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Die Erfindung betrifft elektrische Kältemittelverdichter für Klimasysteme, bei welchen in einem Bereich vor einem Spiraldüseneinsatz des Kältemittelverdichters, gesehen in einer Richtung des Massenstroms eines Kältemittels des Kältemittelverdichters, ein Filter zur Vermeidung von Verstopfungen im Kältemittelverdichter angeordnet ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelverdichters, bei welchem in einem Bereich vor einem Spiraldüseneinsatz des Kältemittelverdichters, gesehen in einer Richtung des Massenstroms eines Kältemittels des Kältemittelverdichters, Partikel, welche eine vorgegebene Größe überschreiten, herausgefiltert werden.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass für eine Klimatisierung von Fahrzeugen sogenannte Klimakompressoren beziehungsweise elektrische Kältemittelverdichter zum Einsatz kommen, welche mittels eines Elektromotors angetrieben werden. Dies gilt insbesondere auch für elektrisch oder zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge, wie beispielsweise Elektroautos oder Fahrzeug mit einem Hybridantrieb.
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Insbesondere betrifft die Beschreibung elektrische Kältemittelverdichter für Klimasysteme in Fahrzeugen, bei welchen Filter zur Vermeidung von Verstopfungen eingesetzt werden. Ein derartiger Filter wird insbesondere in einem Bereich vor einem Spiraldüseneinsatz beziehungsweise einer Spiraldüse des Kältemittelverdichters, gesehen in einer Richtung des Massenstroms eines Kältemittels des Kältemittelverdichters, eingesetzt.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass für einen ordnungsgemäßen Betrieb eines derartigen elektrischen Kältemittelverdichters ein Gegendruck hinter einer umlaufenden Verdichterspirale erforderlich ist. Dieser Gegendruck wird durch einen Massenstrom des Kältemittels erzeugt, welcher durch ein Regelventil in Kombination mit einem Spiraldüseneinsatz und einer Spiraldüse geregelt wird. Die Spiraldüse hat einen reduzierten Querschnitt beziehungsweise Durchmesser, wodurch die Gefahr besteht, dass Partikel im Kältemittel den Spiraldüseneinsatz oder die Spiraldüse verstopfen. Eine derartige Verstopfung verringert die Effizienz des Kältemittelverdichters und/oder kann zu Fehlfunktionen führen.
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Die
DE 10 2019 101 855 A1 offenbart einen Spiralverdichter, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugklimaanlagen. Offenbart ist insbesondere ein Spiralverdichter mit Ölrückführeinheit, der eine stehende Spirale und eine orbitierende Spirale aufweist, wobei zwischen den Spiralen Gas aus einem Saugdruckraum angesaugt, verdichtet und in einen Hochdruckraum gefördert wird. Weiterhin ist ein Gegendruckraum ausgebildet, der mit der orbitierenden Spirale in Verbindung steht und als Gegendruck zur Kompression die orbitierende Spirale auf die stehende Spirale drückt, um durch ein Kräftegleichgewicht eine möglichst reibungsarme Bewegung der orbitierenden Spirale in der feststehenden Spirale zu ermöglichen.
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Offenbart ist weiterhin, dass eine Saugdruckspiraldüse aus einer zylindrischen Kavität im Mittelgehäuse gebildet wird, welche bevorzugt auch als Zylinderbohrung ausgeführt ist. In der zylindrischen Kavität ist wiederum ein Spiraldüseneinsatz angeordnet. Der Spiraldüseneinsatz steht derart in Wechselwirkung mit der Wandung der zylindrischen Kavität, dass die Spiraldüse zwischen der Oberfläche des Spiraldüseneinsatzes und der Wandung der zylindrischen Kavität ausgebildet ist. Die Oberfläche des Spiraldüseneinsatzes weist bevorzugt eine spiralförmige Nut auf, welche auch als Windung bezeichnet werden kann, die im Bereich des Kontaktes des Spiraldüseneinsatzes mit der Wand der zylindrischen Kavität einen spiralförmigen Drosselkanal ausbildet.
