EP1784573B1

EP1784573B1 - Kompressor

Info

Publication number: EP1784573B1
Application number: EP05774251.2A
Authority: EP
Inventors: Jan Hinrichs; Thomas Di Vito
Original assignee: ixetic Bad Homburg GmbH
Current assignee: ixetic Bad Homburg GmbH
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2025-08-05
Also published as: DE102005036896A1; US20080034783A1; JP2008510917A; CN101006274A; WO2006021180A1; DE112005002716A5; US8353681B2; CN101006274B; EP1784573A1; JP4805932B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Kompressor, wie Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Triebwerk zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels und mit einem Schmiermittelabscheider, welcher im Entladedruckbereich des Kompressors Schmiermittel aus dem Kältemittel abscheidet, wobei das Schmiermittel mittels eines vom Hochdruck-Kältemittelstrom abgezweigten Teilstroms dem Triebwerk zugeführt wird.
Derartige Schmiermittelabscheider sind bekannt. So gibt es beispielsweise Schmiermittelabscheider, die durch die Bohrung des Entladedruckanschlusses montiert werden. Damit ergibt sich beispielsweise ein großer Bohrungsdurchmesser des Hochdruck-/Entladedruckanschlusses und damit ein großer äußerer Montageraumbedarf im Bereich des Anschlusses. Auch gibt es Schmiermittelabscheider, die durch mehrstufige Einsätze mit verschiedenen Durchmessern dargestellt sind und in eine entsprechende Bohrung eingesetzt werden. Auch diese Bauform erfordert einen hohen Aufwand an Material und Einbauraum.
Die Druckschrift DE 10145785 A1 (D1) zeigt beispielsweise einen Verdichter, in welchem ein Zyklonabscheider 101 und ein federbelastetes Kugelventil 103 integriert sind. Der Zyklonabscheider 101 ist, wie oft im Stand der Technik, ein gestuftes Einsatzteil und erfordert damit einen hohen Aufwand an Material und Einbauraum.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kompressor darzustellen, der diese Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kompressor, wie Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Triebwerk zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels und mit einem Schmiermittelabscheider, welcher im Entladedruckbereich des Kompressors Schmiermittel aus dem Kältemittel abscheidet, wobei das Schmiermittel mittels eines vom Hochdruck-Kältemittelstrom abgezweigten Teilstroms dem Triebwerk zugeführt wird, wobei erfindungsgemäß der Kompressor im Entladedruckbereich in einem Gehäusebauteil eine Stufenbohrung mit einem kleinen und einem großen Durchmesser aufweist und gekennzeichnet durch eine in dem kleinen Durchmesser eingesetzte einfache Hülse mit einem einzigen Durchmesser, welche teilweise in den Teil der Stufenbohrung mit dem großen Durchmesser hereinragt.
Das hat den Vorteil, dass als Einsatz nur eine einfache Hülse mit einem einzigen Durchmesser verwendet werden kann und nur die Bohrung in dem entsprechenden Gehäusebauteil des Kompressors gestuft ist, wobei eine Bohrung einfacher herzustellen ist als ein Außendurchmesser eines Drehteils wie im Stand der Technik.
Bevorzugt wird ein Kompressor, bei welchem in die Stufenbohrung in dem Bereich, der durch den großen Durchmesser und die hereinragende Hülse gebildet wird, tangential am Außenumfang der Bohrungswand mit dem großen Durchmesser eine Bohrung aus dem unmittelbaren Entladedruckbereich des Zylinderkopfs einmündet.
Weiterhin wird ein Kompressor bevorzugt, bei welchem die Stufenbohrung als separate Bohrung im Wesentlichen radial von außen in den Zylinderkopf eingebracht ist. Die Stufenbohrung wird also nicht axial von innen wie im Stand der Technik, d.h. vom Druckraum des Zylinderkopfes her eingebracht, so dass bei der Erfindung eine Montage der Hülse in vorteilhafter Weise auch nach der Montage des Zylinderkopfes erfolgen kann.
Ein erfindungsgemäßer Kompressor zeichnet sich dadurch aus, dass die Stufenbohrung zusätzlich ein Ventil aufnimmt, welches die Bohrung verschließt und damit nach außen abdichtet.
Das hat den Vorteil, dass die Stufenbohrung nicht durch ein separates Verschlussbauteil abgedichtet werden muss.
Bevorzugt wird auch ein Kompressor, bei welchem das Ventil ein Regelventil darstellt, welches den abgezweigten Teilstrom vom Entladedruckbereich zum Triebraum und damit auch den Triebraumdruck regelt.
Das hat den Vorteil, dass das Schmiermittel direkt ohne Umlenkung in das Triebraumdruck-Regelventil geleitet wird und sich nicht vorher an irgendwelchen Umlenkungen in der Leitung niederschlagen kann.
Auch wird ein Kompressor bevorzugt, bei welchem das Ventil ein Druckbegrenzungsventil darstellt, welches bei Überschreiten eines maximalen Druckes einen Entlastungsdruckstrom in den Triebraum zulässt.
