DE102021202705A1

DE102021202705A1 - Separator and compressor

Info

Publication number: DE102021202705A1
Application number: DE102021202705.9A
Authority: DE
Inventors: Budi Rinaldi; Dennis Ryma
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-03-19
Publication date: 2022-09-22

Abstract

Die Abscheidevorrichtung (14) dient zum Abscheiden eines Fluids (S) aus einem Fluidgemisch (F) und wird insbesondere bei einem Kältemittelverdichter zum Abscheiden eines Schmierstoffes (S) aus einem Kältemittel (K) eingesetzt. Die Abscheidevorrichtung (14) weist einen äußeren Abscheideteil (20) mit einer Eintrittsöffnung (22) für das Fluidgemisch (F) sowie ein Innenrohr (24) auf, welches koaxial in den äußeren Abscheideteil (20) unter Ausbildung eines sich in einer Umfangsrichtung (34) sowie in Längsrichtung (L) erstreckenden Ringraums (26) hineinreicht. Im Bereich der Eintrittsöffnung (22) ist eine Führungswand (36) für das Fluidgemisch (F) ausgebildet ist, die in den Ringraum (26) zur Vermeidung einer Bypassströmung (F') hineinreicht.

The separating device (14) is used to separate a fluid (S) from a fluid mixture (F) and is used in particular in a refrigerant compressor to separate a lubricant (S) from a refrigerant (K). The separating device (14) has an outer separating part (20) with an inlet opening (22) for the fluid mixture (F) and an inner pipe (24) which extends coaxially into the outer separating part (20), forming a separating part (34 ) and in the longitudinal direction (L) extending annular space (26). A guide wall (36) for the fluid mixture (F) is formed in the area of the inlet opening (22) and extends into the annular space (26) to avoid a bypass flow (F').

Description

Die Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden eines Fluids aus einem Fluidgemisch, insbesondere für einen Kältemittelverdichter zum Abscheiden eines Schmierstoffes aus einem Kältemittel, mit einem äußeren Abscheideteil, welcher sich in einer Längsrichtung erstreckt und eine Eintrittsöffnung für das Fluidgemisch aufweist sowie mit einem Innenrohr, welches koaxial in den äußeren Abscheideteil unter Ausbildung eines Ringraums hineinreicht. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Verdichter, insbesondere einen Kältemittelverdichter mit einer solchen Abscheidevorrichtung.The invention relates to a separating device for separating a fluid from a fluid mixture, in particular for a refrigerant compressor for separating a lubricant from a refrigerant, with an outer separating part which extends in a longitudinal direction and has an inlet opening for the fluid mixture and with an inner tube which is coaxial extends into the outer separating part, forming an annular space. The invention also relates to a compressor, in particular a refrigerant compressor, with such a separating device.

Eine derartige Abscheidevorrichtung sowie ein derartiger Verdichter sind beispielswiese aus der DE 10 2017 207 145 A1 zu entnehmen.Such a separator and such a compressor are example meadow from DE 10 2017 207 145 A1 refer to.

Derartige Verdichter werden insbesondere als Kältemittelverdichter in Kältemittel-Kreisläufen eingesetzt, beispielsweise bei Klimaanlagen für Kraftfahrzeuge.Such compressors are used in particular as refrigerant compressors in refrigerant circuits, for example in air conditioning systems for motor vehicles.

Eine solche Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, mittels welcher ein Fahrzeuginnenraum nach Art einer Kompressionskältemaschine kühlbar ist, weist einen Kreislauf mit darin geführtem Kältemittel, beispielsweise R-134a (1,1,1,2-Tetrafluorethan) oder R-774 (CO₂), auf. Im Betrieb wird das Kältemittel mittels des (Kältemittel-)Verdichters verdichtet, was zu einer Druck- und Temperaturerhöhung des Kältemittels führt. Insbesondere wird der Kältemittelverdichter dabei von einem Elektromotor betrieben. Im Kältemittelverdichter und dort in dessen (Verdichter-)Gehäuse sind in Strömungsrichtung des Kältemittels eine Verdichtereinheit mit einer (Hoch-) Druckkammer sowie eine Abscheidevorrichtung hintereinander angeordnet. Die Verdichtereinheit, welche zur Förderung des Kältemittels von einem niederdruckseitigen Einlass zu einem hochdruckseitigen Auslass dient, ist beispielswiese als Scroll-Verdichter ausgebildet.Such an air conditioning system of a motor vehicle, by means of which a vehicle interior can be cooled in the manner of a compression refrigeration machine, has a circuit with refrigerant, for example R-134a (1,1,1,2-tetrafluoroethane) or R-774 (CO ₂ ), conducted therein . During operation, the refrigerant is compressed by the (refrigerant) compressor, which leads to an increase in pressure and temperature of the refrigerant. In particular, the refrigerant compressor is operated by an electric motor. In the refrigerant compressor and there in its (compressor) housing, a compressor unit with a (high) pressure chamber and a separating device are arranged one behind the other in the flow direction of the refrigerant. The compressor unit, which is used to convey the refrigerant from an inlet on the low-pressure side to an outlet on the high-pressure side, is designed, for example, as a scroll compressor.

Beim Betrieb des Verdichters vermischt sich ein darin eingebrachtes Schmiermittel, insbesondere Öl, mit dem typischerweise gasförmigen Kältemittel. Mittels der Abscheidevorrichtung wird das Schmiermittel vom Kältemittel nach Art eines Fliehkraftabscheiders (Zyklonabscheider) abgetrennt. Hierzu weist die Abscheidevorrichtung einen äußeren Abscheideteil auf, in das ein Innenrohr unter Ausbildung eines insbesondere hohlzylindrischen Ringraums eintaucht. Das durch eine Eintrittsöffnung des äußeren Abscheideteils in den Ringraum einströmende Fluidgemisch aus Schmiermittel und Kältemittel umströmt das Innenrohr helixartig (zyklonartig). Dabei wirken Zentrifugalkräfte auf das Gemisch aus Kältemittel und Schmiermittel als Trennmechanismus.During the operation of the compressor, a lubricant introduced therein, in particular oil, mixes with the typically gaseous refrigerant. By means of the separating device, the lubricant is separated from the refrigerant in the manner of a centrifugal separator (cyclone separator). For this purpose, the separating device has an outer separating part, into which an inner tube dips, forming an in particular hollow-cylindrical annular space. The fluid mixture of lubricant and refrigerant flowing through an inlet opening of the outer separating part into the annular space flows around the inner tube in a helical manner (like a cyclone). Centrifugal forces act on the mixture of refrigerant and lubricant as a separating mechanism.