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Aus dem Stand der Technik sind somit Spiralverdichter mit einem Spiraldüseneinsatz bekannt. In derartigen Kältemittelverdichtern ist es auch bekannt, einen Filter in einem Bereich des Massenstroms vor dem Spiraldüseneinsatz beziehungsweise vor der Spiraldüse anzuordnen, um Partikel zu filtern, die die Düse möglicherweise verstopfen können.
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Bekannt ist der Einsatz von Filtern in Verdichtersystemen, welche nach dem Stand der Technik beispielsweise eine typische Maschenweite von 125 µm aufweisen, um Partikel auszufiltern, welche den Spiraldüseneinsatz beziehungsweise die Spiraldüse verstopfen könnten.
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Die Verwendung eines derartigen zusätzlichen Filters erfordert entsprechenden zusätzlichen Bauraum, mindestens einen entsprechenden Montageschritt zum Anordnen des Filters und somit zusätzliche Kosten bei der Herstellung eines elektrischen Kältemittelverdichters.
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Somit besteht ein Bedarf nach einem verbesserten Kältemittelverdichter für Klimasysteme und einem verbesserten Verfahren zum Betreiben eines Kältem ittelverdichters.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kältemittelverdichter für Klimasysteme sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kältemittelverdichters anzugeben, womit eine sichere Funktionsweise eines Kältemittelverdichters erreicht wird und wobei der Aufwand bei der Herstellung des Kältemittelverdichters sowie die Kosten verringert werden.
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Die Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 7 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Vorgesehen ist es, dass im Gehäuse des Kältemittelverdichters beziehungsweise im Mittelgehäuse des Kältemittelverdichters in einem Bereich vor einem Spiraldüseneinsatz beziehungsweise vor einer zu schützenden Düse, gesehen in der Bewegungsrichtung des Massenstroms des Kältemittels, ein Spalt beziehungsweise ein Spaltfilter mit einer definierten geometrischen Form und definierten Abmessungen ausgebildet wird.
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Vorgesehen ist es hierfür, dass der Spalt beziehungsweise der Spaltfilter zwischen einem Gehäuseteil des Kältemittelverdichters wie einem Mittelgehäuse und einer an diesem Gehäuseteil angeordneten Reibplatte ausgebildet wird. Durch das Anordnen der Reibplatte wird einerseits der erfindungsgemäße Spalt ausgebildet und andererseits das Gehäuse des Kältemittelverdichters abgedichtet, so dass kein Kältemittel aus dem Kältemittelverdichter austreten kann. Die Reibplatte kann außerdem ausgetauscht und der Kältemittelverdichter derart bei Bedarf wieder instandgesetzt oder an veränderte Betriebsbedingungen angepasst werden.
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Durch seine spezielle Kontur und seine definierten Abmessungen ist es mittels des ausgebildeten Spalts beziehungsweise Spaltfilters möglich, dass Partikelgrößen herausgefiltert werden können, die normalerweise den Spiraldüseneinsatz beziehungsweise die Spiraldüse verstopfen würden. Derart ist ein separater Filter nach dem Stand der Technik im Massenstrom des Kältemittels vor einem Spiraldüseneinsatz beziehungsweise einer Spiraldüse nicht mehr erforderlich. Nachfolgend wird zur Vereinfachung nur noch der Begriff Spalt verwendet, welcher den Spaltfilter ausbildet.
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Vorgesehen ist es, dass der Spalt in seinen Abmessungen derart definiert ist, dass Partikelgrößen herausgefiltert werden, die normalerweise zu den genannten Verstopfungen führen würden, und andererseits der Spalt groß genug ist, um den Massenstrom des Kältemittels in seiner Bewegung nicht oder nur unwesentlich zu beeinflussen. Der ausgebildete Spalt erhöht den Strömungswiderstand des strömenden Kältemittels nur unwesentlich, womit keine Änderungen an der Dimensionierung beziehungsweise der Grundkonstruktion eines vorhandenen Kältemittelverdichters notwendig sind. Lediglich in einem Bereich des Gehäuseteils des Kältemittelverdichters, in welchem die Reibplatte angeordnet wird, muss die Konstruktion angepasst werden.