Ein erfindungsgemäßer Kompressor zeichnet sich dadurch aus, dass die Stufenbohrung mit ihrem Bereich des kleinen Durchmessers in eine zweite Bohrung mündet, welche den Auslassanschluss für den Entladedruckbereich des Kältemittels darstellt. Das hat den Vorteil, dass der Durchmesser des Auslassanschlusses im Entladedruckbereich des Kältemittels sehr klein gehalten werden kann und damit die Außenanschlüsse des Kompressors keinen großen Bauraum einnehmen.
Weiterhin wird ein Kompressor bevorzugt, bei welchem die Montage der Hülse in dem kleinen Durchmesserbereich der Stufenbohrung von der so genannten Ventilseite her durch Einpressen erfolgen kann. Das hat den Vorteil, dass nach Montage des Kompressors, wenn also schon der Zylinderkopf fertig montiert ist, der Schmiermittelabscheider durch Einpressen der Hülse vor Einbringen des Ventils eingesetzt werden kann und auch später bei fertig montiertem Kompressor einfach nur durch Demontage des Ventils wieder zugänglich ist.
Weiterhin wird ein Kompressor bevorzugt, bei welchem der Durchmesser des Auslassanschlusses für den Entladedruckbereich des Kältemittels sehr klein gehalten werden kann, vorzugsweise in einem Bereich von 5-7 mm.
Die Erfindung wird nun anhand der Figur beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Kompressorbauteil mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittelabscheider. Im Schnitt ist ein Teil eines Kompressorbauteils 1, beispielsweise ein Schnitt durch den Zylinderkopf eines Kompressors, dargestellt. Im Schnitt ist in diesem Kompressorbauteil 1 eine Stufenbohrung mit einem großen Durchmesser 3 und einem kleineren Durchmesser 5 dargestellt. In dem durchmesserkleineren Teil 5 der Stufenbohrung ist eine Hülse 7 eingebracht, welche durch Befestigungstechniken wie Einpressen, Einkleben, Einschrauben oder ähnliches in der Stufenbohrung befestigt werden kann. Die Hülse 7 ragt mit einem Teil 9 in den Bereich der Stufenbohrung mit dem größeren Durchmesser 3 und stellt somit mit der Stufenbohrung einen doppelwandigen, zylindrischen Körper in diesem Abschnitt dar.
Tangential mündet in den Wandungsbereich zwischen dem großen Durchmesser 3 der Stufenbohrung und dem Außendurchmesser des Hülsenabschnittes 9 eine Öffnung 11, welche aus dem Auslassdruckbereich innerhalb des Zylinderkopfes des Klimakompressors kommt und damit das unter Hochdruck stehende Kältemittel in diesen Bereich tangential einströmen lässt. Da das durch die Öffnung 11 tangential einströmende Kältemittel auch Schmiermittel zur Schmierung des Kompressors enthält, wird sich um die Hülse im Bereich des Abschnittes 9 herum eine schraubenförmige Schmiermittelbewegung ergeben, wodurch das Schmiermittel durch Fliehkräfte sich außen an der Wandung des großen Stufenbohrungsdurchmessers 3 absetzen kann und nach unten in den Bereich 13 der Stufenbohrung geleitet werden kann. Das Kältemittel selber wird durch die Hülse im Bereich 15 innen in den Bereich 17 einströmen, welcher den Auslassbereich des Kompressors darstellt. Im Auslassbereich 17 des Kompressors ist ein Anschlussbauteil 19 dargestellt, welches eine Leitungsverbindung zwischen der übrigen Klimaanlage und dem hier dargestellten Klimakompressor herstellt. Im unteren Bereich 13 des durchmessergrößeren Bereichs 3 der Stufenbohrung ist im Schnitt ein Ventilkörper 21 dargestellt, welcher ein Regelventil zur Regelung des Triebraumdruckes darstellt. Da dieses Regelventil einen Teil des Kältemittelstroms direkt in den Triebraum leitet und damit auch den Hauptanteil des Schmiermittels, der sich hier in dem erfindungsgemäßen Schmiermittelabscheider abgeschieden hat, wird somit auf kürzestem Weg der Triebraum mit dem entsprechenden Schmiermittel versorgt, während das von dem Schmiermittel weitestgehend befreite Kältemittel in einem Hauptstrom durch den Innenraum 15 der Hülse 7 dem Auslass 17 zur Klimaanlage hin zugeführt wird. Das Regelventil 21 besitzt Dichtungsringe 23 und 25 und dichtet damit in seiner Funktion gleichzeitig die Stufenbohrung des Schmiermittelabscheiders mit ab.
Die hier dargestellte Ausführung des Schmiermittelabscheiders hebt sich von den im Stand der Technik bekannten Schmiermittelabscheidern insbesondere dadurch ab, dass durch eine einzige Stufenbohrung ein sehr kostengünstiges Fertigungsverfahren dargestellt werden kann, wobei dann durch Einsatz eines sehr einfachen Bauteils wie der Hülse 7 die Funktion des Schmiermittelabscheiders einfach, schnell und kostengünstig realisiert werden kann, ohne dass beispielsweise gestufte Drehteile oder ähnliche Bauteile die Funktion des Schmiermittelabscheiders, wie im Stand der Technik dargestellt, übernehmen.