Beim Betrieb des Verdichters und der Abscheidevorrichtung kommt es teilweise zu einer ungenügenden Abscheidung des im Kältemittel enthaltenen Schmiermittels, sodass dieses mit in den Kältemittelkreislauf eingetragen wird.During the operation of the compressor and the separating device, the lubricant contained in the refrigerant is sometimes not sufficiently separated, so that this is also introduced into the refrigerant circuit.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abscheidung zu ermöglichen.Proceeding from this, the object of the present invention is to enable improved separation.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden eines Fluids aus einem Fluidgemisch, wobei die Abscheidevorrichtung insbesondere für einen Verdichter und speziell für einen Kältemittelverdichter vorgesehen ist. Sie dient daher insbesondere zum Abscheiden eines Schmierstoffes wie Öl aus einem Kältemittel. Die Abscheidevorrichtung weist einen äußeren Abscheideteil auf, welcher vorzugsweise als ein Außenrohr ausgebildet ist. Dieser Abscheideteil erstreckt sich in Längsrichtung und weist seitlich eine Eintrittsöffnung für das Fluidgemisch auf. Weiterhin umfasst die Abscheidevorrichtung ein Innenrohr, welches koaxial im äußeren Abscheideteil unter Ausbildung eines sich in einer Umfangsrichtung sowie in Längsrichtung erstreckenden Ringraums angeordnet ist. Das Innenrohr taucht dabei insbesondere von oben in Längsrichtung in den Abscheideteil hinein und endet innerhalb des äußeren Abscheideteils, welches sich in Längsrichtung über das untere Ende des Innenrohrs weiter fortsetzt.The object is achieved according to the invention by a separating device for separating a fluid from a fluid mixture, the separating device being provided in particular for a compressor and specifically for a refrigerant compressor. It is therefore used in particular to separate a lubricant such as oil from a refrigerant. The separating device has an outer separating part, which is preferably designed as an outer tube. This separating part extends in the longitudinal direction and has an inlet opening for the fluid mixture on the side. Furthermore, the separating device comprises an inner tube which is arranged coaxially in the outer separating part, forming an annular space which extends in a circumferential direction and in a longitudinal direction. The inner tube dips into the separating part in particular from above in the longitudinal direction and ends inside the outer separating part, which continues in the longitudinal direction over the lower end of the inner tube.

Im Betrieb strömt das Fluidgemisch über die seitlich angeordnete Eintrittsöffnung quer zur Längsrichtung ein und umströmt anschließend das Innenrohr helixartig, weist also eine Strömungskomponente in Umfangsrichtung sowie in Längsrichtung auf. Die Abscheidevorrichtung wird daher allgemein nach Art eines Fliehkraftabscheiders oder Zyklonabscheiders betrieben. Das schwerere Fluid, speziell der Schmierstoff gelangt dabei an die Wand des äußeren Abscheideteils, wohingegen das typischerweise gasförmige Kältemittel sich im zentralen Raum ansammelt, in das Innenrohr von unten einströmt und die Abscheidevorrichtung über das Innenrohr nach oben verlässt.During operation, the fluid mixture flows in via the laterally arranged inlet opening transversely to the longitudinal direction and then flows around the inner tube in a helical manner, ie has a flow component in the circumferential direction and in the longitudinal direction. The separating device is therefore generally operated in the manner of a centrifugal separator or cyclone separator. The heavier fluid, especially the lubricant, reaches the wall of the outer separating part, whereas the typically gaseous refrigerant collects in the central space, flows into the inner tube from below and leaves the separating device upwards via the inner tube.

Um eine verbesserte Abscheidung zu erreichen, ist im Bereich der Eintrittsöffnung am äußeren Abscheideteil eine Führungswand für das Fluidgemisch ausgebildet, die in den Ringraum zur Vermeidung einer Bypassströmung hineinreicht. Durch die Führungswand, die also nach Art einer Strömungsleitwand oder nach Art eines Strömungsleitelements ausgebildet ist, wird daher der Ringraum im Längsabschnitt wo die Führungswand ausgebildet ist, entgegen der Umfangsrichtung zumindest teilweise verschlossen.In order to achieve improved separation, a guide wall for the fluid mixture is formed in the area of the inlet opening on the outer separating part, which wall extends into the annular space to avoid a bypass flow. The annular space in the longitudinal section where the guide wall is formed is at least partially closed against the circumferential direction by the guide wall, which is thus designed in the manner of a flow guide wall or in the manner of a flow guide element.

Diese Ausgestaltung beruht auf der Erkenntnis, dass bei herkömmlichen Abscheidevorrichtungen ein Teil des Fluidgemisches auch entgegen der in Umfangsrichtung orientierten Haupt-Strömungsrichtung in den Ringraum einströmt, sodass sich innerhalb des Ringraums gegenläufige Teilströmungen ausbilden, nämlich eine Strömung mit einer Strömungsrichtung in Umfangsrichtung (die bevorzugte und beabsichtigte) und eine Teilströmung mit einer Strömungskomponente entgegen der Umfangsrichtung. Durch die Führungswand wird der Anteil dieser Teilströmung entgegen der Umfangsrichtung zumindest reduziert. Damit werden auch Turbulenzen infolge der gegensinnigen Strömungsrichtungen zumindest reduziert, wodurch insgesamt der Abscheidegrad verbessert wird.This design is based on the finding that in conventional separating devices, part of the fluid mixture also flows into the annular space counter to the main flow direction oriented in the circumferential direction, so that opposing partial flows are formed within the annular space, namely a flow with a flow direction in the circumferential direction (the preferred and intended) and a partial flow with a flow component against the circumferential direction. The proportion of this partial flow counter to the circumferential direction is at least reduced by the guide wall. This also at least reduces turbulence as a result of the opposing flow directions, as a result of which the degree of separation is improved overall.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Ringraum im Bereich der Führungswand durch diese um zumindest 25 %, vorzugsweise um mehr als 50 % und weiter vorzugsweise um mehr als 75 % bis hin zu 100 % verschlossen. Hierunter wird verstanden, dass der Strömungsquerschnitt im Bereich der Führungswand um zumindest 25 %, um zumindest 50 % und vorzugsweise um mehr als 75 % reduziert ist. Der Strömungsquerschnitt ist durch einen Radialabstand der zwei konzentrischen Wandungsabschnitte des Innenrohrs und des äußeren Abscheideteils sowie dem Längsabschnitt definiert, in dem die Führungswand ausgebildet ist. Bezogen auf einen Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung ist daher der Radialabstand zwischen den beiden koaxial zueinander angeordneten Wandungen des Innenrohrs und des äußeren Abscheideteils durch die in diesen Ringraum hineinreichende Führungswand um die angegebenen Prozentzahlen reduziert.In a preferred embodiment, the annular space in the area of the guide wall is closed by the latter by at least 25%, preferably by more than 50% and more preferably by more than 75% up to 100%. This means that the flow cross section in the area of the guide wall is reduced by at least 25%, by at least 50% and preferably by more than 75%. The flow cross-section is defined by a radial distance between the two concentric wall sections of the inner tube and the outer separating part and the longitudinal section in which the guide wall is formed. Based on a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the radial distance between the two coaxially arranged walls of the inner tube and the outer separating part is reduced by the indicated percentages by the guide wall extending into this annular space.

Untersuchungen haben gezeigt, dass mit einer solchen Führungswand eine sehr gute Zirkularströmung erreicht wird. Gleichzeitig wird trotz des vergleichsweise großen Verschlusses des Ringraums nur ein geringfügiger Druckverlust hervorgerufen, welcher die Abscheidewirkung nicht wesentlich beeinflusst. In einer bevorzugten Ausführungsvariante verschließt die Führungswand den Ringraum vollständig, also zu 100%.Studies have shown that a very good circular flow is achieved with such a guide wall. At the same time, despite the comparatively large closure of the annular space, only a slight pressure loss is caused, which does not significantly affect the separation effect. In a preferred embodiment, the guide wall closes the annular space completely, ie 100%.

