EP1800073B1 - Klimakompressor oder klimaanlage - Google Patents
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- EP1800073B1 EP1800073B1 EP05791471A EP05791471A EP1800073B1 EP 1800073 B1 EP1800073 B1 EP 1800073B1 EP 05791471 A EP05791471 A EP 05791471A EP 05791471 A EP05791471 A EP 05791471A EP 1800073 B1 EP1800073 B1 EP 1800073B1
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
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- F25B2400/02—Centrifugal separation of gas, liquid or oil
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- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/02—Compressor control
- F25B2600/026—Compressor control by controlling unloaders
Definitions
- the invention relates to an air conditioning compressor for air conditioning systems, in particular for motor vehicles, or an air conditioner with an air compressor, wherein the air compressor is connected to a high pressure area and a suction pressure, possibly from the engine room of the air compressor compressor drive pressure return from the engine pressure range in the suction pressure and a filter , in particular a dirt particle filter, is arranged in the suction pressure region and in addition a dirt particle separator is arranged in the suction pressure region.
- compressors having a drive-chamber pressure return have the disadvantage that the drive-chamber pressure within the compressor is led back directly into the suction region and dirt particles, such as, for example, abrasion from the drive chamber due to the mechanical load of the engine, are returned to the suction region of the air-conditioning compressor. There, the dirt particles can cause damage, for example in the region of the piston and cylinder liners or valve devices.
- an air conditioning compressor for air conditioners especially for motor vehicles, or an air conditioner with an air compressor
- the air compressor is connected to a high pressure area and with a suction pressure, possibly from the engine room of the air conditioning compressor a Triebraumdruckschreib Installation from the engine pressure range in the suction pressure occurs and a filter, in particular a dirt particle filter, is arranged in the suction pressure region and in which or which of the dirt particle separators is designed as a cyclone separator, wherein by centrifugal force the dirt particles deposited on the walls of the Schmutzpietyabscheiders and collected in a debris collecting device while the purified refrigerant flow is passed into the suction of the air conditioning compressor.
- an air conditioning compressor or an air conditioner in which or which of the dirt particle is arranged upstream of the filter in the flow direction.
- an air conditioning compressor or an air conditioning system is preferred in which or which of the dirt particle is arranged in the compressor housing.
- an air conditioning compressor or air conditioning system in which or at which the engine pressure return between the filter and the compressor input is connected.
- an air-conditioning compressor or an air-conditioning system in which or between which the filter and the dirt particle separator the drive-chamber pressure return is connected so that the drive-chamber pressure return is also filtered.
- Another air-conditioning compressor or an air-conditioning system is preferred in which or which the drive-pressure return in the flow direction is connected upstream of the dirt-particle separator, so that the driving-pressure return of dirt particles in the dirt-particle separator is also cleaned.
- An inventive compressor or an air conditioner according to the invention is characterized in that the Schmutzpumbleabscheider outside the compressor housing and the filter are arranged within the compressor housing and the drive chamber pressure return in the flow direction behind the filter between the filter and Kompressoransaug Colour is attached.
- Another inventive air conditioning compressor or an air conditioning system is characterized in that the Schmutzpumbleabscheider and the filter are arranged outside of the compressor housing and the drive chamber pressure feedback is fed back in the flow direction behind the filter in the intake of the compressor. Also preferred is an air conditioning compressor or air conditioner, in which or which of the dirt particle separators outside the housing and the filter are arranged inside the housing and the drive chamber pressure return is connected upstream of the filter in the flow direction, so that the drive chamber pressure feedback is filtered.
- FIG. 1 schematically an air compressor 1, a dirt particle filter 3 and a Schmutzpumbleabscheider 5 is shown. These three elements are located within the air conditioning compressor housing, which is shown by the dashed line 7.
- the Schmutzpumbleabscheider 5 works on the cyclone principle, being deposited by centrifugal force on the walls of the separator 5, the dirt particles and collected in a dirt particle collecting device 9.
- Such drive pressure return pressures are known in the adjustable compressors and will not be explained further here.
- the wiring diagram in FIG. 2 differs from the schematic in FIG. 1 in that another drive-chamber pressure return 25 is now connected in a suction-pressure-range line section 27 between the filter 3 and the dirt-particle separator 5.
- dirt particles from the drive-chamber pressure guide 25 now pass through the filter 3 in any case, while the main suction flow from the region 21 additionally passes the dirt-particle separator 5. Dirt particles that originated within the drive room are so caught in any case by the filter 3 and not directly to the intake 15 of the air compressor 1, as in FIG. 1 shown, fed.