Bezugszeichenliste

1: Kompressorbauteil (Gehäusebauteil)
3: großer Durchmesser
5: kleiner Durchmesser
7: Hülse
9: Teil der Hülse, Hülsenabschnitt
11: Öffnung (Bohrung)
13: Bereich der Stufenbohrung (Teil der Stufenbohrung)
15: Bereich
17: Bereich, Auslassbereich des Kompressors (Auslassanschluss)
19: Anschlussbauteil (Leitungsverbindung)
21: Ventilkörper (Regelventil, Ventil)
23: Dichtungsring
25: Dichtungsring

Claims

Kompressor, wie Klimakompressor für Kraftfahrzeuge, mit einem Triebwerk zum Ansaugen und Komprimieren eines Kältemittels und mit einem Schmiermittelabscheider, welcher im Entladedruckbereich des Kompressors Schmiermittel aus dem Kältemittel abscheidet, wobei das Schmiermittel mittels eines vom Hochdruck-Kältemittelstrom abgezweigten Teilstroms dem Triebwerk zugeführt wird, wobei der Kompressor im Entladedruckbereich in einem Gehäusebauteil (1) eine Stufenbohrung mit einem kleinen (5) und einem großen Durchmesser (3) aufweist, gekennzeichnet durch eine in dem kleinen Durchmesser (5) eingesetzte einfache Hülse (7) mit einem einzigen Durchmesser, welche teilweise in den Teil (13) der Stufenbohrung mit dem großen Durchmesser (3) hereinragt.
Kompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Stufenbohrung in dem Bereich (13), der durch den großen Durchmesser (3) und die hereinragende Hülse (7) gebildet wird, tangential am Außenumfang der Bohrungswand mit dem großen Durchmesser (3) eine Bohrung (11) aus dem unmittelbaren Auslassdruckbereich des Zylinderkopfs einmündet.
Kompressor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung als separate Bohrung im wesentlichen radial von außen in den Zylinderkopf eingebracht ist.
Kompressor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung zusätzlich ein Ventil (21) aufnimmt, welches die Bohrung verschließt und damit nach außen abdichtet.
Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (21) ein Regelventil darstellt, welches den abgezweigten Teilstrom vom Entladedruckbereich zum Triebraum und damit auch den Triebraumdruck regelt.
Kompressor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein Druckbegrenzungsventil darstellt, welches bei Überschreiten eines maximal zulässigen Drucks den Druck in den Triebraum abregelt.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufenbohrung mit ihrem Bereich des kleinen Durchmessers (5) in eine zweite Bohrung mündet, welche den Auslassanschluss (17) für den Entladedruckbereich des Kältemittels darstellt.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Montage der Hülse (7) in dem kleineren Durchmesserbereich (5) der Stufenbohrung von der Ventilseite her erfolgen kann, beispielsweise durch Einpressen.
Kompressor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Auslassanschlusses für den Entladedruckbereich des Kältemittels sehr klein gehalten werden kann, beispielsweise im Bereich von 5-7 mm.