Sofern vorliegend davon gesprochen wird, dass der Ringraum entgegen der Umfangsrichtung zumindest teilweise verschlossen ist, so bezieht sich diese Aussage lediglich auf die Längsabschnitte, an denen die Führungswand auch tatsächlich ausgebildet ist. Die Führungswand ist typischerweise lediglich im Bereich der Eintrittsöffnung ausgebildet, sodass in Längsrichtung nachfolgend sich die gewünschte Zirkularströmung um das Innenrohr ausbilden kann.If it is said here that the annular space is at least partially closed counter to the circumferential direction, this statement only relates to the longitudinal sections on which the guide wall is actually formed. The guide wall is typically only formed in the area of the inlet opening, so that the desired circular flow can subsequently form around the inner tube in the longitudinal direction.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante schließt sich die Führungswand entgegen der Umfangsrichtung unmittelbar an einen Rand der Eintrittsöffnung an. Bei dieser Ausführungsvariante fluchtet daher die Führungswand mit einem Öffnungsrand der Eintrittsöffnung. Durch diese Maßnahme wird durch die Führungswand ein unmittelbar in den Ringraum reichendes Strömungsleitelement ausgehend von der Eintrittsöffnung ausgebildet.According to a first preferred embodiment variant, the guide wall directly adjoins an edge of the inlet opening counter to the circumferential direction. In this embodiment variant, the guide wall is therefore aligned with an opening edge of the inlet opening. As a result of this measure, a flow guide element extending directly into the annular space, starting from the inlet opening, is formed by the guide wall.

Alternativ hierzu ist die Führungswand entgegen der Umfangsrichtung versetzt zu dem Rand der Eintrittsöffnung ausgebildet, sodass zwischen dem Rand und der Führungswand ein Offset ausgebildet ist. Innerhalb dieses Offsets verläuft ein Teilstück der typischerweise zylindrischen Wand des äußeren Abscheideteils. Hierdurch wird die Gefahr eines Strömungskurzschlusses weiter reduziert. Zudem ist diese Ausgestaltung fertigungstechnisch insbesondere bei der Ausgestaltung als Spritzgussteil von Vorteil.As an alternative to this, the guide wall is offset in relation to the edge of the inlet opening counter to the circumferential direction, so that an offset is formed between the edge and the guide wall. Within this offset runs a section of the typically cylindrical wall of the outer separating part. This further reduces the risk of a flow short circuit. In addition, this design is advantageous in terms of manufacturing technology, particularly in the case of the design as an injection-molded part.

Der Offset liegt dabei vorzugsweise im Bereich zwischen dem 0,5 -fachen bis zum 1-fachen des Radialabstandes zwischen dem Innenrohr und dem äußeren Abscheideteil. Die Führungswand beginnt daher in unmittelbarer Nähe zu der Eintrittsöffnung.The offset is preferably in the range between 0.5 times and up to 1 times the radial distance between the inner tube and the outer separating part. The guide wall therefore starts in close proximity to the entrance opening.

In zweckdienlicher Ausgestaltung ist zwischen der Innenseite der Wand des äußeren Abscheideteils und der Führungswand ein spitzer Winkel ausgebildet, und zwar derart, dass die Führungswand ausgehend von dieser Innenseite in Umfangsrichtung und damit in Richtung zur Eintrittsöffnung orientiert ist.In an expedient embodiment, an acute angle is formed between the inside of the wall of the outer separating part and the guide wall in such a way that the guide wall is oriented from this inside in the circumferential direction and thus in the direction of the inlet opening.

In bevorzugter Ausgestaltung liegt der spitze Winkel in einem Bereich zwischen 20 und 60° und insbesondere in einem Bereich zwischen 30° und 45°.In a preferred embodiment, the acute angle is in a range between 20° and 60° and in particular in a range between 30° and 45°.

Der spitze Winkel ist allgemein vorzugsweise derart gewählt, dass die Führungswand auf die Wand des Innenrohrs auftrifft oder sich tangential an diese anschließt. Die Führungswand trifft insbesondere innerhalb eines Kreissegments auf das Innenrohr auf oder geht tangential in dieses über, welches durch die Eintrittsöffnung definiert ist. Dies bedeutet, die Eintrittsöffnung erstreckt sich über einen Winkelbereich, durch den ein Kreissegment definiert ist (im Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung betrachtet) und die Führungswand trifft innerhalb dieses Winkelbereichs auf das Innenrohr auf.The acute angle is generally preferably chosen such that the guide wall meets or tangentially adjoins the wall of the inner tube. The guide wall meets the inner tube in particular within a circle segment or merges tangentially into it, which is defined by the inlet opening. This means that the inlet opening extends over an angular range that defines a segment of a circle (viewed in cross section perpendicular to the longitudinal direction) and the guide wall meets the inner tube within this angular range.

Die Führungswand erstreckt sich vorzugsweise geradlinig in den Ringraum hinein. Alternativ kann sie auch gekrümmt, beispielsweise konkav gekrümmt ausgebildet sein, so dass sie nach Art einer gekrümmten Leitschaufel ausgebildet ist.The guide wall preferably extends in a straight line into the annular space. Alternatively, it can also be curved, for example concavely curved, so that it is designed in the manner of a curved guide vane.

Die Führungswand weist bevorzugt eine Wandstärke auf, die beispielsweise der Wandstärke des Innenrohres oder des äußeren Abscheideteils im Bereich der Eintrittsöffnung entspricht oder zumindest dieser Wandstärke weitgehend entspricht (0,5- fache bis 2-fache).The guide wall preferably has a wall thickness which corresponds, for example, to the wall thickness of the inner tube or the outer separating part in the area of the inlet opening or at least largely corresponds to this wall thickness (0.5 times to 2 times).

Die Eintrittsöffnung ist vorzugsweise als eine in Längsrichtung lang gestreckte, beispielsweise rechteckförmige Öffnung ausgebildet. Sie erstreckt sich von einem oberen Ende bis zu einem unteren Ende und weist eine Öffnungslänge auf. Die Führungswand weist ebenfalls eine Länge in Längsrichtung auf, die zumindest 50 % und vorzugsweise zumindest 80% der Öffnungslänge beträgt und die Eintrittsöffnung entsprechend über zumindest 50% bzw. zumindest 80% überdeckt. Die Führungswand beginnt dabei insbesondere am oberen Ende der Eintrittsöffnung.The inlet opening is preferably designed as an elongated, for example rectangular, opening in the longitudinal direction. It extends from an upper end to a lower end and has an opening length. The guide wall also has a length in the longitudinal direction that is at least 50% and preferably at least 80% of the length of the opening and correspondingly covers the inlet opening by at least 50% or at least 80%. The guide wall begins in particular at the upper end of the inlet opening.

Typischerweise endet der Ringraum am oberen Ende der Eintrittsöffnung. Der Ringraum ist daher entgegen der Längsrichtung oberhalb der Eintrittsöffnung verschlossen, beispielsweise durch einen Verschluss- oder Dichtring, welcher durch einen eingezogenen Stirnrand der Wand des äußeren Abscheideteils ausgebildet sein kann.Typically, the annulus terminates at the top of the entry port. The annular space is therefore closed counter to the longitudinal direction above the inlet opening, for example by a closure or sealing ring, which can be formed by a constricted end edge of the wall of the outer separating part.