- the wiring diagram in FIG. 3 differs from the schematics in FIGS. 1 and 2 in that another drive-chamber pressure return 29 is now connected to a line section 31 in the suction region 21, so that the drive-chamber pressure return 29 also has to pass through the dirt-particle separator 5 and thus the subsequently switched filter 3 no longer has to absorb these dirt particles, resulting in an even lower pressure drop and an even better efficiency of the system during the operating time leads.
- the Schmutzp firmwareabscheider 5 is arranged outside of the air conditioning compressor housing 7 in a line section 33 of the air conditioner.
- the Schmutzp firmwareabscheider 5 can therefore be arranged at a separate location plant so that it is easily accessible regardless of the installation of the air conditioning compressor and thus the sump 9 can be maintained accordingly.
- the drive-pressure return 17 takes place here again within the compressor housing 7 in the connection 13 and thus in the intake 15 of the compressor 1, as already in FIG. 1 shown.
- FIG. 6 again, only the dirt particle 5 is disposed outside of the compressor housing 7. Since the filter 3 is again arranged inside the compressor housing 7, in turn the drive chamber pressure guide 25, as already in FIG. 2 shown, made in the connection 27 and thus pass through the filter 3, so that dirt particles can be trapped from the drive room in the filter 3.
- the principle of the invention is therefore the introduction of an additional Schmutzp firmwareabscheiders 5 for the separation of particles, which are collected in a collecting space 9 and therefore can not reach the downstream filter 3. As a result, no substantially noticeable filter cake will build up in the filter 3, which would otherwise produce an increasing pressure drop over the course of the operating time, which would be detrimental to the efficiency of the system.
- Another object of the invention is a connection of the Abtriebraumabstroms 25 and 29 to the suction region 15 of the compressor 1 in such a manner that the compressor control characteristic is not affected inadvertently, for example, by the increasing pressure drop across the filter 3. This can in particular by returning the engine room exhaust over the compound 29 in FIG. 3 take place before the Schmutzpietyabscheider 5. These tasks can not be achieved, for example, by dirt separators and strainers on the outlet side of the machine.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Klimakompressor für Klimaanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, oder eine Klimaanlage mit einem Klimakompressor, wobei der Klimakompressor mit einem Hockdruckbereich und mit einem Saugdruckbereich verbunden ist, ggf. aus dem Triebraum des Klimakompressors eine Triebraumdruckrückführung vom Triebraumdruckbereich in den Saugdruckbereich erfolgt und ein Filter, insbesondere ein Schmutzpartikelfilter, im Saugdruckbereich angeordnet ist und im Saugdruckbereich zusätzlich ein Schmutzpartikelabscheider angeordnet ist.
- Derartige Kompressoren oder Klimaanlagen sind bekannt. Dabeitritt das Problem auf, dass sich in den Filtern nach einer gewissen Betriebszeit durch die Schmutzpartikel ein so genannter Filterkuchen aufbaut, der im Laufe der Betriebszeit einen steigenden Druckabfall erzeugt, der für den Wirkungsgrad der Anlage schädlich ist.
- Weiterhin weisen Kompressoren mit einer Triebraumdruckrückführung den Nachteil auf, dass der Triebraumdruck innerhalb des Kompressors direkt in den Saugbereich zurück geführt wird und dabei Schmutzpartikel, wie beispielsweise Abrieb aus dem Triebraum durch die mechanische Belastung des Triebwerks, in den Saugbereich des Klimakompressors zurückgeführt werden. Dort können die Schmutzpartikel beispielsweise im Bereich der Kolben und Zylinderlaufbuchsen oder der Ventileinrichtungen Schäden anrichten.
- Das Dokument
US 2 843 312 offenbart einen Klimakompressor für Klimaanlagen, wobei der Klimakompressor mit einem Hochdruckbereich und mit einem Saugdruckbereich verbunden ist, und wobei ein Schmutzpartikelfilter im Saugdruckbereich angeordnet ist, und wobei im Saugdruckbereich zusätzlich ein Schmutzpartikelabscheider angeordnet ist. - Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Klimakompressor oder eine Klimaanlage darzustellen.
