DE202013103185U1 - Arrangement of air conditioning compressor and hydraulic motor - Google Patents
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Abstract
Anordnung aus einem Klimakompressor (21) und einem den Klimakompressor (21) antreibenden Hydraulikmotor (22), dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (22) und der Klimakompressor (21) in einem gemeinsamen, hermetisch abdichtenden Gehäuse (23) angeordnet sind.Arrangement comprising an air-conditioning compressor (21) and a hydraulic motor (22) driving the air-conditioning compressor (21), characterized in that the hydraulic motor (22) and the air-conditioning compressor (21) are arranged in a common, hermetically sealing housing (23).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Klimakompressor und einem Hydraulikmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an arrangement of an air-conditioning compressor and a hydraulic motor according to the preamble of claim 1.
Kraftfahrzeuge mit herkömmlichen Antrieben verwenden meistens einen durch zum Beispiel einen Riementrieb angetriebenen Klimakompressor zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage. Üblicherweise wird der Klimakompressor am Fahrzeugmotor befestigt und weist eine außerhalb des Kompressorgehäuses angeordnete Riemenscheibe auf, die über eine aus dem Kompressorgehäuse ragende Welle mit dem Klimakompressor verbunden ist. Da die Welle aus dem Kompressorgehäuse herausragt, ist eine Wellenabdichtung zur Abdichtung des Wellendurchgangs am Kompressorgehäuse erforderlich. Die Welle und die Wellenabdichtung müssen während des Betriebs des Klimakompressors geschmiert werden. Diese Schmierung wird zum Beispiel von einem Schmiermittel gewährleistet, wie zum Beispiel PAG-Öl (Polyalkylen-Glykol-Öl) oder POE-Öl (Polyolester-Öl), das von dem vom Klimakompressor komprimierten Kältemittel, zum Beispiel R134a, mitgeführt wird. Motor vehicles with conventional drives usually use an air-conditioning compressor driven by, for example, a belt drive for operating a vehicle air conditioning system. Usually, the air conditioning compressor is attached to the vehicle engine and has an outside of the compressor housing arranged pulley, which is connected via a protruding from the compressor housing shaft with the air conditioning compressor. Because the shaft protrudes from the compressor housing, a shaft seal is required to seal the shaft passageway on the compressor housing. The shaft and the shaft seal must be lubricated during operation of the air conditioning compressor. This lubrication is ensured, for example, by a lubricant such as PAG oil (polyalkylene glycol oil) or POE oil (polyol ester oil) carried by the refrigerant compressed by the air conditioning compressor, for example R134a.
Die Wellenabdichtung hat üblicherweise einen wesentlichen Anteil am Entweichen des Kältemittelgases aus der Klimaanlage über den Klimakompressor. Insbesondere die Verwendung von Kältemitteln in Klimaanlagen, wie zum Beispiel Kohlendioxid (R744), deren Betrieb einen wesentlich höheren Druck erfordert als zum Beispiel die Verwendung von R134a und/oder deren Molekülgröße relativ klein ist und die somit eine größere Diffusionsgeschwindigkeit aufweisen, verschärft das Problem des Entweichens von Kältemittelgas über den Klimakompressor zusätzlich.The shaft seal usually has a significant part in the escape of the refrigerant gas from the air conditioner via the air conditioning compressor. In particular, the use of refrigerants in air conditioning systems, such as carbon dioxide (R744), whose operation requires much higher pressure than, for example, the use of R134a and / or its molecular size is relatively small and thus have a greater diffusion rate, aggravates the problem of Escape of refrigerant gas through the air conditioning compressor in addition.
Aus der
Ferner offenbart die
Aus der
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung aus einem Klimakompressor und einem Hydraulikmotor anzugeben, bei der ein Entweichen von Kältemittelgas aus einer Klimaanlage über den Klimakompressor verhindert wird oder im Vergleich zum Stand der Technik wenigstens deutlich abgeschwächt ist.Against this background, the present invention has the object to provide an arrangement of an air compressor and a hydraulic motor, in which escape of refrigerant gas from an air conditioner on the air compressor is prevented or at least significantly attenuated compared to the prior art.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung aus einem Klimakompressor und einem Hydraulikmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.This object is achieved by an arrangement of an air compressor and a hydraulic motor with the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be noted that the features listed individually in the claims can be combined with each other in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.