Sofern die Länge der Führungswand geringer als die Öffnungslänge der Eintrittsöffnung ist, ist ein unterer Abschnitt des Ringraums im Bereich der Eintrittsöffnung nicht von der Führungswand (auch nicht teilweise) verschlossen. Gleichzeitig wird durch die Ausgestaltung der Führungswand zumindest im oberen Teilbereich der Eintrittsöffnung die Ausbildung der Bypassströmung verhindert und die Ausbildung der Zirkularströmung nicht behindert. Bevorzugt liegt die Länge dabei bei zumindest 75 % oder auch bei zumindest 90 % der Öffnungslänge.If the length of the guide wall is less than the opening length of the inlet opening, a lower section of the annular space in the area of the inlet opening is not (not even partially) closed by the guide wall. At the same time, the formation of the bypass flow is prevented and the formation of the circular flow is not impeded by the design of the guide wall, at least in the upper partial area of the inlet opening. The length is preferably at least 75% or else at least 90% of the length of the opening.

In einer bevorzugten alternativen Ausgestaltung ist die Länge der Führungswand größer als die Öffnungslänge, sodass die Führungswand sich über die gesamte Öffnungslänge erstreckt. Insbesondere übersteht das untere Ende der Führungswand in Längsrichtung das untere Ende der Eintrittsöffnung. Durch diese Maßnahme wird zuverlässig verhindert, dass Strömungsanteile entgegen der Umfangsrichtung das Innenrohr umströmen.In a preferred alternative embodiment, the length of the guide wall is greater than the length of the opening, so that the guide wall extends over the entire length of the opening. In particular, the lower end of the guide wall protrudes in the longitudinal direction from the lower end of the inlet opening. This measure reliably prevents parts of the flow from flowing around the inner tube counter to the circumferential direction.

Bevorzugt ist die Abscheidevorrichtung als ein vorgefertigtes Bauteil, entweder als monolithisches Bauteil oder auch als ein mehrteiliges Bauteil ausgebildet. Speziell handelt es sich um ein Kunststoff-Bauteil, beispielweise ein Spritzguss-Bauteil.The separating device is preferably designed as a prefabricated component, either as a monolithic component or else as a multi-part component. Specifically, it is a plastic component, for example an injection molded component.

Die Abscheidevorrichtung ist bevorzugt als ein austauschbares Bauteil ausgebildet und in eine Druckkammer eines Verdichters einsetzbar. Durch diese Ausgestaltung können auch bestehende Verdichter mit einer derartigen Abscheidevorrichtung nachgerüstet werden. Zudem besteht auch die Möglichkeit, die Abscheidevorrichtung beispielsweise nach längerer Betriebsdauer und bei einem Verschleiß auszutauschen.The separating device is preferably designed as an exchangeable component and can be inserted into a pressure chamber of a compressor. With this design, existing compressors can also be retrofitted with such a separating device. In addition, there is also the possibility of replacing the separating device, for example after a longer period of operation and in the event of wear.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch einen Verdichter, insbesondere einen Kältemittelverdichter mit einer solchen Abscheidevorrichtung. Der Verdichter weist allgemein eine Verdichtereinheit auf, die bevorzugt elektromotorisch angetriebenen ist. Diese weist eine druckseitige Druckkammer auf. Die Abscheidevorrichtung steht mit der Druckkammer über die Eintrittsöffnung in strömungstechnischer Verbindung. Die Verdichtereinheit weist allgemein eine Saugseite sowie eine Druckseite auf. Saugseitig strömt das Kältemittel bzw. das Fluidgemisch ein. Das Kältemittel verlässt die Verdichtereinheit wieder druckseitig.The object is also achieved according to the invention by a compressor, in particular a refrigerant compressor with such a separating device. The compressor generally has a compressor unit which is preferably driven by an electric motor. This has a pressure-side pressure chamber. The separating device is fluidically connected to the pressure chamber via the inlet opening. The compressor unit generally has a suction side and a pressure side. The refrigerant or the fluid mixture flows in on the suction side. The refrigerant leaves the compressor unit again on the pressure side.

Die Verdichtereinheit weist dabei typischerweise ein stehendes sowie ein rotierendes Verdichterteil auf. Speziell weist die Verdichtereinheit einen Scroll-Verdichter auf.The compressor unit typically has a stationary and a rotating compressor part. In particular, the compressor unit has a scroll compressor.

Der Verdichter weist vorzugsweise die an sich bekannte Ausgestaltung auf, bei der die Längsrichtung der Abscheidevorrichtung quer zu einer Antriebswelle eines (Elektro-)Motors für die Verdichtereinheit orientiert ist. Die Verdichtereinheit weist typischerweise ein insbesondere topfförmiges Gehäuse auf, welches die Druckkammer aufweist, welche beispielsweise in einem Bodenbereich des topfförmigen Gehäuses ausgebildet ist.The compressor preferably has the configuration known per se, in which the longitudinal direction of the separating device is oriented transversely to a drive shaft of an (electric) motor for the compressor unit. The compressor unit typically has, in particular, a pot-shaped housing which has the pressure chamber which is formed, for example, in a bottom area of the pot-shaped housing.

Die Abscheidevorrichtung ist vorzugsweise in diese Druckkammer als austauschbares Teil eingesetzt. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass ein Teil der Abscheidevorrichtung, speziell der äußere Abscheideteil, durch das Gehäuse der Verdichtereinheit gebildet ist. Bevorzugt ist die Abscheidevorrichtung jedoch als das austauschbare Bauteil ausgebildet, wie es zuvor beschrieben wurde, mit dem durch ein Außenrohr gebildeten äußeren Abscheideteil, in das das Innenrohr eintaucht. Die Abscheidevorrichtung weist dabei ein oberes Ende auf, welches insbesondere durch ein oberes Ende des Innenrohrs gebildet ist sowie ein unteres Ende, welches insbesondere durch ein unteres Ende des Außenrohres gebildet ist. Das obere Ende mündet in einen druckseitigen Anschlussstutzen des Verdichters, ist insbesondere in einen solchen Anschlussstutzen eingesteckt. Das untere Ende mündet in eine Sammelkammer für das abgeschiedene Fluid, also insbesondere das abgeschiedene Schmiermittel. Auch hier ist das untere Ende bevorzugt in eine Aufnahme der Sammelkammer passgenau eingesteckt. Aus der Sammelkammer wird das abgeschiedene Fluid (Schmiermittel) wieder zum Schmieren und/oder Kühlen der Verdichtereinheit, beispielsweise von deren Lager eingesetzt. Hierzu sind innerhalb des Verdichters typischerweise geeignete Schmiermittelkanäle und sonstige Einrichtungen wie Ventile etc. ausgebildet. Am druckseitigen Anschlussstutzen ist im Betrieb typischerweise eine Anschlussleitung für das Kältemittel angeschlossen.The separating device is preferably used in this pressure chamber as an exchangeable part. Alternatively, there is also the possibility that part of the separating device, specifically the outer separating part, is formed by the housing of the compressor unit. However, the separating device is preferably designed as the replaceable component, as described above, with the outer separating part formed by an outer tube, into which the inner tube dips. The separating device has an upper end, which is formed in particular by an upper end of the inner tube, and a lower end, which is formed in particular by a lower end of the outer tube. The upper end opens into a pressure-side connection piece of the compressor and is in particular inserted into such a connection piece. The lower end opens into a collection chamber for the separated fluid, ie in particular the separated lubricant. Here, too, the lower end is preferably inserted with a precise fit into a receptacle in the collection chamber. The separated fluid (lubricant) from the collection chamber is used again to lubricate and/or cool the compressor unit, used for example by their warehouse. For this purpose, suitable lubricant channels and other devices such as valves etc. are typically formed within the compressor. During operation, a connection line for the refrigerant is typically connected to the pressure-side connection piece.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in teilweise vereinfachten Darstellungen:

1 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung durch einen KältemittelVerdichter mit einer von einer Antriebswelle elektromotorisch angetriebenen Verdichtereinheit gemäß dem Stand der Technik,
2 eine perspektivische Darstellung auf ein topfförmiges Gehäuse einer Verdichtereinheit mit einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung,
3 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Abscheidevorrichtung, ähnlich eines Schnitts entlang der Schnittlinie A-A in 2
4-6 Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinie A-A gemäß 2 von unterschiedlichen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen der Abscheidevorrichtung,
7 eine perspektivische Ansicht auf einen druckseitigen Anschlussstutzen am topfförmigen Gehäuse gemäß 2 sowie
8, 9 Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinie C-C gemäß 7 durch das Gehäuse mit der Abscheidevorrichtung in zwei unterschiedlichen Varianten.

An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the figures. These show in partially simplified representations:

1 a partial sectional view through a refrigerant compressor with a compressor unit driven by an electric motor from a drive shaft according to the prior art,
2 a perspective view of a pot-shaped housing of a compressor unit with a separating device according to the invention,
3 a sectional view of a conventional separator, similar to a section along the section line AA in 2
4-6 Sectional views along the section line AA according to 2 of different configurations of the separating device according to the invention,
7 according to a perspective view of a pressure-side connection piece on the pot-shaped housing 2 such as
8th , 9 Sectional views along section line CC according to 7 through the housing with the separating device in two different versions.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, parts that function in the same way are provided with the same reference symbols.

In 1 ist in einer Schnittdarstellung ausschnittsweise ein aus dem Stand der Technik bekannter Verdichter 2 zum Verdichten eines Fluids F dargestellt, anhand dessen der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise erläutert werden, die gleichermaßen für einen erfindungsgemäßen Verdichter 2 gelten.In 1 a sectional view of a compressor 2 known from the prior art for compressing a fluid F is shown in a sectional view, on the basis of which the basic structure and the mode of operation are explained, which apply equally to a compressor 2 according to the invention.

Der Verdichter 2 ist vorzugsweise als ein elektromotorischer Kältemittelverdichter in einem nicht näher dargestellten Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges verbaut. Der Verdichter 2 weist eine Verdichtereinheit 4 mit einem topfförmigen Gehäuse 6 auf. Die Verdichtereinheit 4 weist ein erstes, bezüglich des Gehäuses 6 feststehendes Verdichterteil 8a sowie ein darin eingreifendes bewegliches zweites Verdichterteil 8b auf, welches mittels einer Antriebswelle 12 eines nicht weiter dargestellten Elektromotors bewegt wird. Die Verdichtereinheit 4 ist hier als Scrollverdichter ausgeführt.The compressor 2 is preferably installed as an electric motor refrigerant compressor in a refrigerant circuit, not shown in detail, of an air conditioning system of a motor vehicle. The compressor 2 has a compressor unit 4 with a pot-shaped housing 6 . The compressor unit 4 has a first compressor part 8a, which is stationary with respect to the housing 6, and a movable second compressor part 8b, which engages therein and is moved by means of a drive shaft 12 of an electric motor (not shown). The compressor unit 4 is designed here as a scroll compressor.

Innerhalb des Verdichters 2 ist ein Schmiermittel S vorhanden. Dieses dient zur Schmierung des Verdichters 2, beispielsweise von Lagern und / oder erfüllt eine Abdichtungsfunktion, so dass zwischen den Verdichterteilen 8a und 8b Leckagen vermieden werden. Betriebsbedingt vermischen sich dabei ein Kältemittel K und das Schmiermittel S zu einem Fluidgemisch F.A lubricant S is present inside the compressor 2 . This serves to lubricate the compressor 2, for example bearings, and/or fulfills a sealing function, so that leakages between the compressor parts 8a and 8b are avoided. Depending on the operation, a refrigerant K and the lubricant S mix to form a fluid mixture F.

Die Verdichtereinheit 4 weist in Axialrichtung der Antriebswelle 12 betrachtet in Strömungsrichtung des Fluidgemisches F nachfolgend zu den Verdichterteilen 8a, 8b eine Druckkammer 16 auf. In diese strömt über einen Kanal 18 das verdichtete Fluidgemisch F.The compressor unit 4 has a pressure chamber 16 downstream of the compressor parts 8a, 8b, viewed in the axial direction of the drive shaft 12 in the direction of flow of the fluid mixture F. The compressed fluid mixture F flows into this via a channel 18.

Die Abscheidevorrichtung 14 weist einen äußeren Abscheideteil 20 auf, welcher in der Ausführungsvariante der 1 durch Wandungsbereiche des Gehäuses 6 gebildet ist. Dieser Abscheideteil 20 weist in einer seitlichen Wandung eine seitliche Eintrittsöffnung 22 auf. Im Inneren des äußeren Abscheideteils 20, welches einen insbesondere hohlzylindrischen Innenraum aufweist, ist ein Innenrohr 24 angeordnet. Zwischen dem Innenrohr 24 und dem äußeren Abscheideteil 20 ist ein Ringraum 26 ausgebildet. Die Abscheidevorrichtung 14 erstreckt sich von einem oberen Ende in einer Längsrichtung L bis zu einer Sammelkammer 28 für das abgeschiedene Schmiermittel S. Am oberen Ende der Abscheidevorrichtung 14 weist das Gehäuse 6 einen Auslass auf und bildet einen druckseitigen Anschlussstutzen 30.The separating device 14 has an outer separating part 20, which in the embodiment of 1 is formed by wall areas of the housing 6. This separating part 20 has a lateral inlet opening 22 in a lateral wall. An inner tube 24 is arranged in the interior of the outer separating part 20, which in particular has a hollow-cylindrical interior space. An annular space 26 is formed between the inner tube 24 and the outer separating part 20 . The separating device 14 extends from an upper end in a longitudinal direction L to a collection chamber 28 for the separated lubricant S. At the upper end of the separating device 14, the housing 6 has an outlet and forms a pressure-side connecting piece 30.

