimaanlagen umfassen typischer Weise Verdichter zum Verdichten eines Kühlmittels, deren mechanische Bauteile während des Betriebs mittels eines Schmierstoffs geschmiert werden müssen. Dies führt dazu, dass das im Verdichter komprimierte Kühlmittel unweigerlich mit Schmierstoff, insbesondere Öl verunreinigt wird. Der Schmierstoff ist in der Regel in Form eines Ölnebels enthalten und bildet somit mit dem Kühlmittel ein Kühlmittelfluid. Es versteht sich, dass die übrigen Komponenten des Kühlkreislaufs nicht mit Schmierstoff verunreinigt werden dürfen, so dass auslassseitig am Verdichter typischerweise Separatorvorrichtungen bzw. Ölabscheider zum Abtrennen des im Kühlmittelfluid enthaltenen Schmierstoffs vorgesehen sind.
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Aus
DE 10 2016 107 194 A1 ist ein Verdichter mit einer Separatorvorrichtung bekannt, bei der ein Trennrohr (oder Tauchrohr) innerhalb eines Trennzylinders vorgesehen ist, welcher typischerweise Teil eines Verdichtergehäuses ist. Derartige Separatorvorrichtungen weisen einen Auslass für das vom Schmierstoff weitgehend befreite Kühlmittel auf und einen weiteren Auslass, welcher mit einem Sammelbehälter für Schmierstoff bzw. Öl fluidtechnisch verbunden ist.
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Ein beim Betrieb dieser Separatorvorrichtung auftretendes Problem besteht darin, dass die Separatorvorrichtung zum einen Geräusche verursacht und zum anderen einen unregelmäßigen Druckverlauf aufweist.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zu Grunde, einen Verdichter der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein gleichmäßiger Druckverlauf möglich ist und die Geräuschentwicklung reduziert wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Blick auf
- - den Verdichter durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und
- - das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 11
gelöst.
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Konkret wird die Aufgabe durch einen Verdichter, insbesondere einen elektrisch und/oder mechanisch angetriebenen Scroll-Verdichter, für die Verwendung im Automotivbereich umfassend einen Ölabscheider mit einem Strömungsausrichter gelöst. Der Strömungsausrichter weist wenigstens eine Führungsgeometrie, die von einem Fluid durchströmbar ist, auf. Der Strömungsausrichter ist derart in einem Trennrohr angeordnet, dass eine turbulente Fluidströmung durch die Führungsgeometrie wenigstens annähernd in eine laminare Fluidströmung überführbar ist.
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Unter einer turbulenten Fluidströmung ist beispielsweise eine zirkulierende Fluidströmung zu verstehen, bei der das Fluid entlang einer Umfangsrichtung der Innenwandung des Trennrohrs und gleichzeitig entlang einer Längsachse des Trennrohrs strömt. Die Strömungsrichtung des Fluids ist daher helixförmig. Bei einer laminaren Strömung verlaufen die Strömungslinien parallel zu einer Rohrachse. Generell können alle nicht laminare Strömungen als turbulente Strömungen betrachtet werden.
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Im Folgenden wird beispielhaft von einem Fliehkraftabscheider als Ausführungsvariante eines Ölabscheiders ausgegangen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen Verdichter mit einem Fliehkraftabscheider beschränkt.
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Zum Trennen des Kühlmittels von dem Schmierstoff wird das komprimierte Kühlmittelfluid durch einen Einlass in den Trennzylinder eingebracht. Der Einlass ist tangential zu einer Umfangsrichtung des Trennzylinders angeordnet und weist ein federbelastetes Ventil auf, das den Volumenstrom des Kühlmittelfluids selbsttätig regelt. Das Kühlmittelfluid zirkuliert innerhalb des Trennzylinders um das Trennrohr herum, wobei Flieh- bzw. Zentrifugalkräfte auf die Bestandteile des strömenden Kühlmittelfluids einwirken. Anteile des Schmierstoffs weisen für gewöhnlich eine höhere Masse auf als das typischerweise gasförmige Kühlmittel, so dass der Schmierstoff vom Kühlmittel durch die auf das Kühlmittelfluid einwirkenden Flieh- bzw. Zentrifugalkräfte abgetrennt werden kann. Dabei sammelt sich der Schmierstoff aufgrund seiner höheren Masse zunächst an einer Innenwand des Trennzylinders oder des Trennrohrs und fließt nach unten ab, wohingegen das gasförmige Kühlmittel durch das Trennrohr in entgegengesetzter Richtung entweichen kann. Das aus dem Trennrohr entweichende Kühlmittel wird den weiteren Komponenten des Kühlkreislaufs zugeführt. Der abgeschiedene Schmierstoff fließt in den Sammelbehälter und kann somit zum Schmieren der mechanischen Bestandteile des Kompressors zurückgeführt werden.