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Vorgesehen ist es, dass der Spalt ringförmig in einem Bereich am Eingang eines Spiraldüseneinsatzes durch eine ringförmige Ausformung des Mittelgehäuses des Kältemittelverdichters und die Reibplatte ausgebildet wird. Der ringförmige Spalt ist zentriert um eine Mittelachse einer Bohrung für eine Spiraldüse angeordnet, wobei der ringförmige Spalt einen Innendurchmesser aufweist, welcher gleich dem Durchmesser der Bohrung für die Spiraldüse oder größer als der Durchmesser der Bohrung für die Spiraldüse ist.
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Vorgesehen ist es weiterhin, dass das Gehäuseteil beziehungsweise Mittelgehäuse, in welchem die Bohrung für die Spiraldüse angeordnet ist, eine ringförmige Ausformung die Bohrung umgebend aufweist, welche einen trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Ein Bereich dieser ringförmigen Ausformung, welcher eine kreisringförmige ebene Fläche ist, bildet mittels der parallel zu dieser kreisringförmigen ebenen Fläche angeordneten Reibplatte den Spalt mit seiner Filterwirkung aus. Die Reibplatte wird zumindest in einem Bereich ihrer Oberfläche, welcher der kreisringförmigen ebenen Fläche parallel gegenüber liegt, ebenfalls eben ausgeführt. Die Reibplatte kann auch vollständig eben ausgeführt werden.
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Vorgesehen ist es insbesondere, dass der sich zwischen der kreisringförmig ebenen Fläche der Ausformung und der Reibplatte ausbildende Spalt eine Größe im Bereich zwischen 0,1 mm und 0,2 mm, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,04 und 0,16mm aufweist.
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Vorgesehen ist es weiterhin, dass der Innendurchmesser der kreisringförmigen ebenen Fläche der Ausformung in einem Bereich zwischen 6 mm und 12 mm liegt. Die Differenz des Innendurchmessers der kreisringförmigen ebenen Fläche der Ausformung zum Außendurchmesser der kreisringförmigen ebenen Fläche der Ausformung, welche auch als Breite der kreisringförmigen ebenen Fläche bezeichnet wird, liegt in einem Bereich zwischen 1 mm und 3 mm.
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Eine derartige Dimensionierung des Spalts ermöglicht es einerseits, dass Partikelgrößen herausgefiltert werden, die normalerweise den Spiraldüseneinsatz oder die Spiraldüse verstopfen würden und andererseits den Massenstrom des Kältemittels durch den Spalt durch Spaltverstopfungen nicht störend zu vermindern.
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Unter einer Spaltverstopfung wird das Ablagern von Partikeln am Spalt verstanden, welche den Spalt aufgrund ihrer Abmessungen nicht passieren können. Diese Ablagerungen entsprechen den von einem nach dem Stand der Technik ausgeführten Filter zurückgehaltenen, gefilterten Partikeln.
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In praktischen Versuchen hat sich bei einer Dimensionierung des Spalts mit den Abmaßen Innendurchmesser der kreisringförmigen ebenen Fläche 8 mm, Außendurchmesser der kreisringförmigen ebenen Fläche 11 mm und Spaltgröße 0,15 mm eine wesentliche Beeinflussung des Massenstroms des Kältemittels des Kältemittelverdichters erst bei Rate der Spaltverstopfung von gleich oder mehr als 90 % ergeben. Somit wird der Massenstrom des Kältemittels durch den Spalt sowie die funktionsgerechte Arbeitsweise des elektrischen Kältemittelverdichters bei einer Spaltverstopfung bis zu etwa 90 % nicht oder nur unwesentlich beeinflusst.