Die Verdichtereinheit 4 weist weiterhin einen Einlass 32 auf, über den das Fluidgemisch F einströmt. Im Betrieb wird das Fluidgemisch F durch die Verdichterteile 8a, 8b verdichtet, tritt über den Kanal 18 in die Druckkammer 16 ein und über die Eintrittsöffnung 22 in die Abscheidevorrichtung 14. In dieser umströmt das Fluidgemisch F das Innenrohr 24 im Ringraum 26 helixförmig. Der Ringraum ist nach oben verschlossen, sodass das Fluidgemisch F in Richtung der Längsrichtung L nach unten strömt. Durch das Fliehkraft-Prinzip trennt sich das schwere Schmiermittel S von dem leichteren Kältemittel K. Das Kältemittel K entweicht über den Innenhohlraum des Innenrohrs 24 nach oben zum Anschlussstutzen 30 und verlässt über diesen den Verdichter 2. Das Schmiermittel S sammelt sich in der Sammelkammer 28 und wird über eine Rückleitung wieder dem Verdichter 2 zurückgeführt, beispielsweise zu Lagern beispielsweise der Antriebswelle 12, um diese zu schmieren und/oder zu kühlen.The compressor unit 4 also has an inlet 32 through which the fluid mixture F flows. During operation, the fluid mixture F is compressed by the compressor parts 8a, 8b, enters the pressure chamber 16 via the channel 18 and enters the separator device 14 via the inlet opening 22. In this, the fluid mixture F flows around the inner tube 24 in the annular space 26 in a helical manner. The annular space is closed at the top, so that the fluid mixture F flows downwards in the direction of the longitudinal direction L. Due to the centrifugal force principle, the heavy lubricant S separates from the lighter refrigerant K. The refrigerant K escapes upwards through the inner cavity of the inner tube 24 to the connection piece 30 and leaves the compressor 2 via this. The lubricant S collects in the collection chamber 28 and is fed back to the compressor 2 via a return line, for example to bearings, for example the drive shaft 12, in order to lubricate and/or cool it.

2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsvariante, bei der die Abscheidevorrichtung 14 als eine eigenständige Baueinheit in der rückseitigen Druckkammer 16 des topfförmigen Gehäuses 6 eingesetzt ist. 2 shows a preferred embodiment in which the separating device 14 as a independent unit in the rear pressure chamber 16 of the pot-shaped housing 6 is used.

Die nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einer Führungswand 36, die im Bereich der Eintrittsöffnung 22 in den Ringraum 26 hineinragt, ist sowohl auf die Ausführungsvariante gemäß 1 als auch auf die Ausführungsvariante gemäß der 2 anwendbar. Die nachfolgenden Ausführungen gelten daher gleichermaßen für beide Varianten.The configuration according to the invention described below, with a guide wall 36 which protrudes into the annular space 26 in the region of the inlet opening 22, is based both on the embodiment variant according to FIG 1 as well as on the variant according to the 2 applicable. The following explanations therefore apply equally to both variants.

Die bevorzugte Ausgestaltung ist die gemäß der 2, mit der als eine austauschbare Baueinheit ausgebildeten Abscheidevorrichtung 14. Bei dieser ist der äußere Abscheideteil 20 durch ein Außenrohr gebildet, in das das Innenrohr 24 von oben hereingesteckt ist (vergleiche hierzu insbesondere auch die 8,9). Das Innenrohr 24 weitet sich typischerweise zum oberen Ende hin vorzugsweise konisch auf. Im unteren Bereich, in dem das Innenrohr 24 in den Abscheideteil 20 eintaucht, also im Bereich ab der Eintrittsöffnung 22 nach unten in Längsrichtung L, ist das Innenrohr 24 vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. In diesem Bereich ist der durch den äußeren Abscheideteil 20 gebildete Innenraum ebenfalls zylindrisch und im Falle der Ausgestaltung als Außenrohr ist dieses insgesamt als ein hohlzylindrisches Rohr ausgebildet.The preferred embodiment is that according to 2 , with the separating device 14 designed as an exchangeable structural unit. In this case, the outer separating part 20 is formed by an outer tube, into which the inner tube 24 is inserted from above (compare in particular also the 8th , 9 ). The inner tube 24 typically widens, preferably conically, towards the upper end. In the lower area, in which the inner tube 24 dips into the separating part 20, ie in the area from the inlet opening 22 downwards in the longitudinal direction L, the inner tube 24 is preferably of cylindrical design. In this area, the interior formed by the outer separating part 20 is also cylindrical and in the case of the design as an outer tube, this is designed overall as a hollow-cylindrical tube.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, dass insbesondere im Bereich des Ringraums 26 der Abscheideteil 20 sowie das Innenrohr 24 sich in Längsrichtung L beispielsweise konisch verjüngen.Alternatively, there is also the possibility that, particularly in the region of the annular space 26, the separating part 20 and the inner tube 24 taper conically in the longitudinal direction L, for example.

Die 3 bis 6 zeigen jeweils eine Querschnittsdarstellung senkrecht zur Längsrichtung L im Bereich der Eintrittsöffnung 22.the 3 until 6 each show a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction L in the area of the inlet opening 22.

3 zeigt eine Abscheidevorrichtung 14 herkömmlicher Bauart. Das Fluidgemisch F, welches über die Eintrittsöffnung 22 in den Ringraum 26 einströmt, umströmt das Innenrohr 24 in Umfangsrichtung 34 sowie in Längsrichtung L, sodass sich insgesamt die helixförmige oder zyklonartige Strömung ergibt. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei herkömmlichen Abscheidevorrichtungen 14 eine Bypassströmung F' des Fluidgemisches F entgegen der Umfangsrichtung 34 erfolgen kann. Treffen diese beiden Teilströme aufeinander, so entstehen Turbulenzen, welche die Abscheidewirkung beeinträchtigen. 3 shows a separating device 14 of conventional design. The fluid mixture F, which flows into the annular space 26 via the inlet opening 22, flows around the inner tube 24 in the circumferential direction 34 and in the longitudinal direction L, so that the helical or cyclone-like flow results overall. Investigations have shown that in conventional separating devices 14 a bypass flow F′ of the fluid mixture F can take place counter to the circumferential direction 34 . When these two partial flows meet, turbulence is created which impairs the separation effect.

Zur Vermeidung dieser Bypassströmung F' ist die erwähnte Führungswand 36 vorgesehen, welche ausgehend von einer Innenseite der Wand 38 des äußeren Abscheideteils 20 in den Ringraum 26 hineinragt, sodass dieser zumindest teilweise verschlossen ist. Dadurch wird ein Strömungsweg entgegen der Umfangsrichtung 34 zumindest teilweise verschlossen.To avoid this bypass flow F′, the guide wall 36 mentioned is provided, which protrudes into the annular space 26 starting from an inside of the wall 38 of the outer separating part 20 so that the latter is at least partially closed. As a result, a flow path counter to the circumferential direction 34 is at least partially closed.

Im Ausführungsbeispiel der 4 ist die Führungswand 36 unmittelbar angrenzend an einen Rand 40 der Eintrittsöffnung 22 ausgebildet.In the embodiment of 4 the guide wall 36 is formed immediately adjacent to an edge 40 of the entry opening 22 .