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Der Vorteil einer laminaren Strömung des Kühlmittels besteht darin, dass diese einen gleichmäßigeren Druckverlauf aufweist. So werden Pulsationen, d.h. Druckschläge, reduziert. Das hat weiterhin den Vorteil, dass die daraus resultierende Geräuschentwicklung verringert ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Führungsgeometrie wenigstens einen Führungskanal mit einem Eintrittsbereich und einem Austrittsbereich, wobei der Führungskanal sich im Eintrittsbereich wenigstens abschnittsweise helixförmig um eine Mittellängsachse des Strömungsausrichters erstreckt und im Austrittsbereich kontinuierlich in eine lineare Form übergeht.
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Konkret umfasst der Eintrittsbereich eine helixförmige Geometrie und der Austrittsbereich ein lineare bzw. gerade Geometrie. Zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich ist ein Übergangsbereich angeordnet. Im Übergangsbereich geht die Führungsgeometrie von der helixförmigen Geometrie in die lineare Geometrie über. Der Übergang erfolgt kontinuierlich.
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Die Länge des Eintrittsbereichs entspricht im Wesentlichen der Länge des Austrittsbereichs. Die Führungsgeometrie weist eine Durchmesservergrößerung in Richtung des Austrittsbereichs auf. Die Länge des Führungskanals im Eintrittsbereich ist bedingt durch die Windung größer als die Länge des Führungskanals im linearen Austrittsbereich.
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Der wenigstens eine Führungskanal wird im Betrieb von einem Fluid durchströmt. Der helixförmige Eintrittsbereich weist vorteilhafterweise eine Windungsrichtung auf, die der Windungsrichtung der zirkulierenden, turbulenten Fluidströmung entspricht. Mit anderen Worten sind die Windungsrichtungen gleichsinnig. Dadurch kann das turbulente Fluid mit geringem Widerstand in den wenigstens einen Führungskanal eintreten. Der kontinuierliche Übergang in eine lineare Form glättet die Fluidströmung. Mit anderen Worten wird die turbulente Fluidströmung in eine laminare Strömung überführt.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Strömungsausrichter wenigstens zwei oder mehr Führungskanäle, insbesondere sechs Führungskanäle.
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Mehrere Führungskanäle sind vorteilhaft, um mehrere parallel verlaufende turbulente Fluidströme in eine laminare Strömung zu überführen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Führungsgeometrie einen Kern auf, um den die Führungskanäle im Eintrittsbereich helixförmig gewunden sind und im Austrittsbereich sternförmig angeordnet sind.
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Der Kern weist keine Windung auf. Durch den Kern sind die Strömungskanäle voneinander räumlich getrennt. Des Weiteren ist der Kern für die Stabilität der Führungsgeometrie vorteilhaft. Der Kern ist Teil der Innenwandungen der Führungskanäle. Die sternförmige Anordnung der Führungsgeometrie im Austrittsbereich ermöglicht eine lineare bzw. geradlinige Anordnung der Führungsgeometrie.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein Strömungsteiler konzentrisch am Kern angeordnet, wobei der Strömungsteiler stromlinienförmig ausgebildet ist und sich entgegen der Strömungsrichtung des Fluids im Strömungsausrichter erstreckt.
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Die stromlinienförmige Ausbildung des Strömungsteilers verringert den Widerstand gegen den Fluidstrom im Eintrittsbereich. Dadurch wird die Bildung weiterer Turbulenzen in der Fluidströmung vermindert. Ferner erleichtert der Strömungsteiler der turbulenten Fluidströmung das Eintreten in die Führungsgeometrie. Der Strömungsteiler leitet die Fluidströmung in die Führungskanäle. Der Strömungsteiler und der Strömungsausrichter sind vorzugsweise einteilig ausgebildet. Andere, bspw. mehrteilige Ausführungsformen, sind denkbar.
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Vorteilhafterweise ist in Strömungsrichtung vor dem Strömungsausrichter ein zylindrischer Abschnitt angeordnet, der wenigstens der Länge des Strömungsausrichters entspricht.