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Das erfindungsgemäße Design des Spalts ermöglicht mittels eines Ringkanals eine umlaufende Umströmung der den Spalt ausbildenden Ausformung, und stellt somit ausreichend Filterraum beziehungsweise Filterfläche bereit, so dass ein nur partielles Zusetzen des Spalts (Spaltverstopfung) den Massenstrom des Kältemittels nicht beeinflusst.
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Vorgesehen ist es, im Ringkanal einen umlaufenden und möglichst gleichmäßigen Massestrom des zuströmenden Kältemittels und somit eine gleichmäßige und allseitige Umströmung des Ringkanals und der Ausformung zu bewirken. Zu diesem Zweck wird das zuströmende Kältemittel über einen Zufluss zuerst in einen teilweise mit dem Ringkanal strömungstechnisch verbundenen Nebenraum eingeleitet. Aus diesem Nebenraum strömt das Kältemittel dann über einen Übergangsbereich in den Ringkanal. Ein derartiger Übergangsbereich, welcher sich beispielsweise über einen Kreissegmentabschnitt des Ringkanals in einem Bereich zwischen 60 Grad bis 100 Grad erstreckt, ermöglicht eine verbesserte, gleichmäßige und großflächigere Einleitung des Kältemittels in den Ringkanal, gegenüber einem direkten Zuführen des Kältemittels in den Ringkanal über den Zufluss. Durch die indirekte Einleitung des Kältemittels in den Ringkanal über den Nebenraum und den entsprechend groß gewählten Übergangsbereich verringern sich Turbulenzen im Massestrom des Kältemittels, wie sie an kleinen Öffnungen und/oder an Kanten auftreten.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung des Spalts mit seiner Filterwirkung wird eine deutliche Reduzierung des Bauraums erreicht. Außerdem wird eine zusätzliche Komponente wie ein Filter nicht benötigt. Dies führt zu einer Vereinfachung der Montage des elektrischen Kältemittelverdichters sowie zu einer Einsparung von Kosten bei der Herstellung eines elektrischen Kältem ittelverdichters.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
- 1: auszugsweise einen Bereich eines Kältemittelverdichters, in welchem der Spalt beziehungsweise Spaltfilter ausgebildet wird in einer Schnittdarstellung,
- 2: auszugsweise den Bereich des Kältemittelverdichters, in welchem der Spalt beziehungsweise Spaltfilter ausgebildet wird in einer Draufsicht auf die Ausformung zur Ausbildung des Spalts,
- 3: eine Schnittdarstellung der Bohrung für den Spiraldüseneinsatz des Kältemittelverdichters mit dem eingangsseitig ausgebildeten Spalt beziehungsweise Spaltfilter,
- 4: eine beispielhafte Dimensionierung des Spalts beziehungsweise Spaltfilters und der Bohrung für den Spiraldüseneinsatz des Kältemittelverdichters und
- 5: ein Diagramm, welches den Massenstrom eines Kältemittels durch den Spalt beziehungsweise Spaltfilter in einer Abhängigkeit einer Spaltverstopfung darstellt.
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Die 1 zeigt auszugsweise einen Bereich eines Kältemittelverdichters 1, in welchem der Spalt 11 beziehungsweise Spaltfilter ausgebildet wird in einer Schnittdarstellung.
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In der 1 ist ein Kältemittelverdichter 1 mit einem Teil seines Mittelgehäuses 2 dargestellt. Im Mittelgehäuse 2 ist eine zylindrische Bohrung 3 eingebracht, in welcher ein Spiraldüseneinsatz 4 mit seinen Windungen 5 eingebracht angeordnet ist. Das Mittelgehäuse 2 weist einen kreisförmig um die Bohrung 3 verlaufenden Ringkanal 6 auf, welcher mit einem in der 1 nicht dargestellten Zufluss 7 für ein Kältemittel verbunden ist.