Erfindungsgemäß sind bei einer Anordnung aus einem Klimakompressor und einem den Klimakompressor antreibenden Hydraulikmotor der Hydraulikmotor und der Klimakompressor in einem gemeinsamen, hermetisch abdichtenden Gehäuse angeordnet. Hieraus ergibt sich unmittelbar der Vorteil, dass möglicherweise aus dem Klimakompressor austretendes Kältemittelgas in dem hermetisch abdichtenden Gehäuse zurückgehalten wird und einen Gegendruck zum Kältemitteldruck im Klimakompressor aufbaut, der letztendlich verhindert, dass weiteres Kältemittelgas ausströmen kann. Die Verwendung des Hydraulikmotors zum Antrieb des Klimakompressors bietet darüber hinaus den Vorteil, dass ein Riementrieb (Riemen und Riemenscheiben), zum Antrieb des Klimakompressors entfallen kann, was den Gesamtaufwand für den Antrieb des Klimakompressors spürbar verringert. Zudem kann der Klimakompressor nun an einer beliebigen Stelle in einem Fahrzeug angeordnet werden, insbesondere an einer Stelle, an der sich keine Wärmequellen oder heißen Teile befinden, wie zum Beispiel in einem Motorraum des Fahrzeugs. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel auch Brandschutzvorgaben leichter umsetzen.According to the invention, the hydraulic motor and the air conditioning compressor are arranged in a common, hermetically sealing housing in an arrangement of an air compressor and a hydraulic motor driving the air conditioning compressor. This results directly in the advantage that possibly emerging from the air compressor refrigerant gas is retained in the hermetically sealed housing and builds up a back pressure to the refrigerant pressure in the air compressor, which ultimately prevents further refrigerant gas can flow out. The use of the hydraulic motor to drive the air conditioning compressor also offers the advantage that a belt drive (belts and pulleys) can be omitted to drive the air conditioning compressor, which significantly reduces the overall cost of the drive of the air conditioning compressor. In addition, the air conditioning compressor can now be placed anywhere in a vehicle, in particular at a location where there are no heat sources or hot parts, such as in an engine compartment of the vehicle. In this way, for example, fire protection requirements can be implemented more easily.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse mittels einer Trennwand in einen ersten, den Hydraulikmotor aufnehmenden Gehäuseabschnitt und einen zweiten, den Klimakompressor aufnehmenden Gehäuseabschnitt aufgeteilt ist, wobei die Trennwand einen Wellendurchgang mit einem Dichtmittel aufweist, das eine durch den Wellendurchgang geführte Welle abdichtend umgibt, mittels welcher der Hydraulikmotor den Klimakompressor antreibt. Auf diese Weise ist das System des Hydraulikmotors von dem System des Klimakompressors getrennt. Kältemittelgas kann somit bestenfalls lediglich aus dem aus dem kompressorseitigen Gehäuseabschnitt an dem Dichtmittel zur Abdichtung der Antriebswelle vorbei in den hydraulikmotorseitigen Gehäuseabschnitt entweichen. Ein Gegendruck in dem hydraulikmotorseitigen Gehäuseabschnitt verhindert jedoch im Wesentlichen ein weiteres Entweichen von Kältemittelgas aus dem kompressorseitigen Gehäuseabschnitt.An advantageous embodiment of the invention provides that the housing is divided by means of a partition in a first housing housing the hydraulic motor and a second housing the air conditioning compressor housing section, wherein the partition has a shaft passage with a sealant, which is guided through the shaft passage shaft sealingly surrounds, by means of which the hydraulic motor drives the air conditioning compressor. In this way, the system of the hydraulic motor is disconnected from the system of the air conditioning compressor. Thus, at best, refrigerant gas can only escape from the compressor-side housing section on the sealing means for sealing the drive shaft in the hydraulic motor-side housing section. However, a back pressure in the hydraulic motor side housing portion substantially prevents a further escape of refrigerant gas from the compressor-side housing portion.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält ein von dem Klimakompressor komprimiertes Kältemittel ein Schmiermittel, das kompressorgehäuseseitig als Schmiermittel zwischen dem Dichtmittel und der Welle vorgesehen ist. Ferner ist eine den Hydraulikmotor antreibende Hydraulikflüssigkeit motorgehäuseseitig als Schmiermittel zwischen dem Dichtmittel und der Welle vorgesehen. Hierdurch kann die Welle zweiseitig sowohl von der Seite des Klimakompressors als auch von der Seite des Hydraulikmotors aus zuverlässig geschmiert werden. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entspricht das im Kältemittel enthaltene Schmiermittel der den Hydraulikmotor antreibenden Hydraulikflüssigkeit.According to a further advantageous embodiment of the invention, a refrigerant compressed by the air-conditioning compressor contains a lubricant which is provided on the compressor housing side as a lubricant between the sealing means and the shaft. Further, a hydraulic fluid driving the hydraulic motor is provided on the motor housing side as a lubricant between the sealant and the shaft. As a result, the shaft can be reliably lubricated on both sides both from the side of the air conditioning compressor and from the side of the hydraulic motor. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the lubricant contained in the refrigerant corresponds to the hydraulic motor driving hydraulic fluid.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf das Dichtmittel kompressorgehäuseseitig ein Kältemitteldruck eines von dem Klimakompressor komprimierten Kältemittels einwirkt und auf das Dichtmittel motorgehäuseseitig ein Hydraulikdruck einer den Hydraulikmotor antreibenden Hydraulikflüssigkeit einwirkt. Auf diese Weise wirkt der Hydraulikdruck in dem Hydraulikmotorgehäuseabschnitt in vorteilhafter Weise gegen den Kältemitteldruck im Klimakompressorgehäuseabschnitt und erschwert somit ein Entweichen von Kältemittelgas aus dem Klimakompressorgehäuseabschnitt in den Hydraulikmotorgehäuseabschnitt.A further advantageous embodiment of the invention provides that a refrigerant pressure of a refrigerant compressed by the air conditioning compressor acts on the sealant on the compressor housing side, and a hydraulic pressure of a hydraulic fluid driving the hydraulic motor acts on the sealant on the motor housing side. In this way, the hydraulic pressure in the hydraulic motor housing section advantageously acts against the refrigerant pressure in the air conditioning compressor housing section and thus makes it more difficult for refrigerant gas to escape from the air conditioning compressor housing section into the hydraulic motor housing section.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, das im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung eines Klimakompressors und eines Hydraulikmotors.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a non-limiting embodiment of the invention, which will be explained in more detail below with reference to the drawing. The sole figure of the drawing shows schematically an inventive arrangement of an air conditioning compressor and a hydraulic motor.