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Dadurch ist eine Zuleitung zu dem Strömungsteiler möglich. Es ist weiter möglich, dass der zylindrische Abschnitt konisch ausgebildet ist, bzw. eine Durchmesservergrößerung aufweist. Der zylindrische Abschnitt erlaubt eine Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit der turbulenten Strömungen, so dass diese besser in eine laminare Strömung überführbar sind.
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Weiter besonders bevorzugt umfasst der Ölabscheider einen Trennzylinder und ein Trennrohr, wobei der Trennzylinder einen Einlass für ein Kühlmittel aufweist, der tangential an der Außenseite des Trennzylinders angeordnet ist und der Strömungsausrichter in Strömungsrichtung an dem Trennrohr angeordnet ist.
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Der tangentiale Einlass ermöglicht vorteilhafterweise ein Zirkulieren des Kühlmittels entlang der Innenwandung des Trennzylinders und somit ein Abscheiden von unerwünschten Stoffen, insbesondere von einem Schmierstoff, durch die Zentrifugalkraft und dem Masseunterschied zwischen dem Kühlmittel und dem Schmierstoff. Das Trennrohr kann sich vorzugsweise wenigstens abschnittsweise in den Trennzylinder erstrecken. Das Trennrohr bildet einen Auslass für das Kühlmittel.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Strömungsausrichter mit dem Trennrohr einteilig ausgebildet ist. Dadurch ist eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Trennrohr und dem Strömungsausrichter einfach realisierbar. Ferner erleichtert das den Einbau des Strömungsausrichters und die Produktion des Verdichters.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Führungskanal derart ausgebildet ist, dass die Windungsrichtung des helixförmigen Führungskanals der Strömungsrichtung der turbulenten Fluidströmung entspricht.
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Die helixförmige Fluidströmung verläuft bei Eintritt in die Führungsgeometrie parallel zum Führungskanal, d.h. die turbulente Fluidströmung weist bereits beim Eintritt in die Führungsgeometrie laminare Eigenschaften auf, da auf diese Weise die Strömungslinien der helixförmigen Fluidströmung wenigstens teilweise parallel zur Rohrachse des jeweiligen Führungskanals verläuft. Dadurch ist das Überführen der turbulenten Fluidströmung in eine laminare Fluidströmung erleichtert. Ferner werden auf diese Weise keine zusätzlichen Turbulenzen erzeugt.
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Bevorzugterweise ist der Ölabscheider innerhalb eines Gehäuses des Verdichters, insbesondere eines Scroll-Verdichters, anordenbar und mit diesem lösbar verbindbar. Das ermöglicht es den Ölabscheider auszubauen und gegebenenfalls auszutauschen.
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Im Rahmen der Erfindung wird ein Verfahren zum Ölabscheiden für einen Verdichter offenbart und beansprucht. Ein Fluidgemisch wird unter Druck durch den Einlass in den Trennzylinder eingebracht. Das Fluidgemisch zirkuliert an der Innenseite des Trennzylinders, so dass das Fluidgemisch mit einer Zentrifugalkraft beaufschlagt wird. Durch die Zentrifugalkraft werden schwerere Partikel aus dem Fluidgemisch gelöst. Die schwereren Partikel werden an der Innenseite des Trennzylinders in einen Sammelbehälter geführt und das gereinigte Fluid durch das Trennrohr als turbulente Strömung abgeführt, wobei das gereinigte Fluid durch den Strömungsausrichter geleitet wird und in eine wenigstens annähernd laminare Strömung überführt wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Darin zeigen:
- 1 eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Strömungsausrichters;
- 2 eine perspektivische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines an einem Trennrohr angeordneten Strömungsausrichters;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Ölabscheiders mit Strömungsausrichter;
- 4 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Ölabscheiders mit Strömungsausrichter;
- 5 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbreispiels eines Verdichters mit Ölabscheider;
- 6 einen weiteren Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Verdichters mit Ölabscheider;
- 7 einen seitlichen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Verdichters.
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1 zeigt einen Strömungsausrichter 10 als Einzelteil im ausgebauten Zustand. Der Strömungsausrichter 10 umfasst eine Führungsgeometrie 11. Die Führungsgeometrie 11 umfasst sechs Führungskanäle 13. Eine andere Anzahl Führungskanäle ist möglich.
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Der Strömungsausrichter 10 umfasst einen Eintrittsbereich 14 und einen Austrittsbereich 15. Die Führungskanäle 13 sind im Eintrittsbereich 14 helixförmig ausgebildet. Mit anderen Worten winden sich die Führungskanäle 13 um die Mittellängsachse des Strömungsausrichters 10.