- Die Aufgabe wird gelöst durch einen Klimakompressor für Klimaanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, oder eine Klimaanlage mit einem Klimakompressor, wobei der Klimakompressor mit einem Hochdruckbereich und mit einem Saugdruckbereich verbunden ist, ggf. aus dem Triebraum des Klimakompressors eine Triebraumdruckrückführung vom Triebraumdruckbereich in den Saugdruckbereich erfolgt und ein Filter, insbesondere ein Schmutzpartikelfilter, im Saugdruckbereich angeordnet ist und bei welchem oder welcher der Schmutzpartikelabscheider als Zyklonabscheider ausgebildet ist, wobei durch Fliehkraft die Schmutzpartikel an den Wänden des Schmutzpartikelabscheiders abgeschieden und in einer Schmutzpartikelsammelvorrichtung aufgefangen werden, während der gereinigte Kältemittelstrom in den Saugbereich des Klimakompressors geleitet wird.
- Bevorzugt wird auch ein Klimakompressor oder eine Klimaanlage, bei welchem oder welcher der Schmutzpartikelabscheider in Strömungsrichtung vor dem Filter angeordnet ist. Weiterhin wird ein Klimakompressor oder eine Klimaanlage bevorzugt, bei welchem oder welcher der Schmutzpartikelabscheider im Kompressorgehäuse angeordnet ist. Ebenfalls wird ein Klimakompressor oder eine Klimaanlage bevorzugt, bei welchem oder welcher die Triebraumdruckrückführung zwischen Filter und Kompressoreingang angebunden ist. Ebenso wird ein Klimakompressor oder eine Klimaanlage bevorzugt, bei welchem oder welcher zwischen dem Filter und dem Schmutzpartikelabscheider die Triebraumdruckrückführung angebunden ist, so dass auch die Triebraumdruckrückführung gefiltert wird. Ein weiterer Klimakompressor oder eine Klimaanlage wird bevorzugt, bei welchem oder welcher die Triebraumdruckrückführung in Strömungsrichtung vor dem Schmutzpartikelabscheider angebunden ist, so dass auch die Triebraumdruckrückführung von Schmutzpartikeln im Schmutzpartikelabscheider gereinigt wird.
- Ein erfindungsgemäßer Kompressor oder eine erfindungsgemäße Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der Schmutzpartikelabscheider außerhalb des Kompressorgehäuses und der Filter innerhalb des Kompressorgehäuses angeordnet sind und die Triebraumdruckrückführung in Strömungsrichtung hinter dem Filter zwischen Filter und Kompressoransaugbereich angebunden ist.
- Ein weiterer erfindungsgemäßer Klimakompressor oder eine Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der Schmutzpartikelabscheider und der Filter außerhalb des Kompressorgehäuses angeordnet sind und die Triebraumdruckrückführung in Strömungsrichtung hinter dem Filter in den Ansaugbereich des Kompressors zurückgeführt wird. Ebenfalls wird ein Klimakompressor oder eine Klimaanlage bevorzugt, bei welchem oder welcher der Schmutzpartikelabscheider außerhalb des Gehäuses und der Filter innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und die Triebraumdruckrückführung in Strömungsrichtung vor dem Filter angebunden ist, so dass die Triebraumdruckrückführung gefiltert wird.
- Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beschrieben.
- Figur 1
- zeigt schematisch in Schaltplanform einen erfindungsgemäßen Klimakompressor bzw. eine erfindungsgemäße Klimaanlage.
- Figur 2
- zeigt eine zweite Schaltplanausführung.
- Figur 3
- zeigt eine dritte Schaltplanausführung.
- Figur 4
- zeigt eine vierte Schaltplanausführung.
- Figur 5
- zeigt eine fünfte Schaltplanausführung.
- Figur 6
- zeigt eine sechste Schaltplanausführung.