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Zwischen dem Ringkanal 6 und der Bohrung 3 für den Spiraldüseneinsatz 4 ist im Mittelgehäuse 2 eine Ausformung 8 die Bohrung 3 umgebend ausgebildet, welche einen trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweist. Dieser Bereich der Ausformung 8 im Mittelgehäuse 2 ist in der 1 mittels einer Punkt-Punkt-Line gezeigt.
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Zwischen einer kreisringförmigen Fläche 9 der Ausformung 8 und einer den Kältemittelverdichter 1 verschließenden Reibplatte 10 wird der erfindungsgemäße Spalt 11 beziehungsweise der Spaltfilter ausgebildet. Hierfür wird die trapezförmige oder rechteckige Ausformung 8 im Mittelgehäuse 2 derart ausgeführt, dass sich zwischen der kreisringförmigen Fläche 9 der Ausformung 8 und der Reibplatte 10 ein Abstand ergibt, welcher in einem Bereich zwischen 0,04 und 0,16mm liegt.
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Das über den Zufluss 7 in den Ringkanal 6 gelangende Kältemittel bewegt sich durch den Spalt 11 und gelangt in die Bohrung 3 zum Spiraldüseneinsatz 4. Dieser Massenstrom 12 des Kältemittels ist in der 1 mittels mehrerer Pfeile dargestellt.
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Durch die vorgesehene Dimensionierung des sich erfindungsgemäß ausbildenden Spalts 11 werden Partikel, welche eine vorgegebene Größe überschreiten, herausgefiltert, indem diese Partikel nicht über den Spalt 11 in den Bereich des Spiraldüseneinsatzes 4 gelangen können.
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Somit wird es verhindert, dass derartige Partikel den Bereich des Spiraldüseneinsatzes 4 mit seiner Düse verstopfen können, wie es nach dem Stand der Technik durch den Einsatz eines separaten engmaschigen Filters erreicht wird.
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In der 2 ist auszugsweise der Bereich des Kältemittelverdichters 1 dargestellt, in welchem der Spalt 11 (vgl. 1) beziehungsweise Spaltfilter ausgebildet wird. Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die sich ringförmig erhebende Ausformung 8 zur Ausbildung des Spalts 11 bei abgenommener Reibplatte 10.
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Die 2 zeigt das Mittelgehäuse 2 mit der eingebrachten zylindrischen Bohrung 3, in welcher der Spiraldüseneinsatz 4 mit seinen Windungen 5 angeordnet ist.
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Weiterhin dargestellt ist der kreisförmig um die Bohrung 3 verlaufende Ringkanal 6, welcher zumindest indirekt mit dem Zufluss 7 für ein Kältemittel verbunden ist.
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Vorgesehen ist es, im Ringkanal 6 einen umlaufenden und möglichst gleichmäßigen Massestrom 12 des zuströmenden Kältemittels und somit eine gleichmäßige und allseitige Umströmung des Ringkanals 6 und der Ausformung 8 zu bewirken. Zu diesem Zweck wird das zuströmende Kältemittel über einen Zufluss 7 zuerst in einen teilweise mit dem Ringkanal 6 strömungstechnisch verbundenen Nebenraum 14 eingeleitet. Aus diesem Nebenraum 14 strömt das Kältemittel dann über einen Übergangsbereich 15 in den Ringkanal 6. Ein derartiger Übergangsbereich 15, welcher sich beispielsweise über einen Kreissegmentabschnitt des Ringkanals 6 in einem Bereich zwischen 60 Grad bis 100 Grad erstreckt, ermöglicht eine verbesserte, gleichmäßige und großflächigere Einleitung des Kältemittels in den Ringkanal 6, gegenüber einem direkten Zuführen des Kältemittels in den Ringkanal 6 über den Zufluss 7. Der Übergangsbereich 15 ist in der 2 mittels einer Strich-Strich-Linie gekennzeichnet.
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Durch die indirekte Einleitung des Kältemittels in den Ringkanal 6 über den Nebenraum 14 und den entsprechend groß gewählten Übergangsbereich 15 verringern sich Turbulenzen im Massestrom 12 des Kältemittels, wie sie an kleinen Öffnungen und/oder an Kanten auftreten.