Bei den Ausführungsbeispielen der 5 und 6 beginnt die Führungswand 36 entgegen der Umfangsrichtung 34 jeweils etwas beabstandet von dem Rand 40 der Eintrittsöffnung 22, sodass ein Offset O ausgebildet ist (vergleiche hierzu 5). Der Offset O liegt beispielsweise zwischen dem 0,2 bis zum 0,6-fachen eines Radialabstandes r zwischen der (im Querschnitt betrachtet kreisrunden) Innenseite der Wand 38 und der (kreisrunden) Außenwand des Innenrohrs 24.In the embodiments of 5 and 6 the guide wall 36 begins counter to the circumferential direction 34 somewhat spaced from the edge 40 of the inlet opening 22, so that an offset O is formed (cf 5 ). The offset O is, for example, between 0.2 and 0.6 times a radial distance r between the (circular viewed in cross section) inside of the wall 38 and the (circular) outside wall of the inner tube 24.

Die Stirnseite der Wand 38 ist bevorzugt abgeschrägt ausgebildet, sodass - im Querschnitt betrachtet - die Stirnseite der Wand 38, also die Orientierung des Randes 40 nicht entlang einer Radialen, sondern winklig zu dieser orientiert ist und zwar in Richtung der Umfangsrichtung 34.The end face of wall 38 is preferably bevelled, so that - viewed in cross section - the end face of wall 38, i.e. the orientation of edge 40, is not oriented along a radial line, but at an angle to it, namely in the direction of circumferential direction 34.

Die Führungswand 36 ist bevorzugt unter einem spitzen Winkel α zu der Innenseite der Wand 38 orientiert, bzw. zu einer Kreislinie, entlang derer die Wand 38 innenseitig verläuft (vergleiche hierzu insbesondere die 4 und 6).The guide wall 36 is preferably oriented at an acute angle α to the inside of the wall 38, or to a circular line along which the wall 38 runs on the inside (compare in particular the 4 and 6 ).

Bei den Ausführungsvarianten der 4 und 5 ist der Ringraum 26 durch die Führungswand 36 nur teilweise verschlossen. Zwischen Führungswand 36 und dem Innenrohr 24 ist daher ein Abstand a ausgebildet. Dieser Abstand a beträgt maximal das 0,5 fache des Radialabstandes r. Bevorzugt ist der Abstand a geringer als 1/4 des Radialabstandes r.In the variants of the 4 and 5 the annular space 26 is only partially closed by the guide wall 36 . A distance a is therefore formed between the guide wall 36 and the inner tube 24 . This distance a is at most 0.5 times the radial distance r. The distance a is preferably less than 1/4 of the radial distance r.

Bei der Ausführungsvariante der 6 verbindet die Führungswand 36 die Wand 38 mit dem Innenrohr 24, sodass also der Ringraum 26 entgegen der Umfangsrichtung 34 vollständig geschlossen ist. Die Führungswand 36 geht dabei tangential in die Wandung des Innenrohr 24 über bzw. bildet mit einer Tangente des Innenrohrs 34 einen stumpfen Kontaktwinkel β aus, welcher im Bereich zwischen 140° und 180° und vorzugsweise zwischen 160° und 180° liegt. Dieser Kontaktwinkel β definiert grundsätzlich auch die Orientierung der Führungswand 36 in beiden Ausführungsvarianten gemäß den 4 und 5, bei denen die Führungswand 36 nur teilweise in den Ringraum 26 hineinragt. Der Kontaktwinkel β wird bestimmt durch eine gedachte Verlängerung der Führungswand 36 zu dem Innenrohr 24.In the variant of the 6 the guide wall 36 connects the wall 38 to the inner tube 24, so that the annular space 26 is completely closed counter to the circumferential direction 34. The guide wall 36 merges tangentially into the wall of the inner tube 24 or forms an obtuse contact angle β with a tangent of the inner tube 34, which is in the range between 140° and 180° and preferably between 160° and 180°. This contact angle β basically also defines the orientation of the guide wall 36 in both variants according to FIG 4 and 5 , in which the guide wall 36 protrudes only partially into the annular space 26. The contact angle β is determined by an imaginary extension of the guide wall 36 to the inner tube 24.

Durch die Führungswand 36 wird insgesamt die Bypassströmung F' zumindest reduziert oder vermieden. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine möglichst große Überdeckung, also ein möglichst großes Verschließen des Ringraums 26 eine besonders gute Wirkung für die Vermeidung der Bypassströmung zeigt und gleichzeitig allenfalls geringfügige Nachteile, beispielsweise in Folge einer statischen Druckerhöhung im Betrieb auftreten. Bevorzugt wird daher zumindest 75 % oder mehr und vorzugsweise 100 % des Ringraums 26 durch die Führungswand 36 verschlossen.Overall, the guide wall 36 at least reduces or avoids the bypass flow F′. Studies have shown that the greatest possible overlap, i.e. a possible Closing the annular space 26 to a large extent shows a particularly good effect for avoiding the bypass flow and at the same time there are at most minor disadvantages, for example as a result of a static pressure increase during operation. Therefore, preferably at least 75% or more and preferably 100% of the annular space 26 is closed by the guide wall 36 .

Aus den 3 bis 6 ist zu entnehmen, dass sich die Eintrittsöffnung 22 in Umfangsrichtung 34 über einen begrenzten Winkelbereich beispielsweise von 30° bis 90° und vorzugsweise von 45° bis 60° erstreckt.From the 3 until 6 It can be seen that the inlet opening 22 extends in the circumferential direction 34 over a limited angular range, for example from 30° to 90° and preferably from 45° to 60°.

Die 8 und 9 zeigen einen Schnitt entlang der Längsrichtung L durch das Gehäuse 6 mit der darin befindlichen Abscheidevorrichtung 14 entlang der Schnittlinie C-C gemäß der 7.the 8th and 9 show a section along the longitudinal direction L through the housing 6 with the separating device 14 located therein along the section line CC according to FIG 7 .

Anhand dieser 8,9 ist zu erkennen, dass die Abscheidevorrichtung 14 aus dem durch ein Außenrohr gebildeten Abscheideteil 20 und dem in dieses eintauchende Innenrohr 24 besteht. Das Innenrohr 24 erweitert sich im Ausführungsbeispiel konisch zu einem oberen Ende hin, mit dem es in den Anschlussstutzen 30 eingesteckt ist. Mit einem unteren, zylindrischen Teilbereich taucht das Innenrohr 24 in das Außenrohr (Abscheideteil 20). Das Außenrohr endet unmittelbar oberhalb der Eintrittsöffnung 22. Der Ringraum 26 ist an dieser Stelle über eine Art Verschlussring verschlossen und zum Innenrohr 24 hin abgedichtet. Das Außenrohr erstreckt sich in Längsrichtung L über das Innenrohr 24 hinaus. Es ist mit seinem unteren Ende in eine Aufnahme des Gehäuses 6 eingesteckt und mündet in die Sammelkammer 28. Die gesamte Abscheidevorrichtung 24 kann von oben, also in Längsrichtung L über den Anschlussstutzen 30 in die Druckkammer 16 eingeschoben werden. Die Abscheidevorrichtung 14 ist daher austauschbar angeordnet.Based on this 8th , 9 it can be seen that the separating device 14 consists of the separating part 20 formed by an outer tube and the inner tube 24 immersed in this. In the exemplary embodiment, the inner tube 24 widens conically towards an upper end with which it is inserted into the connecting piece 30 . The inner tube 24 dips into the outer tube (separator part 20) with a lower, cylindrical section. The outer tube ends directly above the inlet opening 22. The annular space 26 is closed at this point by a type of locking ring and sealed off from the inner tube 24. The outer tube extends in the longitudinal direction L beyond the inner tube 24 . Its lower end is inserted into a receptacle in the housing 6 and opens into the collection chamber 28 . The entire separating device 24 can be pushed into the pressure chamber 16 from above, ie in the longitudinal direction L via the connecting piece 30 . The separating device 14 is therefore arranged to be exchangeable.