- In
Figur 1 ist schematisch ein Klimakompressor 1, ein Schmutzpartikelfilter 3 und ein Schmutzpartikelabscheider 5 dargestellt. Diese drei Elemente befinden sich innerhalb des Klimakompressorgehäuses, welches durch die gestrichelte Linie 7 dargestellt ist. Der Schmutzpartikelabscheider 5 funktioniert nach dem Zyklonprinzip, wobei durch Fliehkraft an den Wänden des Abscheiders 5 die Schmutzpartikel abgeschieden und in einer Schmutzpartikelsammelvorrichtung 9 aufgefangen werden. Der von den Schmutzpartikeln befreite Kältemittelstrom strömt durch die Leitung 11 weiter zum Schmutzpartikelfilter 3. Hinter dem Schmutzpartikelfilter 3 führt eine Verbindung 13 zum Ansaugraum 15 des Kompressors 1, wobei in die Verbindung 13 eine Triebraumdruckrückführung 17 einmündet, welche aus dem Triebraumdruckbereich 19 hergeleitet wird. Derartige Triebraumdruckrückführungen sind bei den verstellbaren Kompressoren bekannt und sollen hier nicht weiter erläutert werden. Erfindungswesentlich ist die Anordnung eines Schmutzpartikelabscheiders 5 in der Anlage zur Abscheidung von Schmutzpartikeln, die in einem Sammelraum 9 aufgefangen werden können und daher den nachgeschalteten Filter 3 nicht erreichen können. Dadurch wird sich im Filter 3 kein wesentlich wirksamer Filterkuchen aufbauen, der ansonsten im Laufe der Betriebszeit einen steigenden Druckabfall erzeugen würde, der wiederum für den Wirkungsgrad der Anlage schädlich wäre. Der Kompressor selbst und die vorab beschriebenen Einrichtungen des Filters 3 und des Schmutzpartikelabscheiders 5 sind am Ausgang des Gehäuses 7 mit dem Saugbereich 21 bzw. dem Hochdruckbereich 23 der Klimaanlage verbunden. - Der Schaltplan in
Figur 2 unterscheidet sich gegenüber dem Schaltplan inFigur 1 dadurch, dass eine andere Triebraumdruckrückführung 25 nun in einem Saugdruckbereichsleitungsabschnitt 27 zwischen dem Filter 3 und dem Schmutzpartikelabscheider 5 angebunden ist. Das führt dazu, dass Schmutzpartikel aus der Triebraumdruckführung 25 jetzt den Filter 3 auf jeden Fall passieren, während der Hauptsaugstrom aus dem Bereich 21 zusätzlich den Schmutzpartikelabscheider 5 passiert. Schmutzpartikel, die innerhalb des Triebraumes entstanden sind, werden also auf jeden Fall durch den Filter 3 abgefangen und nicht direkt dem Ansaugbereich 15 des Klimakompressors 1, wie inFigur 1 dargestellt, zugeführt. - Der Schaltplan in
Figur 3 unterscheidet sich gegenüber den Schaltplänen inFigur 1 und 2 dadurch, dass eine andere Triebraumdruckrückführung 29 nun mit einem Leitungsabschnitt 31 im Saugbereich 21 verbunden ist, so dass die Triebraumdruckrückführung 29 auch den Schmutzpartikelabscheider 5 passieren muss und damit der danach geschaltete Filter 3 auch diese Schmutzpartikel nicht mehr aufnehmen muss, was zu einem noch geringeren Druckabfall und einem noch besseren Wirkungsgrad der Anlage während der Betriebszeit führt. - In einem weiteren Schaltplan in
Figur 4 wird der Schmutzpartikelabscheider 5 außerhalb des Klimakompressorgehäuses 7 in einem Leitungsabschnitt 33 der Klimaanlage angeordnet. Der Schmutzpartikelabscheider 5 kann daher an einer separaten Anlagenstelle so angeordnet werden, dass er unabhängig vom Einbauort des Klimakompressors gut zugänglich ist und damit der Sammelbehälter 9 entsprechend gewartet werden kann. Die Triebraumdruckrückführung 17 erfolgt hierbei wieder innerhalb des Kompressorgehäuses 7 in die Verbindung 13 und damit in den Ansaugbereich 15 des Kompressors 1, wie schon inFigur 1 dargestellt. - In
Figur 5 sind sowohl der Schmutzpartikelabscheider 5 als auch der Schmutzpartikelfilter 3 außerhalb des Klimakompressorgehäuses 7 angeordnet. Damit wird zusätzlich eine vom Einbauort des Klimakompressors unabhängige Anordnung des Schmutzpartikelfilters 3 gegeben. Die Triebraumdruckrückführung 17 allerdings muss deswegen aber innerhalb des Klimakompressorgehäuses 7 in die Verbindung 13 und damit direkt in den Saugbereich 15 des Klimakompressors erfolgen. - In
Figur 6 ist wiederum nur der Schmutzpartikelabscheider 5 außerhalb des Kompressorgehäuses 7 angeordnet. Da der Filter 3 wieder innerhalb des Kompressorgehäuses 7 angeordnet ist, kann wiederum die Triebraumdruckführung 25, wie bereits inFigur 2 dargestellt, in die Verbindung 27 erfolgen und damit den Filter 3 passieren, so dass Schmutzpartikel aus dem Triebraum im Filter 3 abgefangen werden können. - Prinzip der Erfindung ist also die Einführung eines zusätzlichen Schmutzpartikelabscheiders 5 zur Abscheidung von Partikeln, die in einem Sammelraum 9 aufgefangen werden und daher den nachgeschalteten Filter 3 nicht erreichen können. Dadurch wird sich in dem Filter 3 kein wesentlich bemerkbarer Filterkuchen aufbauen, der ansonsten im Laufe der Betriebzeit einen steigenden Druckabfall erzeugen würde, welcher für den Wirkungsgrad der Anlage schädlich wäre.