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In der Draufsicht der 2 ist auch die kreisförmige Fläche 9 zur Ausbildung des Spalt 11 dargestellt. Diese kreisförmige Fläche 9 ist Teil der Ausformung 8 im Mittelgehäuse 2 des Kältemittelverdichters 1.
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Mittels mehrerer Pfeile ist der Massenstrom 12 des Kältemittels vom Zufluss 7 über den Ringkanal 6 und viele Stellen des ringförmig ausgebildeten Spalts 11 zum Spiraldüseneinsatz 4 mit seinen Windungen 5 dargestellt.
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Die 3 zeigt eine Schnittdarstellung der Bohrung 3 im Mittelgehäuse 2 für den Spiraldüseneinsatz 4 des Kältemittelverdichters 1 mit dem eingangsseitig ausgebildeten Spalt 11 beziehungsweise Spaltfilter.
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Eingangsseitig meint, dass der Spalt 11 in einem Bereich ausgebildet ist, in welchen der Massenstrom 12 des Kältemittels aus dem Ringkanal 6 über den Spalt 11 den Eingangsbereich des Spiraldüseneinsatz 4 erreicht.
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In der 3 ist auch die am Mittelgehäuse 2 des Kältemittelverdichters 1 angebrachte Reibplatte 10 dargestellt. Zu erkennen ist es, dass sich der Spalt 11 zwischen dieser Reibplatte 10 und der Ausformung 8 des Mittelgehäuses 2 ausbildet.
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In der 3 ist auch der mit dem Ringkanal 6 verbundene Nebenraum 14 und der Zufluss 7 dargestellt, über welche das Kältemittel in den Ringkanal 6 strömt. Im Bereich des Zufluss 7 stehen die Buchstaben „BP“ für einen Gegendruck (Backpressure).
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Das über den Spalt 11 beziehungsweise den Spaltfilter gefilterte Kältemittel durchströmt die Windungen 5 des Spiraldüseneinsatz 4 und gelangt zu einem in der 3 am unteren Ende des Spiraldüseneinsatz 4 dargestellten düsenartigen Ende 13. Auch in diesem Bereich ist der Massenstrom 12 beispielhaft mittels zweier Pfeile dargestellt. Im Bereich des düsenartigen Endes 13 stehen die Buchstaben „LP“ für einen Saugdruck (Lowpressure).
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Wie im Stand der Technik üblich, kann der Spiraldüseneinsatz 4 im Bereich seiner Mittelachse eine Senkbohrung aufweisen, wie es in der 3 beispielhaft dargestellt ist.
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Die 4 zeigt einen Ausschnitt des Mittelgehäuses 2 des Kältemittelverdichters 1 im Bereich des Spalts 11 beziehungsweise Spaltfilters und der Bohrung 3 für den Spiraldüseneinsatz 4 mit einer beispielhaften Dimensionierung.
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Der Massenstrom 12 des Kältemittels des Kältemittelverdichters 1 ist auch in der 4 mittels mehrerer Pfeile dargestellt. Das Kältemittel strömt über den Zufluss 7 und den Nebenraum 14 in den Ringkanal 6. Im Beispiel der 4 weist dieser Ringkanal 6 einen Innendurchmesser von 11 mm und eine Kanalbreite von 2,3 mm auf, wobei die Kanalbreite im Bereich des Zufluss 7 einen größeren Wert aufweist. Die Höhe des ringförmigen Ringkanals 6 ist beispielhaft mit 1 mm angegeben.
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Aus diesem Ringkanal 6 strömt das Kältemittel über den ebenfalls ringförmig ausgebildeten Spalt 11 zum Spiraldüseneinsatz 4 mit seinen Windungen 5. Im Beispiel weist der sich zwischen der Ausformung 8 und der Reibplatte 10 ausbildende Spalt 11 eine Breite von 0,15 mm auf. In der 4 ist die trapezförmig ausgeführte Ausformung 8 des Mittelgehäuses 2 beispielhaft mittels einer Punkt-Punkt-Line kenntlich gemacht.