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Auf der Mittellängsachse des Strömungsausrichters ist ein Kern 16 angeordnet. Der Kern 16 erstreckt sich entlang der Mittelängsachse. Der Kern 16 ist massiv ausgebildet. Der Kern 16 bildet eine Wandung der Strömungskanäle 13.
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Die Führungskanäle 13 sind im Austrittsbereich 15 linear bzw. geradlinig ausgebildet. Die Führungskanäle 13 gehen kontinuierlich, d.h. stufenlos, von der helixförmigen in die geradlinige Form über. Die Länge der Führungskanäle 13 im Eintrittsbereich 14 ist bedingt durch die Windung größer als die Länge der Führungskanäle 13 im linearen Austrittsbereich 15. Im Austrittsbereich 15 sind die Führungskanäle 13 nicht um die Mittellängsachse gewunden, sondern erstrecken sich gerade und sind sternförmig um den Kern 16 angeordnet.
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Zwischen dem Eintrittsbereich 14 und dem Austrittsbereich 15 ist ein Übergangsbereich angeordnet. Im Übergangsbereich geht die Führungsgeometrie 11 von der helixförmigen Geometrie in die lineare Geometrie über. Der Übergang erfolgt kontinuierlich.
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Die Länge des Eintrittsbereichs 14 entspricht im Wesentlichen der Länge des Austrittsbereichs 15. Die Führungsgeometrie 11 weist eine Durchmesservergrößerung in Richtung des Austrittsbereichs 15 auf.
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Dem Eintrittsbereich 14 ist ein Strömungsteiler 17 vorgeordnet. Der Strömungsteiler 17 ist stromlinienförmig. Der Strömungsteiler 17 hat bspw. die Form einer Propeller-Nase. Der Strömungsteiler 17 erstreckt sich von dem Eintrittsbereich 14 weg. Der Strömungsteiler 17 ist an dem Kern 16 angeordnet und bildet eine Verlängerung des Kerns 16 von dem Eintrittsbereich weg. Andere Formen, die einen geringen Fluidwiderstand aufweisen, sind möglich.
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In 2 ist ein Strömungsausrichter 10 dargestellt, der mit einem Trennrohr 12 einteilig, insbesondere monolithisch, verbunden ist. Der Strömungsausrichter 10 in 2 entspricht der in 1 beschriebenen Ausführungsform.
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Der Strömungsausrichter 10 ist an einem axialen Ende des Trennrohrs 12 angeordnet. Genauer gesagt schließt der Austrittsbereich 15 des Strömungsausrichters 10 bündig mit einem axialen Ende des Trennrohrs 12 ab, so dass sich der Strömungsteiler 17 in die Richtung des gegenüberliegend angeordneten axialen Endes erstreckt.
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Das Trennrohr 12 umfasst eine Verdickung 23, bzw. eine Materialanhäufung. Die Verdickung 23 ist mittig auf dem Außenumfang angeordnet. Die Verdickung erstreckt sich auf der gesamten Umfangsrichtung. Die Verdickung 23 weist an einem axialen Ende eine Fase und an einem anderen axialen Ende eine Kante auf.
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Das Trennrohr 12 weist auf der Seite der Verdickung 23, die die Fase aufweist, einen zylindrischen Bereich mit einem konstanten Innen- und Außenradius auf. Auf der Seite des Trennrohrs 12, die die Kante aufweist, weist das Trennrohr 12 eine Querschnittsvergrößerung auf. Die Querschnittsvergrößerung erfolgt fließend. Anders gesagt umfasst die dem Strömungsausrichter 10 zugewandte Seite einen konisch ausgebildeten Abschnitt. Andere Formen und Ausgestaltungen des Trennrohrs 12 sind vorstellbar.
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Die 3 und 4 zeigen einen Ölabscheider aus unterschiedlichen Perspektiven. Der Ölabscheider umfasst einen Trennzylinder 19. Ferner umfasst der Ölabscheider ein Trennrohr 12 mit einem Strömungsausrichter 10 wie in 2 beschrieben.
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Der Trennzylinder 19 umfasst einen zylindrischen Bereich und einen konischen Bereich. Der zylindrische und der konische Bereich umfassen jeweils ein axiales Ende des Trennzylinders 19.