In Längsrichtung L betrachtet weist die Eintrittsöffnung 22 eine Öffnungslänge 11 auf. Die Führungswand 36 erstreckt sich in Längsrichtung L über eine Länge 12. Diese ist im Ausführungsbeispiel gemessen von dem oberen Öffnungsrand der Eintrittsöffnung 22. Die Länge 12 ist im Ausführungsbeispiel der 8 kürzer als die Öffnungslänge 11, sodass also die Führungswand 36 die Eintrittsöffnung 22 in Längsrichtung L nicht vollständig überdeckt. Die Länge 12 beträgt vorzugsweise zumindest 50 % und vorzugsweise zumindest 80 % oder mehr der Öffnungslänge 11.Viewed in the longitudinal direction L, the inlet opening 22 has an opening length 11 . The guide wall 36 extends in the longitudinal direction L over a length 12. In the exemplary embodiment, this is measured from the upper opening edge of the inlet opening 22. The length 12 is in the exemplary embodiment of FIG 8th shorter than the opening length 11, so that the guide wall 36 does not completely cover the inlet opening 22 in the longitudinal direction L. The length 12 is preferably at least 50% and preferably at least 80% or more of the opening length 11.

Bei der Ausführungsvariante der 9 ist die Länge 12 größer als die Öffnungslänge 11, sodass also die Führungswand 36 sich über die gesamte Eintrittsöffnung 22 in Längsrichtung L erstreckt und über die Eintrittsöffnung 22 übersteht. Die Länge 12 liegt dabei beispielsweise im Bereich bis zum 1,1-fachen oder bis zum 1,2 -fachen der Öffnungslänge 11.In the variant of the 9 the length 12 is greater than the opening length 11, so that the guide wall 36 extends over the entire inlet opening 22 in the longitudinal direction L and projects beyond the inlet opening 22. The length 12 is, for example, in the range of up to 1.1 times or up to 1.2 times the opening length 11.

Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.The claimed invention is not limited to the embodiments described above. On the contrary, other variants of the invention can also be derived from this by the person skilled in the art within the scope of the claims, without departing from the subject matter of the claimed invention. In particular, all of the individual features described in connection with the various exemplary embodiments can also be combined in other ways within the scope of the claims without departing from the subject matter of the claimed invention.

BezugszeichenlisteReference List

22: Verdichtercompressor
44: Verdichtereinheitcompressor unit
66: GehäuseHousing
8a8a: feststehendes Verdichterteilfixed compressor part
8b8b: bewegliches Verdichterteilmoving compressor part
1212: Antriebswelledrive shaft
1414: Abscheidevorrichtungseparating device
1616: Druckkammerpressure chamber
1818: Kanalchannel
2020: äußerer Abscheideteilouter separation part
2222: Eintrittsöffnungentry opening
2424: Innenrohrinner tube
2626: Ringraumannulus
2828: Sammelkammercollection chamber
3030: Anschlussstutzenconnecting piece
3232: Einlassinlet
3434: Umfangsrichtungcircumferential direction
3636: Führungswandguide wall
3838: WandWall
4040: Randedge
Ff: FluidFluid
SS: Schmiermittellubricant
LL: Längsrichtunglongitudinal direction
KK: Kältemittelrefrigerant
OO: Offsetoffset
rright: Radialabstandradial distance
aa: AbstandDistance
αa: Winkelangle
ββ: Kontaktwinkelcontact angle
1111: Öffnungslängeopening length
1212: Längelength
F'F': Bypassströmungbypass flow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102017207145 A1 [0002]

Claims

Separating device (14) for separating a fluid (S) from a fluid mixture (F), in particular for a refrigerant compressor for separating a lubricant (S) from a refrigerant (K), with an outer separating part (20) which extends in a longitudinal direction ( L) and has an inlet opening (22) for the fluid mixture (F) and an inner tube (24) which extends coaxially into the outer separating part (20) to form a tube extending in a circumferential direction (34) and in a longitudinal direction (L). annular space (26) and around which the fluid mixture (F) flows helically in the circumferential and longitudinal direction (L) during operation, characterized in that in the area of the inlet opening (22) on the outer separating part (20) there is a guide wall (36) is designed for the fluid mixture (F), which extends into the annular space (26) to avoid a bypass flow.

Separating device (14) according to the preceding claim, characterized in that the annular space (26) in the region of the guide wall (36) is closed by this by more than 50% and preferably by more than 75% up to 100%.

Separating device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the guide wall (36) is formed directly adjoining an edge (40) of the inlet opening (22) counter to the circumferential direction (34).

Separating device (14) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the guide wall (36) is formed offset against the circumferential direction (34) to an edge (40) of the inlet opening (22), so that between the edge (40) and the guide wall (36) an offset (O) is formed in which a portion of the wall (38) of the outer separating part (20) runs.

Separating device (14) according to the preceding claim, characterized in that the offset (O) is in the range of 0.5 times to 1 times a radial distance (r) between the inner tube (24) and the outer separating part (20). .

Separating device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that an acute angle (α) is formed between an inside of a wall (38) of the outer separating part (20) and the guide wall (36), so that the guide wall (36) is oriented starting from the wall (38) in the circumferential direction (34) and thus in the direction of the inlet opening (22).

Separating device (14) according to the preceding claim, characterized in that the angle (α) is in a range between 20° and 60°, in particular in a range between 30° and 45°.

Separating device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet opening (22) extends in the longitudinal direction (L) over an opening length (l1) and the guide wall (36) has a length (l2) in the longitudinal direction (L), which is at least 50% and preferably at least 80% of the opening length (l1).

Separating device (14) according to the preceding claim, characterized in that the guide wall (36) is longer than the opening length (l1), so that a lower end of the guide wall (36) extends in the longitudinal direction (L) over the lower end of the inlet opening (22 ) survives.

Separating device (14) according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a prefabricated component which can be used interchangeably in a pressure chamber (16) of a compressor (2).

Compressor (2), in particular for a refrigerant (K), with a compressor unit (4), driven in particular by an electric motor, with a pressure chamber (16) on the pressure side and with a separating device (14) according to one of the preceding claims, which is connected to the pressure chamber (16) via the inlet opening (22) is fluidically connected.

Compressor (2) according to the preceding claim, in which the longitudinal direction (L) is oriented transversely to a drive shaft (12) for the compressor unit (4) and the compressor unit (4) has an in particular pot-shaped housing (6) which contains the pressure chamber ( 16) and wherein the separating device (14) is inserted into the pressure chamber (16) and has an upper end and a lower end, the upper end opening into a pressure-side connection piece (30) of the compressor (2) and the lower end opening into a collection chamber (28) for the separated fluid (S).