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Der Spiraldüseneinsatz 4 mit seinen Windungen 5 ist im Beispiel der 4 in einer Bohrung 3 mit einem Durchmesser von 8 mm eingebracht und weist die bereits aus der 3 bekannte Senkbohrung auf.
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Die 5 zeigt ein Diagramm, welches den Massenstrom 12 eines Kältemittels durch den Spalt 11 beziehungsweise Spaltfilter in einer Abhängigkeit einer Spaltverstopfung darstellt.
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Im Diagramm der 5 ist auf der Abszisse beziehungsweise X-Achse ein Spaltverstopfung RS in % (Prozent) dargestellt. Unter einer Spaltverstopfung wird das Ablagern von Partikeln am Spalt 11 verstanden, welche den Spalt 11 aufgrund ihrer Abmessungen nicht passieren können. Diese Ablagerungen entsprechen den von einem nach dem Stand der Technik ausgeführten Filter zurückgehaltenen, gefilterten Partikeln.
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Im Diagramm der 5 ist auf der Ordinate beziehungsweise Y-Achse ein Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom qm des Kältemittels, welches durch den Spalt 11 fließt, in der Einheit kg/h (Kilogramm pro Stunde) dargestellt.
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Das Diagramm der 5 zeigt den Verlauf des Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom qm des Kältemittels als Funktion der Spaltverstopfung RS.
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Wie es sich gezeigt hat, wirkt sich eine Ablagerung von Partikeln, welche eine vorgegebene Größe überschreiten, am Spalt 11 nicht oder nur unwesentlich aus, solange diese Spaltverstopfung RS unter einer Rate oder einem Wert von 90 % bleibt.
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Somit bleibt der Volumenstrom qm des Kältemittels, welcher im Beispiel der 5 bei etwa 1,91 kg/h liegt, im Bereich einer Spaltverstopfung RS von 0 % bis 90 % nahezu konstant. Somit ist eine funktionsgerechte Arbeitsweise des elektrischen Kältemittelverdichters 1 sowie eine Verhinderung von Verstopfungen durch Partikel, welche eine vorgegebene Größe überschreiten, in diesem Bereich sichergestellt.
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Erst ab einer Spaltverstopfung RS von mehr als 90 % kommt es zu einer Abnahme des Volumenstrom qm des Kältemittels, welcher sich negativ auf die Arbeitsweise des elektrischen Kältemittelverdichters 1 auswirken kann. So reduziert sich der Volumenstrom qm des Kältemittels bei einer Spaltverstopfung RS von etwa 95 % auf einen Wert von etwa 1,85 kg/h, was einer Reduzierung des Volumenstrom qm des Kältemittels von etwa 3 % entspricht. Bei einer Spaltverstopfung RS von etwa 98 % reduziert sich der Volumenstrom qm des Kältemittels auf einen Wert von etwa 1,6 kg/h, was einer Reduzierung des Volumenstrom qm des Kältemittels von etwa 16 % entspricht.
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Die Darstellung zeigt, dass die sichere Arbeitsweise beziehungsweise die Funktionssicherheit des durch den Spalt 11 ausgebildeten erfindungsgemäßen Spaltfilters über einen sehr weiten Umfang einer Spaltverstopfung RS sichergestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kältemittelverdichter
- 2
- Mittelgehäuse
- 3
- Bohrung
- 4
- Spiraldüseneinsatz
- 5
- Windungen
- 6
- Ringkanal
- 7
- Zufluss
- 8
- Ausformung
- 9
- kreisringförmige Fläche
- 10
- Reibplatte
- 11
- Spalt
- 12
- Massenstrom
- 13
- düsenartiges Ende
- 14
- Nebenraum
- 15
- Übergangsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019101855 A1 [0006]