In
Bei dem in der
An jeden Zylinder
In dem von der Trennwand
Somit wird die Welle
Die erfindungsgemäße Anordnung aus Klimakompressor und Hydraulikmotor wurde anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Anordnung ist jedoch nicht auf die hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch jeweils gleich wirkende weitere Ausführungsformen. So ist es beispielsweise denkbar, dass der Klimakompressor und der Hydraulikmotor jeweils in einem eigenen Gehäuse aufgenommen sind, die dann wiederum beide in dem hermetisch abdichtenden Gehäuse angeordnet sind. In diesem Fall würde die Trennwand innerhalb des hermetisch abdichtenden Gehäuses durch jeweils eine Gehäusewand der beiden Einzelgehäuse gebildet, die (unmittelbar) aneinandergrenzen, wobei dann in jeweils dieser Gehäusewand ein Wellendurchgang mit einem die Welle abdichtenden Dichtmittel vorgesehen ist. Auch die Darstellung eines Taumelscheibenkompressors ist dabei lediglich als Beispiel gewählt. Andere Bauformen wie beispielsweise Schwenkscheiben-, Flügelzellen- oder Spiralkompressor sind genauso möglich.The inventive arrangement of air compressor and hydraulic motor has been explained in more detail with reference to an embodiment shown in the figure. However, the arrangement is not limited to the embodiment described herein, but also encompasses equally effective further embodiments. That's the way it is, for example conceivable that the air conditioning compressor and the hydraulic motor are each housed in a separate housing, which in turn are then both arranged in the hermetically sealing housing. In this case, the partition would be formed within the hermetically sealing housing by a respective housing wall of the two individual housing, which (directly) adjoin one another, then in each case this housing wall a shaft passage is provided with a shaft sealing means sealing. The representation of a swash plate compressor is chosen only as an example. Other designs such as swash plate, vane or scroll compressor are just as possible.
In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Anordnung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zum Betreiben einer Fahrzeugklimaanlage verwendet.In a preferred embodiment, the arrangement according to the invention is used in a vehicle, in particular a motor vehicle, for operating a vehicle air conditioning system.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2020
- Anordnung aus Klimakompressor und Hydraulikmotor Arrangement of air conditioning compressor and hydraulic motor
- 2121
- Klimakompressor air compressor
- 2222
- Hydraulikmotor hydraulic motor
- 2323
- Gehäuse casing
- 2424
- Kolben piston
- 2525
- Zylinder cylinder
- 2626
- Taumelscheibe swash plate
- 2727
- Welle wave
- 2828
- Kältemittelansauganschluss Kältemittelansauganschluss
- 2929
- Kältemittelausstoßanschluss Refrigerant discharge port
- 3030
- Ventileinrichtung valve means
- 3131
- Zuführung feed
- 3232
- Dichtmittel, Wellendichtung Sealant, shaft seal
- 3333
- Trennwand partition wall
- 3434
- Hydraulikflüssigkeitseinlass Hydraulic fluid inlet
- 3535
- Hydraulikflüssigkeitsauslass Hydraulikflüssigkeitsauslass
- 3636
- Hydraulikpumpe hydraulic pump
- 3737
- Hydraulikdruckspeicher Hydraulic accumulator
- 3838
- Hydraulikdruckregelventil Hydraulic pressure control valve
- 3939
- Hydraulikölschmierung Hydraulic oil lubrication
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 4342006 A1 [0004] DE 4342006 A1 [0004]
- EP 1206655 B1 [0005] EP 1206655 B1 [0005]
- DE 10142540 A1 [0006, 0016] DE 10142540 A1 [0006, 0016]
Claims (5)
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DE (1) | DE202013103185U1 (en) |
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- 2013-07-17 DE DE202013103185U patent/DE202013103185U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20130926 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R158 | Lapse of ip right after 8 years |