- Weiteres Ziel der Erfindung ist eine Anbindung des Triebraumabstroms 25 bzw. 29 an den Saugbereich 15 des Kompressors 1 in einer solchen Weise, dass die Kompressorregelcharakteristik nicht ungewollt beeinflusst wird, beispielsweise durch den steigenden Druckabfall am Filter 3. Das kann insbesondere durch Rückführung des Triebraumabstroms über die Verbindung 29 in
Figur 3 vor den Schmutzpartikelabscheider 5 erfolgen. Diese Aufgaben können beispielsweise durch Schmutzabscheider und Siebe auf der Auslassseite der Maschine nicht erreicht werden. -
- 1
- Klimakompressor
- 3
- Schmutzpartikelfilter
- 5
- Schmutzpartikelabscheider
- 7
- Klimakompressorgehäuse
- 9
- Schmutzpartikelsammelvorrichtung
- 11
- Leitung
- 13
- Verbindung zum Ansaugraum
- 15
- Ansaugraum des Kompressors
- 17
- Triebraumdruckrückführung
- 19
- Triebraumdruckbereich
- 21
- Saugbereich der Klimaanlage
- 23
- Hochdruckbereich der Klimaanlage
- 25
- Triebraumdruckrückführung
- 27
- Saugdruckbereichsleitungsabschnitt
- 29
- Triebraumdruckrückführung
- 31
- Leitungsabschnitt im Saugbereich
- 33
- Leitungsabschnitt der Klimaanlage
Claims (9)
- Klimakompressor (1) für Klimaanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, oder Klimaanlage mit Klimakompressor (1), wobei der Klimakompressor (1) mit einem Hochdruckbereich (23) und mit einem Saugdruckbereich (21) verbunden ist, ggf. aus dem Triebraum des Klimakompressors (1) eine Triebraumdruckrückführung (17, 25, 29) vom Triebraumdruckbereich (19) in den Saugdruckbereich erfolgt und ein Filter (3), insbesondere ein Schmutzpartikelfilter, im Saugdruckbereich angeordnet ist und im Saugdruckbereich zusätzlich ein Schmutzpartikelabscheider (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzpartikelabscheider (5) als Zyklonabscheider ausgebildet ist, wobei durch Fliehkraft die Schmutzpartikel an den Wänden des Schmutzpartikelabscheiders (5) abgeschieden und in einer Schmutzpartikelsammelvorrichtung (9) aufgefangen werden, während der gereinigte Kältemittelstrom in Strömungsrichtung in den Saugbereich (15) des Klimakompressors (1) geleitet wird.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzpartikelabscheider (5) in Strömungsrichtung vor dem Filter (3) angeordnet ist.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzpartikelabscheider (5) im Kompressorgehäuse (7) angeordnet ist.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebraumdruckrückführung (17) zwischen Filter und Kompressoransaugbereich angebunden ist.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebraumdruckrückführung (25) zwischen Filter und Schmutzpartikelabscheider angebunden ist, so dass auch die Triebraumdruckrückführung (25) gefiltert wird.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebraumdruckrückführung (29) in Strömungsrichtung vor dem Schmutzpartikelabscheider (5) angebunden ist, so dass auch die Triebraumdruckrückführung (29) von Schmutzpartikeln im Schmutzpartikelabscheider (5) gereinigt wird.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzpartikelabscheider (5) außerhalb des Kompressorgehäuses (7) und der Filter (3) innerhalb des Kompressorgehäuses (7) angeordnet sind und die Triebraumdruckrückführung (17) in Strömungsrichtung hinter dem Filter (3) zwischen Filter und Kompressoransaugbereich (15) angebunden ist.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzpartikelabscheider (5) und der Filter (3) außerhalb des Kompressorgehäuses (7) angeordnet sind und die Triebraumdruckrückführung (17) in Strömungsrichtung hinter dem Filter zwischen Filter (3) und Kompressoransaugbereich (15) angebunden ist.
- Klimakompressor (1) oder Klimaanlage nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmutzpartikelabscheider (5) außerhalb des Gehäuses (7) und der Filter (3) innerhalb des Gehäuses (7) angeordnet sind und die Triebraumdruckrückführung (25) in Strömungsrichtung vor dem Filter (3) angebunden ist.
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