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Der konische Bereich des Trennzylinders 19 weist eine stetige Verjüngung des Innen- und Außendurchmessers in Richtung des zugeordneten axialen Endes auf. Das axiale Ende des konischen Bereichs umfasst einen zylindrischen Endabschnitt. Der zylindrische Endabschnitt umfasst in der Stirnseite radial angeordnete Öffnungen. Die Verjüngung des Innendurchmessers ist in dem zylindrischen Endabschnitt des konischen Bereichs nicht unterbrochen.
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Der zylindrische Bereich des Trennzylinders 19 umfasst einen Einlass 20 für ein Fluidgemisch und eine Aufnahme 24 für das Trennrohr 12.
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Im Bereich des axialen Endes des zylindrischen Bereichs ist die Aufnahme 24 angeordnet. Die Aufnahme 24 bildet sich durch eine Verkleinerung des Innendurchmessers des zylindrischen Bereichs des Trennzylinders 19. Die Aufnahme 24 bzw. die Verkleinerung des Innendurchmessers des Trennzylinders 19 erstreckt sich von dem axialen Ende des zylindrischen Bereichs weg in Richtung des Inneren des Trennzylinders 19. Der Innendurchmesser der Aufnahme 24 entspricht dem Außendurchmesser der Verdickung 23 des Trennrohrs 12. Die Länge der Aufnahme 24 in axialer Richtung entspricht der Länge der Verdickung 23 des Trennrohrs 12 in axialer Richtung.
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Die Aufnahme 24 ist von einem ringförmigen Fortsatz 25 begrenzt. Der Innendurchmesser des Fortsatzes 25 entspricht dem Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs des Trennrohrs 12. Der Innendurchmesser des zylindrischen Bereichs ist ausgehend von dem Fortsatz 25 in die von der Aufnahme 24 abgewandten Richtung größer als der Innendurchmesser der Aufnahme 24.
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Das Trennrohr 12 ist konzentrisch im Trennzylinder 19 angeordnet. Genauer gesagt ist der zylindrische Bereich des Trennrohrs 12 in dem zylindrischen Bereich des Trennzylinders 19 angeordnet. Das axiale Ende des Trennrohrs 12 fluchtet auf einer virtuellen Ebene, die zwischen dem konischen und dem zylindrischen Bereich des Trennzylinders 19 angeordnet ist. Der Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs des Trennrohrs 12 ist kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Bereichs des Trennzylinders 19. Damit ist zwischen der Außenumfangsfläche des Trennrohrs 12 und der Innenumfangsfläche des Trennzylinders 19 ein Ringspalt 26 gebildet.
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Der Einlass 20 ist fluidleitend mit dem Ringspalt 26 verbunden. Der Einlass 20 ist tangential an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Bereichs des Trennzylinders 19 angeordnet. Die Windungsrichtung des Fluidgemischs ist von der tangentialen Anordnung des Einlasses 20 abhängig. Es ist vorteilhaft, wenn die Windungsrichtung der Führungsgeometrie 11 und des Fluidgemischs gleichsinnig sind. Es ist möglich, dass der Einlass 20 zur selbsttätigen Druckregulierung ein federbelastetes Ventil aufweist.
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Die Aufnahme 24 des Trennzylinders 19 wirkt mit der Verdickung 23 des Trennrohrs 12 derart zusammen, dass eine Presspassung gebildet ist. Die Presspassung ist fluiddicht. Der Fortsatz 25 bildet einen Anschlag für die Verdickung 23, insbesondere für die Kante der Verdickung 23, und begrenzt so die Eindringtiefe des Trennrohrs 12 in den Trennzylinder 19. Alternativ sind andere Verbindungen, bspw. Schraubverbindungen, möglich.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel funktioniert wie folgt. Im Betrieb wird das Fluid, insbesondere ein Fluidgemisch aus einem Kühlmittel und einem Schmierstoff, durch den Einlass 20 unter Druck in den Ringspalt 26 geleitet. Das Kühlmittelfluid zirkuliert innerhalb des Trennzylinders 19 um das Trennrohr 12 herum, wobei Flieh- bzw. Zentrifugalkräfte auf die Bestandteile des strömenden Fluidgemischs einwirken. Anteile des Schmierstoffs weisen für gewöhnlich eine höhere Masse auf als das typischerweise gasförmige Kühlmittel, so dass der Schmierstoff vom Kühlmittel durch die auf das Fluidgemisch einwirkenden Flieh- bzw. Zentrifugalkräfte abgetrennt werden kann. Dabei sammelt sich der Schmierstoff aufgrund seiner höheren Masse zunächst an einer Innenwand des Trennzylinders 19 oder des Trennrohrs 12 und fließt nach unten ab, wohingegen das gasförmige Kühlmittel durch das Trennrohr 12 in entgegengesetzter Richtung entweichen kann. Das aus dem Trennrohr 12 entweichende Kühlmittel wird den weiteren Komponenten des Kühlkreislaufs zugeführt. Der abgeschiedene Schmierstoff fließt in einen Sammelbehälter und kann somit zum Schmieren der mechanischen Bestandteile des Verdichters zurückgeführt werden.
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Bei dem Entweichen durch das Trennrohr 12 weist das Kühlmittel Turbulenzen, insbesondere helixförmige Turbulenzen, auf. Das Kühlmittel trifft auf den Strömungsteiler 17 und tritt im Eintrittsbereich 14 in die Führungskanäle 13 der Führungsgeometrie 11 ein. Dabei sorgt der Strömungsteiler 17 für einen reibungsarmen Eintritt des Kühlmittels in die Führungsgeometrie 11.
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Die Turbulenzen, die das Kühlmittel im Trennrohr 12 aufweist, sind bedingt durch die vorangehende Zirkulation im Ringspalt 26 helixförmig oder weisen helixförmige Bereiche auf. Die Führungsgeometrie 11 ist somit im Eintrittsbereich 14 helixförmig ausgebildet, um die turbulente Strömung des Kühlmittels, ohne zusätzliche Turbulenzen zu verursachen, zu führen. Genauer entspricht die Form des Eintrittsbereichs 14 in etwa dem Verlauf der turbulenten Strömung. Somit ist die turbulente Strömung nach dem Eintritt in den Eintrittsbereich 14 bereits teilweise parallel zu dem jeweiligen Führungskanal 13. Der Austrittsbereich 15 der Führungsgeometrie 11 ist linear ausgebildet. Der Übergang zwischen dem Eintrittsbereich 14 und dem Austrittsbereich 15 ist kontinuierlich. Durch den kontinuierlichen bzw. stufenlosen Übergang der Führungskanäle 13 von einer helixförmigen Geometrie in eine lineare Geometrie, wird die turbulente Strömung des Kühlmittels in eine zumindest annähernd laminare Strömung überführt. Beim Austritt aus der Führungsgeometrie 11, d.h. aus dem Austrittsbereich 15 des Strömungsausrichters 10, ist die Strömung des Kühlmittels wenigstens teilweise, insbesondere größtenteils, laminar.
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Der zylindrische Abschnitt am axialen Ende des konischen Bereichs ist ein Auslass für den abgeschiedenen Schmierstoff. Der Schmierstoff wird durch den Auslass bspw. in einen Sammelbehälter geleitet und kann anschließend zum Schmieren der mechanischen Bestandteile des Verdichters zurückgeführt werden.
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Die 5, 6 und 7 zeigen den vorhergehend beschriebenen Ölabscheider mit Strömungsausrichter 10 im eingebauten Zustand in einem Verdichter, insbesondere in dem Gehäuse 22 eines Scroll-Verdichters 21.
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Der Ölabscheider ist in einem Gehäusedeckel des Gehäuses angeordnet. Genauer ist der Ölabscheider in einem Hochdruckbereich 27 des Scroll-Verdichters angeordnet.
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7 zeigt einen Schnitt des Scroll-Verdichters. Das Fluidgemisch gelangt nach dem Verdichten durch den Scroll in den Hochdruckbereich 27. Von dem Hochdruckbereich 27 gelangt das Fluidgemisch durch den Einlass 20 in den Ölabscheider. In dem Ölabscheider wird das Fluidgemisch aus Kühlmittel und Schmierstoff wie oben beschrieben getrennt. Anschließend wird das Kühlmittel dem Kühlkreislauf 28 zugeführt und das abgeschiedene Schmierstoff der mechanischen Bestandteile des Scroll-Verdichters zugeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Strömungsausrichter
- 11
- Führungsgeometrie
- 12
- Trennrohr
- 13
- Führungskanal
- 14
- Eintrittsbereich
- 15
- Austrittsbereich
- 16
- Kern
- 17
- Strömungsteiler
- 18
- zylindrischer Abschnitt
- 19
- Trennzylinder
- 20
- Einlass
- 21
- Scroll-Verdichter
- 22
- Gehäuse
- 23
- Verdickung
- 24
- Aufnahme
- 25
- Fortsatz
- 26
- Ringspalt
- 27
- Hochdruckbereich
- 28
- Kühlkreislauf
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016107194 A1 [0002, 0004]
